La alimentación de precisión se define como un concepto de gestión que se basa en la existencia de variabilidad en el campo y que implica la estimación continua de las necesidades de nutrientes en función del estado de cada animal y de los patrones de ingesta de alimentos y de crecimiento para proporcionar la cantidad adecuada de alimento a medida en el momento oportuno

Las técnicas de alimentación de precisión pueden constituir un enfoque eficaz para mejorar la eficiencia de los nutrientes y garantizar al mismo tiempo la sostenibilidad de la alimentación del ganado con los aminoácidos necesarios

Los aminoácidos -uno de los nutrientes esenciales en las dietas del ganado- son los componentes básicos de las proteínas y desempeñan un papel importante en procesos vitales como la síntesis de células y hormonas, la reparación de músculos y tejidos, la potenciación del sistema inmunitario, el funcionamiento de neurotransmisores y enzimas, y otros procesos biológicos. El peso corporal metabólico de un animal, las pérdidas endógenas de aminoácidos por el intestino y los factores dietéticos, como la ingesta de materia seca, son los principales contribuyentes a las necesidades de aminoácidos de mantenimiento

Existen modelos matemáticos que pueden utilizarse para estimar las necesidades diarias de aminoácidos del ganado y las concentraciones dietéticas óptimas para cada individuo del rebaño en función del peso corporal y de los patrones reales de crecimiento e ingesta de alimentos. El modelo adecuado es una combinación de componentes empíricos y mecanicistas basados en el conocimiento

Componentes del modelo empírico

En el modelo empírico, la ingesta diaria de alimento y la ganancia diaria de peso corporal se estiman para cada animal individual mediante ecuaciones empíricas que se calibran diariamente a partir de la información de cada animal. El objetivo de este enfoque es seguir en tiempo real las trayectorias dinámicas de la ingesta de alimento y del peso corporal de cada animal sin tener en cuenta la variación a corto plazo en el tiempo y las caídas temporales del rendimiento

Componentes del modelo mecanicista

En el modelo mecanicista, el peso corporal, la ingesta diaria de alimento y la ganancia diaria de peso corporal son las variables determinantes. El objetivo de este enfoque es estimar las necesidades de aminoácidos de cada animal y la concentración óptima de aminoácidos que debe proporcionarse en la dieta adaptada

Aplicación de la alimentación de precisión

La correcta aplicación de la alimentación de precisión en los sistemas de producción ganadera se basa en factores como la evaluación adecuada del potencial nutricional de los ingredientes de los piensos, la detección continua de las respuestas del proceso, como el peso corporal, la ingesta diaria de alimentos y la ganancia diaria de peso corporal, la aplicación de equipos automáticos con una frecuencia adecuada y ajustada con la información de los controladores del proceso, la determinación de las necesidades exactas de nutrientes, la formulación de premezclas que limiten la cantidad de nutrientes en exceso, el ajuste del suministro dietético y la modificación de la concentración de nutrientes para que se ajuste a las necesidades nutricionales de cada animal

La aplicación práctica de los sistemas de alimentación de precisión en las granjas requiere el diseño y desarrollo de sistemas automáticos de alimentación que proporcionen una cantidad y composición de la dieta adaptada a las necesidades diarias de cada animal de la granja. Los sistemas de alimentación de precisión requieren sensores, controladores y actuadores con sistemas de gestión y control robustos y eficientes y con capacidad para procesar datos complejos. Además, estos sistemas deben ser capaces de satisfacer la demanda de un elevado número de procesos que deben ser ejecutados de forma cooperativa por todos los alimentadores de la granja en tiempo real

Desafíos y perspectiva de futuro

Los animales criados en granjas están expuestos con frecuencia a diferentes factores de estrés ambiental (densidad de población, espacio disponible y temperatura), nutricional (cambio en la composición de la dieta o en la materia prima, contaminación por micotoxinas y algunos factores antinutricionales) o social (mezcla de animales). Por ello, los modelos diseñados para estimar las necesidades de aminoácidos en tiempo real deben ajustarse para tratar con individuos expuestos a factores de estrés

Además, las necesidades de nutrientes varían en forma y magnitud entre los individuos de una población. Utilizar la media de los animales individuales de una población para estimar las necesidades nutricionales significa que no se cubrirán las necesidades de un gran número de individuos y, en consecuencia, no se optimizará la respuesta de los animales

Por el contrario, en los animales que reciben cantidades de nutrientes superiores a sus necesidades, disminuye la eficiencia nutricional y aumenta la excreción de nutrientes. Además, el diseño y el desarrollo de sistemas de alimentación de precisión en las granjas lleva mucho tiempo y es caro, y es necesario validarlos y probarlos antes de su uso real en las granjas

Por otra parte, la aplicación práctica de los sistemas de alimentación de precisión puede resultar difícil, ya que requiere la estimación de las necesidades de nutrientes de cada animal en un breve periodo de tiempo, tras filtrar y limpiar todos los datos recogidos por los sensores. Asimismo, los sistemas automáticos de alimentación de precisión son capaces de alimentar a un número limitado de animales, por lo que se necesita un número considerable de unidades de alimentación, en función del número total de animales. Por lo tanto, es necesario seguir investigando para resolver estos retos y garantizar la sostenibilidad de los sistemas de alimentación del ganado

Conclusión

En conclusión, el modelo matemático combinado puede monitorizar la ingesta media de alimento y la trayectoria del peso del alimento de cada animal individual en tiempo real con buena precisión y permite estimar las necesidades de aminoácidos de cada animal y las concentraciones óptimas de aminoácidos en la dieta teniendo en cuenta los cambios en la ingesta de alimento de los animales y los patrones de crecimiento

Además, la aplicación en las granjas de los sistemas de alimentación de precisión requiere el diseño de equipos nuevos y complejos, lo que plantea importantes retos relacionados con la complejidad, la fiabilidad y la rentabilidad del proceso de diseño, así como su comprobación y validación. La integración de un marco en el sistema de alimentación de precisión que permita identificar y estimar las necesidades de aminoácidos de individuos con patrones atípicos de ingesta de alimentos es el siguiente paso hacia un enfoque más eficiente en las explotaciones comerciales