Universidad de Puerto Rico

Transcripción

1 Universidad de Puerto Rico Recinto Universitario de Mayagüez Colegio de Ciencias Agrícolas FOSFORO EN LA NUTRICION ANIMAL: IMPACTO Y ESTRATEGIAS PARA REDUCIR LA CONTAMINACION AMBIENTAL Héctor L. Santiago, Ph.D. Investigador Asistente

2 Medio Ambiente y Contaminación de P y N Preocupación por la contaminación causada por empresas agrícolas al suelo y los cuerpos de agua Principalmente debido a los nutrientes N y P que abandonan las fincas Estos nutrientes provienen de: Biosólidos Fertilizantes Excrementos Residuos de plantas Atmósfera

3 Eutrofización Incremento de sustancias nutritivas de lagos y embalses que provoca un exceso de fitoplancton

4 Eutrofización El influjo de nutrientes reduce la calidad de los cuerpos de agua Aumenta el crecimiento de plantas en particular de algas azul-verdosas Crecen a una razón rápida si nutrientes limitantes entran a los cuerpos de agua Este aumento en crecimiento ocurre a concentraciones de N menores a las 10 ppm

5 El crecimiento excesivo reduce la concentración de O 2 (hipoxia) en los cuerpos de agua Provoca la muerte de la vegetación y se producen toxinas Pescados y otra vida acuática pueden morir si este proceso es acelerado

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10 N & C N, C, & P

11 Que ocurre con el N y P en el suelo? Excremento es en su mayoría orgánico y degradadle. Estos son consumidos y descompuestos por los microorganismos del suelo Como resultado se generan gases y el contenido de nutrientes cambia

12 Los nutrientes solubles de los excrementos se disuelven en agua y pueden ser: utilizados por las plantas llegar a los cuerpos de agua por la escorrentía llegar al subsuelo a través del agua que percola

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14 Nitrógeno (N) Mineralización El N orgánico en fertilizantes o excrementos es convertido a nitratos por varios grupos de bacterias del suelo. Nitratos son compuestos solubles que son absorbidos y utilizados por las plantas. Inmovilización Los nitratos también pueden ser utilizados por otras bacterias para su crecimiento y se convierten en parte de la materia orgánica del suelo.

15 Ciertas bacterias del suelo y aguas no profundas utilizan nitratos en lugar de O 2 cuando la concentración de este es limitada. Desnitrificación Bacterias convierten los nitratos a gases como gas nitrógeno y oxido nítrico

16 Mas de la mitad del N en forma de amonia se volatiliza (evapora al aire). Mucho de este N regresa al suelo con la lluvia. Amonia también se puede convertir a nitratos

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18 Efectos Adversos N P Nitratos pueden reducir la habilidad de la sangre a transportar O 2 a los tejidos del cuerpo. Infantes, personas adultas y con el sistema inmunológico comprometido están en mayor riesgo al efecto de nitratos. Nitratos en el agua potable: Máximo: 10ppm El P en el agua no tiene efectos dañinos al ser humano.

19 Fósforo (P) El P reacciona con los minerales del suelo de manera que no llega a los cuerpos de agua tan fácil como el N. El P llega a los cuerpos de agua a través de la erosión del terreno El P en el suelo es retenido por minerales arcillosos y enlazado a Fe, Al y Ca De esta forma el P soluble es casi inexistente, minimizando así la contaminación de los cuerpos de agua debido a las escorrentías

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21 P en la Producción Animal Es el segundo mineral mas abundante en el cuerpo: Compone un 70% de los minerales totales Nutriente esencial y crítico para la producción animal Dietas de cerdos y aves Desarrollo óseo Estructura celular Proteínas Lípidos Transferencia de energía

22 P está envuelto en el: Control del apetito Ganancia en peso Conversión alimenticia El P inorgánico es un factor antinutricional y un contaminante del medio ambiente Disminuye la digestibilidad de nutrientes energéticos y amino ácidos

23 Falta adecuada de P Reduce el desempeño productivo Aumenta la mortalidad Desórdenes del esqueleto Reduce la calidad de la canal

24 Maíz y Soya Componen un 80% de la dieta Contienen un 80% P digestible Mas del 60% del P esta en forma de ácido fítico Solo un 10-30% del P en estos granos esta disponible Formas de P inorgánico deben ser añadidas a la dieta

25 Ácido Fítico

26 Disponibilidad de P Los animales monogástricos solo pueden utilizar el P en forma libre y son incapaces de digerir el P enlazado al anillo de fitasa. Monogástricos carecen de la enzima que libera el P (Fitasa) Incapaces de digerir varios nutrientes en el alimento En adición al P otros nutrientes : Ca, Mg, Fe, y Zn

27 La mayoría del ácido fítico pasa directamente a través del tracto digestivo y es excretado junto con las heces. Resultando en la eliminación de nutrientes vitales para su crecimiento Cerca del 60-75% del P en cereales y oleaginosas utilizadas en dietas de aves y cerdos esta presente en forma de ácido fítico

28 Fitasa Es una enzima o proteína especializada Provenientes de plantas, microorganismos o tejido animal Función: Catalizar el rompimiento de enlaces entre P y el anillo de fitasa Liberando el P fitato La fitasa presente en plantas es relativamente baja y de actividad irregular La fitasa de origen vegetal se inactiva por las condiciones ácidas del estomago

29 Fitasa: Aumenta la disponibilidad de: P, Ca, Mg, Fe y Zn Proteinas Permite disminuir la concentración de ciertos nutrientes en la dieta

30 Estrategias Maximizar la utilización de nutrientes provistos a los animales monogástricos Minimizar la cantidad de nutrientes excretados al medio ambiente formulación dietas que no excedan los requerimientos fitasa microbiana ingredientes con bajo contenido de fósforo fitato

31 Adición de Fitasa Aumenta la disponibilidad del P total de un 15-35% P fitato liberado aumenta de 30 50% Aumento parámetros productivos: 21.3% 8.7% 10% Ganancia de peso diaria Consumo de alimento Conversión alimenticia

32 Cerdos: 30-35% Disminución excreción de P 5% Disminución excreción de N Menor cantidad de nutrientes son liberados al medio ambiente mientras se suplen los requisitos nutricionales del animal con ningún efecto detrimental en producción

33 Utilización de camada como fertilizante Problemas? Uso continuo Cerca de cuerpos de agua Utilización de camada de aves para la alimentación de ganado Fuente económica de proteína, minerales, y energía.

34 Otras Alternativas Organismos genéticamente modificados (GMO): Universidad de Delaware High available P corn Contiene bajos niveles de ácido fítico»aumenta la cantidad de P disponible Disminuye los niveles de P en la camada en un 41% Disminuye el P soluble en agua en un 82%

35 Universidad de Guelph Cerdos genéticamente modificados Insertando el gen productor de fitasa Animales serían capaces de producir la enzima y obtener el P de la dieta Reduce la adición de P inorgánico No se adiciona la enzima a la dieta

36 Conclusión El buen manejo y practicas agrícolas en las empresas agropecuarias reducen el impacto negativo en nuestro medio ambiente. La utilización de Fitasa en dietas de aves y cerdos reduce la adición de P en la dieta, aumenta la disponibilidad de P en el alimento y reduce la excreción de P en las heces.

37 INFORMACION DE CONTACTO Universidad de Puerto Rico Recinto Universitario de Mayagüez Estación Experimental Agrícola Subestación de Lajas HC-01 Box Lajas, PR (787) (787)

38 Preguntas?