Modelo de formulación de raciones al mínimo costo para ganado de carne basado en el sistema NRC 2000

Abstract

ADDITIONAL KEYWORDSMixed integer linear programming. Grazing. Supplementation. PALABRAS CLAVE ADICIONALESProgramación lineal entera mixta. Pastoreo. Suplementación. RESUMENLos requerimientos nutricionales del ganado de carne descrito por el NRC (2000) se establecen mediante ecuaciones, siendo algunas de ellas no lineales o no aditivas lo cual dificulta su incorporación a modelos de programación lineal para formular raciones al mínimo costo. El presente trabajo describe un modelo de programación lineal entero mixto para formular dietas de mínimo costo que incorpora las recomendaciones del Modelo Nivel Uno del NRC (2000). La falta de aditividad o linealidad de algunas funciones fueron superadas empleando restricciones alternativas modeladas con variables binarias. El modelo considera factores ambientales que modifican los requerimientos de los animales y los efectos de la dieta que afectan la eficiencia de síntesis de proteína microbiana a nivel ruminal y el consumo potencial voluntario de alimentos. Se consideran los requerimientos de energía, proteína metabolizable, calcio, fósforo y fibra efectiva. Se acota el consumo de pastura al consumo voluntario de la misma y el consumo de suplemento al máximo nivel de suplementación permitido. Se presenta un ejemplo de aplicación del modelo y se describen posibles ampliaciones. SUMMARYNutritional requirements of beef cattle described by NRC (2000) are determinated by equations, some of which are nonlinear or non additive which makes it difficult for modelling with linear programming. This paper describes a model of mixed integer linear programming to formulate least-cost diet that incorporates the recommendations of Model Level One of NRC (2000). The lack of additivity or linearity of some functions were overcome using alternatives restrictions modelling with binary variables. The model considers environmental factors that modify the requirements of the animals and the effects of the diet that affects the efficiency of microbial protein synthesis in the rumen and the level of voluntary feed intake. This model considers the requirements of energy, metabolizable protein, calcium, phosphorus and effective fiber. The intake of pasture is limited by the potential intake of pasture at grazing and the intake of supplement is limited by the maximum level of supplementation permitted. This paper shows an example of application of the model and describes possible extensions. INTRODUCCIÓNEn Uruguay la producción ganadera se realiza casi exclusivamente a pastoreo con baja incorporación de suplementos, implementándose la suplementación en forma estructural básicamente en aquellos sistemas más intensivos, fundamentalmente en el período crítico invernal donde la producción de forraje disminuye marcadamente.La pastura es el alimento de menor costo por unidad de nutrientes, por lo tanto, para un determinado nivel de producción es indispensable minimizar el costo total de la suplementación (Soto y Reinoso, 2004).

Evaluating environmental and economic trade-offs in cattle feed strategies using multiobjective optimization

“…A potential cost-effective emissions mitigation strategy is to use proper diet formulation balancing economic and environmental objectives. The economic optimization of feed formulation is typically achieved through a least-cost linear programming diet model (Soto and Reinoso, 2012), which formulates the optimal diet minimizing feeding cost subject to a set of nutritional constraints. The environmental objective in feed formulation varies considerably across species with CH4 production from ruminants a more significant target compared to relatively negligible emissions from monogastrics.…”