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Análisis de minerales: del reto a la solución

Entrevista con el Dr. Daniel Schwarz sobre los posibles usos y ventajas del analizador Micral™ LIBS para el análisis de minerales.

Los minerales desempeñan un papel elemental en la salud, el crecimiento, el rendimiento y la reproducción del ganado, por lo que es fundamental proporcionar al ganado las cantidades adecuadas a través de la alimentación.

En este artículo de preguntas y respuestas pedimos a nuestro científico sénior especializado en producción sostenible de alimentos, el Dr. Daniel Schwarz, que nos explique las ventajas de equilibrar los niveles de minerales en la dieta del ganado y los retos actuales a la hora de analizar el contenido mineral.

Análisis de minerales: del reto a la solución

En este vídeo, el Dr. Daniel Schwarz, científico jefe, explica las ventajas de equilibrar los niveles de minerales en la dieta del ganado y los retos actuales de los análisis de minerales.

P: ¿Por qué es tan importante medir los minerales?

R: En lo que respecta a las vacas lecheras, una cantidad considerable de minerales procede de la dieta basal, por ejemplo, el ensilado de hierba. Sin embargo, se sabe que el contenido de minerales en la dieta basal varía enormemente de una explotación a otra, pero también dentro de una misma explotación o de una misma granja de ensilado, por lo que en la práctica es fácil que se produzcan situaciones de exceso o falta de suministro de determinados minerales. Por lo tanto, se recomienda encarecidamente que los ganaderos elijan las premezclas minerales basándose en los resultados de las pruebas de minerales de su propio ensilado, en lugar de trabajar con los resultados de las tablas. De este modo se garantiza un suministro óptimo de minerales. En general, un suministro insuficiente de minerales en la dieta de un animal puede dar lugar a problemas de bajo rendimiento, salud y reproducción, mientras que un suministro excesivo puede acabar en el medio ambiente. Ninguna de estas situaciones favorece el uso sostenible de los recursos.

Un problema de salud animal frecuente es la fiebre puerperal, asociada a una alimentación desequilibrada en minerales. Se calcula que las pérdidas económicas pueden alcanzar los 9.000 euros por cada 100 vacas al año, de los cuales el 20% se deben a la fiebre de la leche clínica y el 80% a la subclínica. En general, prevenir la fiebre puerperal es mucho mejor que curarla, por lo que se utiliza ampliamente el concepto de equilibrio catiónico-aniónico de la dieta (DCAB), basado en el potasio, el sodio, el cloro y el azufre. En este contexto, el análisis de los componentes individuales del pienso y el análisis de la ración total mezclada (TMR) pueden ser relevantes para garantizar una alimentación óptima.

 

P: ¿Cuál es el reto actual de los análisis de minerales?

R: Aunque es habitual determinar el perfil nutricional del forraje, a menudo no se analiza el perfil mineral y, en su lugar, se utilizan los resultados de las tablas (por ejemplo, regionales) para la formulación de las raciones. El perfil nutricional suele analizarse mediante tecnologías rápidas y rentables, como los instrumentos basados en el infrarrojo cercano. El análisis de minerales, sin embargo, requiere métodos laboriosos y tediosos en los que intervienen diferentes sustancias químicas, por lo que resulta bastante costoso. Además, la formulación de las raciones suele hacerse con márgenes de seguridad en cuanto a minerales para evitar carencias. De ahí que se tienda a sobrealimentar a los animales con minerales. Por último, suele pasar bastante tiempo hasta que se aprecian las complicaciones de un suministro inadecuado e incorrecto de minerales. En general, el concepto de alimentación de precisión se promueve y discute ampliamente, pero aún queda mucho trabajo por hacer a la hora de poner en práctica la alimentación mineral de precisión.

 

P: ¿Cuál es la demanda actual de análisis de minerales?

R: A menudo, el análisis mineral sólo lo solicitan las grandes explotaciones lecheras o aquellas que ya reconocen los beneficios económicos y medioambientales asociados. Más concretamente, estudian los perfiles minerales de sus piensos para poder obtener premezclas minerales a medida y garantizar así un suministro óptimo de minerales a sus animales. Esto suele hacerse en estrecha colaboración con una empresa proveedora de premezclas minerales o en forma de servicio ofrecido por ella.

P: ¿Qué se necesita para implantar la alimentación mineral de precisión en toda la industria?

R: Aquí se podrían considerar diferentes enfoques. En primer lugar, se trata de educar a la industria sobre la importancia de un suministro adecuado de minerales (es decir, sin exceso ni defecto) al ganado. En segundo lugar, el método de análisis de minerales aplicado en el laboratorio debería ser más asequible y proporcionar resultados de forma más rápida en comparación con los métodos actuales. En tercer lugar, los balances de nutrientes en las explotaciones se discuten mucho en términos de sostenibilidad. Aunque en la actualidad los balances de nutrientes se centran sobre todo en el nitrógeno y el fósforo, en el futuro podría prestarse más atención a otros nutrientes como el magnesio o el manganeso y el hierro. Por último, podrían introducirse normativas que definan nuevos contenidos máximos de determinados minerales en los piensos (por ejemplo, el zinc) y contribuir así a reducir o incluso evitar el impacto medioambiental que puede tener hoy el exceso de oferta de minerales.

 

P: Entonces, ¿por qué necesitamos un nuevo método?

R: Como suele ocurrir, cada método presenta ciertas ventajas e inconvenientes. En resumen, el método ICP proporciona resultados muy precisos, pero es engorroso, tarda varios días en generarlos e implica el uso de productos químicos como ácidos. El método XRF tiene un menor tiempo de respuesta y es más sencillo para el operador, pero puede tener sus limitaciones en cuanto a la detección de macrominerales importantes como el sodio y el magnesio y microminerales en general.

Con Micral™, FOSS ofrece una solución rápida, fácil de usar y dedicada para el análisis de elementos. La preparación de muestras se reduce al mínimo (por ejemplo, secado y molido) y se pueden analizar 60 muestras por hora, lo que permite un alto rendimiento y un tiempo de respuesta rápido. Esto, a su vez, permitiría a los laboratorios ofrecer, por ejemplo, análisis de minerales a un precio mucho más atractivo para los usuarios finales, como los productores lácteos, y permitirles así enviar más muestras para su análisis.

 

 Cows

 

P: Con Micral™ se dispone de datos más rápidos sobre el contenido mineral a menor coste, ¿cómo repercutirá esto en las distintas partes interesadas?

  • a. Ganaderos

En resumen, el análisis mineral de la dieta basal puede llegar a ser más asequible y los ganaderos pueden así empezar a gestionar y controlar el suministro mineral de sus animales de una forma mejor que en la actualidad. Dada la variación de los parámetros nutricionales y minerales en un silo de ensilado, hay un claro potencial que se puede ganar realizando análisis varias veces al año. Basándose en los datos actuales, la alimentación suplementaria, como las premezclas minerales, puede ajustarse de acuerdo con el perfil mineral de la dieta basal con un beneficio económico.

  • b. Laboratorios

Micral hará que las pruebas de minerales en los laboratorios sean significativamente más rápidas y sencillas. Esto puede ayudar a los laboratorios a aumentar su capacidad de análisis. La alimentación mineral de precisión y otros posibles cambios en la industria pueden desencadenar una mayor demanda de análisis minerales. Además, el tiempo de entrega claramente reducido que ofrece el analizador Micral, aumenta significativamente el atractivo de este tipo de pruebas.

  • c. Consumidores

En general, la leche y los productos lácteos son una excelente fuente de calcio y fósforo para adultos y niños, y una buena fuente de potasio, magnesio y zinc para los niños. Diferentes estudios han descubierto que la concentración de ciertos macro y microminerales en la leche puede variar según la estación del año, así como según el método de producción, por ejemplo, leche ecológica o producida de forma convencional. Las diferencias observadas en los estudios estaban asociadas a la relación de los minerales con la proteína de la leche (por ejemplo, en el caso del calcio, el fósforo y el magnesio), pero también a la dieta de las vacas (por ejemplo, en el caso del calcio, el cobre, el hierro, el manganeso y el zinc). Los investigadores concluyeron que, debido a sus hallazgos, la suplementación mineral de las vacas lecheras debería ajustarse a su dieta basal para minimizar la variación de macro y microminerales en la leche y los productos lácteos.

  • d. Otras partes interesadas

Aquí se me ocurren dos ejemplos. En primer lugar, los procesadores de alimentos han identificado que sus emisiones de alcance 3 proceden en su mayoría de las granjas que les suministran, por ejemplo, carne o leche. Suministrar a los animales la cantidad exacta de nutrientes y minerales que necesitan (es decir, alimentación de precisión) sería un enfoque importante para optimizar el rendimiento y la salud de los animales, optimizar el uso de recursos como el ensilado y las premezclas, y reducir la huella medioambiental de los ganaderos en este contexto. Los procesadores de alimentos podrían incentivar de algún modo más análisis para fomentar la alimentación de precisión. En segundo lugar, los distintos proveedores de premezclas minerales podrían beneficiarse de una información más detallada sobre el contenido mineral de la dieta basal, lo que les ayudaría a ajustar en consecuencia la composición de sus premezclas y a seguir aplicando el concepto de alimentación mineral de precisión. Esto contribuiría a un uso mejor y más sostenible de los recursos.

  • e. El medio ambiente

La reducción del exceso de ciertos minerales en los piensos para el ganado hará que disminuyan las concentraciones de éstos como nutrientes en los abonos orgánicos, que suelen utilizarse para fertilizar los campos y, por tanto, vuelven al medio ambiente. Micronutrientes como el zinc pueden ser tóxicos para la flora y la fauna cuando se encuentran en concentraciones demasiado elevadas en el suelo. Sin embargo, una menor concentración de nutrientes en los abonos orgánicos supondría una menor concentración en el suelo y, por tanto, una menor absorción por parte de las plantas que crecen en él. Si estas plantas se utilizan como pienso, cabe esperar concentraciones más bajas de minerales previamente sobreabastecidos, ya que ahora se produce con concentraciones más bajas en todo el flujo circular de nutrientes.

 

P: ¿Cuáles son las perspectivas de futuro de Micral?

R: Toda la industria agroalimentaria se centra cada vez más en la eficiencia de los recursos, impulsada por las ambiciones de producción neta cero y las demandas de los consumidores de producción sostenible de alimentos. Optimizar los flujos de nutrientes en la producción agrícola y ganadera será más importante que nunca para apoyar la transición ecológica. Esto, a su vez, plantea nuevas exigencias en cuanto a la capacidad y asequibilidad de las pruebas, así como a la gestión de los datos (por ejemplo, los resultados de las pruebas). Micral abre nuevas posibilidades en términos de precio por prueba y tiempo de respuesta y, por tanto, representa claramente una plataforma para generar datos muy valiosos que son necesarios para realizar plenamente, entre otras cosas, la agricultura regenerativa. Más concretamente, los perfiles minerales detallados de la alimentación del ganado, en particular de la dieta basal, ayudarán a evitar el suministro insuficiente o excesivo de minerales. El análisis detallado de la composición en nutrientes de los fertilizantes orgánicos (y/o minerales) permitiría optimizar su uso.

Además, podría analizarse el material vegetal para conocer el perfil de nutrientes y, por tanto, la demanda de nutrientes de las plantas y, a continuación, fertilizarlas exactamente con los nutrientes necesarios y garantizar así un crecimiento y un rendimiento óptimos. Un tiempo de respuesta rápido, que permite Micral, es absolutamente esencial para que estas aplicaciones se conviertan en servicios utilizables y valiosos para los agricultores. Por último, el carbono es uno de los elementos que se aprecian en los espectros de la solución Micral. La agricultura alberga un enorme potencial como sumidero de carbono a través del secuestro en el suelo. Por ello, medir el carbono en el suelo y documentar sus cambios a lo largo del tiempo reviste especial interés en el actual debate sobre el clima. Sin duda, existen múltiples aplicaciones posibles de Micral en relación con la eficiencia de los recursos y la transición verde de la industria agroalimentaria en general, y es necesario seguir trabajando para materializarlas y hacerlas realidad.

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