Medición de las emisiones de óxido nitroso y metano entérico en ganado Brahman bajo pastura tipo cayman (Brachiaria hybrid cv) en la estación experimental los Diamantes

Abstract

In the first study, the objective of this study was to quantify the daily pattern of nitrous oxide (N2O) emissions in a Brachiaria hybrid cv under grazing with Brahman cattle, located at the experimental station Los Diamantes (Guápiles, Costa Rica). Measurements were performed with 8 static cameras, for 6 days, with 7 repeated one-hour samplings distributed between 6 am and 6 pm. The N2O emission variable presented a biased distribution to the right with a mean of 0.12 ± 0.17, equivalent to 10.62 kg / ha / year and a median of 0.06 mg / m2 / h. The emission pattern of N2O throughout the day was heterogeneous with values ranging from 0.09 to 0.17 mg / N2O / m2. The N2O emission variable was analyzed by a generalized linear mixed model that assumed a lognormal distribution for the dependent variable (N2O emission) and considered the fixed effects of day, time, camera and the interactions hour × day, camera × hour , camera × day and the random effect of time (camera × day). A highly significant effect (P <0.001) was observed for all effects analyzed, except for the camera × hour interaction. The marginal hourly averages show a non-linear pattern, with a slight decrease between 6:00 and 8:00 a.m, followed by a rising trend until 4:00 p.m., to decline again until 6:00 p.m. The marginal means in the hours of greatest emission were 0.06 (14:00) and 0.07 (16:00) mg / m2 / h, which differed significantly (P <0.05) only with respect to the hours of the morning (6:00 a.m. to 10:00 p.m.). There was also a significant variation in the emission patterns of different days and different cameras. It was concluded that for the evaluated site there is no single time of higher N2O emission, probably due to the reduced temperature variation. This suggests that for practical purposes an emission measurement range can be used between 10:00 am and 4:00 p.m. The second study estimated the pattern of enteric methane emissions in cattle under grazing. Ten methane measurements were performed at approximately 35 day intervals in 8 Brahman cattle (initial weight 300 kg, D.E 22.54 kg) using the sulfur hexafluoride (SF6) technique. The animals had an average weight gain of 0.69 kg / d (D.E0.046), with a consumption of 12.6 kg DM animal / d (SD 2.2). The mean CH4 emission was 141.4 g / animal / day (DE 38 g) and the total emission accumulated during the 388 test days was 54.2 kg / animal / total (SD 6.84). The variable CH4 emission was analyzed by a regression model, assuming a lognormal distribution, including the fixed effects of the animal, the live weight covariate and the interaction between both. Significant effects (P <0.001) were observed for all evaluated effects. For all animals, a decreasing homogeneous pattern was observed in CH4 emission according to the progress of the test, although significant differences were observed in the reduction rates. The animals in earlier stages, with lower weight and lower DM consumption, were those that presented a higher emission of CH4. It is concluded that the factor that had a more significant effect on the emissions was the live weight, in addition it was demonstrated that there is significant individual variation in the level of CH4 emissions.En el primer estudio el objetivo de este estudio fue cuantificar el patrón diario de emisión de óxido nitroso (N2O) en una pastura tipo cayman (Brachiaria hybrid cv) bajo pastoreo con ganado Brahman, localizada en la estación experimental Los Diamantes (Guápiles, Costa Rica). Las mediciones fueron realizadas con 8 cámaras estáticas, durante 6 días, con 7 muestreos repetidos de una hora de duración distribuidos entre 6 am y 6 pm. La variable emisión N2O presentó una distribución sesgada a la derecha con media de 0,12±0,17, equivalente a 10,62 kg/ha/año y una mediana de 0,06 mg/m2/h. El patrón de emisión de N2O a lo largo del día fue heterogéneo con valores que oscilaron entre 0,09 a 0,17 mg/N2O/m2. La variable de emisión de N2O fue analizada mediante un modelo lineal mixto generalizado que asumió una distribución lognormal para la variable dependiente (emisión de N2O) y que consideró los efectos fijos de día, hora, cámara y las interacciones hora×día, cámara×hora, cámara×día y el efecto aleatorio de hora (cámara×día). Se observó un efecto altamente significativo (P<0,001) de todos los efectos analizados, con excepción de la interacción cámara×hora. Las medias marginales de emisión horaria muestran un patrón no lineal, con un ligero descenso entre las 6:00 y 8:00 a.m, seguido por una tendencia creciente hasta las 16:00 horas, para decaer nuevamente hasta las 18:00 horas. Las medias marginales en las horas de mayor emisión fueron de 0,06 (14:00) y 0,07 (16:00) mg/m2/h, las cuales difieren significativamente (P<0,05) solo con respecto a las horas de la mañana (6:00 a 10:00). Se constató además variación significativa en los patrones de emisión horaria de diferentes días y diferentes cámaras. Se concluyó que para el sitio evaluado no existe un hora única de mayor emisión de N2O, probablemente debido a la reducida variación en temperatura. Esto sugiere que para efectos prácticos se puede utilizar un rango de medición de emisión entre las 10:00 y las 16:00 horas. En el segundo estudio se estimó el patrón de las emisiones de metano entérico en ganado bovino bajo pastoreo. Se realizaron 10 mediciones de metano a intervalos de aproximadamente 35 días en 8 machos bovinos de raza Brahman (peso inicial 300 Kg, D.E 22,54 kg) utilizando la técnica del hexafloruro de azufre (SF6). Los animales presentaron una ganancia de peso promedio de 0,69 kg/d (D.E 0,046), con un consumo de 12,6 Kg MS animal/d (DE 2,2). La emisión promedio de CH4 fue de 141,4 g/animal/dia (DE 38 g) y la emisión total acumulada durante los 388 días de prueba fue de 54,2 Kg/anim/total (DE 6,84). La variable emisión de CH4 fue analizada mediante un modelo de regresión, asumiendo una distribución lognormal, incluyendo los efectos fijos del animal, la covariable de peso vivo y la interacción entre ambos. Se observaron efectos significativos (P<0,001) de todos los efectos evaluados. Para todos los animales, se observó un patrón homogéneo decreciente en la emisión de CH4 conforme al avance de la prueba, aunque se observaron diferencias significativas en las tasas de reducción. Los animales en etapas más tempranas, con menor peso y menor consumo de MS, fueron los que presentaron una mayor emisión de CH4. Se concluye que el factor que tuvo un efecto significativo más marcado sobre las emisiones fue el peso vivo, además se demostró que existe variación individual significativa en el nivel de emisiones de CH4.