Sistema de Desmineralización Para Cría de Ganado

La cría de ganado vacuno y ovino se basa en un adecuado sistema nutricional dentro del cual el agua ocupa un rol primordial. Los excesos de iones específicos o del tenor salino total producen distintos efectos sobre la sanidad animal que pueden ser fácilmente corregidos con un adecuado tratamiento de agua.

Atentos a esa necesidad manifestada por diversos productores, Fluence ha realizado una investigación interdisciplinaria logrando desarrollar a partir de ella, sistemas de desmineralización por ósmosis inversa apropiados para uso rural.

Dichos equipos operan en forma totalmente autónoma, incluso del suministro eléctrico si fuera necesario, para lograr producir un agua apta para el consumo animal. Por las características especiales de esta aplicación están pensados para operar prácticamente aislados de todo tipo de control. Opcionalmente, pueden contar con un módulo capaz de transmitir una señal de alarma por frecuencia modulada hasta una distancia de 10 km.

Los sistemas de desmineralización para cría de ganado cuentan además con la más alta calidad de componentes en lo referente a membranas, bombas, cañerías, estructuras, y tableros eléctricos.

Los datos necesarios para dimensionar un sistema de tratamiento de agua son los siguientes:

• Análisis del agua a tratar
• Tipo de fuente de abastecimiento (indicando profundidad si se tratase de un pozo)
• Dimensiones del almacenamiento de agua existente
• Cantidad de cabezas y tipo de ganado a abastecer
• Tipo de suministro eléctrico disponible en el lugar

Esta información servirá para dimensionar el equipo (suponiendo por ejemplo un consumo de 80 l/d por cabeza) y por otra parte determinar el tipo de membranas, bombas y cañerías que se deberán utilizar en el equipo, así como la relación agua desmineralizada / agua cruda que puede utilizarse. En general se podrá tomar un límite de sales totales como referente del nivel de desmineralización (ej: 2000 ppm) siempre y cuando no aparezca algún ion o sal específica que sea nociva para el consumo y se transforme en el limitante de la relación de mezcla de aguas.
Los equipos pueden operar las 24h por lo que conviene dimensionar la producción en base a esta consideración, utilizando al máximo la capacidad de almacenamiento disponible, y eventualmente si fuera necesario, puede ser más conveniente aumentar la capacidad de almacenamiento antes que incrementar el tamaño de los equipos de producción.

Nuestro Departamento Técnico se encuentra a su disposición para evacuar cualquier consulta relacionada con el tema y brindarles la orientación necesaria en esta aplicación.

Tolerancia del Ganado a las Aguas Salinas

La presencia de sales en las aguas de bebida del ganado limita en muchos casos el rendimiento de la producción pecuaria. Por lo tanto se hace necesario conocer las tolerancias del ganado a las sales para evitar efectos nocivos y pérdidas de rendimiento.

En numerosas áreas del mundo el ganado depende casi exclusivamente de aguas salinas, (surgentes y/o semi-surgentes) para cubrir sus necesidades. Los componentes químicos (iones) predeterminantes en esas aguas son sodio (Na) y cloro (Cl), carbonatos (CO₃), sulfatos (SO₄), calcio (Ca) y magnesio (Mg). También suelen estar presentes nitratos (NO₃), arsénico (As), flúor (F) y otros elementos químicos. La tolerancia de los animales a esa agua constituye un factor esencial para el desarrollo de la ganadería en estas áreas.

Un concepto fisiológico fundamental, para poder evaluar los problemas de tolerancia, consiste en considerar el agua en un volumen dado de agua salina, compuesta de dos reacciones distintas, a saber:

Agua Obligatoriamente Urinaria

La cual se define como la cantidad de agua requerida por el animal para proporcionar el volumen forzoso (obligatorio) de orina que permita la excreción de las sales disueltas en el agua. La proporción de agua salina que es obligatoriamente urinaria dependerá, obviamente, de la concentración salina del agua en cuestión (asumiendo que todas las sales son excretadas por la orina) y de la menor o mayor capacidad del riñón para concentrar dichas sales en la orina.

Agua Libre

Es el volumen total de agua menos la cantidad de agua obligatoriamente urinaria. El agua libre es la porción de agua disponible por el animal, para los procesos de evaporación, evacuación de heces, excreción normal de orina y producción de leche. Cuanto mayor es el contenido salino del agua, mayor será el volumen de agua que el animal deberá ingerir para satisfacer los requerimientos de su organismo en agua libre. Ejemplo:

Datos de un Ensayo con Ovejas Merino Australiano (Pierce, 1957)
Concentración de NaCl en agua de bebida en %	0	1	1,5	2
Agua consumida (l/d)	2	3	4,4	5
Cantidad de sal ingerida (gramos de NaCl)	0	30	66	100
Cantidad de agua extra consumida / nivel normal (2l) en litros	1	2,4	3	-
Vol.(cm3) de agua ingerida para excreción de 1g de sal	33	36	30	-

Los datos de la última línea vertical indican una "habilidad" de concentración de los riñones de las ovejas merino, equivalente a la producción de una solución de sal (NaCl) de aproximadamente 3% (30g de NaCl por litro de agua).

Este poder de concentración de sales está muy por debajo de la habilidad máxima de concentración que puede conseguir el animal, bajo condiciones de simple falta de agua. Evidentemente el riñón no puede ejercer su máxima habilidad de concentración de sales sobre grandes volúmenes de orina. Por lo tanto, el problema fisiológico que presenta la alta salinidad en aguas de bebida, consiste en que el animal deberá poder concentrar las sales disueltas en el agua, en un volumen lo suficientemente pequeño como para poder obtener una razonable proporción de agua libre.

Por ejemplo: supongamos que un animal necesita 2 litros de agua libre y que es capaz de concentrar en la orina las sales que ingiere, en una solución equivalente al 3% de CINa. Si se le ofrece un agua de bebida con una salinidad del 1% de NaCl, ingiriendo 3 litros de agua y concentrando esta sal en un litro de orina al 3% de NaCl, obtendrá sus 2 litros de agua libre. Si se incrementa la concentración de sal en el agua que tiene que ser ingerida para suministrar 2 litros de agua libre (suponiendo que no existe variación en la eficiencia de concentración del riñón con los aumentos de volúmenes de orina), aumenta rápidamente el volumen de agua que debe ser ingerida y el volumen de orina excretada.

Todo conduce a una rápida disminución en tolerancia, a medida que la concentración salina se acerca a la máxima habilidad de concentración del riñón, donde no es posible la obtención de agua libre.

Contenido de sal en agua (en %)	(X)	(Y)
0	2	-
0,5	2,4	0,4
1	3	1
1,5	4	2
2	6	4
2,5	12	10
3	No hay agua libre	-

(X): Agua ingerida para suministrar 2 litros de agua libre asumiendo una habilidad de concentración de sales.
(Y): Volumen urinario adicional

Factores que afectan la tolerancia en aguas salinas:

• Contenido total de sales en el agua.
• Composición de las sales en solución (especialmente porcentajes de cationes).
• Habilidad de concentración de los riñones. La cual depende de la constitución genética del animal y de la adaptación fisiológica a las altas concentraciones salinas. El mecanismo de adaptación fisiológica no ha sido estudiado, pero se supone que depende, en gran parte, de la habilidad de concentración del riñón.
• Disipación del exceso de calor. Parte de este proceso se realiza mediante evaporación del agua ingerida, afectando, por lo tanto los requerimientos de agua libre.
• Contenido de agua en los alimentos.
• Contenido de sales y/o nitrógeno en los alimentos.  Si se trata de animales secos o en lactación.

A medida que aumenten los requerimientos del animal por agua libre, debido a cualquier combinación de los factores mencionados, su tolerancia a la salinidad irá disminuyendo, pues el volumen de agua que debe ser ingerido y la cantidad de sales y agua que tienen que ser excretados, pueden llegar a ser tan grandes que excedan la capacidad del organismo. Así, se sostiene que una vaca seca puede tolerar 2% de NaCl, pero una vaca en lactancia solamente 1,5%.

Ovejas restringidas a tomar aguas muy salinas en forma repentina, pueden negarse a ingerirlas o si lo hacen, reducen la ingestión de alimento, pierden peso y pueden producirse diarreas. Sin embargo, si la concentración de las sales es gradualmente incrementada a través de algunas semanas, hasta llegar al mismo nivel, el agua puede ser consumida en cantidades adecuadas, manteniéndose en niveles normales, tanto la ingestión de forraje como la ganancia de peso corporal. En algunos casos la adaptación va mejorando a través de varios meses.

Pasemos ahora a considerar, algunos de los principales factores citados anteriormente.

Contenido Total de Sales en el Agua

Este es el factor individual más importante para determinar si un agua de bebida es o no adecuada para el ganado. En los análisis de agua se encuentran bajo la denominación de sólidos disueltos totales o residuo a 105 °C, expresándose los valores en partes por millón (ppm) o miligramos por litro (mg/l).

A continuación se transcriben algunos datos de máxima tolerancia para diversos tipos de ganado.

Ovejas con alimentación verde	1,5%	15.000 ppm
Ovejas con alimentación seca o vegetación halófila	1,3%	13.000 ppm
Vacunos para carne	1%	10.000 ppm
Vacunos lecheros o caballos	0,7%	7.000 ppm

Se deben tener muy en cuenta que los valores dados de tolerancia máxima son afectados, en gran medida, por los requerimientos en agua libre. La mayor tolerancia del ganado ovino respecto del vacuno está relacionado en gran medida con su mayor habilidad para deshidratar la materia fecal, lo cual significa un ahorro de agua libre.

Las ovejas pueden sobrevivir ingiriendo hasta 2,5% de NaCl, pero su comportamiento se verá afectado, como lo demuestran los siguientes datos:

Contenido de NaCl en el agua de bebida (%)	0	0	1,5	2
Consumo de agua (litros/día)	2	2	4,4	5
Consumo de alimento (raciones)	Normal	Normal	Normal	Normal
Efecto sobre peso corporal (animales afectados)	Ninguno	Ninguno	Algunos	Todos

Con 0,7% de Na₂SO₄ (Sulfato de Sodio) tampoco se notaron disminuciones en el promedio diario de ganancia de peso, pero con 1% el efecto fue muy severo, mucho mayor que el observado para NaCl en la misma concentración.

Los análisis de agua realizados sobre muestras tomadas en las fuentes de origen (pozos y perforaciones) pueden dar a veces una falsa imagen en cuanto a su conveniencia para el uso del ganado. La evaporación que pueda producirse entre la fuente y el punto de consumo (canales de conducción) y en los bebederos, puede incrementar considerablemente la concentración salina en el agua. Inversamente, las concentraciones pueden disminuir en ciertas épocas del año, después de precipitaciones pluviales, sobre todo en aquellos pozos y perforaciones poco profundos. Si el ganado puede ser gradualmente acostumbrado a ingerir aguas altamente salinas, como sería el caso de colocarlos en el campo cuando el contenido en sales es más bajo (después de lluvias) y cuando el requerimiento en agua libre también es menor (temperatura baja y animales secos), los animales tolerarán más altos niveles de salinidad que si hubieran sido puestos directamente a ingerir aguas de alta concentración salina.

Composición de las Salen en Solución

Sulfatos
Concentraciones de 0,7% (7.000 mg/l) de sulfato de sodio (Na₂SO₄) en agua de bebida en las condiciones del ensayo citado a continuación:

Tolerancia de agua salina por el vacuno (temperatura media). (Est. Exp. Agropecuaria South Dakota, U.S.A. - Boletín n. 481, 1959).

Contenido de NaCl en el agua (%)	0	0,7	1
Promedio de ganancia de peso (kg/d)	1,2	1,2	1
Efecto en el consumo de alimentos	Ninguno	Ninguno	Ninguno
Promedio del consumo de agua (l/d)	30,6	32,4	36

No produjeron efecto alguno sobre la ganancia de peso diario en vacunos para carne. Cuando la concentración llegó a 1% (10.000 mg/l) los efectos fueron severos. Sin embargo, bajo otras condiciones, concentraciones de 0,7% produjeron diarreas permanentes, disminución de la ganancia diaria de peso y de la producción de leche. Con 1% de Na₂SO₄, aparte de la sensible disminución en la producción, se observaron alteraciones del sistema óseo, con artrosis articulares, osteoporosis y fracturas espontáneas. Ello fue debido a la inFluence de la alta concentración de sulfatos sobre el tenor normal de calcio y fósforo en el suero de la sangre. Se recomienda suministrar en forma permanente o periódica, sales minerales ricas en calcio y fósforo a los animales que ingieren aguas con altos niveles de sulfatos, a fin de evitar los efectos desmineralizantes de los mismos.
Cloruros
Los cloruros más comúnmente presentes en aguas salinas son el cloruro de sodio (NaCl), el de magnesio (MgCl₂) y el de calcio (Cl₂Ca), los dos últimos de efecto pugnante. La tolerancia de los animales a los cloruros varía de acuerdo al elemento químico que entre en su constitución; así por ejemplo, los ovinos pueden tolerar hasta 1,3% de NaCl en el agua de bebida, sin mayores inconvenientes; sin embargo, una concentración de 1,1% de NaCl más 0,2% de Cl₂Mg es tóxica.
Carbonatos y Bicarbonatos (CO₃ y CO₃H)
En general no se los considera particularmente nocivos para el ganado siempre que no pasen los límites de concentración dados para el contenido de sales totales. Sin embargo, se estima que aguas salinas con concentraciones altas de carbonatos, en presencia de un exceso de cationes (Ca, Mg, Na, K) sobre los aniones (CO₃, CO₃H, SO₄, NO₃, Cl, F) son menos toleradas por el ganado que otras aguas de bebida.
Flúor
Los efectos tóxicos del flúor sobre el hombre y el ganado son conocidos desde hace varios siglos. Sin embargo, recién en las postrimerías de 1930, cuando se descubre que el flúor juega un significante papel en la prevención de las caries de la dentadura humana, es cuando se comienza a trabajar sobre la fisiología y toxicología de este elemento. Aun cuando (como otros elementos) el flúor está presente en los tejidos animales, no se ha demostrado todavía que sea un elemento esencial.

Experiencias realizadas con ratones, suplementando con flúor raciones cuyo contenido en ese elemento era tan bajo que no podía ser medido cuantitativamente, no produjeron ningún efecto sobre el peso corporal, los dientes o la actividad enzimática, sobre tres generaciones.

La toxicidad del flúor depende, en gran parte, de la forma en la cual sea ingerido. En forma soluble (ej. Fluoruro de sodio, NaF), es más tóxico que en forma sólida (ej. Fluoruro de calcio, CaF₂) contenida en rocas fosfáticas. La mayoría de las pasturas y los henos contienen, aproximadamente, 1 a 2 ppm (partes por millón) de flúor.

Si las plantas crecen en suelos irrigados con aguas de alto tenor en flúor, pueden llegar a contener hasta 10 ppm.
Por consiguiente, la comida raramente puede ser fuente que ocasione fluorosis (intoxicación por flúor) en los animales.

Tolerancia del ganado al flúor	ppm en ración total
Vacas lecheras	30 - 50
Vacas carne	40 - 50
Ovejas	70 - 100

Las principales causas de intoxicación por flúor son:

• Contaminación de las pasturas con flúor de los procesos industriales y/o polvo proveniente de minas.
• Indiscriminado uso de suplementos fosfóricos con alto contenido de flúor.
• Aguas de bebida con elevado nivel de flúor.

Las aguas superficiales contienen generalmente entre 0,1 a 1,0 ppm dependiendo del tipo de rocas en el área de la cuenca. Por el contrario, las aguas de perforaciones pueden tener niveles de más de 10 ppm como sucede en zonas de Texas (EE.UU.) y en Queensland (Australia). Es práctica normal en Queensland, conducir estas aguas de perforación a través de varios kilómetros por canales abiertos. La evaporación y el percolado del agua pueden aumentar el contenido de flúor hasta 40 ppm y provocan también un incremento del contenido de flúor en las pasturas que crecen a lo largo de los canales de conducción. Las ovejas, bajo las condiciones de altas temperaturas de Queensland, consumen más de seis litros de agua diarios. Suponiendo una concentración de 30 ppm, da una ingestión de 180 mg/día de flúor, lo cual está muy por encima del nivel de tolerancia, aun sin contar con las cantidades de flúor ingeridas con las pasturas.

Los animales disponen de dos mecanismos protectores para retardar la aparición de los síntomas de fluorosis:

• Aumento de la excreción de flúor por vía urinaria, lo cual llega pronto a su límite máximo.
• Retención del exceso de flúor en los huesos. La acumulación puede llegar hasta 30 o 40 veces más que el contenido normal. Después de esto, el flúor se acumula en los tejidos blandos. En este estado, la ingestión de alimentos se reduce marcadamente continuando el proceso con alteraciones en el proceso metabólico hasta llegar a la muerte del animal.

Cuando la ingestión de flúor con el agua de bebida es superior a los límites de tolerancia conduce generalmente a intoxicaciones crónicas en períodos variables. Es posible que a los dos o tres años aparezcan los síntomas primarios: moteado o manchado de los dientes y anormalidades en los huesos y articulaciones, produciendo renguera en el animal.

Esto reduce la habilidad normal de pastoreo, decreciendo la producción de carne, leche y lana, como así también, produce fallas en la reproducción debidas a sub-alimentación. A los 3 o 5 años de ingestión continuada de exceso de flúor, los síntomas son más severos: alteraciones en el metabolismo del calcio y fósforo, diarreas, enflaquecimiento pronunciado y "hambre de sal" (deseo exagerado por ingestión de CINa).

Muy pequeñas cantidades de flúor pasan a través de la placenta y de las glándulas mamarias. Esto tiene importancia para prácticas de manejo en áreas con aguas de alta concentración de flúor.

El ganado es más susceptible a fluorosis antes que aparezcan sus dientes permanentes. Después de ello, pueden ingerir grandes cantidades sin mayores problemas. El nivel de flúor que puede tolerar el animal, no sólo depende de su edad y de la cantidad ingerida, sino también de la continuidad de la ingestión. Con consumos intermitentes de agua con altos niveles de flúor (lo mismo que de otros elementos minerales) el ganado puede tolerar mayores concentraciones que cuando el consumo es continuado.
Arsénico
No existen estudios detallados que permitan valorar los alcances de la acción tóxica del arsénico contenido en las aguas de bebida y su incidencia en la producción ganadera. No obstante se cree que dosis de 0,12 a 0,15 mg/l de arsénico, ingeridos por tiempo prolongado, pueden producir síntomas de intoxicación crónica del ganado. Estos síntomas se pueden manifestar por pérdida de peso, trastornos digestivos, diarreas, endurecimiento de la epidermis, etc.
Nitratos
La presencia de nitratos en las aguas de bebida puede indicar algún tipo de contaminación bacteriológica. Así mismo, su origen puede ser debido a sales del suelo y generalmente, su concentración es reducida, no superando los 100 mg/l.

Contáctese con nuestros expertos para tratar los detalles de su proyecto, y para conocer más sobre el tratamiento de agua para ganado.