Semi-precision feeding of non-castrated grow-finishing pigs

Abstract

Actualment, la majoria de sistemes convencionals d’alimentació de porcí utilitzen l’alimentació en fases a l’engreix per imitar la disminució de concentració de nutrients requerida lligada a un increment de la capacitat d’ingestió dels porcs a major edat i pes viu. Tanmateix, en una població de porcs d’engreix hi ha altres factors que modifiquen la capacitat de deposició proteica i d’ingestió voluntària de pinso (variabilitat pes viu, sexe, genètica...), i, per tant, també poden modificar els requeriments nutricionals. Conseqüentment, l’objectiu d’aquesta tesi doctoral fou descriure les respostes a variacions dels nivells nutricionals del pinso i confirmar si aquestes respostes diferien entre grups de porcs amb diferent capacitat de deposició de teixits i productivitat. Posteriorment, avaluar les implicacions econòmiques i ambientals de sistemes d’alimentació de semiprecisió basats en alimentar aquests grups de forma diferenciada.

Inicialment es va analitzar la influència sobre el creixement i la composició de la canal de factors com la genètica paterna, el sexe, el pes de canal i el dia de càrrega respecte els primers porcs carregats d’un engreix (Capítol 3). La línia paterna sintètica va mostrar un major creixement i capacitat d’ingestió de pinso que la línia Pietrain, que es va traduir en unes canals més grasses. El pes de canal i el nivell d’engreixament de les canals van mostrar una relació positiva, però les femelles eren sempre més grasses que els mascles enters a igualtat de pes de canal. A més, les canals dels últims porcs carregats eren més magres que les dels primers. Posteriorment, l’efecte d’incrementar el rati entre lisina digestible ileal estandarditzada i energia neta (Lis DIS:EN) es va comparar entre grups de porcs classificats segons el seu pes viu a inici d’engreix (Capítol 4) o sexe (Capítols 5 i 6). Els porcs d’engreix (30-60 kg) classificats per pes viu inicial van mostrar una resposta diferenciada entre grups al incrementar el rati Lis DIS:EN. Els més petits van mostrar una major resposta lineal als increments de lisina al pinso que els més grossos. A més, dels 70 al 100 kg de pes viu, els mascles sencers van mostrar una major resposta lineal que les femelles al incrementar el rati Lis DIS:EN. En conseqüència, els mascles requeriren 0.5 g Lis DIS/Mcal EN més que les femelles per maximitzar el seu creixement.

Reduir la concentració d’energia neta al pinso 190-250 kcal/kg respecte a una dieta de 2450-2550 kcal/kg no va reduir el creixement quan la ingestió d’energia diària no es va veure afectada considerablement (Capítol 7). Tanmateix, es va observar un menor creixement i canals més magres quan els porcs no van poder incrementar suficientment el consum de pinso per superar la reducció d’energia de la dieta. En resum, aquesta dissertació doctoral mostra el potencial de l’alimentació de semi-precisió de porcs d’engreix no castrats basada en l’alimentació diferenciada dels porcs més petits en la fase inicial (30-60 kg) i dels mascles sencers en la fase de finalització (70-100 kg). A més, en el Capítol 8 es presenten i discuteixen els beneficis econòmics d’aquestes estratègies en contraposició als sistemes d’alimentació convencionals en diferents contexts de cost de matèries primeres. Finalment, també s’hi presenta el potencial d’aquests sistemes d’alimentació per a reduir l’excreció de nitrogen quan s’alimenta diferenciadament mascles i femelles en la fase de finalització. En conclusió, els sistemes d’alimentació de semiprecisió de porcs d’engreix per pes inicial o sexe són una estratègia factible per millorar la sostenibilitat dels sistemes de producció porcina en contexts específics.

En la actualidad, los sistemas convencionales de alimentación del ganado porcino utilizan mayoritariamente la alimentación en fases durante el engorde para imitar la disminución de la concentración de nutrientes requerida en el pienso cuando se incrementa la capacidad de ingestión de los cerdos a mayor edad y peso vivo. Sin embargo, en una población de cerdos de engorde hay otros factores que modifican la capacidad de deposición proteica y la ingestión voluntaria de pienso (variabilidad de peso vivo, sexo, genética…); y, por lo tanto, también pueden modular los requerimientos nutricionales. En consecuencia, el objetivo de esta tesis era describir las respuestas a variaciones de los niveles nutricionales de los piensos, y confirmar si estas respuestas diferían entre grupos de cerdos con distinta capacidad de deposición de tejidos y productividad. Subsecuentemente, evaluar las implicaciones económicas y ambientales de sistemas de alimentación de semi precisión basados en alimentar estos grupos de cerdos de forma diferenciada.

Inicialmente, se analizó la influencia de factores como la genética paterna, el sexo, el peso de canal y el día de carga en comparación con los primeros cerdos cargados de un engorde sobre el crecimiento y la composición de canal (Capítulo 3). La línea paterna sintética mostró un mayor crecimiento y capacidad de ingestión de pienso que la línea Pietrain, que resultó en canales más grasas. Se mostró una relación positiva entre el peso de canal y el nivel de engrasamiento de las canales, pero las hembras fueron más grasas que los machos enteros a igualdad de peso vivo. Además, las canales de los últimos cerdos cargados fueron más magras que las de los primeros. Posteriormente, el efecto de incrementar la ratio entre lisina digestible ileal estandardizada y energía neta (Lis DIS:EN) se comparó entre grupos de cerdos clasificados según su peso a inicio de engorde (Capítulo 4) o sexo (Capítulos 5 y 6). Los cerdos de engorde (30-60 kg) clasificados por peso vivo mostraron una respuesta diferenciada según grupo al incrementar la ratio Lis DIS:EN, con los pequeños mostrando una mayor respuesta al incrementar el nivel de Lis DIS:EN que los cerdos grandes. Asimismo, de los 70 a los 100 kg de peso vivo, los machos enteros mostraron una respuesta lineal mayor que las hembras al incrementar la ratio Lis DIS:EN. Por consiguiente, los machos requirieron 0.5 g Lis DIS/Mcal EN más que las hembras para maximizar su crecimiento.

Reducir la concentración de energía neta en el pienso unas 190-250 kcal/kg respecto a una dieta de referencia de 2450-2550 kcal/kg no resultó en un peor crecimiento cuando la ingestión diaria de energía no se redujo considerablemente (Capítulo 7). No obstante, cuando los cerdos no pudieron incrementar suficientemente el consumo para superar la reducción de densidad energética del pienso, se observó un menor crecimiento y canales más magras. En definitiva, esta disertación doctoral muestra el potencial de la alimentación de semi precisión en cerdos de engorde no castrados fundamentada en la alimentación diferenciada de los cerdos más pequeños en la fase inicial (30-60 kg) y de machos enteros en la fase de finalización (70-100 kg). Igualmente, en el Capítulo 8 se presentan y discuten los beneficios económicosde estas estrategias en contraposición a los sistemas de alimentación convencionales en distintos contextos de coste de materias primas. Por último, también se presenta el potencial de estos sistemas para reducir la excreción de nitrógeno al alimentar deforma diferenciada a machos y hembras. En conclusión, los sistemas de alimentación de semi precisión de cerdos de engorde por peso inicial o sexo son una estrategia factible para mejorar la sostenibilidad de los sistemas de producción porcina en contextos específicos.

Conventional swine feeding systems usually aim to feed the average pig, or slightly higher nutrient levels to ensure that the overall population growth is not limited. To feed pigs in accordance with their requirements, most swine operations use phase feeding during the grow-finishing phase to match the diminishing dietary nutrient concentration for an increased feed intake at greater age and body weight. However, within a population of pigs there are factors that can modify protein deposition and feed intake potential (body weight variability, sex, sire line…), and consequently influence nutrient requirements. For instance, body weight variability constitutes a challenge in all-in all-out swine production systems not only for the issue of pigs with a low body weight at marketing, but also because it entails an inefficiency and inaccuracy of phase feeding strategies. Therefore, the purpose of this thesis was to describe the responses to varying nutrient levels and confirm whether these responses vary in pigs grouped for having different growth performance or tissue deposition rate. Afterwards, analyze the economic and environmental feasibility of semi-precision feeding systems consisting in feeding those groups differently.

Initially, the influence of factors such as sire-line, sex, carcass weight and marketing day on growth performance and carcass composition was analyzed (Chapter 3). Synthetic sired pigs grew faster and had a higher feed intake compared to Pietrain sired pigs, which also resulted in fatter carcasses. Increasing carcass weight increased carcass fatness, but indistinctly, boars were leaner than gilts. Besides, increasing marketing day, as an indicator of body weight variability, reduced carcass fatness. Afterwards, the effect of increasing standardized ileal digestible lysine to net energy ratio (SID Lys:NE) was compared between pigs of different initial body weight (Chapter 4) and sex (Chapters 5 & 6). Growing pigs (30-60 kg) sorted by their initial body weight showed a different response to increasing dietary lysine. The lightest ones growth performance showed a greater linear improvement when increasing SID Lys:NE than the heavier ones. Moreover, from 70 to 100 kg body weight, increasing SID Lys:NE improved linearly growth performance and carcass composition of boars in a greater manner than in gilts. Consequently, boars required around 0.5 g SID Lys/Mcal NE more than gilts to maximize their greater potential growth performance.

Reducing dietary net energy concentration 190-250 kcal/kg from a 2,450-2,550 reference diets did not impair growth performance when pigs could reach a sufficient energy intake (Chapter 7). However, if grow-finishing pigs could not overcome the reduced energy density by increasing sufficiently feed intake it resulted in impaired growth and reduced carcass fatness. Summarizing, the present PhD. dissertation provides evidence of the potential of semi-precision feeding to improve the growth performance of the lightest pigs in the growing phase (30-60 kg) whether improve boars performance in the finishing phase (70-100 kg) in a context of non-castration. In addition, in Chapter 8 the economic benefits of semi-precision feeding over conventional strategies in specific raw materials cost scenarios are shown and discussed. Finally, it shows the potential benefits to reduce nitrogen excretion by feeding gilts lower SID Lys:NE without much worsening their growth performance. In conclusion, semi-precision feeding by initial body weight or sex might be a feasible strategy to improve the sustainability of swine production in specific contexts.