Multi-agent modeling of a heated bed dairy system to analyze nitrogen, phosphorus, and potassium accumulation

Abstract

Los sistemas de producción lechera tipo “cama caliente” utilizan encierros con cama de compost, ya sea de forma parcial o total. En este estudio, se desarrolló un modelo de simulación basado en agentes (ABM, por sus siglas en inglés) para representar un sistema de cama caliente, utilizando la plataforma NetLogo. El modelo fue alimentado con datos mensuales recopilados durante un año en un predio comercial ubicado en el suroeste de Uruguay. La simulación abarca un área de vaca masa de 49 hectáreas, dividida en cinco potreros. En el sistema, las vacas en ordeñe permanecen en el galpón de forma continua, mientras que las vacas secas y preparto se manejan en corrales separados. El avance temporal del modelo es mensual. El modelo estima el surplus (excedente) de nutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio) mediante el balance entre ingresos al sistema (como alimentos, fertilizantes, semillas, fijación biológica y reposición de cama) y salidas mensuales (como la leche vendida), además de incluir los stocks finales de alimentos, cama y movimientos de animales. A su vez, se calcularon surplus diferenciados para los potreros y el galpón, considerando las entradas y salidas específicas de cada componente. Este enfoque permitió una representación espacial y temporal detallada del sistema, integrando datos productivos y ambientales, como consumo por lote, producción láctea y eficiencia en el uso de nutrientes. El cálculo del surplus ofrece una indicación clara de la acumulación de nutrientes dentro del sistema, mientras que su distribución por componente revela diferencias espaciales relevantes. Este trabajo constituye una primera aproximación a la modelización multiagente de sistemas de cama caliente con enfoque ambiental. Los resultados obtenidos pueden aportar a la comprensión del impacto ambiental de estos sistemas y pueden ser útiles tanto para la toma de decisiones como para fomentar el diálogo entre productores, técnicos y el ámbito académico.