Federal da Paraíba. 3 Mestrando em Zootecnia, Universidade Federal da Paraíba.

Transcrição

1 REDVET - Revista electrónica de Veterinaria - ISSN Perdas e perfil fermentativo de silagens de capim-elefante colhido em diferentes alturas - Losses and fermentative profile of elephantgrass silages harvested at different heights Ricardo Martins Araujo Pinho 1, Edson Mauro Santos 2, Juliana Silva de Oliveira 2, Higor Fábio Carvalho Bezerra 3, Thiago Carvalho da Silva 4, Carlos Henrique Oliveira Macedo 1, Alexandre Fernandes Perazzo 5 1 Doutorando em Zootecnia, Universidade Federal da Paraíba. ricardo-zootec@hotmail.com 2 Professor Adjunto do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal da Paraíba. edsonzootecnista@yahoo.com.br 3 Mestrando em Zootecnia, Universidade Federal da Paraíba. higorfabiozoo@hotmail.com 4 Doutorando em Zootecnia, Universidade Federal de Viçosa. timao22@hotmail.com 5Doutorando em Zootecnia, Universidade Federal da Bahia. alexandreperazzo@hotmail.com Resumo Objetivou-se com esta pesquisa avaliar as perdas e o perfil fermentativo de silagens de capim elefante colhido em diferentes alturas. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram representados pelo capim-elefante colhido em diferentes alturas (1,5; 2,0; 2,5; 3,0; e 3,5 m). O capim foi cortado, no momento em que atingiu a altura de corte correspondente a cada tratamento, com o auxílio de um facão a 10 cm do solo. Não houve ajuste de modelos lineares (P>0,05) para o ph em função das alturas de colheita do capim-elefante, com média de 3,79. Os teores de ácido lático aumentaram linearmente (P<0,05) em função das alturas avaliadas, atingindo 5,74% na altura de 3,5 m. A concentração de ácido acético diminuiu linearmente (P<0,05) com o aumento da altura de colheita, destacando-se o maior valor (2,77%) observado na altura de 1,5 m. A relação ácido lático/ácidos totais aumentou linearmente (P<0,05) em função das alturas de colheita. A recuperação de matéria seca aumentou linearmente (P<0,05) em função das alturas de colheita, destacando-se o maior valor (87,88%) observado na altura de colheita de 3,5 m. As perdas por gases apresentaram comportamento quadrático (P<0,05) em função das alturas de colheita, com maior percentual (4,82%) observado na altura de 1

2 1,5 m. Com base nas perdas e no perfil fermentativo, recomenda-se a ensilagem do capim-elefante com altura de 3,5 m. No entanto, características associadas à composição bromatológica devem ser analisadas na tomada de decisões quanto ao momento de colheita ideal para a ensilagem desta gramínea. Palavras-chave: ácido lático, perdas por efluentes, perdas por gases, Pennisetum purpureum, recuperação de matéria seca, relação ácido lático/ácidos totais Abstract The objective of this research was to evaluate the losses and fermentation of elephantgrass silages harvested at different heights. It was used the completely randomized design with five treatments and five replications. The treatments were represented by elephantgrass harvested at different heights (1.5, 2.0, 2.5, 3.0, and 3.5 m). The grass was cut at the moment it hit the cutting height corresponding to each treatment, with the aid of a cutlass 10 cm above the ground. There was no adjustment linear model (P>0.05) for ph according from cutting height elephantgrass, with an average of The lactic acid contents linearly increased (P<0.05) according to the evaluated heights, reaching 5.74% at the height of 3.5 m. The acetic acid concentration decreased linearly (P<0.05) with increasing cutting height, highlighting the highest value (2.77%) observed in the height of 1.5 m. The ratio lactic acid / total acids increased linearly (P<0.05) according to the cutting height. The dry matter recovery increased linearly (P<0.05) according to the cutting height, highlighting the highest value (87.88%) observed in the cutting height of 3.5 m. Gas losses showed a quadratic effect (P <0.05) according to the cutting height, with the highest percentage (4.82%) observed in the height of 1.5 m. Based on the losses and fermentation profile, it is recommended to elephant grass ensilage with a height of 3.5 m. However, the characteristics associated with chemical composition should be considered in making decisions as to when to harvest ideal for this grass ensilage. Key words: lactic acid, effluent losses, gas losses, Pennisetum purpureum, dry matter recovery, ratio lactic acid/total acids Introdução A utilização do capim elefante (Penisetum purpueum Schum) para a produção de silagem é um tema constante tanto em pesquisas como em sistemas de produção, devido às suas características produtivas e de certa 2

3 forma, nutricionais. Essa constante renovação no âmbito da pesquisa possibilitam o surgimento, a padronização e a adaptação das tecnologias utilizadas no processo de ensilagem do capim elefante. Esta gramínea vem sendo utilizada nos mais diversos sistemas de produção e nas mais diversas regiões que possuem clima favorável ao seu desenvolvimento. O manejo de utilização mais observado pelos produtores, principalmente na região do Brejo Paraibano, tem sido através da colheita e picagem do material para ser fornecido diretamente no cocho. No entanto, diversos trabalhos têm ressaltado a importância e a viabilidade da conservação do capim-elefante como fonte de volumoso suplementar nas épocas secas do ano (Pereira et al., 2007; Rodrigues et al., 2005; Santos et al., 2008; Santos et al., 2006; Zanine et al., 2010) e também no período chuvoso. Em geral o capim-elefante deve ser cortado para ensilagem em um estádio de desenvolvimento cujo equilíbrio nutritivo esteja mais estável, ou seja, quando a produtividade for razoável, o teor de proteína bruta elevado e os teores das frações fibrosas forem baixos (Ferrari Junior & Lavezzo, 2001). Associado a estes fatores, o teor de umidade ideal para a ocorrência da compactação ótima da massa ensilada e manutenção dos nutrientes e o teor de carboidratos solúveis presentes na planta deve ser suficiente para promover uma adequada fermentação lática (Pereira et al., 2007), são elementos fundamentais para adequado perfil fermentativo e, consequentemente, redução das perdas no processo de ensilagem. A determinação do ponto de colheita do capim elefante influenciará diretamente sobre as condições de fermentação dentro do silo, uma vez que o teor de carboidratos solúveis e as populações microbianas modificam diretamente com o avançar da idade de rebrota do capim. Com o avançar do estádio de maturidade as plantas vão aumentando a população de bactérias láticas (Santos et al., 2011), em detrimento das enterobactérias e fungos, por exemplo. A população inicial de bactérias láticas, assim como a quantidade carboidratos solúveis prontamente disponíveis são fundamentais para assegurar uma boa fermentação lática, promovendo uma rápida redução do ph e inibindo o desenvolvimento de microrganismos deletérios no processo fermentativo (Pereira & Santos, 2006; Pereira et al., 2007). Nesse contexto, a utilização dos dias de rebrota para a determinação do ponto de colheita para a ensilagem do capim elefante pode ser um parâmetro relativo, pois o crescimento está diretamente relacionado com a disponibilidade dos fatores edafoclimáticos, como precipitação, luminosidade, adubação, dentre outros. Dessa forma a altura da planta tem sido utilizada no manejo de pastagens no intuito de fornecer uma indicação mais precisa sobre o momento de colheita que resulte em adequado perfil de fermentação, com rápida acidificação da massa ensilada. Deste modo, objetivou-se com esta pesquisa avaliar as perdas e 3

4 o perfil fermentativo de silagens de capim elefante colhido em diferentes alturas. Material e Métodos O experimento foi conduzido no Centro de Ciências Agrárias do Centro de Ciências Agrárias (CCA) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), situado no município de Areia, Paraíba. Foi utilizado um pasto de capimelefante já implantado nas dependências do setor de bovinocultura de leite (UFPB). Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram representados pelo capim-elefante colhido em diferentes alturas (1,5; 2,0; 2,5; 3,0; e 3,5 m). O capim foi cortado, no momento em que atingiu a altura de corte correspondente a cada tratamento, com o auxílio de um facão a 10 cm do solo. Em seguida, o material foi picado em máquina forrageira estacionária em partículas de, aproximadamente, 2 cm e ensilado em baldes plásticos, cujas tampas foram dotadas de válvula de Bunsen, para escape dos gases. No fundo dos silos colocou-se uma quantidade conhecida de areia para captura do efluente, bem como um pano de algodão para evitar o contato da forragem com a areia. A compactação do material foi realizada com soquetes de madeira para atingir uma densidade em torno de 550 kg/m³. Após o fechamento, os silos foram pesados e armazenados em área coberta, em temperatura ambiente, até o momento de abertura. Os silos foram abertos 30 dias após a ensilagem. No momento da abertura dos silos, descartaram-se as porções superior e inferior de cada um. A porção central foi homogeneizada para então se proceder a retirada de uma alíquota para determinação de ph e análise de ácidos orgânicos. A determinação do ph foi realizado segundo metodologia de Bolsen et al. (1992). Em 100 ml de água destilada foram adicionados 25 g de silagem, permanecendo em repouso por 1 h, para leitura de ph, utilizandose um potenciômetro. Para análise de ácidos orgânicos, 10 g de amostra foram batidos em liquidificador industrial com 90 ml de água destilada e filtrados em papel de filtro tipo Whatman (Kung Jr. & Ranjit, 2001). Em 2 ml do filtrado adicionou-se 1 ml de solução de ácido metafosfórico 20% (p/v). As amostras foram centrifugadas a rpm por 15 minutos, e posteriormente, procederam-se as análises dos ácidos orgânicos (ácido lático- AL, ácido acético- AA e ácido butírico- AB) em cromatógrafo líquido de alto desempenho (HPLC), marca SHIMADZU, acoplado ao detector ultra violeta (UV) modelo SPD-10A VP utilizando-se como comprimento de ondas 210 nm. Foi utilizada uma coluna C-18, de fase reversa, com pressão 4

5 de 168 kgf e fluxo de 1,5 ml/minuto. A partir das determinações dos ácidos orgânicos, estimou-se a relação acetato/lactato, butirato/lactato e lactato/ácidos totais. Antes da abertura, os silos foram pesados, para posterior determinação das perdas de matéria seca (MS) na forma de gases e efluentes e a recuperação de matéria seca (RMS) segundo equações descritas por Zanine et al. (2010). Pela equação seguinte, foram obtidas as perdas por gases, com base na diferença de peso da massa de forragem seca. G = (PCI PCf)/(MFi x MSi) x 10000, onde: G: perdas por gases (dag/kg MS); PCI: peso do silo cheio no fechamento (kg); PCf: peso do silo cheio na abertura (kg); MFi: massa de forragem no fechamento (kg); MSi: teor de matéria seca da forragem no fechamento (dag/kg). As perdas por efluente foram calculadas pela equação seguinte, baseadas na diferença de peso da areia e relacionadas com a massa de forragem fresca no fechamento. E= [(PVf Ts) (PVi Ts)]/MFi x 100, onde: E: produção de efluentes (kg/tonelada de silagem); PVi: peso do silo vazio + peso da areia no fechamento (kg); PVf: peso do silo vazio + peso da areia na abertura (kg); Ts: tara do silo; MFi: massa de forragem no fechamento (kg). A seguinte equação foi utilizada para estimar a recuperação de matéria seca: RMS= (MFa x MSa)/(MFf x MSf) x 100, onde: RMS: taxa de recuperação de matéria seca (dag/kg); MFa: massa de forragem na abertura (kg); MSa: teor de matéria seca da forragem na abertura (dag/kg). MFf: massa de forragem no fechamento (kg); MSf: teor de matéria seca da forragem no fechamento (dag/kg); Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e regressão. O efeito da altura foi verificado por meio de análise de regressão linear, utilizando-se o programa de análise estatística Sisvar (Ferreira, 2000). Adotou-se como critério para escolha dos modelos, a significância dos parâmetros de regressão e os valores dos coeficientes de determinação. 5

6 Resultados e Discussão Não houve ajuste de modelos lineares (P>0,05) para o ph em função das alturas de colheita do capim-elefante (Tabela 1), com média de 3,79. Apesar de não ter observado comportamento definido, em valores absolutos o ph foram, relativamente maiores, quando colhidos a partir da altura de 2,5 m, que possivelmente pode estar associado a uma maior concentração de carboidratos solúveis presentes na planta. Resultados semelhantes foram observado por Pedó et al. (2009), que estudando silagens de milho safrinha colhidas em diferentes alturas de corte, não observaram variações no ph com o avançar do estádio de maturidade. Tabela 1. Valores médios de ph de silagens de capim-elefante colhido em diferentes alturas Altura (m) Váriavel 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Média CV 1 (%) ph 3,68 3,63 3,95 3,80 3,88 3,79 4,59 1 CV Coeficiente de variação Observou-se comportamento linear positivo (P<0,05) para a concentração dos teores de ácido lático em função das alturas de colheita (Figura 1a). Os teores de AL aumentaram em função das alturas avaliadas, atingindo 5,74% na altura de 3,5 m. Este resultado evidencia que quanto maior a altura das plantas, maior a concentração de carboidratos solúveis e, consequentemente, a população epifítica de bactérias láticas (BAL). Zanine et al. (2010), observaram valores de AL de 4,23%, para o capim elefante cortado aos 60 dias de rebrota. A depender da região de onde foi conduzido este experimento, a indicação 60 dias de rebrota apresentará diferenças nas características fermentativas da silagem. A concentração de ácido acético diminuiu linearmente (P<0,05) com o aumento da altura de colheita (Figura 1b), destacando-se o maior valor (2,77%) observado na altura de 1,5 m. Provavelmente, nas silagens de capim-elefante colhidas nas menores alturas e por possuírem maior teor de umidade, pode ter proporcionado ambiente adequado para o desenvolvimento de microrganismos indesejáveis, dentre eles as enterobactérias, que produzem ácido acético como um dos produtos de seu metabolismo. Este comportamento foi observado por Santos et al. (2011), que avaliando silagens de capim-braquiária colhidas em diferentes idades de rebrotação, observaram maiores percentuais de AA nas silagens das plantas mais jovens. Os teores de ácido butírico diminuíram linearmente (P<0,05) em função das alturas colheita (Figura 1c). Os baixos valores de ácido butírico observados no presente trabalho indicam que a acidificação do meio, seja pelo ácido acético nas menores alturas ou pelo ácido lático nas 6

7 maiores alturas, promoveu a inibição das bactérias do gênero Clostridium. Baixas concentrações de ácido butírico na MS em extratos de silagens caracterizam baixa degradação de aminoácidos (Possenti et al., 2005), determinando em silagens com bom padrão de fermentação e, consequente, conservação do valor nutritivo do material ensilado. Teores de ácido lático (%) (b) 6,5 5,5 6 4,5 5 3,5 4 2,5 3 Ŷ = 1, ,5 2 2,5 3 3,5 Teores de ácido acético (%) 3 2,5 2 1,5 Ŷ = 4,4638-1,1252x 1 r² = 0,6380 0,5 (b) 0 1,5 2 2,5 3 3,5 Teores de ácido butírico (%) (c) 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 Ŷ = 0,1808-0,0432x r² = 0,8071 1,5 2 2,5 3 3,5 Figura 1. Valores médios de ácido lático (%), ácido acético (%) e ácido butírico (%) de silagens de capim-elefante colhidos em diferentes alturas A relação acetato/lactato apresentou comportamento quadrático (P<0,05) em função das alturas de colheita (Figura 2a), com maior relação (0,90) nas silagens de capim-elefante colhidas a 1,5 m. Essa elevada relação pode ser explicada pelo fato de plantas jovens, além de possuírem maior teor de umidade e baixas concentrações de carboidratos solúveis, apresentarem reduzida população epifítica de BAL, que utilizam açucares produzindo ácido lático. Essas características de gramíneas colhidas ainda jovens proporcionam o desenvolvimento de microrganismos produtores de ácido acético, em detrimento das BAL. O mesmo foi observado na relação butirato/acetato (Figura 2b) que se apresentou maior nas silagens de capimelefante colhida com 1,5 m de altura, reduzindo até a altura de colheita de 3,0 m. Com o aumento da altura de colheita, até certo ponto, tem-se uma melhor relação de carboidratos solúveis e teor de matéria seca que proporcionam um adequado perfil fermentativo, com melhor desenvolvimento dos grupos microbianos benéficos ao processo de ensilagem. A relação ácido lático/ácidos totais aumentou linearmente (P<0,05) em função das alturas de colheita (Figura 2c). Demonstrando que com o aumento das alturas de colheita houve uma maior produção de ácido lático em relação à produção de ácido acético e ácido butírico, o que pode 7

8 estar associado com um melhor padrão de fermentação devido ao ambiente adequado para o desenvolvimento das BAL. Vale ressaltar, que no presente trabalho, o aumento na relação ácido lático/ácidos totais foi acompanhado de redução nas perdas. Relação acetato/lactato (a) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Ŷ = 3,0385-1,8859x + 0,3074x² r² = 0,8861 1,5 2,5 3,5 Relação butirato/lactato (b) 0,04 0,03 0,02 0,01 0 Ŷ = 0,1261-0,0789x + 0,0131x² r² = 0,9858 1,5 2,5 3,5 Relação ácido lático/ácidos (c) Ŷ = 734, ,6960x 1,5 2 r² 2,5 = 0, ,5 Figura 2. Relação dos ácidos acetato/lactato (a), butirato/lactato (b) e ácido lático/acido totais (c) de silagens de capim-elefante colhido em diferentes alturas Na figura 3a observa-se que a recuperação de matéria seca (RMS) aumentou linearmente (P<0,05) em função das alturas de colheita, destacando-se o maior valor (87,88%) observado na altura de colheita de 3,5 m. Essa maior RMS nas maiores alturas de colheita está associada com elevadas concentrações de ácido lático e reduzidas concentrações de ácidos acético e butírico. Estas condições promovem adequado padrão de fermentação e reduzidas perdas, devido a redução no aparecimento de fermentações secundárias que resultam em perdas. As perdas por gases (PG) apresentaram comportamento quadrático (P<0,05) em função das alturas de colheita (Figura 3b), com maior percentual (4,82%) observado na altura de 1,5 m. Estas perdas são decorrentes de fermentações secundárias que podem ter ocorrido provavelmente pelo excesso de umidade do material ensilado, favorecendo o desenvolvimento de microrganismos indesejáveis, como as enterobactérias e as bactérias clostrídicas, que se desenvolvem em silagens mal fermentadas. De um modo geral, as perdas por gases observadas no presente estudo são relativamente inferiores aos encontrados em outros trabalhos com silagens de capim-elefante (Santos et al., 2008; Teixeira et al., 2008). 8

9 Com relação às perdas por efluentes (PE), houve um comportamento quadrático (P<0,05) em função das alturas de colheita (Figura 3c), com a maior PE (63,70 kg/mg) observada na silagem de capim-elefante colhida aos 2,5 m. Vale ressaltar que as perdas por efluentes carreia os nutrientes em água, representando prejuízos ao valor nutritivo do material ensilado (Teixeira et al., 2008). Recuperação de matéia (a) Ŷ = 70, ,9540x 80 r² = 0, ,5 2,5 3,5 Teores de ácido acético (b) Ŷ = 17, ,2828x + 1,9160x² r² = 99,67 0 1,5 2 2,5 3 3,5 Perdas por Efluentes (Kg/Mg) (c) Ŷ = -22, ,7945x - 15,7697x² r² = 0, ,5 2 2,5 3 3,5 Figura 3. Valores médios de recuperação de matéria seca (%), perdas por gases (%) e perdas por efluentes (Kg/Mg) de silagens de capim-elefante colhido em diferentes alturas O presente trabalho evidenciou as modificações que a gramínea apresenta em função do desenvolvimento, neste caso monitorado pela altura. Assim é possível determinar uma faixa ideal para a colheita do capim com base em um parâmetro que apresenta uma maior representatividade das características inerentes à planta. Ainda assim, vale ressaltar que essas características podem apresentar pequenas variações, em função das condições climáticas da região de estudo, que influenciam diretamente o metabolismo e a fisiologia das plantas. 9

10 Conclusões Com base nas perdas e no perfil fermentativo, recomenda-se a ensilagem do capim-elefante com altura de 3,5 m. No entanto, características associadas à composição bromatológica devem ser analisadas na tomada de decisões quanto ao momento de colheita ideal para a ensilagem desta gramínea. Referências Bibiográficas BOLSEN, K.K; [et al.] Effects silage additives on the microbial succession and fermentation process of alfalfa and corn silages. Journal of Dairy Science, 1992, vol. 75, n 11, p FERRARI JÚNIOR, E., LAVEZZO, W. Qualidade da silagem de capimelefante (Pennisetum purpureum Schum.) emurchecido ou acrescido de farelo de mandioca. Revista Brasileira de Zootecnia, 2011, vol. 30, n 5, p FERREIRA, D.F. Manual do sistema Sisvar para análises estatísticas. Lavras (MG), Universidade Federal de Lavras, p. KUNG Jr., L., RANJIT, N.K. The effect of Lactobacillus buchneri and other additives on the fermentation and aerobic stability of barley silage. Journal of Dairy Science, 2001, vol. 84, p PEDÓ, L.F.B; [et al.] Fracionamento dos carboidratos de silagens de milho safrinha colhidas em diferentes alturas e corte. Ciência Rural, 2009, vol. 39, n 1, p PEREIRA, O.G., SANTOS, E.M. Microbiologia e Processo de Fermentação de silagens. Editado por PEREIRA, O.G.; OBEID, J.A.; NASCIMENTO JÚNIOR, D. et al. II simpósio sobre Manejo Estratégico da Pastagem. Viçosa (MG): Universidade Federal de Viçosa, 2006, 430p. PEREIRA, O.G; [et al.] Composição química, caracterização e quantificação da população de microrganismos em capim-elefante cv. Cameroon (Pennisetum purpureum, Schum.) e suas silagens. Revista Brasileira de Zootecnia, 2007, vol. 36, n 6, p POSSENTI, R.A; [et al.] Parâmetros bromatológicos e fermentativos de silagens de milho e girassol. Ciência Rural, 2005, vol. 35, n 5, p RODRIGUES, P.H.M; [et al.] Efeito da adição de níveis crescentes de polpa cítrica sobre a qualidade fermentativa e o valor nutritivo de silagens de capim-elefante. Revista Brasileira de Zootecnia, 2005, vol. 34, n 4, p SANTOS, E. M; [et al.] Efeito da adição do soro de queijo sobre a composição bromatológica, fermentação, perdas e recuperação de matéria seca em silagem de capim-elefante. Ciência Animal Brasileira, 2006, vol. 7, n 2, p SANTOS, E; [et al.] Composição bromatológica, perdas e perfil fermentativo de silagens de capim-elefante com níveis de jaca. Revista 10

11 Brasileira de Saúde e Produção Animal, 2008, vol. 9, n 1, p SANTOS, E.M.; [et al.] Microbial populations, fermentative profile and chemical composition of signalgrass silages at different regrowth ages. Revista Brasileira de Zootecnia, 2011, vol. 40 n 4, p TEIXEIRA, F.A; [et al.] Perdas na ensilagem de capim-elefante aditivado com farelo de cacau e cana-de-açúcar. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, 2008, vol. 60, n 1, p ZANINE, A.M; [et al.] Evaluation of elephant grass silage with the addition of cassava scrapings. Revista Brasileira de Zootecnia, 2010, vol. 39, n 12, p REDVET: 2013, Vol. 14 Nº 9 Este artículo está disponible en concretamente en REDVET Revista Electrónica de Veterinaria está editada por Veterinaria Organización. Se autoriza la difusión y reenvío siempre que enlace con Veterinaria.org y con REDVET