CARGA TÉRMICA RADIANTE DO AMBIENTE DE CRECHE PARA SUÍNOS EM RELAÇÃO AO PROGRAMA DE ILUMINAÇÃO

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1 CARGA TÉRMICA RADIANTE DO AMBIENTE DE CRECHE PARA SUÍNOS EM RELAÇÃO AO PROGRAMA DE ILUMINAÇÃO Vilmar Rodrigues de Sousa Júnior 1, Paulo Giovanni de Abreu 2, Arlei Coldebella 2, Gustavo Julio de Mello Monteiro de Lima 2,Valéria Maria de Nascimento de Abreu 2, Letícia dos Santos Lopes 3, Luana Araújo Sabino 1 1 Mestrando em Zootecnia Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina - Brasil, sousajunior.vilmar@hotail.com ; 2 Pesquisador Embrapa Suínos e Aves Concórdia - Brasil; 3 Analista Embrapa Suínos e Aves Concórdia - Brasil RESUMO Objetivou-se avaliar a CTR do ambiente para suínos em relação ao programa de iluminação durante o período de creche, no período de inverno de 2008 e Foram utilizadas três salas, cada uma com um programa de luz: programa 1- luz natural; programa 2-23 horas de luz e 1 hora de escuro (23L:1E) e programa 3-16 horas de luz e 8 horas de escuro (16L:8E). As salas possuíam 10 baias com seis animais nas três baias centrais onde foram coletados os dados de temperatura e velocidade do vento. A partir destes dados foram calculadas a CTR para cada tratamento. As médias semanais e a amplitude média da CTR foram submetidas à análise estatística por meio do modelo de medidas repetidas, utilizando o SAS, sendo o efeito de tratamento testado pelo teste t. Em seguida foram feitos gráficos médios de CTR por horário. Os resultados mostraram que de maneira geral no ano de 2008 e 2009 os valores de CTR estiveram abaixo do recomendado para a criação de leitões. A luz natural apresentou menores valores de CTR em relação aos programas com iluminação artificial e a variação entre os tratamentos com iluminação artificial pode ter sido devido à ventilação. Os valores externos foram menores comparados aos internos em decorrência do aquecimento gerado pelas campânulas. Palavras chave: luz, conforto ambiental, temperatura, CTR, ambiência INTRODUÇÃO O agronegócio suinícola é um segmento muito importante na produção de alimentos e divisas para o Brasil, gerando milhares de empregos diretos e indiretos. A produção de carne suína para o ano de 2008, foi em torno de 3029 mil toneladas, onde 82,5% desta produção destinada para o consumo interno e 17,5% ao mercado externo (ABIPECS 2008). A suinocultura intensiva tem buscado cada vez mais quantidade e qualidade de carne, e diversas pesquisas têm sido conduzidas com o intuito de melhorar a produtividade deste setor. Várias pesquisas demonstram a influência das condições ambientais sobre o desenvolvimento dos animais. Por isso é importante expressar numericamente as condições ambientais nas quais estes animais estão submetidos. Diversas são as variáveis metereológicas que influenciam de forma direta no desempenho e saúde dos animais, sendo a temperatura de bulbo seco (TBS) a velocidade do ar (VA) e a radiação incidente sobre os animais, algumas das mais importantes. A temperatura tem sua importância por modificar as exigências nutricionais dos animais (Verhagen et al., 1987). Altas temperaturas também são relacionadas à redução no desempenho, em razão da queda no consumo de ração e do custo energético associado à dissipação de calor (Fialho et al., 2001). A importância da ventilação resulta da intensidade com que esta afeta as perdas de calor, dissipando o calor de radiação, condução e convecção, sendo de grande importância para o conforto térmico e para a higiene geral. A renovação do ar permite não só a dissipação de calor, mas também gases poluentes, fumaça e

2 poeira (Pandorfi, 2005). Entende-se por radiação, como sendo o calor recebido de tudo que rodeia o animal, por exemplo, o sol, as paredes da construção, outros animais, ou seja qualquer objeto que esteja acima do zero absoluto é fonte de radiação. Esta variável é mensurada por um termômetro de globo negro, que associam os efeitos da radiação e do vento (Ferreira, 2005). Para a compreensão do efeito de um grupo de elementos bioclimáticos sobre o conforto dos animais, tem sido usados vários índices bioclimáticos, dentre eles a Carga Térmica Radiante (CTR), proposta por Esmay, 1969 que expressa a radiação total recebida pelos animais de todos os espaços ou partes de sua vizinhança. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado no Centro Nacional de Pesquisa em Suínos e Aves (CNPSA- EMBRAPA) no Sistema de Produção de Suínos. O município de Concórdia está na região Oeste do Estado de Santa Catarina, na latitude de 27 o S e longitude de 51 o W e a 538 m de altitude. O período experimental correspondeu ao inverno dos anos de 2008 e Foram utilizadas três salas orientadas no sentido leste-oeste, e possuíam cada, 5,0 m de comprimento, 4,8 m de largura e forro de madeira a 2,40 m de altura. Em cada sala haviam 10 baias, divididas em 2 linhas, com 5 baias de cada lado, de 1,9 m x 1,0 m, com divisórias internas e externas metálicas de 0,80 m de altura. O piso das baias era de polietileno e suspenso a 0,50 m (Figura 1). N O L 5,0 m 9 4 S 1,0 m 8 3 Bebedouro Comedouro 7 2 Iluminação 1,50 m Ponto de coleta Janelas 1,90 m 1,0 m 1,90 m 4,8 m Figura 1 Tipologia da instalação de creche. Foram avaliados três sistemas de iluminação artificial, considerados como tratamento: Tratamento 1: Iluminação natural (controle). Tratamento 2: Programa de iluminação artificial de 23 horas diárias de luz e 1 hora de escuro (23L:1E). As lâmpadas ficaram acesas de 0-23 horas.

3 Tratamento 3: Programa de iluminação artificial de 16 horas diárias de luz e 8 de escuro (16L:8E). De 7 às 23 horas as lâmpadas ficaram acesas. Todas as salas possuíam três janelas na fachada norte e duas janelas na fachada sul por onde a luz solar entrava. No corredor das salas dos tratamentos 23L:1E e 16L:8E foram instaladas duas lâmpadas de 100 W, fonte da iluminação artificial (Figura 1). Quanto ao manejo das salas, haviam três janelas, que eram usadas para circulação e quando preciso era acesa uma campânula a gás para aquecimento da sala. Nas 3 baias centrais de cada lado foram alojados 6 animais, totalizando 108 animais por sala. Foram coletados nestas baias, dos três tratamentos, os dados de temperatura de bulbo seco (TBS), velocidade do ar (VA), uma vez por semana, de 3 em 3 horas, durante 24 horas, totalizando 5 dias de coleta a cada ano. Esses dados foram coletados no centro geométrico de cada baia utilizando um aparelho portátil multifuncional TESTO Para o cálculo da CTR faz-se necessário valores de TGN, que é obtido usualmente a partir de um termômetro situado no centro de uma esfera oca, de cobre, com diâmetro de 15 cm e espessura de 0,5 mm, pintada externamente com tinta preta fosca (Abreu, 1998). Porém em trabalho recente Abreu (2008), propôs uma equação para cálculo de TGN em ambientes externos e internos. Tal equação foi usada neste trabalho, sendo definida como: a) Temperatura de globo negro (TGN), proposto por ABREU et al. (2008): TGN = 0, ,036*TBS (ambiente interno) TGN=-1,722+0,888*TBS+0,017*TBS² (ambiente externo) Em que: TGN = temperatura de globo negro (ºC); TBS = temperatura de bulbo seco(ºc). A CTR, proposta por Esmay (1969), expressa a radiação total recebida de todos os espaços ou partes da vizinhança e pode ser calculada pelas equações: b) Carga térmica radiante (CTR): CTR =α TRM Em que: α = Constante de Stefan Boltzmann, 5,67x10-8 W.m 2. K -4 ; TRM = temperatura radiante média. TRM = 100{2,51 v 1/2 (Tgn - Tbs) + (Tgn/100)4}1/4 Em que: v - velocidade do vento( m/s), e Tbs - temperatura de bulbo seco(k). Para a análise estatística, foi realizada inicialmente, uma análise exploratória por meio de gráficos e medidas de tendência e dispersão para conhecer melhor o comportamento e variabilidade dos dados. Por meio dessa análise, identificou-se que pelo comportamento das variáveis o mais adequado seria analisá-las pela sua amplitude e médias semanais dos seis pontos de coleta dentro dos tratamentos. Os dados foram analisados por meio do modelo de medidas repetidas, utilizando o procedimento MIXED do SAS (2003), conforme Xavier (2000). O desdobramento do efeito de tratamento foi realizado pelo teste t. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4 A partir do conhecimento da temperatura do ar ideal para a fase de creche, que é de ºC (Amaral et al., 2006) e a velocidade do ar recomendada que é de 0,2 m/s (Baeta & Souza, 1997), não podendo ultrapassar 0,3 m/s (Sainsburry, 1979), é possível conhecer a faixa de conforto relacionado à CTR. O cálculo referente a estes dois valores corresponde a um valor de 457 à 472 W/m². Na Tabela 1 estão apresentados os valores médios, erros-padrão e níveis de probabilidade do teste F por tratamento, semana e ano para a média semanal da variável CTR. Em ambos os anos foi verificada diferenças significativas, onde o tratamento luz natural apresentou os menores valores. Todos os valores de CTR estiveram abaixo do recomendado para a fase de creche para suínos, com exceção do tratamento 16L:8E na primeira semana do ano de 2009 e de maneira geral este ano apresentou valores mais próximos do recomendado. Os maiores valores encontrados nos tratamentos 23L:1E e 16L:8E pode ter sido influenciado pelo calor irradiado pelas lâmpadas. Seria esperado que os maiores valores encontrados, fossem no tratamento 23L:1E por ter uma maior período exposto á iluminação, porém o tratamento 16L:8E apresentou eventualmente CTR média semanal maior. Isto pode ter ocorrido pela influência da velocidade do ar dentro das instalações, que não variava proporcionalmente com a irradiação dentro das salas. Tabela 1. Médias, erros-padrão e níveis descritivos de probabilidade do teste F por tratamento, semana e ano para as médias de CTR em 2008 e 2009 Dia Luz Natural 23L:1E 16L:8E Pr>F ,4±3,11a 432,4±1,40b 439,3±0,27c <, ,0±1,56a 454,0±1,13b 450,8±1,05c <, ,8±1,15 442,7±1,40 441,8±0,84 0, ,9±0,52 446,9±0,90 447,3±0,69 0, ,2±0,45a 440,7±0,73b 440,5±0,43b <, ,9±1,18a 453,1±1,64b 457,2±1,00c <, ,1±0,74a 455,6±1,03b 455,5±0,33b <, ,9±0,62a 437,2±0,75b 438,0±0,29b <, ,4±0,80a 446,6±0,55b 444,9±0,20c <, ,6±0,68a 439,4±0,82b 441,9±0,48c <,0001 Médias seguidas de letras distintas nas linhas, dentro de cada ano, diferem entre si pelo teste t (p<0,05). Na tentativa de evidenciar as condições de conforto térmico dentro das instalações de creche, foi calculada a amplitude média da CTR por semana. A amplitude é uma variável muito importante para o estabelecimento de condições de conforto, pois, quanto menor o seu valor mais estável é a condição do ambiente e esta condição desejável para a criação dos animais. A análise estatística apresentou diferença estatística entre os tratamentos para a amplitude média semanal (Tabela 2). Além de maiores valores médios, a amplitude média da CTR foi maior em 2008, mostrando uma pior situação nas instalações de creche para este ano. Foram confeccionados gráficos médios horários com o objetivo de comparar a CTR do ambiente externo com o interno. Assim como mostrado nas tabelas acima os valores de maneira geral estiveram abaixo do recomendado dentro e fora das salas. Em relação ao ambiente externo, o maior valor encontrado foi de 448,5 W/m² e 441,8 W/m² no horário de 15 horas nos anos de 2008 e 2009 respectivamente. Já no ambiente interno os picos encontrados foram de 460,6 W.m² e 455,04 W.m² no tratamento 16L:8E ás 0 horas nos anos de 2008 e 2009 respectivamente. O pico encontrado em 2008 foi o único dentro da zona de conforto dos

5 animais. Nota-se que as médias internas foram superiores ao do ambiente externo. Isto ocorre porque no período de inverno as campânulas eram ligadas com freqüência e a temperatura interna era mantida acima da externa e influenciando assim nos valores encontrados de CTR. 480,00 470,00 460,00 450,00 440,00 CargaTérmicaRadiante,W/m² 430,00 420,00 410,00 400, horas CargaTérmicaRadiante,W/m² 490,00 470,00 450,00 430,00 410,00 390,00 370, horas Luz Natural 23L:1E 16L:8E CTR Externo Faixa de CTR recomendada Figura 2 Carga Térmica Radiante (CTR) média nos diferentes programas de nos anos de 2008 e 2009 iluminação

6 Tabela 2. Médias, erros-padrão e níveis descritivos de probabilidade do teste F por tratamento, semana e ano para as amplitudes de CTR em 2008 e 2009 Dia Luz Natural 23L:1E 16L:8E Pr>F ,07±2,35 38,44±1,01 40,29±1,43 0, ,35±2,43a 25,67±0,41b 34,15±1,28a <0, ,22±0,98a 18,18±1,18b 26,17±0,64c <0, ,38±0,95a 36,94±0,48b 27,05±0,72c <0, ,02±0,64a 38,96±1,89a 36,34±0,39b 0, ,30±1,81 17,71±2,01 18,62±0,74 0, ,69±0,95 16,90±1,12 17,43±0,45 0, ,63±0,52a 41,96±0,90b 40,07±0,39b <0, ,70±1,32a 23,04±0,35b 28,91±0,55c <0, ,84±0,42a 15,89±0,28b 16,19±0,36b 0,0031 Médias seguidas de letras distintas nas linhas, dentro de cada ano, diferem entre si pelo teste t (p<0,05). CONCLUSÃO Os resultados mostraram que de maneira geral no ano de 2008 e 2009 os valores de CTR estiveram abaixo do recomendado para a criação de leitões. A luz natural apresentou menores valores em relação ao programas com iluminação artificial. A variação entre os tratamentos com iluminação artificial pode ter sido devido à ventilação. Os valores externos foram menores comparados aos internos em decorrência do aquecimento gerado pelas campânulas. AGRADECIMENTOS Ao CNPq/MAPA. Processo / pelo apoio financeiro. REFERÊNCIAS ABIPECS Relatório Anual da Abipecs. Disponível em: Acesso em: 05/08/2008. ABREU, P.G. Sistemas de aquecimento em piso, com resistência elétrica, para criação de aves. Viçosa: UFV, p. Tese (doutorado). ABREU, P.G., ABREU V.M.N., FRANCISCON, L., COLDEBELLA, A., Estimativa da temperatura de globo negro (TGN) a partir da temperatura de bulbo seco (TBS) para o cálculo do índice de temperatura de globo e umidade (ITGU) e da carga térmica de radiação (CTR) (perguntar ao Paulo onde foi publicado) AMARAL, A.L.; LIMA, G.J.M.M. de; SILVEIRA, P.R.S. da; KLEIN, C.S.; PAIVA, D.P. de; MARTINS, F.; KICH, J.D.; ZANELLA, J.R.C.; FÁVERO, J.; LUDKE, J.V.; BORDIN, L.C.; MIELE, M.; HIGARASHI, M.M.; MÓRES, N.; DALLA COSTA, O.A.; OLIVEIRA, P.A.V. de; BERTOL, T.M.; SILVAL, V.S. Dezembro, Boas Práticas de Produção de Suínos.

7 Circular técnica, 50. Concórdia/SC. Disponível em: BAETA, F.C.; SOUZA, C.F. Ambiência em edificações rurais:conforto animal. Viçosa, MG: Universidade Federal de Viçosa, p. ESMAY, M.L. Principles of animal environment. Westport, CT Avi Publishing Co., p. FERREIRA, R.A. Maior produção com melhor ambiente para aves, suínos e bovinos. Viçosa, MG. Aprenda Fácil, p. FIALHO, E.T.; OST, P.R.; OLIVEIRA, V Interações ambiente e nutrição- estratégias nutricionais para ambientes quentes e seus efeitos sobre o desempenho e características de carcaça de suínos. Conferência Internacional Virtual sobre Qualidade de carne suína, 2. PANDORFI, H. Comportamento bioclimático de matrizes suínas em gestação e o uso de sistemas inteligentes na caracterização do ambiente produtivo: suinocultura de precisão Tese (doutorado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz. Piracicaba, 119 p. Disponível em: oai:teses.usp.br:tde SAINSBURY, D Livestock Health and Housing. London, England: Bailliere Tindall Pub. SAS INSTITUTE INC System for Microsoft Windows, Release 9.1, Cary, NC (cd-rom). SILVA M. A. N. et al. May/June 2007.Fatores de estresse associados à criação de linhagens de avós de frangos de corte. R. Bras. Zootec. vol.36, no.3, p VERHAGEN, J.M.F.; KLOOSTERMAN, A.A.M; SLIJKHUIS, A. et al Effect of ambient temperature on energy metabolism in growing pigs. British Society of Animal Production, v.44, p XAVIER, L.H Modelos univariado e multivariado para análise de medidas repetidas e verificação da acurácia do modelo univariado por meio de simulação. Piracicaba, p. Dissertação (mestrado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo.