Environmental Monitoring of the Horizontal Profile of Housing System for Pregnant Sows, Using Precision Livestock Production

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1 DOI: Monitoramento Ambiental do Perfil Horizontal de Um Galpão para Suínos, na Fase de Gestação, Utilizando Zootecnia de Precisão Francisco Alexandre de Lima Sales 1, José Antônio Delfino Barbosa Filho 2, Tércia Maia Furtado de Aquino 3, Ismênia França de Brito 3, Luiz Euquério de Carvalho 4 Resumo: O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar um galpão de gestação de suínos, através da aquisição de dados de temperatura, umidade relativa, luminosidade e velocidade do vento. Esses dados foram coletados em vários locais no interior da instalação, formando uma espécie de malha de pontos. A coleta se deu durante um período de três dias e em três horários diferentes (9h, 13h e 17h). Posteriormente foi realizada uma análise geoestatística dos pontos amostrados para determinação dos perfis horizontais das respectivas variáveis medidas. Para a temperatura foi observado maiores valores durante às 13h e uma inversão da mesma entre às 9h e 13h para as regiões sudeste e noroeste, sendo apresentada uma maior variação de temperatura na região noroeste do galpão. A umidade relativa, como era de se esperar, apresentou comportamento contrário ao da temperatura. Durante o horário das 13h a umidade relativa do ar apresentou valores abaixo de 60% o que já se caracteriza como uma área de alerta para suínos. A luminosidade dentro da instalação se mostrou adequada, com intensidades acima de 40 Lux e um período mínimo de escuro de 8 horas. A variável velocidade do vento apresentou valores muito baixos o que certamente ocasionará uma maior sensação de desconforto térmico aos animais. Contudo pode-se observar que é de grande importância o monitoramento ambiental de granjas de suínos e que a geoestatística é uma ferramenta da zootecnia de precisão que pode ser de grande valia para estimar valores em áreas nas quais haja a impossibilidade de instalação de equipamentos de leitura das variáveis. Palavras-chave: geoestatística, instalações zootécnicas, matrizes suínas Environmental Monitoring of the Horizontal Profile of Housing System for Pregnant Sows, Using Precision Livestock Production Abstract: This study evaluated a housing system for pregnant sows, through the acquisition of environmental data of temperature, humidity, light and wind speed. These data were collected at various locations inside the building, forming a kind of mesh of points. Trial was carried out during three days and three different times (9h, 13h and 17h). Subsequently was made a geostatistical analysis of the points for determination of horizontal profiles of the respective measured variables. Temperature showed higher values during 13h and a reversal of it between 9h and 13h for the southeast and northwest and showed a larger temperature range in the northwest of the building. The relative humidity, as was expected, showed a contrary behavior of temperature. During the time of 13h the relative humidity values were below 60% which is already characterized by a warning zone for the sows. The light inside the facility was adequate, with intensities above 40 lux and a minimum of 8 hours 1 Mestrando em Engenharia Agrícola UFC. sales.f.a.l@gmail.com 2 Professor do Departamento de Engenharia Agrícola (DENA) - UFC. zkdelfino@ufc.br 3 Mestrandas em Zootecnia UFC. tercia_aquino@yahoo.com.br; ismenia_franca@hotmail.com 4 Professor do Departamento de Zootecnia UFC. euquerio@ufc.br

2 of dark. The variable wind speed showed very low values which would certainly cause an increased in the thermal discomfort to the animals. This research showed the great importance for environmental monitoring and that geostatistics is a tool of animal precision that can be of great value to estimate values in areas where there is the impossibility of installing equipments to measure variables. Key words: geostatistics, livestock, sows Introdução O desempenho eficiente da produção de suínos depende da gestão do rebanho, bem como da nutrição, do controle sanitário, das instalações e de condições ambientais adequadas. O conceito desse tipo de produção está diretamente relacionado com a redução das perdas seletivas e o controle do processo (Silvia & Nääs, 2005). Segundo Pandorfi et al. (2008) o ambiente do sistema de criação intensivo na suinocultura exerce influência direta na condição de conforto e bem-estar animal, promovendo dificuldade na manutenção do balanço térmico no interior das instalações. Outro fator de relevada importância o qual um ambiente pode influenciar está relacionado ao bem-estar animal que a cada dia ganha mais espaço na lista de prioridade dos produtores e consumidores. A densidade de animais e a forma sob a qual estes estão dispostos no ambiente são de fundamental importância para determinar ações de manejo que se ajustem a cada fase da suinocultura. Pandorfi et al. (2008) avaliando as variáveis temperatura ( C) e entalpia (kj.kg -1 ) observaram que as matrizes suínas alojadas em baias coletivas apresentaram melhores condicionamentos térmicos naturais quando comparadas com animais alojados em baias individuais. Com o objetivo de se diminuir os efeitos ambientais sobre os suínos e maximizar a produtividade, vem se discutindo novas tecnologias em instalações. Muitas alternativas podem ser adotadas pelos produtores, como o posicionamento correto das instalações, arborização ao redor dos pavilhões, utilização de ventiladores, telhas refletivas e galpões semiclimatizados (Moreira et al., 2003). Porém para o acompanhamento correto das necessidades de correções ou adaptações em instalações zootécnicas é fundamental um monitoramento ambiental, pois apenas com este tipo de informação é possível analisar e desenvolver um programa efetivo para o contorno deste tipo de situação. A geoestatística têm-se mostrado de grande utilidade para caracterizar e mapear a variação espacial das propriedades dos sistemas (Couto et al., 1997). Borges et al. (2010), através de geoestatística avaliaram a pressão sonora em instalações de creche para suínos e utilizando o processo de krigagem para a interpolação dos pontos, foi possível predizer os níveis de pressão sonora nos locais onde não havia decibelímetros no interior da instalação. Sendo assim, este trabalho teve o objetivo de aplicar a zootecnia de precisão no monitoramento ambiental para avaliar o perfil horizontal, em baias de matrizes suínas em gestação, das variáveis ambientais: temperatura, umidade, luminosidade e velocidade do vento. Material e Métodos O presente trabalho foi desenvolvido no setor de suinocultura do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal do Ceará, em Fortaleza, (latitude S, longitude W e altitude de 19 m). De acordo com a classificação de Köppen, a área do experimento está localizada em uma região de clima Aw, que se caracteriza por possuir um 8

3 clima chuvoso, com precipitações de outono a verão e temperatura média maior de 18ºC durante o ano inteiro. O experimento foi conduzido em baias individuais com matrizes suínas em gestação durante o período de 28 a 30 de setembro. A instalação (Figura 1) tinha pé direito de 1,85 m, área de 81,4 m 2, com telhado coberto com telha de barro (colonial), beirais de 0,60 m, sendo que as paredes no entorno da instalação tinham altura de 0,8 m. A instalação não tinha nenhuma forma de climatização (lanternim, ventilador, nebulizadores ou outros), sua orientação era noroeste-sudeste, as baias continham bebedouros tipo chupeta e comedouros de alvenaria. Foram coletadas quatro variáveis ambientais para avaliar a ambiência interna da instalação, a saber: temperatura de bulbo seco ( C), luminosidade (Lux), umidade relativa do ar (%) e velocidade do vento (m/s). Todos os parâmetros foram medidos com um aparelho Termo-higro-anemômetro-luximetro digital portátil, Modelo THAL-300. As medições destas variáveis foram realizadas às 9h, 13h e 17h durante três dias consecutivos. Foi construída uma malha física suspensa, a uma altura de 0,80 m, considerada a altura média dos animais, para demarcar o local onde as medições eram feitas. A análise da dependência espacial determinada pelo semivariograma foi obtido com o auxilio do programa Rev. Cient. Prod. Anim., v.13, n.1, p.7-12, 2011 GS+ "Geostatistical for Environmental Sciences", Versão 5.0 (GS+ 2000), que utiliza os valores das variáveis associados às suas respectivas coordenadas de campo para gerar cálculos. A elaboração dos mapas foi realizada com o auxilio do Software Surfer , utilizando o método da Krigagem. Resultados e Discussão Na Figura 2 é possível observar que as variáveis de temperatura e umidade relativa em todos os períodos se adaptaram melhor ao modelo gaussiano, sendo que obtiveram ótimas correlações com R 2 superiores a 0,978, o que torna a modelagem bem fiel a realidade. Com relação à variável luminosidade no período de 9h às 13h, o semivariograma apresentou para o modelo esférico, a presença de efeito pepita com baixos valores de R 2, 0,364 e 0,230, respectivamente para às 9h e 13h. Porém, o período de 17h se adequou ao modelo gaussiano com R 2 igual a 0,946. O parâmetro de velocidade do vento apresentou um comportamento de semivariograma inverso ao da luminosidade, sendo que a velocidade do vento teve como modelo que mais se adequou o exponencial para as 9h e esférico para 13h e 17h. Os valores de temperatura, umidade, velocidade do vento e luminosidade se distinguiram em todos os horários no perfil horizontal da instalação como Figura 1 - Planta baixa e localização da instalação, onde A = noroeste (NO), B = sudeste (SE), C = nordeste (NE) e D = sudoeste (SO) 9

4 Figura 2 - Semivariogramas de temperatura, umidade, luminosidade e velocidade do vento para às 9h, 13h e 17h em um galpão para suínos na fase de gestação mostra a Figura 3. As maiores temperaturas foram vale ressaltar que não houve grandes diferenças entre observadas no período das 13h chegando a 32,3 C em a região C e D provavelmente devido a sua pequena alguns pontos, enquanto que as menores temperaturas largura. foram observadas às 9h e 17h. No período da manha A relação entre a umidade e temperatura é (9h) houve maiores valores de temperatura na região B facilmente observada tendo um comportamento da granja este cenário se inverteu durante o horário de inverso uma à outra. As variações de umidade 13h quando foram encontrados valores mais elevados relativa do ar entre a região A e B foram diferentes de temperatura na área A, as variações entre as áreas entre os horários do dia, às 9h houve uma variação ficaram em torno de 2 C em todos os horários. Pôdese observar também, que os animais que se encontram a marca dos 5% entretanto a variação das 17h chegou superior a 10% enquanto que às 13h não ultrapassou na área A sofrem as maiores variações de temperatura bem próximo ao comportamento da 9h apesar de ter durante o dia chegando a 5 C de diferença, no entanto, valores absolutos maiores que o citado anteriormente. 10

5 Figura 3 - Mapas de temperatura, umidade, luminosidade e velocidade do vento para as 9h, 13h e 17h em um galpão para suínos na fase de gestação No horário das 13h toda a granja estava com a A velocidade do vento apresentou comportamentos umidade igual ou inferior a 60% o que já indicaria diferentes entre os horários, sendo que no período uma situação de alerta podendo possivelmente vir a das 9h houve uma maior uniformidade na velocidade causar desconforto térmico. dos ventos, e também uma intensidade de maiores Os valores de luminosidade encontrados na valores. O período que apresentou os menores valores instalação entre os horários das 9h e 13h foram foi o das 17h com o valor máximo de 0,1 m/s, no bem similares, porém se distinguiram do horário período das 13h. Sabendo que o vento não apresenta das 17h, como o período do experimento foi de 9h distribuição uniforme, possivelmente esta variação de às 17h contabilizando um período de 8h e ainda valores esteja relacionada à ocorrência de pequenas com o fotoperíodo na época (setembro) de 11h, não rajadas de vento. constatouse estresse dos animais devido a baixa luminosidade, sendo que a maioria dos autores Conclusões estipula um período mínimo de iluminação de 8h É essencial a utilização de equipamentos ou com luminosidade mínima de 40 lux. A luminosidade ações para a manutenção de um ambiente mais medida ao longo da instalação se mostrou bem homogêneo e propício para o bom desenvolvimento homogênea. e desempenho dos animais, principalmente na região 11

6 A, onde há uma constante ocorrência de situações de estresse térmico. É de fundamental importância a utilização dos recursos da zootecnia de precisão no monitoramento ambiental de instalações zootécnicas para que se possa fazer uma inferência correta sobre as condições de bem estar dos animais. A geoestatística é uma ferramenta auxiliar muito importante para se avaliar o ambiente interno de instalações zootécnicas, principalmente por permitir a determinação de valores onde há a impossibilidade de instalação de sensores. Literatura Citada BORGES, G.; MIRANDA, K. O. S.; RODRIGUES, V. C., et al. Uso da geoestatística para avaliar a captação automática dos níveis de pressão sonora em instalações de creche para suínos. Eng. Agríc. vol.30, n.3, , COUTO, E.G., STEIN, A.; KLAMT, E. Large area spatial variability of soil chemical properties in central Brazil. Agriculture Ecosystems and Environment. 66: MOREIRA, I.; Paiano D.; Oliveira, G. C.; Gonçalves, G. S.; Neves, C. A.; Barbosa, O. R. Desempenho e características de carcaça de suínos (33-84 kg) criados em baias de piso compacto ou com lâmina d'água. Rev. Bras. Zootec. vol.32, n.1, , PANDORFI, H.; SILVA, I. J. O.; PIEDADE, S. M. S. Conforto térmico para matrizes suínas em fase de gestação, alojadas em baias individuais e coletivas. Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambient. vol.12, n.3, , SILVA, K. O.; NAAS, I. A. Identificação eletrônica para avaliação do comportamento dos suínos na fase de gestação. Eng. Agríc. vol.25, n.2, ,