ads:
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Agrícola
TESE
Estudo dos processos de compostagem no
sistema de produção de suínos sobre cama
Érico Kunde Corrêa
Pelotas, 2007
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
2
Érico Kunde Corrêa
Estudo dos processos de compostagem no sistema
de produção de suínos sobre cama
Tese apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Biotecnologia
Agrícola da Universidade Federal de
Pelotas, como requisito parcial à
obtenção do título de Doutor em
Ciências (área do conhecimento:
Biotecnologia Agroindustrial).
Orientador: Prof. PhD. Thomaz Lucia Jr.
Co-Orientador: Prof. Dr. Carlos Gil Turnes
Pelotas, 2007
ads:
3
Banca examinadora:
......................................................................
Prof. Dr. Carlos Cláudio Perdomo
......................................................................
Prof. Dr. Orlando Pereira Ramirez
......................................................................
Prof. Dr. Carlos Gil Turnes
4
Dedico este trabalho para:
Minha esposa, Luciara, companheira de
todos os momentos e incentivadora da
minha jornada acadêmica.
Meus pais, Maria Camila Corrêa (in
memóriam) e Erci Aires Corrêa, pelo apoio
irrestrito em todos os momentos de minha
vida.
5
Agradecimentos
Ao Prof. PhD. Thomaz Lucia Jr., mais que um professor, um amigo, que
aceitou o desafio de realizar este trabalho, com grande dedicação durante a
orientação.
Ao Prof. Dr. Carlos Gil Turnes, sem duvida nenhuma, um professor no sentido
profundo da palavra. Seus ensinamentos foram muito além da Biotecnologia.
Ao Prof. Dr. Carlos Cláudio Perdomo, um amigo de mais de uma década, que
despertou em mim a prática científica.
Ao Prof. Dr. Marcio Nunes Corrêa, um grande amigo e incentivador
incansável de minha jornada científica.
Ao Prof. Dr. Orlando Pereira Ramirez, pela amizade e ensinamentos sobre as
questões ambientais.
Aos professores, alunos e funcionários do Centro de Biotecnologia da
Universidade Federal de Pelotas, pela aprendizagem e amizade.
Ao Médico Veterinário e colega de doutorado Ivan Bianchi, que além da
parceria acadêmica, esteve presente não somente nos momentos felizes, mas
também nas horas difíceis.
Aos colegas do grupo Pigpel, que além de auxiliarem durante a execução
desta pesquisa, possibilitaram a construção em conjunto do conhecimento técnico-
científico.
6
Aos funcionários do Centro Agropecuário da Palma, pela colaboração
prestada durante a etapa de campo.
Aos pesquisadores e funcionários do laboratório de bromatologia da Embrapa
Clima Temperado pelo auxílio nas análises físico-quimicas.
Ao professor Danilo Dufech Castilhos e funcionários do departamento de
solos da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel pela cooperação nas análises
físico-quimicas e microbiológicas.
À Granja Mangueira Agropecuária S/A - Filial Retiro, pela doação dos animais
utilizados neste trabalho.
À Cooperativa Arrozeira Extremo Sul, pela doação da casca de arroz
empregada na execução desta pesquisa.
Ao CNPq, pelo suporte financeiro desta pesquisa.
Aos demais que por ventura possa ter olvidado e que de alguma forma,
colaboraram para a execução deste estudo.
7
“Todo homem, por natureza, quer saber.”
Aristóteles (384–322 a.C.)
8
Resumo
CORRÊA, Érico Kunde. Estudo dos processos de compostagem no sistema de
produção de suínos sobre cama. 2005. 108f. Tese (Doutorado) – Programa de
Pós-Graduação em Biotecnologia Agrícola. Universidade Federal de Pelotas,
Pelotas.
Em comparação com sistemas convencionais de criação de suínos, o sistema de
produção sobre cama (SPC) utiliza edificações de menor custo e menor impacto
ambiental, mas pode prejudicar o conforto térmico dos animais, em climas quentes.
Esta tese estudou os efeitos das camas usadas para SPC, com diferentes
profundidades, sobre indicadores de condicionamento ambiental da edificação,
desempenho de crescimento dos animais, e características físicas, químicas e
microbiológicas das camas. Três tratamentos foram comparados: piso de concreto
(controle) e camas de casca de arroz com profundidade de 0.50 (C50) e 0.25 m
(C25). A primeira cama foi usada em duas repetições e substituída por uma segunda
cama usada em outras duas. A condição ambiental foi determinada através da
umidade relativa do ar (UR) e das temperaturas atmosférica (TA) e no centro da
baia, tanto na superfície (TCS), como na metade da profundidade (TCI). Também
foram estimados o consumo de alimento, o ganho de peso e a conversão alimentar
dos animais. Através de NMP, determinaram-se as concentrações de bactérias,
fungos e actinomicetos, mesófilos e termófilos. A TCS foi mais baixa para o controle
(P < 0,05), mas sem diferença entre C25 e C50 (P > 0,05). A TCS foi maior nas
camas novas do que nas usadas e para as primeiras do que nas segundas camas
(P < 0,05). Os maiores teores de N, P e K presentes na C25 indicaram que o
composto produzido nesta profundidade possui melhor valor agronômico. A
concentração de bactérias termófilas foi maior na C50 do que na C25 (P < 0,05).
Ainda que não tenham sido feitas comparações estatísticas, a conversão alimentar
foi similar para os animais no grupo controle e no SPC, com aparente benefício na
C25. Esta tese também estudou o efeito da adição de inóculos, em escala piloto,
sobre camas similares as usadas no SPC, sobre os parâmetros mencionados acima,
9
em experimento realizado em uma granja comercial. As unidades experimentais
foram caixas com 1 m
2
de área, nas quais foi adicionada cama de casca de arroz,
em profundidades de 0,25 (C25) e 0,50 m (C50). Diariamente, foram adicionados 6,4
l de dejetos por caixa, formando três tratamentos: controle sem inoculo (T1);
inoculação de 250 g de Bacillus cereus var. tyoii com 8,4 x 10
7
UFC/g (T2); e
inoculação de 250 g de EnziLimp® com 8,4 x 10
7
UFC/g (T3). Foram determinadas
as concentrações de bactérias, fungos e actinomicetos, mesófilos e termófilos e
analisadas as características químicas das camas. A adição dos inóculos propiciou
uma maior concentração de bactérias termófilas (P < 0,05), em relação ao controle,
não sendo recomendável para animais em crescimento e terminação. Houve maior
concentração de bactérias e fungos termófilos na primeira repetição da C50 (P <
0,05). A elevação do teor de N influenciou negativamente todas as concentrações
microbianas termófilas (P < 0,05). Em conclusão, a C25 é uma opção viável para
SPC, por apresentar um maior valor agronômico e possibilitar uma melhor conversão
alimentar dos animais quando comparada com a C50.
Palavras-chave: cama, profundidade, temperatura, características físico-químicas,
microbiota, suíno.
10
Abstract
CORRÊA, Érico Kunde. Study of the processes of composting in the swine
production on deep litter system. 2005. 108f. Tese (Doutorado) – Programa de
Pós-Graduação em Biotecnologia Agrícola. Universidade Federal de Pelotas,
Pelotas.
Deep litter systems (DLS) have lower facility cost and less environmental impact than
conventional swine production systems, but the animal thermal comfort may not be
ideal, during warm seasons. This thesis studied the effect of the use of litters having
different depths on indicators of environmental comfort, animal growth performance
and physical, chemical and microbiological characteristics of the litter. Three
treatments were compared: solid concrete floor (control); litter of rice husk with depth
of 0.25 (L25) and 0.50 m (L50). The first liter was used in two lots and replaced by a
second litter used in other two lots. The environmental conditions were determined
by the relative humidity of the air (RH), atmospheric temperature (AT) and litter
temperature at the center of the pen, both in the surface (TSF) and at half of the
depth (THD). Feed intake, weight gain and feed conversion for the pigs raised on
DLS were also estimated. Concentrations of thermophilic and mesophilic bacteria,
fungi and actinomycetes were determined by the most probable number method.
TSF was lowest in the control group (P < 0.05), but it did not differ between C25 and
C50 (P > 0.05). TSF was higher for new than for used litters and for the first than for
the second litters (P < 0.05). The highest levels of N, P and K found in the L25
indicate that its compost has greater agronomical values. The concentration of
mesophilic bacteria was higher in L50 than in L25 (P < 0.05). Although no statistical
comparison was performed for growth performance parameters, feed conversion was
similar for pigs in the control and DLS groups, with an apparent advantage for L25.
This thesis also studied the effect of the addition of inoculums, in a pilot scale, on
litters similar to those used in DLS, on the parameters mentioned above. The
experimental units were boxes having area equal to 1 m
2.
, on which litter of rice husk
was added at the depths of 0.25 (L25) and 0.50 m (L50). On a daily basis, 6.4 l of
swine dejects were added to the boxes, which consisted of three treatments: control
without inoculums (T1); inoculation of 250 g of Bacillus cereus var. tyoii with 8,4 x 10
7
11
UFC/g (T2); and inoculation of 250 g of EnziLimp® with 8,4 x 10
7
UFC/g (T3).
Concentration of mesophilic and thermophilic bacteria, fungi and actinomycetes were
determined and the chemical characteristics of the litter were evaluated. The addition
of inoculums allowed higher concentration of thermophilic bacteria than in the control
group (P < 0.05), so it would not be recommended for DLS. There was a higher
concentration of thermophilic bacteria and fungi in the first lot of L50 (P < 0.05).
Increased N level had a negative association with the concentration of all the
thermophilic microbial populations (P < 0.05). Therefore, L25 can be recommended
as a feasible option for DLS because it is associated with reduced concentration of
thermophilic microbial populations in the litter, which leads to better thermal comfort
for the pigs, without negative effects for growth performance, also generating
compost having high agronomical value.
Key-words: litter, depth, temperature, physical and chemical characteristics,
microbial populations, swine.
12
Lista de Figuras
Figure 1 Relative humidity (%) by lot and treatment……………... 61
Figure 2 Atmospheric temperature (°C) by lot and treatment…… 62
Figure 3 Temperature on the surface at the center of the floor
by lot and treatment……………………………………….. 63
Figure 4 Feed conversion by lot and treatment…………………... 64
13
Lista de Tabelas
Table 1 Relative humidity (RH), atmospheric temperature (AT),
temperature in the surface at the center of the pen (TSF)
and at half of the depth (THD) by treatment……………….. 56
Table 2 Temperature in the surface at the center of the pen by lot
and treatment…………………………………………………. 57
Table 3 Relative humidity (RH), atmospheric temperature (AT),
temperature at the center of the pen in the surface (TSF)
and at half of the depth (THD) according to the type of
litter……………………………………………………………... 58
Table 4 Parameters of growth performance for finishing pigs by
treatment (n = 12)…………………………………………….. 59
Table 5 Parameters of growth performance for finishing pigs by lot
(n = 12)…………………………………………………………. 60
Tabela 1 Características químicas em camas com diferentes
profundidades..................................................................... 72
Tabela 2 Características químicas das camas, de acordo com sua
ordem de uso...................................................................... 73
Tabela 3 Características químicas de camas novas e usadas.......... 73
Tabela 4 Concentrações expressadas em logaritmo de
microrganismos mesófilos (27° C) e termófilos (50° C) em
camas com diferentes profundidades................................. 74
Tabela 5 Concentrações expressadas em logaritmo de
microrganismos mesófilos (27° C) e termófilos (50° C), de
acordo com a ordem de uso da cama................................. 74
Tabela 6 Concentrações expressadas em logaritmo de
microrganismos mesófilos (27° C) e termófilos (50° C) em
camas novas e usadas...................................................... 75
Tabela 7 Regressão linear múltipla para populações microbianas
mesófilas e termófilas em camas com 0,50 cm de
14
profundidade...................................................................... 76
Tabela 8 Regressão linear múltipla para populações microbianas
mesófilas e termófilas em camas com 0,25 cm de
profundidade...................................................................... 77
Tabela 1 Estatística descritivas para temperaturas na superfície e
no interior da cama, em diferentes repetições................... 92
Tabela 2 Concentrações microbianas mesófilas (27° C) e
termófilas (50° C), de acordo com a profundidade da
cama................................................................................... 93
Tabela 3 Concentrações microbianas mesófilas (27° C) e
termófilas (50° C), de acordo com a repetição................... 94
Tabela 4 Concentrações microbianas mesófilas (27° C) e
termófilas (50° C), de acordo com os tratamentos............. 95
Tabela 5 Efeito da interação profundidade da cama x lote, sobre a
concentração das diferentes populações microbianas....... 96
Tabela 6 Estatísticas descritivas para características físico-
químicas da cama em função da profundidade................. 97
Tabela 7 Médias para características físico-químicas das camas
em função dos tratamentos............................................... 97
Tabela 8 Médias para características físico-químicas das camas
em função das repetições.................................................. 98
15
Sumário
INTRODUÇÃO GERAL............................................................................ 17
OBJETIVO GERAL.................................................................................. 21
Objetivos Específicos............................................................................. 21
REVISÃO DA LITERATURA................................................................... 22
RESUMO.................................................................................................. 23
INTRODUÇÃO.......................................................................................... 24
CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA.......................................................... 26
MATERIAIS USADOS COMO CAMA....................................................... 27
DINÂMICA MICROBIANA NA CAMA....................................................... 28
PRODUÇÃO DE CALOR NO SPC........................................................... 29
DESEMPENHO DOS ANIMAIS................................................................ 31
ASPECTOS SANITÁRIOS........................................................................ 33
BEM ESTAR ANIMAL............................................................................... 34
CONSIDERAÇÕES FINAIS...................................................................... 34
ABSTRACT............................................................................................... 35
REFERÊNCIAS......................................................................................... 35
ARTIGO 1.................................................................................................
41
ABSTRACT............................................................................................... 42
INTRODUCTION....................................................................................... 43
MATERIALS AND METHODS................................................................... 45
RESULTS.................................................................................................. 46
DISCUSSION............................................................................................ 48
CONCLUSIONS......................................................................................... 50
REFERENCES........................................................................................... 51
ARTIGO 2.................................................................................................. 65
RESUMO................................................................................................... 66
ABSTRACT................................................................................................ 67
INTRODUÇÃO........................................................................................... 68
MATERIAL E MÉTODOS........................................................................... 69
16
RESULTADOS........................................................................................... 71
DISCUSSÃO.............................................................................................. 77
CONCLUSÃO............................................................................................. 79
REFERÊNCIAS.......................................................................................... 80
ARTIGO 3.................................................................................................. 84
RESUMO................................................................................................... 85
ABSTRACT................................................................................................ 86
INTRODUÇÃO.......................................................................................... 87
MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................... 89
RESULTADOS.......................................................................................... 92
DISCUSSÃO.............................................................................................. 98
CONCLUSÃO............................................................................................ 100
REFERÊNCIAS......................................................................................... 101
CONCLUSÕES GERAIS.......................................................................... 106
REFERÊNCIAS......................................................................................... 107
17
Introdução Geral
Apesar de toda a capacidade científica e tecnológica disponível, o ser
humano ainda possui grandes limitações para elucidar a maioria dos problemas que
assolam o nosso planeta. Miséria, fome, doenças e a contínua degradação
ambiental são alguns dos desafios impostos para a ciência. Até poucos anos atrás, o
temor pela extinção da vida na terra como conhecemos era oriundo de um possível
holocausto nuclear. Entretanto, atualmente somam-se a esta preocupação as
alterações climáticas globais de origem antrópica, que segundo grande parte dos
prognósticos, podem ameaçar a estabilidade da biosfera.
O termo poluição, do latim polluere (sujar, corromper, tornando prejudicial à
saúde) é atualmente cada vez mais utilizado em nosso idioma. Conceitualmente,
podemos definir poluição como a liberação de substâncias, radiações, vibrações e
ruídos resultantes de processos da atividade humana em um ambiente, que venham
a prejudicar os ecossistemas biológicos e ou os seres humanos. Neste sentido, a
produção intensiva de suínos é considerada pelos órgãos de fiscalização ambiental
como uma importante causadora de impacto ao meio ambiente. Porém, esta
atividade justifica-se socialmente por envolver elevado número de produtores rurais,
principalmente no segmento denominado de agricultura familiar, além de contribuir
para reduzir o êxodo rural, por gerar renda e absorver mão de obra na propriedade,
deste modo fixando o homem no meio rural (BARTELS, 2001).
A suinocultura está vivenciando um grande impasse, pois existe um conflito
entre a necessidade do aumento da escala de produção animal para atender as
exigências da globalização da economia e a conservação ambiental. Isto porque, na
produção animal, são originados diferentes resíduos e, se estes não forem
convenientemente tratados, irão poluir o meio ambiente (CORRÊA et al., 2000). O
número de suínos em vários municípios produtores ultrapassa o de moradores,
18
acarretando uma elevada produção de dejetos por unidade de área. Enquanto são
várias as fontes de poluição dos recursos hídricos, é a agricultura – e
particularmente a produção animal – a fonte mais estendida de poluição (MIRANDA,
1999). Estima-se que um bovino de leite produz tanto dejeto como 16 seres
humanos e 2 suínos tanto como 5 seres humanos. Desta maneira, uma propriedade
com 50 vacas de leite e 500 suínos pode representar os mesmos problemas de
disposição de dejetos que um agregado de 2.050 seres humanos (HONEYMAN,
2005).
Os sistemas de tratamento de dejetos exigidos pela atual legislação
ambiental, nem sempre são garantia de eliminar o impacto ambiental causado pela
suinocultura, além de possuírem um custo de implantação geralmente superior à
capacidade de investimento dos produtores, o que limita a adoção de algumas
destas tecnologias (MIRANDA et al., 1997).
Somente em meados da década de noventa, por pressão de segmentos da
sociedade civil, foi que os órgãos de controle ambiental foram atentar efetivamente
para o impacto ambiental causado pela suinocultura (CORRÊA, 2003). Atualmente,
a poluição causada por dejetos da atividade suinícola, sem sombra de dúvidas, é a
principal fonte poluidora existente nas regiões noroeste do estado do Rio Grande do
Sul e oeste do estado de Santa Catarina. Entretanto, apesar da aparente solução do
problema nos dias de hoje, com um grande número dos produtores que adotaram
esterqueiras ou bioesterqueiras, além dos vários prêmios ambientais ganhos por
algumas agroindústrias, nem as causas nem as conseqüências ambientais foram
efetivamente modificadas com as estratégias implementadas (MIRANDA, 1999).
Deste modo, sistemas alternativos para a produção de suínos têm despertado
o interesse do setor produtivo, principalmente por apresentarem, quando
comparados aos sistemas convencionais, edificações de menor custo, melhora do
bem-estar dos animais e menor impacto ao meio ambiente (HONEYMAN, 1996).
Assim, o sistema de produção de suínos sobre cama (SPC) vem ganhando espaço
junto aos produtores, principalmente por facilitar e também reduzir os custos com o
manejo dos dejetos, quando comparado ao sistema convencional de produção
(HONEYMAN; HARMON, 2003).
Outro aspecto favorável ao SPC, é que este sistema possibilita a
comercialização da produção em determinados nichos de mercado, como o de
19
produtos orgânicos, que via de regra, permite que o produtor receba uma melhor
remuneração no momento de negociar os animais (FRASER, 2001).
O SPC tem como princípio a substituição do piso convencional (concreto,
ferro ou plástico), por uma cama de 50 cm de profundidade com material rico em
carbono (serragem, casca de arroz, talos de milho ou palhas de cereais) (OLIVEIRA
et al., 1999; CORRÊA et al., 2000; GENTRY et al., 2004). Esta camada desempenha
a dupla função de piso e digestor dos dejetos, que são retidos, armazenados e
estabilizados dentro da própria edificação suinícola e manejados em estado sólido.
O processo de estabilização dos dejetos que ocorre no interior da cama é
semelhante ao da compostagem (OLIVEIRA et al., 1999). Porém, na compostagem,
não ocorre a adição de material após seu início, porém no SPC, ela ocorre
diariamente (água e ração desperdiçada pelos animais, fezes e urina). Enquanto os
dejetos líquidos apresentam menos de 10% de matéria seca, os dejetos originários
da cama apresentam aproximadamente 40% de matéria seca (BARTELS, 2001).
Na medida em que ocorre o aumento do conteúdo de matéria seca dos
dejetos, ocorre também o aumento da concentração de nutrientes, tornando os
dejetos mais valorizados do ponto de vista agronômico (WANG et al., 2004;
HONEYMAN, 2005). Esta concentração de nutrientes deve-se principalmente à
evaporação da fração líquida que é absorvida temporariamente pela cama. O calor
necessário para incrementar a concentração dos nutrientes é obtido, em parte,
durante a fase termofílica da compostagem. Nesta etapa do processo de
estabilização dos dejetos, a temperatura no interior da cama atinge valores
superiores a 40°C por mais de 90 dias (CORRÊA et al., 2000; TIQUIA, 2005).
A produção de suínos em SPC apresenta a desvantagem de, em épocas ou
locais de clima quente, prejudicar o conforto ambiental dos animais, extrapolando,
durante a fase termofílica, o limiar de temperatura recomendado para os suínos em
terminação, devido aos processos que ocorrem durante a compostagem in situ dos
dejetos da criação (CORRÊA et al., 2000). O processo de compostagem inicia-se a
temperatura ambiente, predominando, nesta fase, microorganismos mesófilos. Na
medida em que as ações dos microorganismos se intensificam, ocorrem reações
exotérmicas devido a decomposição da fração leve da matéria orgânica. Após
alguns dias, a temperatura aumenta gradativamente, podendo atingir valores
superiores a 65ºC, quando prevalecem microorganismos termófilos (BARTELS,
2001; KAPUINEN, 2001; TANG et al., 2004). Deste modo, camas com diferentes
20
alturas, bem como a modificação da biocomplexidade da cama pelo uso de inóculos
poderiam diferir em temperatura durante a fase termofílica, propiciando diferentes
condições ambientais no interior da edificação.
21
Objetivo Geral
Este trabalho objetivou estudar o efeito de diferentes alturas de cama com
casca de arroz com a adição de inóculo, utilizadas no sistema de produção sobre
cama nas fases de crescimento e terminação, sobre indicadores de
condicionamento ambiental (temperatura da cama na superfície interior, temperatura
ambiente e umidade relativa do ar) da edificação, desempenho zootécnico dos
animais, além das características físicas, químicas e microbiológicas das camas.
Objetivos Específicos
1. Caracterizar o condicionamento ambiental no sistema de produção sobre
cama com diferentes profundidades.
2. Determinar o efeito das diferentes profundidades de cama sobre o
desempenho animal.
3. Avaliar as características físico-químicas e microbiológicas das camas
utilizadas no sistema de produção sobre com diferentes profundidades.
4. Estudar em escala piloto o efeito da adição de inóculos sobre as
características físico-químicas e microbiológicas das camas.
22
Revisão da Literatura
Submetida à Revista Brasileira de Agrociência.
PRODUÇÃO DE SUÍNOS SOBRE CAMA: UMA REVISÃO
PRODUCTION OF SWINE ON BEDDING: A REVIEW
Érico Kunde Corrêa*
1,3,
; Thomaz Lucia Jr
2,3
.
1
Doutorando em Biotecnologia Agrícola – UFPel/Bolsista CNPq, [email protected] ;
2
Professor
da Faculdade de Veterinária – UFPel;
3
PIGPEL , Centro de Biotecnologia, UFPel. *Av. Juscelino K. de
Oliveira, n.1962, bloco F, ap. 307, Pelotas – RS, CEP:96 080-000.
23
RESUMO
O sistema de produção de suínos sobre cama é uma alternativa ambientalmente
sustentável em comparação com sistemas de criação confinados sobre piso de
concreto. Nos sistemas convencionais ocorre a geração de grande volume de
dejetos líquidos, com alto poder poluente. Por outro lado, no sistema com cama, o
piso de concreto é substituído por uma camada de altura variável, constituída por
material rico em carbono, que desempenha a dupla função de piso e digestor dos
dejetos. A estabilização da cama é realizada pela sucessão de diferentes
populações, representadas por bactérias, fungos e actinomicetos, que desenvolvem
um processo de compostagem “in situ”, ou seja, os dejetos são tratados no mesmo
local em que são produzidos. A ação microbiana na cama diminui
consideravelmente o poder poluidor da atividade suinícola, possibilitando ao final do
processo a obtenção de adubo orgânico. Entretanto, os resultados apresentados na
literatura para o desempenho dos animais criados sobre cama são divergentes, já
que indicam uma dependência com a condição climática da região em estudo.
Assim, este artigo tem como objetivo revisar aspectos ambientais e zootécnicos do
sistema de produção de suínos sobre cama.
Palavras-chave: cama, dejetos, compostagem, desempenho zootécnico.
24
INTRODUÇÃO
De uma forma geral, os produtores de suínos mantém a maior parte das fases
do ciclo produtivo de seus animais em regime de confinamento. Isso leva a
concentração de grande número de animais em pequenas áreas, tendo como
conseqüência a produção de apreciáveis volumes de dejetos líquidos, o que
aumenta o potencial poluidor da atividade suinícola (WANG et al., 2004). Por outro
lado, os investimentos para o tratamento de efluentes na forma líquida, nem sempre
são compatíveis com a realidade econômica dos criadores e representam importante
barreira para a solução do problema (BARTELS, 2001; CORRÊA et al, 2003). Deste
modo, o grande potencial poluidor, aliado às crescentes crises econômicas, tem
intensificado a busca por sistemas alternativos para produção de suínos, que
diminuam os custos e minimizem o impacto ambiental da atividade, como é o caso
do sistema de produção em cama (SPC), (SUNDRUM et al., 2000).
Outro fator que acentuou o potencial poluidor da suinocultura foi à mudança
que ocorreu na estrutura desta cadeia produtiva no Brasil. Atualmente, as matérias
primas utilizadas na alimentação dos animais são produzidas em regiões diferentes
daquelas onde os suínos são criados (BARTELS, 2001). Deste modo, nas áreas de
grande concentração de suínos, são produzidos dejetos em quantidade superior à
capacidade de absorção do solo, extrapolando a recomendação técnica de sua
utilização como adubo, o que provoca a degradação ambiental (JONGBLOED &
LENIS, 1998).
Sistemas alternativos para a criação de suínos têm despertado o interesse do
setor produtivo, principalmente por apresentarem, quando comparados aos sistemas
convencionais, edificações de menor custo, melhora do bem-estar dos animais e
menor impacto ao meio ambiente (HONEYMAN & HARMON, 2003). Assim, o SPC
vem ganhando espaço junto aos produtores, principalmente por facilitar e reduzir os
custos com o manejo dos dejetos, além de apresentar um menor custo por unidade
de área construída, quando comparada ao sistema convencional de produção
(HONEYMAN, 1996). Além disso, o SPC pode facilitar a comercialização dos
animais em determinados nichos de mercado, principalmente com consumidores
25
preocupados com questões de bem estar animal e preservação ambiental. Dessa
forma, o produtor poderá receber uma melhor remuneração pela sua produção
(FRASER, 2001).
O SPC tem como princípio a substituição do piso convencional, concreto,
ferro ou plástico, por uma cama com material rico em carbono (OLIVEIRA et al.,
1999; CORRÊA et al., 2000; GENTRY et al., 2004). Esta camada desempenha a
dupla função de piso e digestor dos dejetos, que são retidos, armazenados e
estabilizados dentro da própria edificação suinícola e manejados em estado sólido
(CAMPBELL et al, 2003).
Segundo GENTRY et al. (2004), o SPC não é um modelo novo, é um sistema
com um foco renovado, que possibilita uma alternativa para a produção de suínos. A
utilização de cama na suinocultura, tem demonstrado ser uma alternativa viável de
manejo, tratamento e valorização agronômica dos dejetos, em face da
potencialidade de absorção de fezes e urina de alguns dos materiais utilizados como
cama (TURNER, 2002). O sistema com cama possui boa aceitação por parte dos
produtores, principalmente nos aspectos relacionados à redução de custos e
facilidade no manejo dos dejetos, além de apresentar um menor custo na edificação
suinícola, quando comparada ao sistema convencional de produção (CORRÊA,
2003). Em função disto, ocorreu na suinocultura brasileira uma ampliação do número
de animais alojados nesse sistema (MIRANDA et al, 1997).
Com relação ao desempenho de animais criados sobre cama, os resultados na
literatura são divergentes. Entretanto, o SPC permite a intensificação no uso dos
recursos produtivos, que quando bem gerenciados possibilita o desempenho
zootécnico semelhante ao obtido por sistemas convencionais (HONEYMAN, 2005).
Cabe ressaltar que, tanto a disponibilidade como a qualidade dos materiais que
serão utilizados como cama, são decisivos para o sucesso de um empreendimento
suinícola desenvolvido em SPC (GENTRY et al., 2004). Neste aspecto, a região sul
do Rio Grande do Sul é privilegiada. Primeiro, devido a grande cadeia orizícola
instalada na região, que resulta como subproduto, grandes quantidades de casca de
arroz, que pode ser empregada como cama no SPC. Segundo, pelos investimentos
que vem sendo realizados nesta região em reflorestamento, especialmente com
acácia (Acácia spp.) e eucalipto (Eucalyptus spp.), que produzirão grandes
quantidades de materiais ricos em celulose (JUVENAL & MATTOS, 2005). Estes
materiais também podem ser utilizados como cama, desta forma, poderia ocorrer à
26
integração destas cadeias produtivas, através do desenvolvimento de um sistema
agrosilvopecuário.
Este trabalho tem como objetivo revisar a aplicabilidade, vantagens e
limitações do sistema de produção de suínos sobre cama.
DESENVOLVIMENTO
Caracterização do sistema
A suinocultura moderna é baseada na produção sobre pisos de concreto,
armazenamento de dejetos na forma líquida, ventilação mecânica das instalações e
automação do sistema de alimentação dos animais (BEATTIE et al., 2000). Este
modelo de produção possui baixa necessidade de mão-de-obra, mas tem elevada
necessidade de capital (HONEYMAN, 2005). Estes sistemas permitem a
concentração de um grande número de animais em pequenas áreas de terra. Esta
concentração foi responsável pelo desenvolvimento sócio econômico de algumas
regiões brasileiras. Entretanto, este modelo esta atualmente acarretando para estas
mesmas regiões problemas econômicos, ambientais e sociais (MIRANDA &
SANTOS FILHO, 1999).
O SPC consiste na substituição de aproximadamente 80% da área de piso
por uma camada de material rico em carbono (cama), geralmente com 0,5 m de
espessura, que além de desempenhar a função de piso, também armazena e
estabiliza os dejetos in situ, ou seja, no mesmo local em que são produzidos
(GENTRY et al., 2004). Nos 20% de área restante da baia, o piso convencional é
mantido, e neste local são dispostos comedouros e bebedouros (CORRÊA, et al.,
2000; JEPPSSON, 2002).
Neste sistema, a cama e os dejetos são fontes de carbono e nitrogênio,
respectivamente, possibilitando a instalação e desenvolvimento da comunidade
microbiana que será responsável pelo processo de compostagem in situ dos dejetos
(KAPUINEN, 2001; ISHII & TAKII, 2003).
O sistema de produção de suínos sobre cama para a fase de terminação dos
animais, apresenta uma redução nos custos de edificações e com o manejo dos
dejetos de aproximadamente 50% do valor investido, quando comparado com
27
sistemas convencionais (MISA, 2001). Esta redução dos custos ocorre porque no
sistema de cama, o esterco e urina são absorvidos pelo material rico em carbono,
sofrendo o processo de compostagem ao longo de diferentes lotes de criação,
eliminando a necessidade de esterqueiras e lagoas de estabilização (TIQUIA, 2005).
Além disso, reduz o uso de piso em grande parte da baia (RICHARD et al., 1997).
O SPC também está sendo utilizado por produtores da América do Norte e
Europa (JEPPSSON, 2002). Nestes países os materiais utilizados como cama são
principalmente colmos de milho, restolho de feijão, casca de arroz e serragem
(HONEYMAN, 2005). Como no SPC a estabilização dos dejetos ocorre dentro da
instalação, a liberação de calor pode melhorar o conforto térmico para animais em
épocas frias, como é o caso nestas regiões do globo, que apresentam invernos
rigorosos, além de melhorar o valor agronômico dos dejetos (MATTHEW et al., 2002;
HONEYMAN & HARMON 2003).
Materiais usados como cama
Denomina-se cama, em produção animal, o material distribuído em uma
edificação zootécnica que exercerá uma dupla função; a primeira, atuando como
pavimento e a segunda, armazenando e estabilizando as excreções oriundas do
processo criatório dos animais (CORRÊA et al, 2000; FERREIRA et al., 2004).
GENTRY et al. (2004) citam alguns dos materiais que podem ser empregados como
cama no SPC: maravalha, que é formada por raspas de madeira, obtida de forma
industrial do beneficiamento de madeiras da industria de móveis, com partículas de
tamanho aproximado de 3 cm de madeiras como pinheiro, pínus, canela e cedro;
serragem, que é um subproduto do beneficiamento de madeiras obtida do “fio da
serra” com partículas de diâmetro médio aproximado de 2 milímetros; palha,
constituída de restos culturais de gramíneas obtidas após a colheita de culturas
como arroz, trigo, cevada, centeio e azevém; sabugo de milho triturado, após a
retirada dos grãos o sabugo é triturado, formado por partículas de diâmetro
aproximado de 1 cm; casca de arroz, constituída pelo invólucro exterior do grão,
obtida após o beneficiamento do grão na indústria, com partículas de tamanho
aproximado de 1 cm. CORRÊA (2007) determinou algumas características físico-
químicas da casca de arroz, tais como: 88% para matéria seca, 93 para relação
carbono:nitrogênio, 84% para matéria orgânica e pH de 7,3.
28
A cama deve apresentar uma alta relação carbono:nitrogênio, ou seja, é um
material rico em carbono que, permanecendo sobre o piso de uma edificação
zootécnica, que ao incorporar as excreções, estas com baixa relação
carbono:nitrogênio, possibilita o desenvolvimento de microorganismos que
estabilizarão os dejetos através do processo de compostagem (JEPPSSON, 2002;
TANG et al., 2004). A compostagem da cama ao longo do processo criatório dos
animais ocorre devido à transformação da matéria orgânica crua, por bactérias,
actinomicetos e fungos, em substâncias húmicas, com alto poder fertilizante
(KLAMER & BAATH, 1998; TANG et al., 2004).
O material selecionado para ser utilizado como cama deve apresentar
características específicas, que possibilitem a modificação do meio, proporcionar
conforto aos animais, evitando oscilações de temperatura e o contato direto dos
animais com as excreções (GENTRY et al., 2004). Deste modo, segundo
BARRINGTON et al. (2002), o material escolhido para ser utilizado como cama deve
apresentar as seguintes características: boa capacidade higroscópica; ser rico em
carbono (celulose e lignina); ter partículas de tamanho médio (material picado ou
triturado); baixa condutividade térmica; liberar facilmente para o ar a umidade
absorvida; ser tratado para não servir de veículo de patógenos; baixo custo para
aquisição, e boa disponibilidade.
Dinâmica microbiana na cama
O equilíbrio dinâmico dos microorganismos presentes na cama depende da
sua capacidade de adaptação ao meio, o que vai determinar sua maior ou menor
competitividade (TIQUIA, 2005). Entretanto, na cama para suínos, pode ser
encontrado o equivalente à flora bacteriana intestinal dos animais, acrescido de
patógenos eventuais (ISHII & TAKII et al., 2003; TANG et al., 2004). A
biocomplexidade presente no leito utilizado para produção de suínos sobre cama é
fruto da sucessão de diferentes populações microbianas durante o processo de
compostagem dos dejetos (WANG et al, 2004). Por este processo ocorre a
degradação biológica da matéria orgânica, através de uma intensa atividade
microbiológica, destacando-se a presença de bactérias, fungos e actinomicetos
(PEREIRA NETO, 1989; TURNER, 2002).
29
Quando uma nova cama é disposta no interior de uma edificação suinícola, e
começa a receber as dejeções do processo criatório, tanto a flora microbiana que já
estava presente na cama como a oriunda dos dejetos, iniciam o processo
degradativo dos compostos mais prontamente assimiláveis, e com isto, inicia a
geração de calor pela cama (TANG et al., 2004). Este calor fica parcialmente retido,
devido às características térmicas do material (KLAMER & BAATH, 1998). Como
resultado, ocorre um aumento de temperatura na cama, que anteriormente
apresentava temperatura similar a ambiental (TANG et al., 2004). Em condições
favoráveis, a população mesofílica prossegue sua multiplicação, liberando mais calor
e elevando a temperatura da cama. Assim que a temperatura atinge valores acima
dos 40 - 50°C, a atividade microbiológica mesofílica é suprimida pela implantação de
uma comunidade microbiana termofílica (TURNER, 2002; TIQUIA, 2005).
A flora termofílica é composta basicamente por actinomicetos, fungos e
bactérias termofílicas, que atuam na degradação de polissacarídeos como a
hemicelulose, transformando-os em subprodutos (açucares simples). Exauridas as
fontes de carbono mais imediatas, a temperatura da massa de compostagem
começa a declinar para valores inferiores a 40°C (KAPUINEN, 2001). Durante esta
fase, fungos e actinomicetos mesofílicos que estavam situados nas zonas periféricas
da cama, de menor temperatura, invadem novamente a cama, recomeçando um
ataque degradativo aos compostos mais resistentes. Os microorganismos
mesofílicos tornam-se novamente predominantes, pois a temperatura no interior da
cama decresce, até igualar-se à temperatura ambiente (VINNERAS, B. &
JONSSON, 2002). Nesta fase, com temperaturas mais baixas, ocorre a maturação
do material, os fungos e principalmente os actinomicetos tornam-se os grupos mais
dominantes, prosseguindo com a degradação de substâncias mais resistentes, como
a celulose e a lignina (SOMMER & DAHL, 1999;). Também ocorreram complexas
reações enzimáticas, levando à produção de húmus, principalmente, através da
condensação entre ligninas e proteínas (KLAMER & BAATH, 1998; TIQUIA, 2005).
Produção de calor no SPC
O calor gerado no interior da cama é necessário para estabilizaçar os dejetos,
transformando os resíduos em húmus, reduzindo a carga patogênica da cama e
facilitando a evaporação da água contida nos dejetos (TURNER, 2002). Assim,
30
enquanto os dejetos líquidos apresentam menos de 10% de matéria seca, os dejetos
originários da cama apresentam uma concentração de aproximadamente 40%
(BARTELS, 2001). Na medida em que aumenta o conteúdo de matéria seca dos
dejetos, também ocorre o aumento da concentração de nutrientes, tornando os
dejetos mais valorizados do ponto de vista agronômico (WANG et al., 2004). Esta
concentração de nutrientes deve-se principalmente à evaporação da fração líquida
que é absorvida temporariamente pela cama.
O calor necessário para incrementar a concentração dos nutrientes é obtido, em
parte, durante a fase termofílica da compostagem. Nesta etapa do processo de
estabilização dos dejetos, a temperatura no interior da cama atinge valores
superiores a 65°C (CORRÊA et al., 2000; TIQUIA, 2005). Deste modo, os dejetos
gerados no sistema de produção de suínos sobre cama, por estarem na forma sólida
devido à redução no seu teor de umidade, possuem um menor potencial para a
geração e liberação de maus odores, além do risco de contaminação dos recursos
hídricos ser minimizado (MISA, 2001).
O processo de estabilização dos dejetos no interior da cama é reflexo da
biocomplexidade presente no seu interior (WANG et al, 2004), ocorrendo duas fases
distintas. Durante a primeira fase, com duração média de 90 dias, ocorrem reações
bioquímicas de oxidação mais intensas e predominantemente termofílicas, com
temperaturas superiores a 65
o
C. Na segunda fase, ocorrem os processos de
humificação ou estabilização do material, com temperaturas médias na faixa dos 30
o
C, até o final do processo (VINNERAS & JONSSON, 2002). Deste modo, nas
edificações destinadas ao SPC, deve-se considerar as produções de calor total do
sistema, geradas pelo binômio “animal+cama” (KAPUINEN, 2001). O incremento de
calor gerado pelo processo de compostagem da cama é estimado entre 80 a
120W/suíno/m
2
, em função do peso vivo do animal (HONEYMAN & HARMON, 2003;
GENTRY, et al., 2004).
OLIVEIRA (1999), encontrou uma produção de calor total para animais sobre
cama, nas fases de crescimento e terminação, de 246 W/suíno/m
2
, contra
163W/suíno/m
2
sobre o piso ripado, correspondendo a um gradiente entre os dois
sistemas de 83W/suíno/m
2
. Esta diferença representa o incremento de calor no
interior da edificação, oriundo do processo de compostagem que ocorre na cama.
Deste modo, a condição dentro da edificação com SPC pode extrapolar a faixa de
conforto térmico para suínos em crescimento e terminação que é de 16 a 18°C
31
(GENTRY, et al., 2004). Para uma instalação estar na faixa de conforto térmico é
necessário que o balanço térmico seja nulo, ou seja, o calor produzido pelo
organismo animal somado ao calor ganho do ambiente seja igual ao calor perdido
pelos animais através da radiação, da convecção, da condução e da evaporação
(SAMPAIO et al., 2004).
O conforto térmico dos suínos também é influenciado pela variabilidade do
clima, cuja amplitude, em determinadas estações do ano, ultrapassa os limites das
condições de conforto animal. É importante lembrar que o ambiente térmico envolve
a interação de fatores que interagem para determinar a magnitude dos processos de
troca de calor entre o animal e o ambiente. O efeito que a temperatura exerce sobre
os animais pode ser modificado por umidade relativa, vento, precipitação, radiação
térmica e superfícies de contato (SCHIENCK et al., 1992) Como conseqüência, os
animais criados sobre cama em épocas quentes apresentaram durante a fase
termofílica um menor ganho de peso e uma pior conversão alimentar, quando
comparado ao sistema com piso ripado (CORRÊA, et al, 2000).
Desempenho dos animais
Devido às alterações construtivas que possibilitam a retenção e o tratamento
dos dejetos no mesmo local em que os animais são produzidos, o SPC altera o
microclima da edificação, através do calor liberado pela cama durante o processo de
sua estabilização, podendo influenciar o desempenho dos suínos (CORRÊA et al.,
2000; HONEYMAN & HARMON, 2003; GENTRY et al., 2004). A importância de
parâmetros ambientais sobre o desempenho zootécnico de suínos foi comprovado
por RINALDO et al. (2000), que ao realizar estudo comparativo de desempenho para
suínos entre 35 e 90 kg de peso vivo, em diferentes condições climáticas,
observaram uma diminuição no consumo de alimento e no ganho de peso, bem
como uma piora na conversão alimentar dos animais criados em condições de
estresse térmico, quando comparados com animais criados em condições de
termoneutralidade.
Várias pesquisas tem sido conduzidas para avaliar o efeito do SPC sobre o
desempenho zootécnico dos suínos, porém com resultados conflitantes. Os
trabalhos que encontram melhor desempenho zootécnico para cama, atribuem tal
32
diferença pelo processo de compostagem desenvolvido no interior da edificação ao
longo do período criatório, que libera calor para o meio ambiente, e em épocas frias,
tornaria o ambiente mais confortável para os animais (KAPUINEN, 2001;
HONEYMAN, 2005). Por outro lado, em épocas ou regiões quentes este efeito pode
ser prejudicial para os suínos, pois o calor liberado pela cama durante a fase
termofílica de estabilização dos dejetos, contribui para a temperatura dentro da
instalação ultrapasse o limiar da termoneutralidade recomendado para os suínos
(CORRÊA et al., 2000; BARTELS, 2001; TANG et al., 2004).
Dentre os experimentos que obtiveram resultados zootécnicos favoráveis para
o SPC, estão os de HONEYMAN & HARMON (2003) e de CAMPBELL et al. (2003),
que relataram diferenças de desempenho zootécnico sazonais, com maior ganho
médio diário e melhor conversão alimentar para suínos criados sobre cama, quando
comparado como animais sobre piso de concreto. Entretanto, MORGAN et al. (1998)
e MORRISON et al. (2003) ao realizarem estudo comparando o efeito da presença
de cama sobre o desempenho de animais em fase de crescimento não observaram
diferença significativa entre os diferentes sistemas de pisos.
Por outro lado, pesquisas indicam que suínos criados sobre cama apresentam
um eficiência alimentar em média 5% pior do que animais criados em sistema
convencional, além de um aumento de 1 a 2 mm na espessura de toucinho
(CONNOR, 1995; PAYNE, 1997). No mesmo sentido, CORRÊA et al. (2000), em
experimento realizado em clima subtropical, observaram um desempenho inferior
para suínos em fase de engorda criados sobre cama durante o verão, quando
comparados com animais criados sobre piso de concreto.
Em estudo realizado por BRUMM et al. (1997) em clima temperado, os
animais produzidos sobre cama, quando comparados ao sistema convencional,
durante os meses mais frios do ano, apresentaram um consumo maior de alimento,
provavelmente por terem na compostagem da cama a única fonte de calor, porém,
durante outras épocas do ano o desempenho foi aproximadamente o mesmo
observado para o sistema convencional. O pior desempenho dos animais durante o
inverno, foi atribuído a maior ingestão de alimentos, o que acarreta um aumento no
teor de gordura na carcaça, quando comparados ao piso de concreto (MISA, 2001).
O pior desempenho pode reduzir a remuneração recebida pelo produtor, porém, o
baixo custo com a construção e manutenção das edificações reduz os custos com a
33
produção, melhorando o resultado financeiro do sistema (BRUMM et al., 1997;
MISA, 2001).
Aspectos sanitários
Várias dúvidas têm sido levantadas com relação à segurança sanitária do
SPC, principalmente pela dificuldade que este modelo de produção acarreta para a
desinfecção das instalações, reduzindo também a eficiência do vazio sanitário no
período entre lotes (TURNER et al., 2000; FERREIRA et al., 2004). Pesquisadores
canadenses observaram que 94% dos animais criados sobre cama apresentaram
pulmões normais, enquanto que somente 70% dos animais produzidos em sistema
convencional apresentavam pulmões saudáveis, todavia, alguns problemas de
saúde podem ocorrer em animais criados sobre cama, contribui para isto
principalmente a impossibilidade de desinfecção total da instalação devido à
manutenção dos dejetos dentro da instalação por mais de um lote (CONNOR et al.,
1995).
Entretanto, existe uma convergência indicando que suínos alojados sobre
cama apresentam menor incidência tanto de canibalismo como de lesões nas
almofadas plantares quando comparados com animais mantidos em sistemas
convencionais de criação (HUYSMAN et al., 1992; McGLONE, 1999).
Dentre as doenças mais importantes que ocorrem no SPC, a linfadenite tem
se destacado. Causada por micobactérias atípicas, tem sido diagnosticada em
muitos países do mundo, inclusive no Brasil. Sua importância tem aumentado nos
últimos anos, devido ao aumento da incidência de lesões nas carcaças observadas
nos frigoríficos, com uma incidência média de linfadenite de 0,01%, ocasionando
prejuízos tanto para o produtor como para a indústria, em função da condenação
total ou parcial das carcaças (MORES, 1997). Esta enfermidade tem apresentado
uma incidência maior nos suínos em SPC em relação a suínos criados no sistema
de piso de concreto na Região sul do Brasil (MIRANDA et al., 1997). O principal fator
atribuído a maior incidência de lesões nos suínos criados sobre cama é a alta
exposição dos suínos as fezes e urina (TANG et al., 2004), embora a infecção possa
ocorrer antes da entrada do animal no sistema ou quando a cama não sofre
tratamento prévio, esta pode servir como veículo para o agente etiológico (MORES,
1997).
34
Bem estar animal
A observação do comportamento do suíno é uma forma indireta de avaliar o
nível de conforto animal (POND & HOUP, 1983). O comportamento do suíno resulta
da interação de dois fatores, os hereditários e adquiridos. A combinação destes
fatores produz o padrão de comportamento que poderá influenciar o desempenho do
animal (SCHEEL et al., 1977; STOOKEY & GONYOU, 1994).
Em estudo realizado por CORRÊA et al. (2000), não foi observada diferença
no comportamento de suínos criados em cama quando comparados a animais
criados no sistema de piso de concreto. Porém, pesquisadores determinaram que
suínos preferem deitar sobre a palha quando a temperatura ambiental é baixa e
sobre o concreto quando a temperatura ambiental é alta (FRASER, 1991). Este
comportamento ocorre provavelmente pela cama ser um isolante térmico,
dificultando a troca de calor por condução do suíno com o piso (MISA, 2001).
No inverno, o calor gerado pela compostagem da cama mantêm a
temperatura agradável no interior da edificação, até mesmo em dias quando a
temperatura exterior está abaixo de zero. Em casos extremos, os animais se
enterram na cama, deste modo aproveitando o calor gerado pela mesma. Entretanto
no verão, as laterais da edificação devem ser abertas para facilita a perda de calor
para o ambiente externo (TURNER et al., 2000). Porém, este incremento térmico é
prejudicial para os animais no verão, devido à temperatura superar os 65°C no
interior da cama, dificultando as trocas de calor entre o animal e o meio ambiente,
principalmente na troca por condução, que é realizada quando animal deita sobre
uma superfície com temperatura inferior à corporal, deste modo, alternado
negativamente o comportamento dos animais (MATTHEW et al., 2002).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O SPC apresenta como vantagens um menor custo com o manejo com os
resíduos da atividade suinícola, uma maior valorização agronômica dos dejetos, uma
redução do poder poluidor dos dejetos e diminuição do investimento em edificações.
Entretanto, como aspecto restritivo, conduz a uma piora no desempenho zootécnico
35
dos animais criados neste sistema em épocas ou regiões quentes. Nestas
condições, a utilização de cama pode constituir-se em uma alternativa viável na
produção de suínos, principalmente na região sul do Brasil, por apresentar clima
com estações bem definidas. Entretanto, para minimizar os aspectos negativos do
SPC, mais pesquisas devem ser realizadas.
ABSTRACT
The system of production of swine on bedding is an alternative for sustainable
environment in comparison with production systems confined on concrete floor. In
the conventional systems it happens the generation of great volume of liquid waste,
with high to can pollutant. On the other hand, in the system with bedding, the
concrete floor is substituted by a layer of variable height, constituted by rich material
in carbon, that carries out the couple floor function and digester of the dejections.
The stabilization of the bedding is accomplished by the succession of different
populations, represented by bacteria, fungi and actinomyces, that develop a process
of compostagem " in situ ", in other words, the dejections are treated at the same
place in that are produced. The microbial action in the bedding reduces the pollutant
power of the activity suinícola considerably, making possible at the end of the
process the obtaining of organic fertilizer. However, the results presented in the
literature for the acting of the animals created on bed they are divergent, but they
indicate a dependence with the climatic condition of the area in study. Like this, this
article has as objective review environmental aspects and livestock of the system of
production of swine on bed.
Key Words: bedding, waste, compost, livestock production.
REFERÊNCIAS
BARRINGTON, S.; CHOINI, D.; TRIGUI, M. et al. Compost Airflow Resistance.
Biosystems Engineering, v.81, n.04, p. 433–441, 2002.
36
BARTELS, H. Criação de suíno sobre cama. Agroecologia e Desenvolvimento
Rural Sustentável, v.2, n.2, p.16-21, 2001.
BEATTIE, V. E.; CONNELL, N. E.; MOSS, B. W. Influence of environmental
enrichment on the behavior, performance and meat quality of domestic pigs.
Livestock Production Science. v.65, n.4, p.71-79, 2000.
BRUMM, M.C.; HARMON, J.D.; HONEYMAN M.S.; et al. Hoop Structures for Grow-
Finish Swine. Agricultural Engineers. v.92. n.6, p.18-24, 1997.
CAMPBELL, A.J.; VAN LUNEN, T.A.; MACLEOD, J.A.; et al. Design and
performance of a swine finishing barn for production and manure research.
Canadian Biosystems Engineering v.45, n.2, p.51-56, 2003.
CONNOR, J. Alternative Housing with Canadian Biotech Shelters of Some European
Concepts. In: Canadian Society of Agricultural Engineering. Proceeding…
Saskatoon, Saskatchewan. 1995, v.1, p.80–85, 1995.
CORRÊA, E.K.; PERDOMO, C.C.; JACONDINO, I.F. et al. Condicionamento
ambiental e desempenho de suínos em crescimento e terminação criados sobre piso
com leito de cama. Revista Brasileira de Zootecnia, v.29, n.06, p 2072-2079, 2000.
CORRÊA, E.K. Produção de Suínos Sobre Cama, Pelotas: Editora Signus
Comunicação Ltda., 2003, 84p.
CORRÊA, E.K. Estudo dos processos de compostagem no sistema de
produção de suínos sobre cama. Pelotas, 2007. 108p. Tese (Doutorado em
Biotecnologia Agrícola) – Centro de Biotecnologia, Universidade Federal de Pelotas.
FERREIRA, H.A.; OLIVEIRA, M.C.; TRALDI, A.B. Efeito de condicionadores
químicos na cama de frango sobre o desempenho de frangos de corte. Arquivos
Brasileiros de Medicina Veterinária e Zootecnia. v.56, n.4, p.542-546, 2004.
FRASER D. The “New Perception” of animal agriculture: Legless cows, featherless
chickens, and a need for genuine analysis. Journal of Animal Science, v.79, n.3,
p.634-641, 2001.
FRASER, D.; PHILLIPS, P. A.; THOMPSON, B. K.; ET AL. Effect of straw on the
behaviour of growing pigs. Applied Animal Behavior Science. v.30, n.3, p.307-318,
1991.
GENTRY J. G., MCGLONE J. J., BLANTON JR. J. R., MILLER M. F. Alternative
housing systems for pigs: Influences on growth, composition, and pork quality.
Journal of Animal Science, v.80, n.2, p.1781-1790, 2004.
37
HONEYMAN M. S. Sustainability Issues of U.S. in Swine Production. Journal of
Animal Science, v.74, n.1, p.1410–1417, 1996.
HONEYMAN M. S.; HARMON. J. D. Performance of finishing pigs in hoop structures
and confinement during winter and summer. Journal of Animal Science, v.81, n.1
p.1663–1670, 2003.
HONEYMAN M.S. Extensive bedded indoor and outdoor pig production systems in
USA: current trends and effects on animal care and product quality. Livestock
Production Science, v.94, n.5, p.15–24, 2005.
HUYSMAN, C.N.; GREUTINK, G.J.; VOERMANS, J.A. Experiences on 18 farms with
pigs on deep litter. In: Proceedings Workshop Deep Litter Systems for Pig Farming,
1, Amsterdam, 1992, Proceedings…, Netherlands: Research Institute for Pig
Husbandry, 1992, v.1, p.1-7, 1992.
ISHII, K. &TAKII, S. Comparison of microbial communities in four different
composting processes as evaluated by denaturing gradient gel electrophoreses
analysis. Journal of Applied Microbiology, n.95, p.109-119, 2003.
JEPPSSON, K. Diurnal variation in ammonia, carbon dioxide and water vapor
emission from an uninsulated, deep litter building for growing/finishing pigs.
Biosystems Engineering, v.81, n.2, p.213-223, 2002.
JONGBLOED A. W.; LENIS N. P. Environmental Concerns About Animal Manure.
Journal of Animal Science, n.76, p. 2641–2648, 1998.
JUVENAL, T.L.; MATTOS, R.L.G. O setor florestal no Brasil e a importância do
reflorestamento. BNDES, n.16, p.3-30, set. 2005.
KAPUINEN, P. Deep litter systems for beef cattle housed in uninsulated barns, Part2:
temperature and nutrients. Journal Agricultural Research, v.80, n.1, p.87-97, 2001.
KLAMER, M.; BAATH, E. Microbial community dynamics during composting of straw
material studied using phospholipid fatty acid analysis. Microbiology Ecology, v.27,
n.01, p.9-20, 1998.
MATTHEW E.H.; SAMY S.S.; TOM L.R. Characterization of bedded pack
temperatures in swine hoop structures. Journal of American Agricultural
Engineer, v.75, n.3p.1548-1553, 2002.
McGLONE, J.J.. Finishing pigs in less intensive production systems. In: II
Symposium International on Swine Raised Outdoors. Proceedings..., 1999,
Concordia, Brazil. 1999, p.126-136.
38
MIRANDA, C.R.; DARTORA, V.; CORRÊA, E.K. Observações sobre o sistema de
criação de suínos sobre leito de cama nas fases de crescimento e terminação. In:
VIII Congresso Brasileiro de Veterinários Especialistas em Suínos, 8., 1997, Foz do
Iguaçu, Anais... Foz do Iguaçu: Abraves, 1997. v.1 p.415-417.
MIRANDA, C.R.; SANTOS FILHO, J.I. A situação dos dejetos suínos na região da
AMAUC – Santa Catarina – Brasil. In: IX Congresso Brasileiro de Veterinários
Especialistas em Suínos, 1999, Belo Horizonte – MG, Anais... Belo Horizonte, 1999,
v.1, p.562-565.
MISA, Minnesota Institute for Sustainable Agriculture. HOGS YOUR WAY:
Choosing a Hog Production System in the Upper Midwest. University of
Minnesota Extension Service, St. Paul, 2001, 188p.
MORES, N. Linfadenite em suínos causada por micobactérias atípicas. In:
Congresso Brasileiro de Veterinários Especialistas em Suínos, 8, Anais…. Foz do
Iguaçu, PR,1997. Associação Brasileira de Veterinários Especialistas em Suínos,
1997. p.165-172.
MORGAN, C.A.; DEANS, L.A.; LAWRENCE, A.B.; et al. The effects of straw bedding
on the feeding and social behavior of growing pigs fed by means of single-space
feeders. Applied Animal Behavior Science v.58, n.2, p.23–33, 1998.
MORRISON R.S., HEMSWORTH P.H., CRONIN G.M., CAMPBELL R.G. The effect
of restricting pen space and feeder availability on the behaviour and growth
performance of entire male growing pigs in a deep-litter, large group housing system.
Applied Animal Behavior Science, n.83, p.163–176, 2003.
OLIVEIRA, J.A.; MEUNIER-SALAÜM, M.C.; ROBIN, P.; TONNEL, N.; FRABOULE,
J.B. Analyse du comportement du porc en engraissement eleve sur litiére de sciure
ou sur caillebotis integral. Journées de Recherche Porcine en France, n.31, p.117-
123, 1999.
PAYNE, H. Low cost, straw bedded, alternative housing systems for
grower/finisher pigs: Final report for the Pig Research and Development
Corporation, Canberra, Australia, Pig Research and Development Corporation. 1997.
128p.
PEREIRA NETO, J.T. Conceitos modernos de compostagem. Engenharia
Sanitária, v.28, n.2, p.104-109, 1989.
POND, W.G. & HOUP, K.A. The Biology of the pig. Cornell: Cornell University
Press. 1983. 334p.
39
RICHARD, T.; HARMON, J.; HONEYMAN, M.S.; et al. Hog Structure Bedding Use,
Labor, Bedding Pack Temperature, Manure Nutrient Content, and Nitrogen Leaching
Potential. Swine Research Reports. n.45, p84-92, 1997.
RINALDO, D.; DIVIDICHB J.; NOBLETB, J. Adverse effects of tropical climate on
voluntary feed intake and performance of growing pigs. Livestock Production
Science, v.66, n.4, p.223–234, 2000.
SAMPAIO, C.A.P.; CRISTANI, J.; DUBIELA, J.A.; BOFF, C.E.; OLIVEIRA, M.A.
Avaliação do ambiente térmico em instalação para crescimento e terminação de
suínosutilizando os índices de conforto térmico nas condições tropicais. Ciência
Rural, v.34, n.3, mai-jun, 2004.
SCHEEL, D.E.; GRAVES, H.B.; SHERRITT, G.W. Nursing order, social dominance
and growth in swine. Journal of Animal Science. v.45, n.2, p.219-229, 1977.
SCHIENCK, B.C., STAHLY, T.S., CROMWELL, G.L. Interactive effects of thermal
environmental and dietary lysine and fat levels on rate, efficiency, and composition of
growth of weanling pigs. Journal of Animal Science, v.70, p.3791-3802, 1992.
SOMMER, S.G. & DAHL, P. Nutrient and carbon balance during the composting of
deep litter. Journal Agricultural Engineers, v.74, n.2, p.145-153, 1999.
STOOKEY, J.M. & GONYOU, H.W. The effects of regrouping on behavioral and
production parameters in finishing swine. Journal of Animal Science, v.72, n.11,
p.:2804-2811, 1994.
SUNDRUM, A.; BUTFERING, L.; HENNING, M.; et al. Effects of on-farm diets for
organic pig production on performance and carcass quality. Journal of Animal
Science. v.78, p.1199–1205, 2000.
TANG, J.C., KANAMORI, T.; INOUE, Y.; et al. Changes in the microbial community
structure during thermophilic composting of manure as detected by quinone profile
method. Process Biochemistry, v.39, n.2, p.1999-2006, 2004.
TIQUIA, S.M. Microbiological parameters as indicators of compost maturity. Journal
of Applied Microbiology, v.99, p. 816–828, 2005.
TURNER, S.P.; EWEN, M.; ROOKE, J.A.; et al. The effect of space allowance on
performance, aggression and immune competence of growing pigs housed on straw
deeplitter at different group sizes. Livestock Production Science. v.66, p.47–55,
2000.
TURNER, C. The thermal inactivation of E. coli in straw and pig manure.
Bioresource Technology, v. 84 n.3, p. 57–61, 2002.
40
VINNERAS, B. & JONSSON, H. Thermal composting of faecal matter as treatment
and possible disinfection method – Laboratory scale and Pilot-scale studies.
Bioresource Technology. v. 84, n.3, p.275-282, 2002.
WANG, P.; CHANGA, C.M.; WASTON, M.E.; DICK, et al. Maturity indices for
composted dairy and pig manures. Soil Biology & Biochemistry. v.36, n.4, p.767-
776, 2004.
41
Artigo 1
Submetido a Livestock Science.
EFFECTS OF DIFFERENT LITTER DEPTHS ON ENVIRONMENTAL
PARAMETERS AND GROWTH PERFORMANCE OF GROWING-FINISHING PIGS
Érico Kunde Corrêa
1
, Ivan Bianchi
1
, Rafael da Rosa Ulguim
2
, Marcio Nunes Corrêa
2
,
Carlos Gil Turnes
2
, Thomaz Lucia, Jr.
2
*
PIGPEL, Centro de Biotecnologia
1
, Faculdade de Veterinária
2
,
Universidade Federal de Pelotas. Caixa Postal 354, 96010-900-Pelotas-RS, Brazil.
*Corresponding author: Phone/Fax: (+55) 53-3275-7350, e-mail:
42
Abstract
Deep litter systems (DLS) are low cost alternative systems to raise growing-finishing
pigs, reducing slurry accumulation, although pig’s thermal comfort may be negatively
affected by the heat produced inside the litter. This study compared environmental
and performance parameters for growing-finishing pigs raised on DLS having distinct
depths and on solid floor. The experiment was conducted in a region of temperate
climate of Brazil, comparing three treatments: DLS having rice husk 0.5 m deep (T1);
and 0.25 m deep (T2); and solid concrete floor (T3). The first litter was used in two
lots and replaced by a second litter used in other two lots. Each lot included 5 pigs in
a 7 m
2
pen, from 60 to 145 days of age. Environmental parameters were determined
at weekly intervals, including: litter temperature at the center of the pen, both in the
surface (TSF) and at half of the depth (THD), only for T1 and T2; atmospheric
temperature (AT); and relative humidity (RH). Feed consumption and weight were
measured every four weeks. Analysis of variance was used to evaluate the effects of
treatments, lots and their interactions on environmental and growth performance
parameters. Comparisons among means were conducted by the Tukey test.
Orthogonal contrasts were used to compare environmental parameters for the first
and the second litters, and for new and used litters, using the Schefée test. RH and
AT were not influenced by the treatments (P > 0.05). Mean TSF was 22.8 ± 3.6
o
C,
being lower for T3 (P < 0.05), but with no difference between T1 and T2 (P > 0.05).
TSF was higher for new than for used litters (P < 0.0001) and for the first than for the
43
second litter (P = 0.03), apparently increasing in lots raised during termophilic
phases. Mean THD was 33.8 ± 10.8
o
C, being higher for T1 than for T2 (P < 0.05).
THD was also higher for new than for used litters (P < 0.0001) and for the first than
for the second litters (P < 0.05). No growth performance parameter differed across
treatments (P > 0.05). DLS can be related to unfavorable thermal comfort under high
temperatures with both depths. However, feed conversion appeared to be improved
on litters 25 cm deep, even for lots having higher TSF, but not on litters 50 cm deep.
Thus, DLS 25 cm deep may benefit growth performance.
Keywords: Deep litter systems, temperature, humidity, growth performance, swine.
Introduction
As the growth of the human population increased the demand for animal
protein, the modern swine industry is required to keep high efficiency standards to
produce high quality pork. Conventional swine production systems are characterized
by a high concentration of animals in reduced areas, which generates a large waste
accumulation that, if not treated properly, constitute a high risk to the environment
(Wang et al. 2004). However, the investments required to treat liquid effluents are not
always available to the majority of swine producers, especially in developing
countries such as Brazil (Corrêa et al., 2000).
The structure of the swine production systems in Brazil changed drastically
during the last decades. Feedstuffs and other raw materials are produced far away
from the places where the animals are reared (Bartels, 2001). In such places, the
waste accumulated surpasses the ground’s absorption capacity, as well as the
44
recommendations for their use as fertilizers, which leads to environmental
degradation (Jongbloed & Lenis, 1998). As a consequence, alternative systems
based on assumptions such as low cost, improvement on animal welfare and
reduced environmental impact, have called the attention of swine producers
(Honeyman, 1996). Deep litter systems (DLS) have been eventually implemented by
Brazilian pork producers (Corrêa, 2000), especially during the growing and finishing
phases, because it facilitates the waste removal with costs lower than those for
traditional systems (Honeyman & Harmon, 2003). Swine raised in DLS may also
found favorable marketing conditions, in some markets that would pay better prices
for animals raised under friendly environmental conditions (Fraser, 2001).
DLS use a 50 cm deep litter composed of carbon rich material, such as
sawdust and rice husk or cereal peelings (Oliveira et al., 1999; Corrêa et al., 2000;
Gentry et al., 2004) instead of conventional concrete or plastic floors. The litter acts
not only as floor, but also as biodigestor for the waste, stocking and stabilizing the
slurry inside the facilities, as occurs in composting (Oliveira et al., 1999). While slurry
has less than 10% of dry matter, the DLS waste has more than 40% of dry matter,
which enhances its agronomic value (Wang et al., 2004). The heat needed for
composting is produced during the thermophilic phase, in which the temperature
inside the litter may be higher than 40ºC for more than 90 days (Corrêa et al., 2000;
Tiquia, 2005). Thus, raising pigs on DLS, in regions having warm climates or during
warmer seasons, may surpass the parameters of environmental comfort during the
thermophilic phase of composting (Corrêa et al., 2000), which may negatively affect
swine growth performance. However, data about the use of litters having depth lower
than 50 cm are not available.
45
The objective of this study was to evaluate the effect of the depth of the litter
on the environmental parameters within a swine finishing facility located in a region of
sub-tropical climate and on growth performance during the growing and finishing
phases.
Materials and methods
The experiment was conducted at the Experimental Station of the
Universidade Federal de Pelotas, Rio Grande do Sul state, Brazil, at 31º45’S latitude
and 52º21’W longitude, from July 2003 to July 2004. The animals were housed in a
facility 3.2 m high, covered with ceramic tiles. Three treatments were compared: rice
husk 0.5 m deep (T1); rice husk 0.25 m deep (T2); and solid concrete floor (T3). In
each treatment, the experimental unit consisted of a 7 m
2
pen with 5 pigs, including a
conventional feeder and one nipple drinker. Four repeats (lots) were conducted: L1,
from July to September; L2, October to December; L3, from February to April; and L4
from May to July. Two litters were used: the first for L1 and L2; the second for L3 and
L4. Those litters were manually scarified between the lots.
Each pen included two castrated males and three females (all F1 Landrace x
Large White), starting with an average age of 60 days and finishing with an average
age of 145 days. Throughout the four repeats, 60 pigs were raised. The pigs were
fed ad libitum with a 19% crude protein growing diet, having 3350 kcal of
metabolizable energy Kg
-1
and 17% crude protein finishing diet, having 3200 kcal of
metabolizable energy Kg
-1
(NRC, 1988). Feed consumption was registered for each
group, considering the difference between the feed supplied during the period and
the feed left at the end of each lot. The pigs were weighted at the days 0, 30, 60 and
46
85 of the experiment. Those measures were used to calculate feed conversion for
each group, following standard procedures.
Environmental parameters were determined at weekly intervals. The litter
temperature was measured through a Multi-Stem
®
digital thermometer, at the center
of the pen, both in the surface (TSF) and at half of the depth (THD). For T3, the floor
temperature was considered as the TSF, but the THD was measured only for T1 and
T2. Atmospheric temperature (AT) and relative humidity (RH) were determined 70 cm
above the floor surface for each pen.
The effects of treatments, lots and interactions on the environmental
parameters were evaluated by analysis of variance, with comparisons among means
conducted by the Tukey test. Mean feed consumption, weight gain and feed
conversion were compared by analysis of variance across treatments and lots, but
since such parameters were not measured on a weekly basis, interactions were not
tested. Orthogonal contrasts were used to compare how environmental parameters
were influenced by the first litters, which included L1 and L2, and the second litter,
which included L3 and L4. Orthogonal contrasts were also used to compare the
effects of new and used litters on environmental parameters. The new litters included
the litters used on L1 and L3, whereas the used litters were those used on L2 and L4.
In both situations, the effects were compared using the Schefée test. All statistical
analyses were conducted with the Statistix
®
software.
Results
Mean RH and AT during the experiment were equal to 81.1 ± 8.4% and 18.2 ±
4.0
o
.C. As shown in Table 1, both RH and AT were not influenced by the treatments
47
(P > 0.05). Those parameters also did not differ across lots (P > 0.05), following
similar patterns during the four seasons in which the experiment was conducted
(Figures 1 and 2).
Mean TSF during the experiment was equal to 22.8 ± 6.6
o
.C. Generally, TSF
was lower (P < 0.0001) in T3 than in the litter treatments (Table 1), but no difference
was observed among litters having different depths (P > 0.05). Considering the
significant treatment per lot interaction (Table 2), the highest TSF were observed in
both litter treatments in L1, whereas the lowest TSF were observed in T3 in both L1
and L4 (P < 0.05). The weekly TSF measures in Figure 3 show the effect of the
termophilic phases of the composting process in both L1 and L3. Both those lots had
new litters, which is confirmed by the fact that new litters presented higher TSF (P <
0.0001) than used litters (Table 3).TSF was also higher (P = 0.03) for the first than for
the second litters (Table 3).
Mean THD throughout the experiments was 33.8 ± 10.8
o
.C. THD was higher
(P < 0.05) for T1 than for T2 (35.8 and 32.1
o
.C, respectively). THD was influenced
neither by lot nor by treatment per lot interaction (P > 0.05). THD was higher for new
than for used litters (P < 0.0001) and also higher for the first than for the second
litters (P < 0.05) (Table 3).
During the experiment, means for feed consumption, weight gain and feed
conversions were equal to: 170.2 ± 6.0 kg; 68.7 ± 1.4 kg; and 2.5 ± 0.1, respectively.
No growth parameter differed (P > 0.05) across treatments (Table 4). Both feed
consumption and conversion were worse in L4 (P < 0.05) (Table 5), which occurred
in all the treatments, during the fall (Figure 5). However, no statistical analysis was
conducted for the data shown in Figure 5, because growth performance parameters
were not measured on a weekly basis.
48
Discussion
In the litter treatments, TSF values were higher than that observed for the solid
concrete floor by at least 6.8°C, although there were no differences between litters
having distinct depths. Thus, DLS may impair thermal comfort for growing-finishing
pigs, during periods of high environmental temperature, but thermal comfort would be
similar among litters regardless of their depths. During the thermophilic phase of L1,
TSF varied from 17ºC to 30ºC for T1 and T2, but dropped to 5-7ºC in L3. During this
phase in L1, TSF was higher for the deeper litter (T1) than for T2, exceeding 35ºC
between weeks 5 and 11, although the temperatures inside the litter reached nearly
60ºC, indicating that the litter allowed an efficient dissipation of the heat produced,
since the highest temperatures achieved on the floor surface were 35ºC for T1 and
45ºC for T2. The highest overall TSF were observed for T1 and T2 in L1, and for T1
in L3, when new litters were under the thermophilic phase, with great heat release
due to an intense microbial activity (Tiquia et al, 1997; Kapuinen, 2001; Venglovsky
et al., 2005). For the same reason, THD was also higher for new than for used litters.
Those temperatures may influence the behavior of growing-finishing pigs, since they
generally lay down on the floor during 60% to 80% of the time, keeping 10% to 20%
of their total body surface in contact with the floor (Oliveira et al., 1999).
The feed conversion rates in the three treatments were within acceptable limits
(Morrison et al., 2003), although no differences were observed among treatments
and lots. Those findings are in agreement with those of Campbell et al. (2003),
although Corrêa et al. (2000) described that growing-finishing pigs raided on DLS
had lower performance than those raised on solid concrete floor. Generally, pigs
49
raised under heat stress show lower growth performance than those raised under
thermo neutral conditions (Rinaldo et al., 2000). Although the data in Figures 3 and 4
were not statistically compared, since they represent only one observation, they
suggest that feed conversion for pigs raised on DLS 25 cm deep was numerically
lower than for those raised on DLS 50 cm deep, in both L1 and L2. Feed conversion
observed for pigs in the DLS 25 cm deep was similar to those for solid concrete floor,
with the exception of L4, in which the feed conversion was poor for all treatments,
likely because the pigs were raised during the winter when the thermophilic phase
was finished, which may have created unfavorable environmental conditions (MISA,
2001; Honeyman & Harmon 2003). These results suggest that raising growing-
finishing pigs on DLS could be beneficial for growth performance, especially with
litters 25 cm deep.
The heat generated during the thermophilic phase of the composting process
(Kapuinen, 2001) was not enough to change the AT and the TSF, although the
highest THD observed during this experiment is likely an indicator of an increased
microbial activity, mainly during the thermophilic phase (Tang et al., 2004), since the
THD is positively correlated with waste degradation by the microorganisms involved
in the stabilization process (Tiquia, 2005). AT was not affected by the depth of the
litter and its values in all treatments were within the limits recommended by Veit &
Troutt (1999) for growing-finishing pigs (12 °C to 21 °C), but a little higher than those
recommended by Benedi (2002), which would be between 15 °C and 18 °C.
Increased AT was observed in both L2 e L3, but in those lots, raised during spring
and summer months, respectively, TSF were apparently higher than those
recommended by Veit & Troutt (1982) and Benedi (1986), although they were similar
50
across treatments. Therefore, such temperatures were probably influenced by the AT
and not by the heat generated by the litters.
Both relative humidity and atmospheric temperature, which are important
indicators of environmental comfort within swine facilities, were not influenced by the
use of DLS or by the litter’s depth. RH varied between 60% and 96%, being both
extremes registered in lots raised on solid concrete floor, although the values
registered throughout the experiment in treatments with and without litter were very
close. During most of the experiment, RH values exceeded those recommended by
Benedi (1986) and Veit & Troutt (1982) for growing and finishing pigs, respectively.
RH were higher for L1 and L4, which were raised during winter and falls months,
respectively, than for those raised during spring and summer months, probably due
to the environmental humidity which is consistently high during those seasons at the
region where the experiments were conducted.
Conclusions
The environmental parameters analyzed in this study were not affected by the
depth of the litter. Considering those results, a litter 25 cm deep would be a cheaper
alternative in comparison with a 50 cm deep litter, especially considering the
apparent positive effects on growth performance. The use of fans and fog systems in
building can be an alternative to minimize the negative effect of deep litter with 50 cm
of depth.
51
References
Beattie, V.E., O’Connell, N.E., Moss., B.W., 2000. Influence of environmental
enrichment on the behavior, performance and meat quality of domestic pigs.
Livestock. Production Science. 65, 71-79.
Bartels, H., 2001. Criação de suínos sobre cama. Agroecologia e Desenvolvimento
Rural Sustentável. 12, 27-29.
Benedi, J.M.H., 1986. El Ambiente de los Alojamientos Ganaderos. Madrid,
Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.
Campbell, A.J., Van Lunen, T.A., MacLeod, J.A., Hurnik, D., Linkletter, G., 2003.
Design and performance of a swine finishing barn for production and manure
research Canadian. Biosystems Engineering. 45, 51-56.
Corrêa, E.K., Perdomo, C.C., Jacondino, I.F., Barioni, W. 2000. Environmental
condition and performance in growing and finishing swine raised under different
types of litter. Brazilian Journal of Animal Science. 29, 2072-2079.
Fraser D. 2001. The “New Perception” of animal agriculture: Legless cows,
featherless chickens, and a need for genuine analysis. Journal of Animal Science.
79, 634-641.
Gentry, J.G., McGlone, J.J., Miller, M.F., Blanton, J. R., 2004. Environmental effects
on pig performance, meat quality, and muscle characteristics. Journal of Animal
Science. 82, 209–217.
Honeyman, M.S., 1996. Sustainability Issues of U.S. in Swine Production. Journal of
Animal Science, 74, 1410–1417.
52
Honeyman, M.S., Lay, D.C., Jedlicka, L., Mugge, P., Kliebenstein, J., Duffy, M., 1999.
Research and demonstration updates, ISU Rhodes Research Farm and PFI on-farm
cooperator data. Swine System Options for Iowa, Leopold Center for Sustainable
Agriculture, Iowa State University, Ames, Iowa.
Honeyman, M.S., Harmon, J.D., 2003. Performance of finishing pigs in hoop
structures and confinement during winter and summer. Journal of Animal Science.
81, 1663–1670.
Honeyman, M.S., 2005. Extensive bedded indoor and outdoor pig production
systems in USA: current trends and effects on animal care and product quality.
Livestock Production Science. 94, 15–24.
Jongbloed, A.W., Lenis, N.P., 1998. Environmental concerns about animal manure.
Journal of Animal Science, 76, 2641–2648.
Kapuinen, P., 2001. Deep litter systems for beef cattle housed in uninsulated barns,
part 2: Temperatures and Nutrients. Journal Agricultural Engineer Research. 80, 87-
97.
Matthew E.H., Sadaka, S.S., Richard, T.L., Matthews, T.A., 2002, Characterization of
Bedded Pack Temperatures in Swine Hoop Structures. Paper number 024146, ASAE
Annual Meeting.
McGlone, J.J., 1999. Finishing pigs in less intensive production systems.
Proceedings on the 2nd Symposium on Swine Raised Outdoors, Concordia, Brazil.
126-136.
Miranda, C.R., Santos Filho, J.I. 1999. A situação dos dejetos suínos na região da
AMAUC – Santa Catarina – Brasil. Proceedings: IX Congresso Brasileiro de
Veterinários Especialistas em Suínos, Belo Horizonte – MG. 388-389.
53
MISA (Minnesota Institute for Sustainable Agriculture), 2001. Hogs your way:
Choosing a hog production system in the upper midwest. University of Minnesota
Extension Service, St. Paul, 88p.
Morrison, R.S., Hemsworth, P.H., Cronin, G.M., Campbell R.G., 2003. The effect of
restricting pen space and feeder availability on the behaviour and growth
performance of entire male growing pigs in a deep-litter, large group housing system.
Applied Animal Behaviour Science. 83, 163–176.
Morrison, S.R., Heitman, H., Bond, T.E., 1969. Effect of humidity on swine at
temperatures above optimum. International Journal of Biometeorology. 13, 135-139.
Morrison, R.S., Hemsworth, P.H., Cronin, G.M., Campbell, R.G. 2003. The social and
feeding behaviour of growing pigs in deep-litter, large group housing systems.
Applied Animal Behaviour Science. 82, 173–188.
Morgan, C.A., Deans, L.A., Lawrence, A.B., Nielsen, B.L. 1998. The effects of straw
bedding on the feeding and social behaviour of growing pigs fed by means of single-
space feeders. Applied Animal Behaviour Science. 58, 23–33.
National Research Council – NRC, 1988. Nutrient requeriments of swine. 9 ed.
Washington, D.C. 93p.
Oliveira, J.A., Meunier-Salaüm, M.C., Robin, P., Tonnel, N., Fraboule, J.B., 1999.
Analyse du comportement du porc en engraissement eleve sur litiére de sciure ou
sur caillebotis integral. Journées de Recherche Porcine en France. 31, 117-123.
Payne, H., 1997. Lowcost, strawbedded, alternative housing systems for
grower/finisher pigs. A final report for the Pig Research and Development
Corporation, Canberra, Australia, Pig Research and Development Corporation.
Richard, T., Harmon, J., Honeyman M.S., and J. Creswell. 1997. Hog Structure
Bedding Use, Labor, Bedding Pack Temperature, Manure Nutrient Content, and
54
Nitrogen Leaching Potential. ASL-R1499. Swine Research Reports. AS-62. Iowa
State University Extension. Ames, IA.
Rinaldo, D., Dividich J., Noblet, J. 2000. Adverse effects of tropical climate on
voluntary feed intake and performance of growing pigs. Livestock Production
Science. 66, 223–234.
Statistix 8.0, 2003. Analytical Software, User’s Manual, 396 p.
Sundrum, A., Butfering, L., Henning, M., Hoppenbrock, K. H., 2000. Effects of on-
farm diets for organic pig production on performance and carcass quality. Journal of
Animal Science. 78, 1199–1205.
Tang, J. C., Kanamori T., Inoue Y., Yasuta T., Yoshida S., Katayama A. 2004.
Changes in the microbial community structure during thermophilic composting of
manure as detected by the quinone profile method. Process Biochemistry. 39, 1999–
2006.
Tiquia, S.M., Tam, N.F.Y., Hodgkiss, I.J. 1997. Effects of turning frequency on
composting of spent pig-manure sawdust litter. Bioresource Technology. 62, 37-42.
Tiquia, S.M. 2005, Microbiological parameters as indicators of compost maturity.
Journal of Applied Microbiology. 99, 816–828.
Turner, S.P., Ewen, M., Rooke, J.A., Edwards, S.A., 2000. The effect of space
allowance on performance, aggression and immune competence of growing pigs
housed on straw deep litter at different group sizes. Livestock Production Science.
66, 47–55.
Veit, H.P., Troutt, H.F., 1982. Monitoring air temperature for livestock production.
Veterinary Medicine and Small Animal Clinician. 77, 454-464.
Venglovsky, J., Sasakova N., Vargova M., Pacajova Z., Placha I., Petrovsky M.,
Harichova D., 2005. Evolution of temperature and chemical parameters during
55
composting of the pig slurry solid fraction amended with natural zeolite. Bioresource
Technology. 96, 181-189.
Wang P., Changa C.M., Watson M.E., Dick W.A., Chen Y., Hoitink, H.A.J., 2004.
Maturity indices for composted dairy and pig manures. Soil Biology & Biochemistry.
36, 767–776.
56
Table 1: Relative humidity (RH), atmospheric temperature (AT), temperature in the
surface at the center of the pen (TSF) and at half of the depth (THD) by treatment.
Treatment RH (%) AT (°C) TSF (°C) THD (°C)
Litter 0.5 m deep 81.3 18.4 26.2
a
35.8
a
Litter 0.25 m deep 81.5 18.3 24.7
a
32.2
b
Solid concrete floor 80.6 17.7 17.9
b
-
SEM 1.1 0.4 0.5 0.9
n 156 156 156 104
a,b
Means ± SEM having distinct superscripts differ by at least P < 0.05
57
Table 2: Temperature in the surface at the center of the pen by lot and treatment.
Treatment Lot*
L1 L2 L3 L4
Litter 0.5 m deep 29.1ª 25.3
b
c
d
27.9
a
b
22.4
d
e
Litter 0.25 m deep 30.6ª 23.5
c
d
25.5
b
c
19.1
f
Solid concrete floor 15.5
g
19.8
e
f
20.2
e
f
15.9
g
n 39 39 39 39
*L1: 06-09/2003; L2: 10-12/2003; L3: 02-04/2004; L4: 05-07/2004.
a,b,c,d,e,f,g
Means having distinct superscripts differ by at least P < 0.05 (SEM = 1.1)
58
Table 3: Relative humidity (RH), atmospheric temperature (AT), temperature at the
center of the pen in the surface (TSF) and at half of the depth (THD) according to the
type of litter
Parameter
Litter
First Second SEM New Used SEM
RH (%) 80.2 81.9 0.9 80.0 80.0 0.9
AT (°C) 17.9 18.4 0.5 18.3 18.0 0.5
TSF (°C) 23.7 21.9 0.7 24.7
a
20.9
b
0.7
THD (°C) 35.4 32.1 1.3 39.3
a
28.2
b
1.3
n 26 26 26 26
a,b
Means having distinct superscripts differ by at least P < 0.05
59
Table 4: Parameters of growth performance for finishing pigs by treatment (n = 12).
Treatment Feed consumption
(kg)
Weight gain
(kg)
Feed conversion
Litter 0.5 m deep 170.3 ± 1.5 67.8 ± 0.8 2.51 ± 0.1
Litter 0.25 m deep 168.3 ± 1.5 69.1 ± 0.8 2.44 ± 0.1
Solid concrete floor 172.1 ± 1.5 69.1 ± 0.8 2.49 ± 0.1
n 16 16 4
Means did not differ (P > 0.05)
60
Table 5: Parameters of growth performance for finishing pigs by lot (n = 12).
Lot* Feed consumption
(kg)
Weight gain
(kg)
Feed conversion
L1 171.0
b
± 1.8 69.0 ± 0.9 2.5
b
± 0.1
L2 166.4
b
± 1.8 69.8 ± 0.9 2.4
b
± 0.1
L3 165.0
b
± 1.8 68.6 ± 0.9 2.4
b
± 0.1
L4 178.6
a
± 1.8 67.2 ± 0.9 2.7
a
± 0.1
n 12 12 3
*L1: 06-09/2003; L2: 10-12/2003; L3: 02-04/2004; L4: 05-07/2004.
a,b
Means having distinct superscripts differ by at least P < 0.05
61
Figure 1: Relative humidity (%) by lot and treatment.
T1: Rice husk 0.5 m deep; T2: rice husk 0.25 m deep; T3: solid concrete floor
Lot 1: 06-09/2003; Lot 2: 10-12/2003; Lot 3: 02-04/2004; Lot 4: 05-07/2004.
62
Figure 2: Atmospheric temperature (°C) by lot and treatment.
T1: Rice husk 0.5 m deep; T2: rice husk 0.25 m deep; T3: solid concrete floor
Lot 1: 06-09/2003; Lot 2: 10-12/2003; Lot 3: 02-04/2004; Lot 4: 05-07/2004.
63
Figure 3: Temperature on the surface at the center of the floor by lot and treatment.
T1: Rice husk 0.5 m deep; T2: rice husk 0.25 m deep; T3: solid concrete floor
Lot 1: 06-09/2003; Lot 2: 10-12/2003; Lot 3: 02-04/2004; Lot 4: 05-07/2004.
64
Figure 4: Feed conversion by lot and treatment.
T1: Rice husk 0.5 m deep; T2: rice husk 0.25 m deep; T3: solid concrete floor
Lot 1: 06-09/2003; Lot 2: 10-12/2003; Lot 3: 02-04/2004; Lot 4: 05-07/2004.
65
Artigo 2
CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA E MICROBIOLÓGICA DE CAMAS DE
DIFERENTES PROFUNDIDADES USADAS NA PRODUÇÃO DE SUÍNOS
Érico K. Corrêa
1,2
, João R. Gil de los Santos
2
, Marcio N. Corrêa
1,2
, Danilo D.
Castilhos
3
, Arlan Perondi
1
, Ivan Bianchi
1,2
, Carlos Gil Turnes
2
, Thomaz Lucia Jr.
1,2
1
PIGPEL,
2
Centro de Biotecnologia e Faculdade de Veterinária,
3
Faculdade de
Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, Brasil
66
RESUMO
O sistema de produção de suínos sobre cama (SPC) é uma alternativa ao modelo
convencional por reduzir custos com as edificações e no manejo dos dejetos, no
qual a cama assume o papel de piso e digestor dos dejetos. A fase termofílica da
compostagem da cama pode gerar temperaturas acima das recomendadas para
suínos em terminação, prejudicando seu conforto ambiental. O objetivo deste estudo
foi avaliar o efeito de diferentes profundidades da cama sobre suas propriedades
químicas e microbiológicas, durante as fases de crescimento e terminação de
suínos. O experimento usou como unidades experimentais duas baias de 2 x 3,5 m,
com 5 animais, avaliados dos 60 aos 145 dias de idade. Os tratamentos consistiram
de cama de casca de arroz com 0,50 (C50) e 0,25 (C25) m de profundidade. Cada
cama foi utilizada em duas repetições. Foram coletadas amostras das camas
quinzenalmente, para determinação das concentrações de bactérias, fungos e
actinomicetos através do NMP. Também foram determinados os teores de N, P, K,
C, C/N, matéria seca (MS), mineral (MM) e orgânica (MO) e o pH. Nenhuma das
profundidades de cama testadas neste estudo foi capaz de produzir um composto
estável. A concentração de bactérias termófilas foi maior na C50 que na C25 (P <
0,05). O indicador químico K foi associado com o crescimento de bactérias
termófilas. Os maiores teores de N, P e K detectados na C25, em comparação com
C50 (P < 0,05) seriam indicadores de produção de composto com valor agronômico
superior.
Palavras-chave: cama, meio ambiente, suínos, características físico-químicas,
microbiota.
67
ABSTRACT
Deep Litter systems (DLS) are alternatives to conventional swine production systems
due to the reduced costs related to facilities and deject management. The
thermophilic phase of the litter composting can generate temperatures higher than
those recommended for finishing swine, which may negatively affect their growth
performance. The objective of this study is to compare the effect of distinct litter
depths on the chemical and microbiological characteristics of the litter, during the
growing and finishing phases. The experiment was conducted in two pens having 2 x
3,5 m, including 5 pigs raised from 60 to 145 days of age. The treatments consisted
of two litters of rice husk 0.50 (L50) and 0.25 m deep. Each litter was used in two
repetitions. Litter samples were collected quarterly to determine the concentration of
thermophilic and mesophilic bacteria, fungi and actinomycetes through the most
probable number method. Levels of N, P, K, C, C/N, organic, mineral and dry matter
and pH were also determined. No litter depth tested in this study produced stable
compost. The concentration of thermophilic bacteria was higher in L50 than in L25 (P
< 0.05). The chemical indicator having the most characteristic influence on the
concentration of thermophilic bacteria was the K level. The highest levels of N, P and
K observed in L25 than for L50 (P < 0.05) indicate the compost produced in L25
would have greater agronomical value than that produced in L50.
Key-words: litter, environment, physical and chemical characteristics, microbial
populations, swine.
68
INTRODUÇÃO
O rebanho suíno brasileiro totaliza 36 milhões de cabeças, em sua maioria
concentradas na região sul do país (ANUALPEC, 2006). A alta densidade animal em
espaços relativamente reduzidos acarreta a produção de grandes volumes de
dejetos, em granjas que, geralmente, possuem pouca disponibilidade de área
agricultável, ou não desenvolvem agricultura para receber os dejetos como
fertilizantes. A alta carga poluente destes dejetos e o elevado custo dos sistemas
usados em seu tratamento, bem como a baixa capacidade de investimento da
grande maioria dos suinocultores brasileiros (CORRÊA et al., 2000; GENTRY et al,
2002), fazem com que a suinocultura seja apontada pelos órgãos de fiscalização
ambiental, como uma das atividades agropecuárias de maior impacto sobre o meio
ambiente (BARTELS, 2001).
Neste contexto, o sistema de produção em cama (SPC), baseado na
substituição do piso sólido convencional (concreto, ferro ou plástico) por uma
camada de material celulósico, foi desenvolvido como alternativa para a produção de
suínos (HONEYMAN, 1996). Entre as propriedades da cama podem ser citadas a
absorção de dejetos, com diminuição do seu teor de umidade através do aumento
da superfície de contato com o ambiente, a incorporação de fezes e urina, reduzindo
o contato dos animais com os dejetos, e a de piso, permitindo que os animais
desenvolvam padrões normais de comportamento, como fuçar e explorar o ambiente
formado pela cama (OLIVEIRA et al., 1999; CORRÊA et al., 2000; HONEYMAN;
HARMON, 2003).
No SPC, os dejetos armazenados no interior da cama sofrem a ação de
bactérias, fungos e actinomicetos (MORTEN; BAATH, 1998). Esta microbiota é
responsável pela maioria das alterações físicas e químicas que ocorrem no interior
da cama, com relação à temperatura, umidade, relação Carbono:Nitrogênio e pH,
provocando a quebra progressiva de moléculas complexas em moléculas mais
simples (TANG et al, 2004; WANG et al., 2004). Desta forma, ocorre degradação da
69
matéria orgânica e conversão dos dejetos em um material rico em húmus,
denominado de composto (TIQUIA et al., 2002; ISHII & TAKII, 2003; CHAREST et
al., 2004). As alterações nas características físico-químicas da cama também podem
ser utilizadas para determinar o grau de estabilização do material compostado
(VOURINEN; SAHARINEN, 1997).
Os processos que ocorrem durante a chamada fase termofílica da
compostagem da cama podem ultrapassar o limiar de temperatura recomendado
para suínos em terminação, prejudicando seu conforto ambiental em clima quente
(OLIVEIRA et al., 1999; CORRÊA et al., 2000). Portanto, a compreensão da
dinâmica da microbiota presente na cama e das alterações decorrentes de sua
atuação seria importante para minimizar seus efeitos sobre o conforto ambiental dos
suínos criados em SPC (KAPUINEN, 2001; CHAREST et al., 2004; TANG et al.,
2004). Alguns estudos foram conduzidos nessa área (TIQUIA et al., 2002; ISHII;
TAKII, 2003; CHAREST et al., 2004; TANG et al., 2004), mas ainda não existem
dados relativos ao efeito de diferentes profundidades da cama sobre suas
características químicas e microbiológicas. O objetivo deste estudo foi avaliar o
efeito de diferentes profundidades da cama sobre suas propriedades químicas e
microbiológicas, durante as fases de crescimento e terminação de suínos.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido de julho de 2003 a julho de 2004, no Centro
Agropecuário da Palma, da Universidade Federal de Pelotas (Capão do Leão, RS,
Brasil, na latitude 31º45’S e
longitude 52º21’W). A edificação possuía cobertura de
telha de barro, pé direito de 3,2 m e divisórias de alvenaria. As unidades
experimentais foram duas baias de 7 m
2
(2 x 3,5 m), com piso de concreto, um
comedouro convencional de 3 bocas e um bebedouro tipo nipple), comportando uma
área de 1,4 m
2
por suíno. Cada baia recebeu 5 animais F
1
Landrace x Large White,
sendo 2 machos castrados e 3 fêmeas, os quais foram avaliados dos 60 aos 145
dias (42 dias de crescimento e 45 de terminação). Os animais foram alimentados ad
libitum com uma ração com 19% de proteína bruta e 3.350 kcal de EM/Kg na fase de
70
crescimento e 17% de proteína bruta e 3.200 kcal de EM/Kg na fase de terminação
(NRC, 1988).
Em cada baia foi colocada uma cama de casca de arroz sobre o piso de
concreto, constituindo 2 tratamentos: 0,5 (C50) e 0,25 (C25) m de profundidade, com
volume de cama por animal foi de 0,7 m
3
no C50 e de 0,35 m
3
no C25. Cada
tratamento apresentou 4 repetições: a primeira de julho a setembro de 2003; a
segunda de outubro a dezembro de 2003; a terceira de fevereiro a abril de 2004; e a
quarta de maio a julho de 2004. Cada cama foi utilizada em duas repetições, sem
adição de material complementar, mas com revolvimento (aeração) entre as
repetições usando escarificador manual. Houve substituição total das camas entre a
segunda e a terceira repetições.
Amostras das camas de cada tratamento foram coletadas quinzenalmente,
em 5 diferentes pontos da cama, a meia profundidade. As 5 amostras foram
misturadas para formar uma única amostra para as análises físicas, químicas e
microbiológicas. O método do número mais provável (NMP), adaptado de CHAREST
et al. (2004), foi usado para estimar as concentrações de bactérias, fungos e
actinomicetos. Resumidamente, alíquotas de 10 ul de diluições decimais de cada
grupo de microrganismos foram semeadas em placas contendo os respectivos
meios, em tripilicata. Para bactérias e fungos, foram diluídos 0,111 g de cada
amostra em 0,9 ml de tampão salina fosfato pH 7,2, enquanto que para
actinomicetos, antes desta operação, cada amostra foi aquecida a 65° C por um
período de 4 h (MCCARTHY; WILLIAMS, 1990). Os meios utilizados foram, para
bactérias, o ágar soja tripticaseína suplementado com 20 g ml
-1
de benomyl e 50 g
ml
-1
de cycloheximida, para fungos, o meio de Martin (MENZIES, 1965), e para os
actinomicetos, o meio de cultura caseinato-dextrose-ágar (CLARK, 1965). Metade
das placas incubaram-se a 27°C e a outra metade a 50°C. A contagem de bactérias
e fungos foi realizada aos 7 dias de incubação, e a de actinomicetos aos 21 dias.
Foram determinados os teores de matéria seca (MS) após 24 h em estufa a
105°C; matéria mineral (MM), em mufla a 250°C; matéria orgânica (MO), estimados
por diferença de ambas; Nitrogênio (N), pelo método de Kjeldhal; Carbono orgânico
(C), pelo método de Walkley-Black; a relação C/N por cálculo, Potássio (K), por
análise da solução mineral em fotometria de chama; Fósforo (P), por análise da
solução mineral em espectrofotômetro de absorção atômica; e o potencial de
hidrogênio (pH) em pH metro digital (TEDESCO et al., 1995).
71
O efeito dos tratamentos sobre as características químicas e microbiológicas
da cama foi avaliado por análise de variância, comparando-se as médias pelo teste
de Tukey. Os efeitos das repetições, mês de coleta dos dados e potenciais
interações foram testados. Contrastes ortogonais foram usados para comparações
entre camas novas (primeira e terceira repetições) e usadas (segunda e quarta
repetições), e entre a primeira (primeira e segunda repetições) e a segunda cama
(terceira e quarta repetições). As médias dos contrastes foram comparadas pelo
teste de Schefeé. Modelos de regressão linear múltipla foram gerados para avaliar o
crescimento de populações microbianas mesófilas e termófilas, em função das
características químicas da cama, para cada profundidade. Como nenhuma das
estimativas de contagem microbiana seguiu distribuição normal, elas foram
transformadas para a escala logarítmica. O mesmo ocorreu com a variável C/N. As
análises estatísticas foram feitas com o software STATISTIX® (2003).
RESULTADOS
A C25 apresentou médias superiores à C50 (Tabela 1) de C, N, P e K e
inferiores de MS e C/N (P < 0,05). As médias de MM, MO e pH foram similares entre
os tratamentos (P > 0,05).
72
Tabela 1: Características químicas da casca de arroz e de camas com diferentes
profundidades
Parâmetro Profundidade da cama (m) EPM
Casca de arroz 0,50 0,25
Matéria orgânica (%) 84,8 74,8
A
75,3
A
0,28
Matéria seca (%) 88,8 74,2
A
70,2
B
0,74
Matéria mineral (%) 15,2 25,3
A
24,7
A
0,29
N (%) 0,3 1,0
B
1,2
A
0,03
P (%) 0,1 1,6
B
1,8
A
0,04
K (%) 0,3 1,1
B
1,2
A
1,12
C (%) 28,7 29,2
B
30,6
A
0,40
C/N 92,8 28,2
A
24,9
B
0,02
pH 7,3 8,1
A
8,1
A
0,09
Médias seguidas de letras diferentes na linha diferem por pelo menos P < 0,05.
EPM: Erro padrão da média
Não foi observada diferença (P > 0,05) em nenhuma característica química
entre a primeira e a segunda cama (Tabela 2). Porém, as camas usadas
apresentaram médias superiores (P < 0,05) de C, N, P, K e MM, em comparação
com as camas novas (Tabela 3), enquanto que o conteúdo de MO e MS e a relação
C/N foram superiores nas camas novas (P < 0,05). O pH não diferiu entre as camas
novas e usadas (P > 0,05).
A concentração de bactérias termófilas foi superior na C50 (P < 0,05), em
comparação com a C25 (Tabela 4). No entanto, a concentração das demais
populações microbianas não diferiu entre as camas com distintas profundidades (P >
0,05).
73
Tabela 2: Características químicas das camas, de acordo com sua ordem de uso.
Parâmetro Ordem de uso EPM
Primeira Segunda
Matéria orgânica (%) 75,6 75,3 0,80
Matéria seca (%) 74,2 72,1 2,10
Matéria mineral (%) 24,5 24,7 0,82
N (%) 1,2 1,0 0,09
P (%) 1,6 1,5 0,12
K (%) 1,1 1,1 0,07
C (%) 29,0 30,8 1,13
C/N 29,7 30,1 0,06
pH 8,2 7,9 0,26
Médias seguidas de letras diferentes diferem por pelo menos P < 0,05.
EPM: Erro padrão da média
Tabela 3: Características químicas de camas novas e usadas
Parâmetro Novas Usadas EPM
Matéria orgânica (%) 79,5
A
71,3
B
0,80
Matéria seca (%) 76,1
A
70,2
B
2,10
Matéria mineral (%) 20,5
B
28,7
A
0,82
N (%) 0,8
B
1,4
A
0,09
P (%) 0,7
B
2,5
A
0,12
K (%) 0,7
B
1,5
A
0,07
C (%) 29,0
B
30,9
A
1,13
C/N 37,5
A
22,7
B
0,06
pH 7,9
A
8,1
A
0,26
Médias seguidas de letras diferentes diferem por pelo menos P < 0,05.
EPM: Erro padrão da média
74
Tabela 4: Concentrações expressas em logaritmo de microrganismos mesófilos (27°
C) e termófilos (50° C) em camas com diferentes profundidades
Microorganismo Temperatura Profundidade da cama (m) EPM
0,50 0,25
Bactérias 27°C 5,81
A
5,69
A
0,12
50°C 6,11
A
5,79
B
0,11
Fungos 27°C 4,35
A
4,44
A
0,10
50°C 4,57
A
4,34
A
0,14
Actinomicetos 27°C 4,70
A
4,57
A
0,13
50°C 4,80
A
4,79
A
0,09
Médias seguidas de letras diferentes diferem por pelo menos P < 0,05.
EPM: Erro padrão da média
A única diferença nas concentrações de microrganismos entre camas com
diferente ordem de uso foi observada para fungos mesófilos (Tabela 5), que foram
maiores na segunda cama que na primeira (P < 0,05). Porém, as camas novas
apresentaram maiores concentrações de bactérias e actinomicetos termófilos (P <
0,05) que as camas usadas (Tabela 6).
Tabela 5: Concentrações expressas em logaritmo de microrganismos mesófilos (27°
C) e termófilos (50° C), de acordo com a ordem de uso da cama
Microorganismo Temperatura Repetição EPM
Primeira Segunda
Bactérias 27ºC 5,77
A
5,64
A
0,32
50ºC 5,92
A
5,93
A
0,28
Fungos 27ºC 4,21
B
4,55
A
0,28
50ºC 4,30
A
4,51
A
0,36
Actinomicetos 27ºC 4,49
A
4,80
A
0,40
50ºC 4,78
A
4,72
A
0,19
Médias seguidas de letras diferentes diferem por pelo menos P < 0,05.
EPM: Erro padrão da média
75
Tabela 6: Concentrações expressas em logaritmo de microrganismos mesófilos (27°
C) e termófilos (50° C) em camas novas e usadas.
Microorganismo Temperatura Ordem EPM
Novas Usadas
Bactérias 27ºC 5,71
A
5,70
A
0,32
50ºC 6,11
A
5,74
B
0,28
Fungos 27ºC 4,40
A
4,35
A
0,28
50ºC 4,44
A
4,37
A
0,36
Actinomicetos 27ºC 4,86
A
4,63
A
0,40
50ºC 4,85
A
4,46
B
0,19
Médias seguidas de letras diferentes diferem por pelo menos P < 0,05.
EPM: Erro padrão da média
Na C50 não houve associação linear (P > 0,05) entre nenhum dos parâmetros
avaliados e o crescimento de actinomicetos mesófilos (Tabela 7). Os conteúdos de P
e a relação C/N foram negativamente associados com o crescimento de
actinomicetos termófilos e bactérias termófilas e mesófilas (P < 0,05). O teor de MO
esteve associado com o crescimento de bactérias e actinomicetos termófilos, e com
o decréscimo de bactérias mesófilas (P < 0,05). O da MM foi associado com
crescimento de bactérias e actinomicetos termófilos (P < 0,05), entanto o de MS foi
associado com o decréscimo de fungos mesófilos e termófilos (P < 0,05). O aumento
no teor de K foi associado com o decréscimo de bactérias mesófilas, enquanto que o
incremento de pH com o decréscimo de fungos mesófilos (P < 0,05).
Na C25, o conteúdo de K esteve associado negativamente (P < 0,05) com o
crescimento de bactérias termófilas e de actinomicetos e fungos mesófilos (Tabela
8). A relação C/N foi associada com decréscimo de bactérias mesófilas e termófilas,
actinomicetos termófilos e fungos mesófilos (P < 0,05). O teor de MS foi associado
com crescimento de bactérias mesófilas e fungos termófilos, o de MM com a
redução de fungos termófilos (P < 0,05), e o de MO com o crescimento de
actinomicetos termófilos e com o decréscimo de actinomicetos mesófilos (P < 0,05).
O de N foi associado com o crescimento de actinomicetos mesófilos (P < 0,05).
76
Tabela 7: Regressão linear múltipla para populações microbianas mesófilas e termófilas em camas com 0,50 cm de profundidade.
Variável Constante P K C/N M. orgânica M. mineral M. seca pH R
2
LogBac-M 21,3775 -0,59454 -1,77259 -0,03629 -0,15230 0,5120
LogBac-T -57,1942 -0,48819 -0,03309 0,66319 0,61778 0,6669
LogAct-T -37,7516 -0,70549 -0,02532 0,43027 0,48873 0,6987
LogFun-M 10,9474 -0,04636 -0,38947 0,2432
LogFun-T 9,3258 -0,06391 0,2390
Todos os modelos apresentam equações significativas (P < 0,05).
Bac = Bactérias, Act = Actinomicetos, Fun = Fungos, M = Mesófilas, T = Termófilas
Tabela 8: Regressão linear múltipla para populações microbianas mesófilas e termófilas em camas com 0,25 cm de profundidade.
Variável Constante K C/N M. orgânica M. mineral M. seca N R
2
LogBac-M 3,4126 -0,02462 0,04267 0,2988
LogBac-T 7,7826 -1,00339 -0,02573 0,4457
LogAct-M 19,9010 -4,04824 -0,17496 2,26074 0,3583
LogAct-T 1,47507 -0,1922 0,05147 0,3435
LogFun-M 5,77407 -0,68209 -0,0169 0,2293
LogFun-T 12,2539 -0,08171 0,08392 0,6081
Todos os modelos apresentam equações significativas (P < 0,05).
Bac = Bactérias, Act = Actinomicetos, Fun = Fungos, M = Mesófilas, T = Termófilas
77
DISCUSSÃO
Os maiores teores de N, P e K detectados na C25 indicam que com esta
profundidade de cama obtêm-se um composto com valor agronômico superior ao da
C50. Este fato provavelmente é conseqüência do menor volume de substrato
disponibilizado por animal no C25, o que possibilita maior concentração destes
nutrientes. Entretanto, o maior volume disponibilizado por animal na C50 explicaria seu
maior teor de matéria seca. Apesar da C25 ter apresentado menor relação C/N do que
a C50, os índices obtidos com ambas as camas estão acima de 15/1, que é o
recomendado para considerar o composto estabilizado (TIQUIA et al, 1997; SUSZEK et
al, 2005). Portanto, nenhuma das profundidades de cama testadas neste estudo foi
capaz de produzir um composto estável.
A concentração de bactérias termófilas foi maior na C50 que na C25,
possivelmente devido à maior disponibilidade de material degradável, em função do
maior volume de cama. Ainda que o processo de compostagem se inicie a temperatura
ambiente, com predominância de microorganismos mesófilos, na medida em que a
atividade da microbiota se intensifica, ocorrem reações exotérmicas devido à
decomposição da fração leve da matéria orgânica (LARNEY et al., 2000; TIQUIA et al.,
2002; ISHII; TAKII, 2003). Em função disto, após alguns dias, a temperatura aumenta
gradativamente no interior da cama com maior profundidade, podendo atingir valores
superiores a 60ºC, quando prevalecem microorganismos termófilos (BARTELS, 2001;
KAPUINEN, 2001; TANG et al., 2004; CORRÊA et al., 2007). A profundidade da cama
não afetou as demais populações microbianas.
Foi observado na C25 que a elevação nos teores de K e da relação C/N
apresentam efeito negativo sobre a concentração de bactérias termófilas, porém a C/N
nesta profundidade de cama foi menor que na C50. Entretanto os teores de N e C
foram maiores na C25. Apesar da menor C/N ter sido associada com a redução de
bactérias termófilas, isto ocorreu tanto na C25 como na C50, porém a C/N foi menor na
78
C25. Portanto, os resultados sugerem que o indicador químico com influência mais
marcante sobre o crescimento de bactérias termófilas seja o teor de K. Deste modo, a
adoção de camas com 0,25m de profundidade seria mais recomendável, principalmente
por apresentar menor concentração de bactérias termófilas, o que pode ser um
indicador de um menor incremento de temperatura e possivelmente de melhor conforto
térmico para os animais produzidos sobre esta profundidade de cama. Colabora para a
adoção desta profundidade o maior valor agronômico da cama e do potencial para
redução de custos.
Dentre as possibilidades de intervenção na dinâmica da microbiota, em SPC com
uso de C50, com o intuito de reduzir os efeitos adversos da temperatura durante a fase
termofilica, a elevação dos teores de P e K, da relação C/N, da matéria mineral e
orgânica atuam negativamente sobre o crescimento de bactérias termófilas. Porém, a
maior facilidade operacional para aumentar os teores de P e ou K da cama, podem ser
a alternativa mais promissora para minimizar os efeitos térmicos negativos durante a
fase termolítica da C50 sobre parâmetros ambientais na produção de suínos.
Apesar de diferentes parâmetros químicos influenciarem diferentes populações
microbianas termófilas, o teor de matéria seca atua negativamente sobre a
concentração de fungos na C50. Por outro lado, actinomicetos nesta mesma
profundidade de cama tem seu crescimento restringido por elevação da relação C/N e
do teor de P. Para C25, o crescimento de actinomicetos e fungos, ambos termófilos,
pode ser restringido pela elevação da relação C/N e do teor de matéria mineral,
respectivamente, deste modo, possibilitando que a temperatura seja mantida o mais
próximo da faixa de termoneutralidade para suínos em crescimento e terminação
(CORRÊA et al, 2007).
Foi observada correlação entre o teor de matéria seca e o crescimento
microbiano, demonstrando a importância da água para a compostagem. Do mesmo
modo, KLAMER e BALATH (1998) e TIQUIA (2005) observaram mudanças sucessivas
nas populações microbianas e nas características físicas e químicas da cama, como
temperatura, teor de umidade, pH e relação C/N, ocorrendo simultaneamente a
transformação progressiva de substâncias complexas para moléculas mais simples.
Cabe ressaltar que os modelos de regressão linear múltiplos adotados neste estudo
79
apresentaram níveis satisfatórios de R
2
, o que contribui para precisão das
recomendações sugeridas.
As camas usadas apresentaram uma maior concentração de nutrientes (N, P, K
e MM), como poderia prever-se devido ao acúmulo de nutrientes no final desta etapa do
experimento, após a cama ter recebido os dejetos de dois lotes de animais
consecutivos. Entretanto, também ocorre no interior da cama à quebra de moléculas e
assimilação de nutrientes pela biomassa, bem como a perda de elementos da cama
como N, por denitrificação, e C, na forma de CO
2
(TANG et al, 2004). Por outro lado, as
camas novas apresentaram maior teor de MS, em função de conter dejetos de somente
um lote de animais, e maiores concentrações de bactérias e actinomicetos termófilos
que as camas usadas, coincidente com a fase termofílica da compostagem da cama,
durante a qual as novas apresentam temperatura mais elevadas do que as usadas
(CORRÊA et al., 2007). Este fato coincidiria com alterações sucessivas na estrutura da
microbiota presente na cama durante o processo de compostagem (VUORINEN;
SAHARINEN, 1999). Apesar disto, não foram observadas diferenças no crescimento
das demais populações bacterianas, entre camas novas e usadas.
A ausência de diferenças entre a primeira e a segunda cama reflete o fato de
estas camas representam uma repetição do experimento ao longo do tempo. Porém, a
maior concentração de fungos mesófilos observado na primeira cama pode ser
atribuída a fatores não controlados no experimento.
CONCLUSÃO
O uso de camas com diferentes profundidades na produção de suínos em
crescimento e terminação está associado a diferenças nas propriedades químicas e
microbiológicas da cama. Camas com 0,25 m de profundidade tem menor concentração
de bactérias termófilas, com conseqüente redução da temperatura, e maior valor
agronômico, em função de seu maior conteúdo de N, P e K e de uma melhor relação
80
C/N. Os efeitos negativos da fase termofilica da compostagem dos dejetos sobre a
elevação da temperatura na cama de 0,50m de profundidade podem ser amenizados
com a elevação do teor de P da cama. Por outro lado, na cama com 0,25m de
profundidade, a redução no teor de K seria um importante indicador para reduzir a
concentração de bactérias termófilas.
REFERÊNCIAS
ANUALPEC. Anuário da pecuária brasileira. FNP Consultoria & Comércio, São Paulo
– SP. 359 p. 2006.
BARTELS, H. Criação de suínos sobre cama. Agroecologia e Desenvolvimento Rural
Sustentável, v. 2, p. 27-29, 2001.
BENEDI, J.M.H. El Ambiente de los Alojamientos Ganaderos. Madrid, Ministério de
Agricultura, Pesca y Alimentación, 2002. 28 p.
CHAREST, M.H.; ANTOUN, H.; BEAUCHAMP, C.J. Dynamics of water-soluble carbon
substances and microbial populations during the composting of de-inking paper sludge.
Bioresource Technology v. 91, p. 53–67. 2004.
CLARK, F.E. Actinomycetes. In: BLACK, C. A. (Ed). Methods of soil analysis. Madison:
American Society of Agronomy, 1965. v. 2, p.1473-1476.
CORRÊA, E.K.; BIANCHI, I.; ULGUIM, R.R.; CORRÊA, M.N.; GIL-TURNES, C.; LUCIA,
T. Jr. Effects of different litter depths on environmental parameters and growth
performance of growing-finishing pigs. Livestock Science, 2007. Submetido para
publicação.
CORRÊA, E.K.; PERDOMO, C.C.; JACONDINO, I.F.; BARIONI, W. Environmental
condition and performance in growing and finishing swines raised under different types
of litter. Brazilian Journal of Animal Science, v. 29, p. 2072-2079, 2000.
GENTRY, J. G.; McGLONE, J. J.; BLANTON, J. R.; MILLER, M. F. Alternative housing
systems for pigs: influences on growth, composition and pork quality. Journal of Animal
Science, v. 80, p. 1781-1790, 2002.
81
HONEYMAN, M. S. Sustainability issues of U.S. in swine production. Journal of Animal
Science, v. 74, p. 1410–1417, 1996.
HONEYMAN M. S.; HARMON. J. D. Performance of finishing pigs in hoop structures
and confinement during winter and summer. Journal of Animal Science, v. 81, p.
1663–1670, 2003.
ISHII K.; TAKII S. Comparison of microbial communities in four different composting
processes as evaluated by denaturing gradient gel electrophoresis analysis. Journal of
Applied Microbiology, v. 95, p. 109–119, 2003.
KAPUINEN, P. Deep litter systems for beef cattle housed in un-insulated barns, part 2:
Temperatures and Nutrients. Journal of Agricultural Engineer Research, v. 80, p. 87-
97, 2001.
KLAMER, M.; BALATH, E. Microbial community dynamics during composting of straw
material studied using phospholipid fatty acid analysis. FEMS Microbiology Ecology, v.
27, p. 9-20. 1998.
LARNEY, F.J.; OLSON, A.F.; CARCAMO, A.A.; CHANG, C. Physical changes during
active and passive composting of beef feedlot manure in winter and summer.
Bioresource Technology, v. 75, p. 139–148, 2000.
McCARTHY, A.J.; WILLIAMS, S.T. Methods for studying the ecology of
actinomycetes. In: GRIGOROVA, R.; NORRIS, J.R. (Eds.), Methods in Microbiology,
vol. 22. Academic Press, San Diego, CA, 1990. p. 533–536.
MENZIES, J.D. FUNGI. In: BLACK, C. A. (Ed). Methods of soil analysis. Madison:
American Society of Agronomy, 1965. v. 2, p.1502-1505.
MORRISON, S.R.; HEITMAN, H.; BOND, T.E. Effect of humidity on swine at
temperatures above optimum. International Journal of Biometeorology, v. 13, p 135-
139, 1969.
MORTEN, K.; BAATH, E. Microbial community dynamics during composting of straw
material studied using phospholipid fatty acid analysis. FEMS Microbiology Ecology, v.
27, p. 9-20. 1998.
NATIONAL RESEARCH COUNCIL – NRC. Nutrient requeriments of swine. 9 ed.
Washington, D.C. 1988. 93 p.
82
OLIVEIRA, J.A.; MEUNIER-SALAÜM, M.C.; ROBIN, P.; TONNEL, N.; FRABOULE, J.B.
Analyse du comportement du porc en engraissement elevé sur litiére de sciure ou sur
caillebotis integral. Journées de Recherche Porcine en France, v. 31, p.117-123,
1999.
RINALDO, D.; LE DIVIDICH, B J.; NOBLET, B. J. Adverse effects of tropical climate on
voluntary feed intake and performance of growing pigs. Livestock Production Science,
v. 66, p. 223–234, 2000.
STATISTIX 8.0, Analytical Software, User’s Manual, 396 p. 2003.
SUSZEK, M.; SAMPAIO, S.C.; SANTOS, R. F.; NUNES, O.L.; GOMES S.D.;
MALLMANN, L.S. Use of the swine wastewater in the biostabilization of urban green
residues. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande,
v.9, p.176-180, 2005.
TEDESCO, J.M.; GIANELLO, C.; BISSANI, C.A. BOHNEN, H.; VOLKWEISS, S. Análise
de solo, plantas e outros materiais. Porto Alegre. Departamento de Solos da Faculdade
de Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 174 p., 1995.
TANG J. C.; KANAMORI T.; INOUE Y.; YASUTA T.; YOSHIDA S.; KATAYAMA A.
Changes in the microbial community structure during termophilic composting of manure
as detected by the quinone profile method. Process Biochemistry, v. 39 , p. 1999–
2006, 2004.
TIQUIA, S.M. Microbiological parameters as indicators of compost maturity. Journal of
Applied Microbiology, v. 99, p. 816–828, 2005.
TIQUIA; S.M.; TAM; N.F.Y.; HODGKISS, I.J. Effects of turning frequency on composting
of spent pig-manure sawdust litter. Bioresource Technology, v. 62, p. 37-42, 1997.
TIQUIA, S.M.; WAN, J.H.C.; TAM, N.F.Y. Microbial population dynamics and enzyme
activities during composting. Compost Science Utility, v. 10, p. 150–161, 2002.
VEIT, H.P.; TROUTT, H.F. Monitoring air quality for livestock respiratory health.
Veterinary Medicine and Small Animal Clinician, v. 77, p. 454-464, 1999.
VENGLOVSKY, J.; SASAKOVA, N.; VARGOVA, M.; PACAJOVA, Z.; PLACHA, I.;
PETROVSKY, M.; HARICHOVA, D. Evolution of temperature and chemical parameters
during composting of the pig slurry solid fraction amended with natural zeolite.
Bioresource Technology, v.96, p.181-189, 2005.
83
VUORINEN, A.H.; SAHARINEN, M.H. Cattle and pig manure and peat co-composting in
a drum composting system: microbiological and chemical parameters. Compost
Science Utility, v.7, p. 54–65, 1999.
WANG, P.; CHANGA, C.M.; WATSON, M.E.; DICK, W.A.; CHEN, Y.; HOITINK, H.A.J.
Maturity indices for composted dairy and pig manures. Soil Biology & Biochemistry, v.
36, p. 767–776, 2004.
84
Artigo 3
ESTUDO EM ESCALA PILOTO DO USO DE INÓCULOS EM CAMAS PARA
PRODUÇÃO DE SUÍNOS COM DIFERENTES PROFUNDIDADES
Érico K. Corrêa
1,2
, João R. Gil de los Santos
2
, Marcio N. Corrêa
1,2
, Danilo D. Castilhos
3
,
Arlan Perondi
1
, Rafael da Rosa Ulguim
1
, Ivan Bianchi
1,2
, Carlos Gil Turnes
2
,
Thomaz Lucia Jr.
1,2
1
PIGPEL,
2
Centro de Biotecnologia e Faculdade de Veterinária,
3
Faculdade de
Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, Brasil
85
RESUMO
O sistema de produção sobre cama (SPC) minimiza o impacto ambiental dos dejetos da
suinocultura, mas a compostagem dos dejetos durante a fase termofílica pode ser
prejudicial ao conforto ambiental dos animais, em climas quentes. O objetivo deste
trabalho foi avaliar, em escala piloto, o efeito da adição de inóculos em camas de casca
de arroz com diferentes profundidades, semelhantes às usadas no SPC durante as
fases de crescimento e terminação, sobre as propriedades físicas, químicas e
microbiológicas das camas. O experimento foi realizado em uma granja comercial de
produção de suínos em Pelotas-RS, Brasil. As unidades experimentais foram caixas
com 1 m
2
de área, que receberam cama de casca de arroz, em profundidades de 0,25
m (C25) e 0,50 m (C50). Diariamente, foram adicionados 6,4 l de dejetos de suínos em
crescimento-terminação. As caixas receberam três tratamentos: controle sem inoculo
(T1); inoculação de 250 g de Bacillus cereus var. toiioi com 8,4 x 10
7
UFC/g (T2); e
inoculação de 250 g de EnziLimp® com 8,4 x 10
7
UFC/g (T3). O período experimental
foi de 187 dias, dividido em duas etapas de 90 dias cada, com intervalo de 7 dias.
Foram estimadas as concentrações de bactérias, fungos e actinomicetos, mesófilos e
termófilos, pelo método do número mais provável (NMP). Foram analisados os teores
das matérias seca (MS), mineral (MM) e orgânica (MO); P; K; C; N; C/N; e pH da cama.
Foram registradas, diariamente, as temperaturas do ambiente, da superfície e do
interior das caixas. O T2 e T3 propiciaram uma maior concentração de bactérias
termófilas, em comparação com o T1 (P < 0.05). A segunda repetição apresentou uma
menor concentração de bactérias e fungos termófilos (P < 0.05), o que sugere uma
menor temperatura nesta etapa. A elevação do teor de N influenciou negativamente
todas as concentrações microbianas termófilas (P < 0.05). A C50 apresentou uma maior
concentração de bactérias e fungos termófilos (P < 0.05), o que é indicativo de um
86
maior incremento térmico durante a fase termofílica desta cama. A C25 apresentou uma
menor concentração de microorganismos termófilos (P < 0.05), assim, constituindo-se
em uma alternativa promissora para o SPC. A adição de inóculos na cama intensificou a
fase termofílica, o que pode ser prejudicial ao desempenho dos suínos em fase de
crescimento e terminação, deste modo, não sendo recomendável seu uso SPC.
Palavras-chave: inoculo, cama, características físico-químicas, microbiota, suínos.
ABSTRACT
Deep litter systems (DLS) minimize the environmental impact of the deject production for
swine farms, but the deject composting during the thermophilic phase may impair the
thermal comfort of the pigs, especially under warm temperatures. The objective of this
study was to evaluate, in a pilot scale, the effect of the addition of inoculums on litters of
rice husk similar to those used in DLS during growing-finishing, but having distinct
depths, on the physical, chemical and microbiological characteristics of the litter. The
experiment was conducted in a commercial swine farm in Pelotas-RS, Brazil. The
experimental units were boxes having area of 1 m
2
, filled with litter 0.25 (L25) and 0.50
m (L50) deep. The boxed received daily additions of 6.4 l of swine dejects from growing-
finishing pigs. Thus, three treatments were compared: control without inoculums (T1);
inoculation of 250 g of Bacillus cereus var. toiioi with 8,4 x 10
7
UFC/g (T2); and
inoculation of 250 g of EnziLimp® with 8,4 x 10
7
UFC/g (T3).The experiment laste 187
days, divided in two 90-day periods with a 7-day interval. The most probable number
method was used to estimate the concentrations of meshophilic and thermophilic
bacteria, fungi and actinomycetes. Additionally, the levels of mineral, organic and dry
matter were determined for the litter samples, as well as the levels of K, C, P, N, the C/N
and the pH. Atmospheric temperature and temperatures at the surface and inside the
87
litter were measured daily. T2 and T3 presented higher concentration of thermophilic
bacteria than T1 (P < 0.05). The second repetition presented lower concentration of
thermophilic bacteria and fungi (P < 0.05), which suggest that the temperature was
lower during that period. An increased N level would influence negatively the
concentration of all microbial populations (P < 0.05). L50 presented higher concentration
of thermophilic bacteria and fungi, which would be and indicator of the raising
temperatures during the thermophilic phase of composting. There was a reduction of the
concentration of thermophilic microorganisms in L25; so L25 would be recommended for
DLS. Since the addition of inoculums in the litter has boosted the thermophilic phase,
their use would be adequate for DLS because it would be detrimental to growing-
finishing pigs
Key-words: inoculate, litter, physical and chemical characteristics, microbial
populations, swine.
INTRODUÇÃO
Segundo a ABIPECS (2006), o Brasil possui 2,4 milhões de matrizes suínas
alojadas em granjas tecnificadas, produzindo mais de 2,7 milhões de toneladas de
carne anualmente e gerando um volume de dejetos estimado em 100 litros/fêmea
instalada/dia, ou 87.600 milhões de litros de dejetos por ano (DARTORA et al., 1998).
Estes dejetos, se não forem tratados adequadamente, se constituem em um alto risco
ao meio ambiente (WANG et al., 2004). Por outro lado, os investimentos necessários
para o seu tratamento nem sempre são compatíveis com a realidade econômica dos
criadores. Representando importante limitação para a solução do problema (CORRÊA
et al., 2000; HONEYMAN, 2005).
88
Deste modo, sistemas alternativos para a produção de suínos, como o sistema
de produção sobre cama (SPC), têm despertado o interesse do setor produtivo, por
apresentarem melhora do bem-estar dos animais, menor impacto ao meio ambiente e
redução dos custos com edificações e manejo dos dejetos, quando comparados aos
sistemas convencionais de produção (HONEYMAN, 1996; HONEYMAN; HARMON,
2003). O SPC tem como princípio a substituição do piso convencional (de concreto,
ferro ou plástico) por uma cama com material rico em carbono (OLIVEIRA et al., 1999;
Corrêa et al., 2000; GENTRY et al., 2004). Esta cama desempenha a dupla função de
piso e biodigestor dos dejetos, que são retidos, armazenados e estabilizados dentro da
própria edificação, sendo manejados em estado sólido (CAMPBELL et al, 2003).
O processo de estabilização dos dejetos no interior da cama é semelhante ao da
compostagem (OLIVEIRA et al., 1999), ainda que nesta não ocorra adição de material
após o seu início, enquanto que, no SPC, há adição diária de água, ração desperdiçada
pelos animais, fezes e urina. Entretanto, ao final do processo criatório no SPC, os
dejetos apresentam aproximadamente 40% de matéria seca, enquanto que os dejetos
líquidos dos sistemas convencionais de produção apresentam aproximadamente 5% de
matéria seca (BARTELS, 2001). Na medida em que aumenta o conteúdo de matéria
seca, também há aumento na concentração de nutrientes, em função da evaporação da
fração líquida absorvida temporariamente pela cama. Portanto, o maior conteúdo de
nutrientes agrega valor agronômico aos dejetos (WANG et al., 2004; HONEYMAN,
2005). No entanto, o calor necessário para incrementar a concentração dos nutrientes é
obtido, em parte, durante a fase termofílica da compostagem dos dejetos, na qual, a
temperatura no interior da cama atinge valores superiores a 40 °C, por mais de 90 dias
(CORRÊA et al., 2000, 2007; TIQUIA, 2005). Em função disso, a produção de suínos
em SPC poderá prejudicar o conforto ambiental dos animais, em épocas ou locais de
clima quente, se o limiar de temperatura recomendado para os suínos em terminação
for extrapolado (CORRÊA et al., 2000).
A determinação qualitativa e quantitativa da comunidade microbiana presente na
cama do SPC, bem como sua relação com parâmetros físicos e químicos, seria
fundamental para a compreensão do processo de estabilização da cama (KAPUINEN,
2001), já que a dinâmica desta microbiota determina a maioria das mudanças físicas e
89
químicas que ocorrem no interior da cama (ISHII; TAKII, 2003). O processo de
compostagem se inicia a temperatura ambiente, com predominância de
microorganismos mesófilos. Na medida em que as ações destes microorganismos se
intensificam, a fração leve da matéria orgânica se decompõe, gerando reações
exotérmicas. Assim, após alguns dias, a temperatura aumenta gradativamente,
podendo atingir valores superiores a 65ºC, levando à predominância de
microorganismos termófilos (BARTELS, 2001; KAPUINEN, 2001; TANG et al., 2004). A
adição de microrganismos na cama, em forma de inoculo, visa modificar a sua
biocomplexidade. O Bacillus cereus var. toyoii, utilizado como probiótico em diferentes
espécies animais (SANTOS; GIL-TURNES, 2005), e o inoculo comercial Enzilimp
®
, que
possui em sua composição Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis e Bacillus polymyxa,
são inóculos que poderiam alterar a dinâmica da microbiota e modificar os parâmetros
químicos e térmicos envolvidos na compostagem. Ainda que vários estudos tenham
sido conduzidos para avaliar a dinâmica microbiana da cama, e as alterações físico-
químicas relacionadas a ela (TIQUIA et al., 2002; ISHII; TAKII, 2003; CHAREST et al.,
2004; TANG et al., 2004), nenhum destes avaliou o efeito da inoculação microbiana de
cama com diferentes profundidades, sobre as características físico-químicas e
microbiológicas.
O objetivo deste trabalho foi avaliar, em escala piloto, o efeito da adição de
inoculos em camas de casca de arroz de diferentes profundidades, semelhantes às
utilizadas no SPC durante as fases de crescimento e terminação, sobre as
propriedades físicas, químicas e microbiológicas das camas.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em uma granja comercial de produção de suínos, de
em ciclo completo, com inventário médio de 400 matrizes, localizada no município de
Pelotas-RS, Brasil (latitude 31º38’47’’S - longitude 52º21’03’’W). As unidades
90
experimentais foram caixas com 1 m de largura e 1 m de comprimento, nas quais foram
adicionadas cama de casca de arroz, em profundidades de 0,25 m (C25) e 0,50 m
(C50), resultando em um volume de 250 ou 500 l, respectivamente. Deste modo, o
menor volume adotado superou os 180 l recomendados como volume crítico para que a
compostagem atinja a fase termofílica (MINER et al., 2001). Diariamente, foram
adicionados 6,4 l de dejetos retirados da calha lateral da instalação de crescimento-
terminação da granja. Este valor é proporcional aos 8 l que seriam produzidos por dia
por suínos em crescimento-terminação, com 1,25 m
2
de área (MINER et al., 2001). Os
dejetos foram homogenizados com os substratos, uma vez por semana, mediante
escarificação manual.
Para cada profundidade, as caixas receberam três tratamentos: controle sem
inoculo (T1); inoculação de 250 g de Bacillus cereus var. toyoii com 8,4 x 10
7
UFC/g
(T2); e inoculação de 250 g de EnziLimp
®
com 8,4 x 10
7
UFC/g (T3). Portanto, o
experimento seguiu um delineamento fatorial 2 X 3, com uma repetição. O período
experimental foi de 187 dias, dividido em duas etapas de 90 dias cada, com intervalo de
7 dias entre estas. A primeira etapa (repetição) foi de outubro de 2004 a janeiro de
2005; a segunda repetição ocorreu de janeiro a abril de 2005. As caixas com os
tratamentos foram dispostas aleatoriamente sobre uma cobertura de barro, com pé
direito de 3 m.
Para as análises físicas, químicas e microbiológicas das camas foram colhidas, 5
sub-amostras, à meia profundidade, em diferentes pontos de cada unidade
experimental, que foram consideradas como uma amostra, após homogeneização. A
estimativa das populações de bactérias, fungos e actinomicetos dos substratos foi
baseada no método do número mais provável (NMP), adaptado de CHAREST et al.
(2004). Para o NMP de bactérias e fungos, foram diluídos 0,111 g de cada amostra em
0,9 ml de tampão salino fosfato (WOLLUM, 1982). Para actinomicetes, antes desta
operação, cada amostra foi mantida a 65° C por 4 h (MCCARTHY; WILLIAMS, 1990).
As diluições adotadas para cada amostra foram realizadas no intervalo de 10
-1
a 10
-8
.
Uma gota de 10 µl de cada diluição foi distribuída sobre os três diferentes meios de
cultura seletivos, vertidos sobre placas de Petri. O meio de cultura utilizado para
bactérias foi o caldo de soja tripticaseína, suplementado com 20 g ml
-1
de benomyl e
91
50·g ml
-1
de cycloheximida. Para o isolamento de fungos foi adotado o meio de cultura
de Martin (MENZIES, 1965), suplementado com estreptomicina 50·g ml
-1
. Para o
isolamento de actinomicetos, foi utilizado o meio de cultura caseinato-dextrose-ágar
(CLARK, 1965). Metade das placas foi incubada a 27°C e a outra metade a 50°C, para
a estimativa das populações de microorganismos mesofilicos e termofílicos,
respectivamente. Para bactérias e fungos, a incubação foi de 7 dias, enquanto que para
actinomicetos a incubação foi de 21 dias.
Das amostras coletadas foram analisados os teores de: matéria seca (MS), em
estufa a 105°C por 24 h; nitrogênio (N), pelo método de Kjeldhal (SILVA et al., 2004);
carbono orgânico (C), pelo método de Walkley-Black (TEDESCO et al., 1995). Foram
derivados por cálculo: a relação carbono:nitrogênio (C/N); e o teor de matéria mineral
(MM) em mufla a 250°C (SILVA et al., 2004). Por diferença, seguindo as
recomendações de TEDESCO et al. (1995), foram derivados os teores de: matéria
orgânica (MO); potássio (K), por análise da solução mineral através da fotometria de
chama; e fósforo (P), por análise da solução mineral através do espectrofotômetro de
absorção atômica. O potencial de hidrogênio (pH) foi determinado mediante leitura em
pH metro digital (TEDESCO et al., 1995).
A temperatura ambiente (TA) foi registrada diariamente, através de termômetro
de bulbo seco, colocado a 1 m de altura do piso. As temperaturas na superfície (TS) e
no interior das caixas (TIN) foram determinadas através de termômetro digital com
sonda Multi-Stem
®
(-50 a 150°C, ± 1°C).
Os efeitos dos tratamentos e das profundidades da cama sobre as temperaturas
na superfície e no interior da cama foram avaliados por análise de variância (ANOVA),
considerando também os efeitos das caixas, repetições e possíveis interações. A
associação entre as temperaturas na superfície e no interior das caixas, em diferentes
repetições, foi avaliada através de correlação de Pearson. Os efeitos dos tratamentos e
das profundidades da cama sobre o crescimento microbiano também foram avaliados
por ANOVA, considerando também os efeitos das caixas, repetições e possíveis
interações, com a inclusão das temperaturas e dos teores estimados na análise físico-
química como co-variáveis. Para estas avaliações, as variáveis dependentes foram
transformadas para a escala logarítmica, em função de não seguirem distribuição
92
normal. As comparações entre médias, em todos os modelos de ANOVA foram
realizadas através do teste de Tukey. Estatísticas descritivas foram geradas para as
características físico-químicas da cama, considerando diferentes profundidades,
tratamentos e repetições, porém estes dados não foram submetidos a avaliação
estatística. Todas as avaliações foram realizadas com o software STATISTIX® (2003).
RESULTADOS
Durante o experimento, a temperatura ambiente média foi de 25,8 ± 4,0°C. A
temperatura ambiente média foi de 27,0 ± 2,7°C, durante a primeira repetição, e igual a
24,7 ± 4,8°C, durante a segunda repetição. As temperaturas observadas na superfície e
no interior da cama, durante as duas repetições são mostradas na Tabela 1. Nas duas
repetições, as temperaturas no interior e na superfície da cama apresentaram elevada
correlação positiva (r = 0,99, P < 0,001, em ambas as análises).
Tabela 1. Estatística descritiva das temperaturas na superfície e no interior da cama,
em diferentes repetições.
Repetição Temperatura (°C)
Superfície Interior
n Média ± SD Amplitude Média ± SD Amplitude
Primeira 1080 29,5 ± 3,4 (18,4 – 36,8) 39,4 ± 8,8 (19,7 – 58,7)
Segunda 1080 27,5 ± 4,1 (18,2 – 40,4) 31,0 ± 6,7 (19,7 – 49,3)
Geral 2160 28,5 ± 3,9 (18,2 - 40,2) 35,2 ± 8,9 (19,7 - 58,7)
A Tabela 2 apresenta as concentrações médias das diferentes populações
microbianas em função da profundidade da cama. Bactérias mesófilas e termófilas
apresentaram maior concentração na C50 (P < 0,05) do que na C25. A concentração
das bactérias mesófilas também foi positivamente influenciada pelas co-variáveis
93
temperatura da superfície da cama e teor de N e negativamente influenciada pelo
incremento no pH (P < 0,05). Já para bactérias termófilas, a concentração seria
incrementada em função de acréscimo na temperatura na superfície da cama e no teor
de K e de redução no teor de N e na C/N (P < 0,05).
Tabela 2. Concentrações microbianas mesófilas (27° C) e termófilas (50° C), de acordo
com a profundidade da cama.
Microorganismo Temperatura Profundidade EPM
0,25 m 0,50 m
Bactérias 27 °C 5,65
B
5,91
A
0,06
50 °C 6,03
B
6,30
A
0,05
Fungos 27 °C 4,35
A
4,41
A
0,06
50 °C 4,39
B
4,99
A
0,07
Actinomicetos 27 °C 4,57
A
4,74
A
0,07
50 °C 5,04
A
5,11
A
0,07
Médias (expressas em logaritmo) seguidas por letras diferentes na linha diferem (P<
0,05).
Conforme mostrado na Tabela 2, não foi observado efeito da profundidade da
cama sobre as concentrações de actinomicetos mesófilos e termófilos, bem como de
fungos mesófilos (P > 0,05). A concentração de actinomicetos mesófilos foi
positivamente associada com a temperatura na superfície da cama e o teor de N e
negativamente associada com os teores de K e P (P < 0,05). A concentração de
actinomicetos termófilos seria aumentada em função de incremento na MM e no pH e
da redução nos teores de N e P (P < 0,05). A concentração de fungos mesófilos foi
positivamente influenciada pela temperatura na superfície da cama e negativamente
pelos teores de N, MS e MM (P < 0,05). A concentração de fungos termófilos foi menor
na C25 do que na C50 (P<0,05), sofrendo influência positiva da temperatura na
superfície da cama e do teor de K e influência negativa do teor de N (P < 0,0001).
A Tabela 3 mostra as concentrações das diferentes populações microbianas em
função das repetições. A única população microbiana cuja concentração não variou
94
entre as repetições foi a de actinomicetos termófilos (P > 0,05). A primeira repetição
apresentou maiores concentrações de bactérias mesófilas e termófilas, actinomicetos
mesófilos e fungos termófilos, enquanto que apenas os fungos mesófilos apresentaram
concentrações mais elevadas na segunda repetição (P < 0,05)
Tabela 3. Concentrações microbianas mesófilas (27° C) e termófilas (50° C), de acordo
com a repetição.
Microorganismo Temperatura Repetição* EPM
Primeira Segunda
Bactérias 27 °C 5,92
A
5,64
B
0,08
50 °C 6,29
A
6,04
B
0,06
Fungos 27 °C 3,64
B
5,12
A
0,13
50 °C 5,10
A
4,28
B
0,10
Actinomicetos 27 °C 5,11
A
4,21
B
0,11
50 °C 5,09
A
5,05
A
0,11
Médias (expressas na escala logarítmica) seguidas por letras diferentes na linha
diferem (P< 0,05). *Primeira: outubro a janeiro; Segunda: janeiro a abril.
Não foi observado efeito dos tratamentos sobre a concentração de nenhuma
microbiota mesófila e de fungos termófilos (P > 0,05) (Tabela 4). A concentração de
bactérias e actinomicetos termófilos não diferiu entre os inoculos (P > 0,05), no entanto
a concentração de bactérias termófilas no grupo controle foi inferior à observada em T2
e T3 (P < 0,05), enquanto que a concentração de actinomicetos termófilos no T1 foi
superior apenas à observada no T2 (P < 0,05).
95
Tabela 4. Concentrações microbianas mesófilas (27° C) e termófilas (50° C), de acordo
com os tratamentos.
Microorganismo Temperatura Tratamento EPM
Controle
B. cereus, v toyoii.
Enzilimp
®
Bactérias 27 °C 5,76
A
5,74
A
5,84
A
0,08
50 °C 6,02
B
6,28
A
6,21
A
0,06
Fungos 27 °C 4,50
A
4,27
A
4,37
A
0,08
50 °C 4,77
A
4,77
A
4,75
A
0,08
Actinomicetos 27 °C 4,69
A
4,63
A
4,67
A
0,08
50 °C 5,21
A
4,92
B
5,09
AB
0,08
Médias (expressas na escala logarítmica) seguidas por letras diferentes na linha
diferem (P< 0,05).
Também foi observada interação significativa entre os efeitos da profundidade da
cama e das repetições sobre a concentração de bactérias mesófilas e fungos termófilos
(Tabela 5). A concentração de bactérias mesófilas foi maior na C50 do que na C25,
somente na primeira repetição (P < 0,05), não tendo sido observadas diferenças entre
profundidades na segunda repetição (P > 0,05). A concentração de fungos termófilos foi
superior na C25 do que na C50 (P < 0,05) somente na segunda repetição, não havendo
diferenças entre profundidades na primeira repetição.
96
Tabela 5. Efeito da interação profundidade da cama x lote, sobre a concentração das
diferentes populações microbianas.
Profundidade Repetição Bactérias (27 °C) Fungos (50 °C)
0,25 m Primeira 5,68 ± 0,10
B
5,13 ± 0,12
A
Segunda 5,63 ± 0,10
B
3,65 ± 0,15
B
0,50 m Primeira 6,15 ± 0,10
A
5,06 ± 0,12
A
Segunda 5,66 ± 0,10
B
4,91 ± 0,10
A
Médias ± EPM (expressas na escala logarítmica) seguidas por letras diferentes diferem
na coluna (P< 0,05). *Primeira: outubro a janeiro; Segunda: janeiro a abril.
Os valores observados para as características físico-químicas das camas de
acordo com a profundidade da cama (Tabela 6) e dos diferentes tratamentos (Tabela 7)
não apresentaram variação numérica elevada dos diferentes parâmetros avaliados em
função da profundidade da cama e dos diferentes tratamentos. Entretanto, foram
observadas variações numéricas elevadas das características físico-químicas das
camas entre a primeira e a segunda repetição (Tabela 8). Aparentemente, houve
redução da primeira para a segunda repetição no teor de MO, MS, C, e relação C/N.
Por outro lado, os teores de MM, N, P, K e pH aparentemente sofreram elevação da
primeira para a segunda repetição.
97
Tabela 6. Estatísticas descritivas para características fisico-quimicas da cama em
função da profundidade.
Parâmetro Profundidade da cama (cm) Geral
0,50 0,25
Matéria orgânica (%) 76,0 ± 5,2 74,8 ± 5,8 75,4 ± 5,6
Matéria seca (%) 71,0 ± 8,6 65,7 ± 9,2 68,4 ± 9,2
Matéria mineral (%) 24,0 ± 5,3 25,2 ± 5,8 24,6 ± 5,6
N (%) 1,2 ± 0,4 1,3 ± 0,4 1,3 ± 0,4
P (%) 1,9 ± 1,3 1,8 ± 1,2 1,8 ± 1,2
K (%) 1,0 ± 0,4 1,2 ± 0,5 1,1 ± 0,4
C (%) 30,6 ± 1,2 31,2 ± 1,7 31,0 ± 1,5
C/N 30,4 ± 16,4 28,1 ± 16,8 29,2 ± 16,6
pH 7,3 ± 0,4 7,1 ± 0,4 7,2 ± 0,4
Tabela 7. Médias para características físico-químicas das camas em função dos
tratamentos.
Parâmetro Tratamentos
Controle
B. cereus, v toyoii.
Enzilimp®
Matéria orgânica (%) 75,1 ± 4,7 75,6 ± 5,5 75,6 ± 5,7
Matéria seca (%) 67,7 ± 9,3 69,4 ± 8,2 68,0 ± 9,1
Matéria mineral (%) 24,9 ± 5,7 24,4 ± 4,5 24,5 ± 4,8
N (%) 1,2 ± 0,4 1,3 ± 0,4 1,3 ± 0,5
P (%) 1,8 ± 1,2 1,9 ± 1,3 1,9 ± 1,3
K (%) 1,1 ± 0,4 1,1 ± 0,5 1,1 ± 0,6
C (%) 31,2 ± 1,5 30,9 ± 1,5 30,6 ± 1,3
C/N 30,8 ± 16,5 28,0 ± 16,7 28,8 ± 14,7
pH 7,1 ± 0,4 7,2 ± 0,4 7,3 ± 0,4
98
Tabela 8: Médias para características físico-quimicas das camas em função das
repetições.
Parâmetro Repetição
Primeira Segunda
Matéria orgânica (%) 79,8 ± 3,7 71,0 ± 3,1
Matéria seca (%) 72,0 ± 9,7 65,0 ± 7,1
Matéria mineral (%) 20,2 ± 3,7 29,0 ± 3,1
N (%) 1,0 ± 0,3 1,5 ± 0,3
P (%) 0,8 ± 0,5 3,0 ± 0,7
K (%) 0,7 ± 0,3 1,5 ± 0,3
C (%) 31,2 ± 1,5 27,0 ± 0,8
C/N 37,7 ± 19,7 20,8 ± 4,4
pH 6,9 ± 0,4 7,5 ± 0,3
*Primeira: outubro a janeiro; Segunda: janeiro a abril.
DISCUSSÃO
No tratamento controle, a C50 apresentou maior concentração de bactérias e
fungos termófilos, em comparação com a C25, o que é consistente com os resultados
de CONNOR (1995), PAYNE (1997) e CORRÊA et al. (2000). No entanto, a adição dos
inóculos B. cereus, var. toyoii. e Enzilimp
®
também propiciou uma maior concentração
de bactérias termófilas, em comparação com o tratamento controle, em ambas as
profundidades. Estes resultados indicam que a adição destes inóculos favoreceu o
incremento de temperatura na fase termofílica da compostagem da cama o que, caso a
faixa de conforte térmico para suínos em crescimento e terminação seja extrapolada,
pode prejudicar o conforte térmico destes animais (CONNOR, 1995; PAYNE, 1997;
99
CORRÊA et al., 2000). Adicionalmente, RINALDO et al. (2000) observaram uma
diminuição no consumo de alimento e no ganho de peso e uma pior conversão
alimentar em suínos entre 35-90 kg, criados em condições de estresse térmico, quando
comparados com animais criados em condições de termoneutralidade. Por outro lado,
estudos anteriores de nosso grupo (CORRÊA et al., 2007) sugerem que o desempenho
de crescimento de suínos criados em SPC seria similar ao observado em animais
criados em instalações convencionais e que a profundidade de 0,25 m traria potenciais
benefícios, o que concorda com os resultados deste estudo, pois, na C25, durante a
primeira repetição, a concentração de bactérias termófilas foi menor, enquanto que,
durante a segunda repetição, houve também uma redução na concentração de fungos
termófilos. Portanto, o uso de C25 pode ser uma alternativa para minimizar os efeitos
negativos da temperatura sobre o desempenho de crescimentos dos animais
produzidos em SPC. Ainda que o desempenho zootécnico possa ser, eventualmente,
inferior em animais criados em SPC, o que reduziria a remuneração recebida pelo
produtor, a redução nos custos das edificações contribuiria para a redução nos custos
totais de produção, o que pode melhorar o resultado financeiro do sistema (BRUMM et
al., 1997; MISA, 2001).
A elevada correlação positiva entre as temperaturas no interior e na superfície da
cama, bem como a influencia positiva da temperatura na superfície da cama sobre
todas as concentrações microbianas, tanto mesófilas como termófilas, indicam que o
controle das diferentes microbiotas presentes no processo de estabilização da cama
representa um ponto crítico no gerenciamento deste processo. A temperatura na
superfície da cama atua diretamente sobre o conforto dos suínos, visto que animais em
fase de crescimento e terminação passam, em média, de 60 a 80% do tempo deitados,
sendo que a superfície em contato com o piso representa aproximadamente 20% da
superfície corporal total (OLIVEIRA et al., 1999).
A elevação do teor de N foi negativamente associada com todas as
concentrações microbianas termófilas. O N pode inibir o crescimento microbiano tanto
por carência, como por excesso (WANG et al, 2004; TIQUIA 2005). Deste modo, a
elevação dos teores de N na cama pode ser uma alternativa para o controle da fase
termofílica do processo de compostagem que ocorre na cama. Além deste, um elevado
100
teor de K apresentou influência positiva sobre as concentrações de bactérias e fungos
termófilos. Assim, camas com pouca disponibilidade de K podem favorecer a inibição da
fase termofílica do processo de compostagem da cama. Portanto, a alteração de
parâmetros químicos, através da adição de fertilizante químico, pode ser utilizada para
minimizar os aspectos negativos da elevação da temperatura da cama sobre o
desempenho de suínos em crescimento e terminação.
Apesar das diferentes profundidades e da adição de diferentes inóculos nas
camas, somente foi observada variação numérica elevada das características fisico-
químicas das camas, entre a primeira e a segunda repetição. Este fato reflete a
ocorrência de uma maior concentração de nutrientes (N, P, K e MM) durante a segunda
repetição, em função do acúmulo do total de nutrientes no final desta etapa do
experimento, após a cama ter recebido os dejetos de dois lotes consecutivos de
animais. Ainda, a quebra de moléculas e a assimilação de nutrientes pela biomassa que
ocorre no interior da cama, bem como a perda de elementos da cama por volatilização,
como N por denitrificação, e C na forma de CO
2
,
também contribuem com este processo
(TANG et al, 2004).
A segunda repetição apresentou uma menor concentração de bactérias e fungos
termófilos, o que sugere uma menor temperatura nesta etapa do sistema. Assim, o
melhor desempenho zootécnico de suínos produzidos no segundo lote da mesma
cama, como observado por CORRÊA et al. (2007) poderia ser explicado por esta menor
concentração dos microorganismos termófilos nesta etapa do processo de estabilização
da cama.
CONCLUSÃO
A cama com profundidade de 0,25 m apresentou uma menor concentração de
microorganismos termófilos, em comparação com a de 0,50 m, constituindo-se em uma
alternativa promissora para o SPC. A adição de inóculos na cama intensificou a fase
termofílica, o que pode ser prejudicial ao desempenho dos suínos em fase de
101
crescimento e terminação. Portanto, o uso destes inóculos não seria recomendável
para SPC.
REFERÊNCIAS
ABIPECS, Associação Brasileira da Indústria Produtora e Exportadora de Carne Suína.
Informativo em foco, 11 p, 2006.
BARRINGTON, S.; CHOINI, D.; TRIGUI, M. et al. Compost airflow resistance.
Biosystems Engineering, v .81, p. 433–441, 2002.
BARTELS, H. Criação de suíno sobre cama. Agroecologia e Desenvolvimento Rural
Sustentável, v. 2, p.16-21, 2001.
BEATTIE, V. E.; CONNELL, N. E.; MOSS, B. W. Influence of environmental enrichment
on the behavior, performance and meat quality of domestic pigs. Livestock Production
Science. v. 65, p.71-79, 2000.
BRUMM, M.C.; HARMON, J.D.; HONEYMAN, M.S. et al. Hoop structures for grow-finish
swine. Agricultural Engineers. v. 92. p.18-24, 1997.
CAMPBELL, A.J.; VAN LUNEN, T.A.; MACLEOD, J.A. et al. Design and performance of
a swine finishing barn for production and manure research. Canadian Biosystems
Engineering v. 45, p.51-56, 2003.
CONNOR, J. Alternative housing with Canadian Biotech Shelters of some European
concepts. In: Canadian Society of Agricultural Engineering. Proceedings… Saskatoon,
Saskatchewan. 1995, v.1, p.80–85, 1995.
CORRÊA, E.K.; BIANCHI, I.; ULGUIM, R.R.; CORRÊA, M.N.; GIL-TURNES, C.; LUCIA,
T. Jr. Effects of different litter depths on environmental parameters and growth
performance of growing-finishing pigs. Livestock Science, 2007. Submetido para
publicação.
102
CORRÊA, E.K.; PERDOMO, C.C.; JACONDINO, I.F. et al. Condicionamento ambiental
e desempenho de suínos em crescimento e terminação criados sobre piso com leito de
cama. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 29, p 2072-2079, 2000.
CORRÊA, E.K. Produção de suínos sobre cama, Pelotas: Editora Signus
Comunicação Ltda., 2003, 84 p.
FERREIRA, H.A.; OLIVEIRA, M.C.; TRALDI, A.B. Efeito de condicionadores químicos
na cama de frango sobre o desempenho de frangos de corte. Arquivos Brasileiros de
Medicina Veterinária e Zootecnia. v. 56, p.542-546, 2004.
FRASER, D. The “New Perception” of animal agriculture: Legless cows, featherless
chickens, and a need for genuine analysis. Journal of Animal Science, v. 79, p. 634-
641, 2001.
FRASER, D.; PHILLIPS, P.A.; THOMPSON, B.K. et al. Effect of straw on the behavior of
growing pigs. Applied Animal Behavior Science. v. 30, p.307-318, 1991.
GENTRY J.G., MCGLONE J.J., BLANTON JR. J.R., MILLER, M.F. Alternative housing
systems for pigs: Influences on growth, composition and pork quality. Journal of
Animal Science, v. 80, p.1781-1790, 2004.
HONEYMAN, M.S. Sustainability issues of U.S. in swine production. Journal of Animal
Science, v. 74, p.1410–1417, 1996.
HONEYMAN, M.S.; HARMON. J.D. Performance of finishing pigs in hoop structures and
confinement during winter and summer. Journal of Animal Science, v.81, p.1663–
1670, 2003.
HONEYMAN, M.S. Extensive bedded indoor and outdoor pig production systems in
USA: current trends and effects on animal care and product quality. Livestock
Production Science, v. 94, p.15–24, 2005.
HUYSMAN, C.N.; GREUTINK, G.J.; VOERMANS, J.A. Experiences on 18 farms with
pigs on deep litter. In: Workshop deep litter systems for pig arming, 1, Amsterdam, 1992,
Proceedings…, Netherlands: Research Institute for Pig Husbandry, 1992, v.1, p.1-7,
1992.
ISHII, K.; TAKII, S. Comparison of microbial communities in four different composting
processes as evaluated by denaturing gradient gel electrophoresis analysis. Journal of
Applied Microbiology, v. 95, p.109-119, 2003.
103
JEPPSSON, K. Diurnal variation in ammonia, carbon dioxide and water vapor emission
from an uninsulated, deep litter building for growing/finishing pigs. Biosystems
Engineering, v. 81, p.213-223, 2002.
JONGBLOED, A.W.; LENIS, N.P. Environmental concerns about animal manure.
Journal of Animal Science, v. 76, p. 2641–2648, 1998.
JUVENAL, T.L.; MATTOS, R.L.G. O setor florestal no Brasil e a importância do
reflorestamento. BNDES, n.16, p.3-30, set. 2005.
KAPUINEN, P. Deep litter systems for beef cattle housed in uninsulated barns, Part 2:
temperature and nutrients. Journal of Agricultural Research, v. 80, p.87-97, 2001.
KLAMER, M.; BAATH, E. Microbial community dynamics during composting of straw
material studied using phospholipid fatty acid analysis. Microbiology Ecology, v. 27,
p.9-20, 1998.
MATTHEW E.H.; SAMY S.S.; TOM L.R. Characterization of bedded pack temperatures
in swine hoop structures. Journal of American Agricultural Engineer, v. 75, p. 1548-
1553, 2002.
McGLONE, J.J. Finishing pigs in less intensive production systems. In: II
Symposium International on Swine Raised Outdoors. Proceedings..., 1999, Concordia,
Brazil. 1999, p.126-136.
MIRANDA, C.R.; DARTORA, V.; CORRÊA, E.K. Observações sobre o sistema de
criação de suínos sobre leito de cama nas fases de crescimento e terminação. In: VIII
Congresso Brasileiro de Veterinários Especialistas em Suínos, 8., 1997, Foz do Iguaçu,
Anais... Foz do Iguaçu: Abraves, 1997. v.1, p. 415-417.
MIRANDA, C.R.; SANTOS FILHO, J.I. A situação dos dejetos suínos na região da
AMAUC – Santa Catarina – Brasil. In: IX Congresso Brasileiro de Veterinários
Especialistas em Suínos, 1999, Belo Horizonte – MG, Anais... Belo Horizonte, 1999, v.
1, p. 562-565.
MISA, Minnesota Institute for Sustainable Agriculture. Hogs your way: choosing a hog
production system in the upper Midwest. University of Minnesota Extension Service,
St. Paul, 2001, 188 p.
MORES, N. Linfadenite em suínos causada por micobactérias atípicas. In: Congresso
Brasileiro de Veterinários Especialistas em Suínos, 8, Anais…. Foz do Iguaçu,
104
PR,1997. Associação Brasileira de Veterinários Especialistas em Suínos, 1997. p.165-
172.
MORGAN, C.A.; DEANS, L.A.; LAWRENCE, A.B. et al. The effects of straw bedding on
the feeding and social behavior of growing pigs fed by means of single-space feeders.
Applied Animal Behavior Science, v. 58, p.23–33, 1998.
MORRISON, R.S., HEMSWORTH, P.H., CRONIN, G.M., CAMPBELL, R.G. The effect
of restricting pen space and feeder availability on the behaviour and growth performance
of entire male growing pigs in a deep-litter, large group housing system. Applied
Animal Behavior Science, v. 83, p.163–176, 2003.
OLIVEIRA, J.A.; MEUNIER-SALAÜM, M.C.; ROBIN, P.; TONNEL, N.; FRABOULE, J.B.
Analyse du comportement du porc en engraissement elevé sur litiére de sciure ou sur
caillebotis integral. Journées de Recherche Porcine en France, v. 31, p.117-123,
1999.
PAYNE, H. Low cost, straw bedded, alternative housing systems for
grower/finisher pigs: Final report for the Pig Research and Development Corporation,
Camberra, Australia, Pig Research and Development Corporation. 1997. 128 p.
PEREIRA NETO, J.T. Conceitos modernos de compostagem. Engenharia Sanitária,
v.28, p.104-109, 1989.
POND, W.G.; HOUP, K.A. The biology of the pig. Cornell: Cornell University Press.
1983. 334 p.
RICHARD, T.; HARMON, J.; HONEYMAN, M.S. et al. Hog structure bedding use, labor,
bedding pack temperature, manure nutrient content and Nitrogen leaching potential.
Swine Research Reports. v. 45, p 84-92, 1997.
RINALDO, D.; DIVIDICHB, J.; NOBLETB, J. Adverse effects of tropical climate on
voluntary feed intake and performance of growing pigs. Livestock Production Science,
v. 66, p.223–234, 2000.
SANTOS, J.R.G.; GIL–TURNES, C. Probióticos em avicultura. Ciência Rural, v. 33, p.
741-747, 2005.
SCHEEL, D.E.; GRAVES, H.B.; SHERRITT, G.W. Nursing order, social dominance and
growth in swine. Journal of Animal Science. v. 45, p.219-229, 1977.
105
SOMMER, S.G.; DAHL, P. Nutrient and carbon balance during the composting of deep
litter. Journal of Agricultural Engineers, v. 74, p.145-153, 1999.
STOOKEY, J.M.; GONYOU, H.W. The effects of regrouping on behavioral and
production parameters in finishing swine. Journal of Animal Science, v. 72, p. 2804-
2811, 1994.
SUNDRUM, A.; BUTFERING, L.; HENNING, M. et al. Effects of on-farm diets for organic
pig production on performance and carcass quality. Journal of Animal Science. v. 78,
p. 1199–1205, 2000.
TANG, J.C., KANAMORI, T.; INOUE, Y. et al. Changes in the microbial community
structure during thermophilic composting of manure as detected by quinone profile
method. Process Biochemistry, v. 39, p. 1999-2006, 2004.
TIQUIA, S.M. Microbiological parameters as indicators of compost maturity. Journal of
Applied Microbiology, v. 99, p. 816–828, 2005.
TURNER, S.P.; EWEN, M.; ROOKE, J.A. et al. The effect of space allowance on
performance, aggression and immune competence of growing pigs housed on straw
deeplitter at different group sizes. Livestock Production Science. v. 66, p. 47–55,
2000.
TURNER, C. The thermal inactivation of E. coli in straw and pig manure. Bioresource
Technology, v. 84, p. 57–61, 2002.
VINNERAS, B.; JONSSON, H. Thermal composting of faecal matter as treatment and
possible disinfection method – Laboratory scale and Pilot-scale studies. Bioresource
Technology. v. 84, p. 275-282, 2002.
WANG, P.; CHANGA, C.M.; WASTON, M.E.; DICK, C.A. Maturity indices for composted
dairy and pig manures. Soil Biology & Biochemistry. v. 36, p. 767-776, 2004.
106
CONCLUSÕES GERAIS
A cama de 0,25 m de profundidade apresentou menor concentração de bactérias
termófilas do que a cama de 0,50 m de profundidade, refletindo em uma menor
temperatura média na cama, o que pode ser benéfico para o conforto térmico de suínos
em fase de crescimento-terminação.
Sistemas de produção de suínos sobre cama com 0,25 m de profundidade
apresentaram, ao final de dois lotes consecutivos de suínos produzidos, composto com
maior valor agronômico do que o obtido com camas com 0,50 m de profundidade.
Teores elevados de N e K nas camas influenciam negativamente a concentração
de microrganismos termófilos.
A adição dos inóculos Bacillus cereus var. toyoii e EnziLimp
®
na cama é
associada com maior concentração de microrganismos.
107
REFERÊNCIAS
BARTELS, H. Criação de suíno sobre cama. Agroecologia e Desenvolvimento Rural
Sustentável, v.2, n.2, p.16-21, 2001.
CORRÊA, E.K.; PERDOMO, C.C.; JACONDINO, I.F. et al. Condicionamento ambiental
e desempenho de suínos em crescimento e terminação criados sobre piso com leito de
cama. Revista Brasileira de Zootecnia, v.29, n.06, p 2072-2079, 2000.
CORRÊA, E.K. Produção de Suínos Sobre Cama, Pelotas: Editora Signus
Comunicação Ltda., 2003, 84p.
FRASER D. The “New Perception” of animal agriculture: Legless cows, featherless
chickens, and a need for genuine analysis. Journal of Animal Science, v.79, n.3,
p.634-641, 2001.
GENTRY J. G., MCGLONE J. J., BLANTON JR. J. R., MILLER M. F. Alternative housing
systems for pigs: Influences on growth, composition, and pork quality. Journal of
Animal Science, v.80, n.2, p.1781-1790, 2004.
HONEYMAN M. S. Sustainability Issues of U.S. in Swine Production. Journal of Animal
Science, v.74, n.1, p.1410–1417, 1996.
HONEYMAN M. S.; HARMON. J. D. Performance of finishing pigs in hoop structures
and confinement during winter and summer. Journal of Animal Science, v.81, n.1
p.1663–1670, 2003
HONEYMAN, M.S. Extensive bedded indoor and outdoor pig production systems in
USA: current trends and effects on animal care and product quality. Livestock
Production Science, v.94, n.5, p.15–24, 2005.
KAPUINEN, P. Deep litter systems for beef cattle housed in uninsulated barnes, Part2:
temperature and nutrients. Juornal Agricultural Resurch, 80 (1), p.87-97. 2001.
108
MIRANDA, C.R.; DARTORA, V.; CORRÊA, E.K. Observações sobre o sistema de
criação de suínos sobre leito de cama nas fases de crescimento e terminação. In: VIII
Congresso Brasileiro de Veterinários Especialistas em Suínos, 8., 1997, Foz do Iguaçu,
Anais... Foz do Iguaçu: Abraves, 1997. v.1, p. 415-417.
MIRANDA, C.R.; SANTOS FILHO, J.I. A situação dos dejetos suínos na região da
AMAUC – Santa Catarina – Brasil. In: IX Congresso Brasileiro de Veterinários
Especialistas em Suínos, 1999, Belo Horizonte – MG, Anais... Belo Horizonte, 1999,
v.1, p.562-565.
OLIVEIRA, P.V. Comparacion des systémes d’élevage des porcs sur kitiére de sciure ou
caillebotis intégral. Thése de Docteur, n. 99-24, ENSA de Rennes, France, 272p. 1999.
TANG J. C.; KANAMORI T.; INOUE Y.; YASUTA T.; YOSHIDA S.; KATAYAMA A.
Changes in the microbial community structure during termophilic composting of manure
as detected by the quinone profile method. Process Biochemistry, v. 39 , p. 1999–
2006, 2004.
TIQUIA, S.M. Microbiological parameters as indicators of compost maturity. Journal of
Applied Microbiology, v.99, p. 816–828, 2005.
WANG, P., CHANGA, C.M., WATSON, M.E., DICK, W.A., CHEN, Y., HOITINK, H.A.J.,
2004. Maturity indices for composted dairy and pig manures. Soil Biology &
Biochemistry. 36, 767–776.
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo
