UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
CAMPUS ANÁPOLIS DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS – HENRIQUE SANTILLO
ENGENHARIA AGRÍCOLA
AMBIÊNCIA E BEM-ESTAR PARA VACAS LEITEIRAS DE ALTA PRODUÇÃO
José Maria de Moraes Oliveira
ANÁPOLIS – GO 2015
JOSÉ MARIA DE MORAES OLIVEIRA
AMBIÊNCIA E BEM-ESTAR PARA VACAS LEITEIRAS DE ALTA PRODUÇÃO
ANÁPOLIS – GO 2015
Monografia apresentada à Universidade Estadual de Goiás – Campus CET, para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Agrícola.
Área de concentração: Construções Rurais e
Ambiência.
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AGRADECIMENTOS
A Deus que sempre me conduz pelo caminho certo, mesmo quando eu teimo em querer seguir pelo errado.
Aos meus Pais que sempre me apoiaram quando eu precisei deles.
A toda minha família especialmente meus irmãos que tudo fizeram para que eu não tropeçasse pelo caminho trilhado.
À professora Doutora Roberta Passini, pela dedicação, incentivo, orientação segura e exemplo de profissionalismo a seguir, sem contar com a minha profunda admiração por ela como pessoa.
UEG – Universidade Estadual de Goiás, por me acolher e ensinar o caminho acadêmico com tanto empenho.
A todos os amigos que contribuíram para que vencêssemos os obstáculos do caminho. A todos que de certa forma contribuíram com um tijolinho no alicerce da vida.
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AGRADEÇO
“Para nós os grandes homens não são aqueles que resolveram os problemas, mas aqueles que os descobriram” (Albert Schweitzer).
v DEDICO.
Aos meus pais
Jurandir e Maria Moraes,
Que não só me deram a vida, como constantemente me ensinam a desfrutá-la com muita fé e muita força.
Ao meu tio,
José Teodoro, (in memoriam).
vi SUMÁRIO RESUMO ... VIII 1 INTRODUÇÃO ... 9 2 OBJETIVOS ... 11 3 REVISÃO DE LITERATURA ... 12
3.1 IMPORTÂNCIA DA BOVINOCULTURA LEITEIRA NACIONAL E MUNDIAL ... 12
3.2 CLIMA E VARIÁVEIS METEOROLÓGICAS ... 12
3.3 TEMPERATURA DO AR OU TEMPERATURA DO BULBO SECO ... 13
3.4 UMIDADE RELATIVA DO AR ... 13
3.5 RADIAÇÃO SOLAR ... 14
3.6 VENTOS ... 14
3.7 MECANISMO DE CONTROLE TERMICO ... 15
3.7.1Condução ... 15 3.7.2Convecção ... 15 3.7.3Radiação ... 16 3.7.4Evaporação ... 16 3.8 MODIFICAÇÕES FISIOLÓGICAS ... 17 3.9 ASPECTOS FISIOLÓGICOS ... 17 3.9.1Temperatura retal ... 17 3.9.2Frequência respiratória ... 18
3.9.3Temperatura da superfície do pelame ... 19
3.10 ZONA DE CONFORTO TÉRMICO ... 20
3.11 ESTRESSE CALÓRICO ... 22
3.12 INDICES DE CONFORTO TÉRMICO ... 22
3.13 INDICE DE TEMPERATURA E UMIDADE (ITU) ... 22
3.14 TEMPERATURA DE GLOBO NEGRO (Tgn) ... 23
3.15 ITGU (ÍNDICE DE TEMPERATURA DE GLOBO NEGRO E UMIDADE) ... 24
3.16 CTR (CARGA TÉRMICA DE RADIAÇÃO) ... 24
3.17 ICT (ÍNDICE DE CARGA TÉRMICA) ... 24
3.18 ENTALPIA ... 25
3.19 INDICADORES DE BEM-ESTAR E CONFORTO ANIMAL ... 25
3.19.1 Bem-estar animal... 25
3.19.2 Interação homem-animal ... 26
3.20 ESTRATÉGIAS PARA REDUZIR O EFEITO DO ESTRESSE... 27
3.20.1 Cruzamento para melhorar a adaptabilidade (melhoramento genético) ... 27
3.20.2 Sistema de climatização para bovinos leiteiros ... 28
3.20.3 Sombreamento ... 28
3.20.4 Sombreamento Artificial ... 29
3.20.5 Tela de polipropileno ... 30
3.20.6 Cimento amianto (fibrocimento) ... 31
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3.21 SISTEMAS DE PRODUÇÃO ... 32
3.21.1 Sistema “Free-stall” ... 32
3.21.2 Sistema Compost Barn ... 32
3.22 SALA DE ESPERA ... 34
3.23 AMBIÊNCIA ... 36
3.23.1 Ventilação... 36
3.23.2 Resfriamento adiabático evaporativo ... 36
3.23.3 Nebulização ... 37
3.23.4 Aspersão ... 38
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 40
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RESUMO
O uso de recursos de climatização é muito importante para se conseguir temperaturas adequadas à produção dentro das instalações, tendo sempre como parâmetro de referência as condições exteriores. Vacas em lactação são particularmente sensíveis ao estresse térmico, devido à função produtiva especializada e alta eficiência na utilização dos alimentos, apresentando um metabolismo mais acelerado, com maior produção de calor endógeno sendo, então, mais susceptível às ações do meio. No entanto, quanto maior for esse potencial produtivo dos animais, maior será, também, sua sensibilidade à inadequação do ambiente. Obter níveis de conforto térmico dentro das instalações é uma das premissas para se atingir boas níveis de produção. A ambiência e bem-estar para bovinos leiteiros têm como objetivos obter a máxima eficiência produtiva, reprodutiva e maiores retornos econômicos na pecuária. Os efeitos adversos do ambiente sobre os animais devem ser evitados, pois as respostas fisiológicas em função do ambiente ao quais os animais são expostos estão associadas ao atraso ou decréscimo na quantidade e na qualidade da produção. O conhecimento das respostas ou adaptações fisiológicas dos animais relacionados ao ambiente térmico nos permite a tomada de medidas e/ou alteração de manejo, instalações e climatizações do ambiente, objetivando diminuir o estresse dos animais, maximizando a atividade. Para isso precisamos fazer uso do conhecimento sobre zona de conforto térmico para bovinos (ZTN), mecanismos de termorregulação, indicadores de bem-estar e conforto animal, bem como aos aspectos relacionados a ambiência, como arborização, sombreamento natural e artificial, ventilação, resfriamentos adiabáticos evaporativos, aspersão e nebulização.
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1 INTRODUÇÃO
A agricultura e a pecuária têm passado por inúmeras transformações, tornando a atividade cada vez mais competitiva e exigindo do produtor maior nível de especialização, capacidade de gerenciamento e profissionalismo. A viabilização da atividade leiteira, com a obtenção de lucro satisfatório, está sempre em risco em decorrência de diversos fatores que definem a produção de leite (IBGE, 2007).
O agronegócio do leite ocupa posição de destaque na economia brasileira, sendo grande a expectativa, nesta década, de continuar o crescimento da produção e da produtividade, com índices maiores do que aqueles alcançados nos últimos anos. O leite está entre os seis primeiros produtos mais importantes da agropecuária nacional, ficando à frente de produtos tradicionais como café beneficiado e arroz. O leite e seus derivados desempenham relevante papel no suprimento de alimentos e na geração de emprego e renda para a população (IBGE, 2007).
A pecuária leiteira enfrenta constantes desafios diante da economia brasileira, e ainda apresenta problemas, desde falta de informação até o descaso. A informação é cada vez mais importante no agronegócio, seja na produção propriamente dita, seja para a análise e identificação de problemas. A inserção competitiva do agronegócio brasileiro no mercado mundial exige, cada vez mais, que a informação ao longo da cadeia esteja disponível. Os bovinos, em especial os de aptidão leiteira, devido ao seu grande consumo de alimentos, apresentam um aumento na produção de calor metabólico, com consequente dificuldade de equilíbrio térmico quando submetidos a condições de calor ambiental (AZEVEDO et al., 2005).
O fator climático é uma das condições que influenciam a produtividade de vacas leiteiras. No Brasil, a produtividade é afetada pelas dificuldades de adaptação das vacas de raças leiteiras europeias ao seu clima. Neste contexto, o uso de tecnologias como os sistemas de climatização constitui uma alternativa para minimizar os efeitos das condições desfavoráveis do ambiente para o animal (PERISSINOTTO e MOURA, 2007).
Além da temperatura do ar, a radiação solar direta e a umidade relativa do ar exercem influência sobre a produção. A combinação de altas temperaturas com elevada umidade do ar pode deprimir o desempenho de vacas leiteiras (NAÄS, 1998). Para equilibrar sua temperatura interna quando submetido à condição desfavorável de conforto, um dos mecanismos que o animal utiliza é a diminuição do consumo alimentar, com consequente alteração na produção de leite, devido às suas necessidades nutricionais não serem atendidas.
10 O Sistema de Resfriamento Adiabático Evaporativo (SRAE) é um sistema que associa a ventilação com a umidificação do ar, e vem sendo empregado na climatização de instalações para bovinos leiteiros, apresentando resultados satisfatórios na redução da temperatura interna da instalação e melhorando as condições de conforto (ALMEIDA et al., 2010; ARCARO et al., 2005; CAMPOS et al., 2005).
Conhecer o comportamento dos bovinos leiteiros é uma das formas de auxiliar o entendimento de sua fisiologia e contribuir para elaboração de novas técnicas de manejo que proporcionem aos animais maior conforto, possibilitando melhoria na produtividade.
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2 OBJETIVOS
Os objetivos deste trabalho foram avaliar e discutir aspectos relacionados à ambiência e conforto térmico para vacas de alta produção, em sistemas intensivos de produção de leite.
Proporcionar ao leitor o conhecimento das respostas ou adaptações fisiológicas dos animais relacionados ao ambiente térmico, permitindo a tomada de decisões, bem como a alteração de manejo, instalações e equipamentos, objetivando diminuir o estresse dos animais e maximizando a eficiência produtiva.
Discutir aspectos relacionados às modificações ambientais, emitindo conceitos sobre zona de conforto térmico para bovinos (ZTN), mecanismos de termorregulação, indicadores de bem-estar, conforto animal e ambiência (arborização e sombreamento natural e artificial, ventilação, resfriamento adiabáticos evaporativos, como aspersão e nebulização).
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3 REVISÃO DE LITERATURA
3.1 IMPORTÂNCIA DA BOVINOCULTURA LEITEIRA NACIONAL E MUNDIAL
A cadeia produtiva de leite no Brasil é de grande relevância para a economia do país, importância essa que pode ser comprovada pelo fato do Brasil ocupar a quinta posição entre os maiores produtores de leite do mundo, em 2011 com um rebanho leiteiro de 23.508.605 animais. O país produziu 32.296.120.000 litros de leite, 5% superior ao ano anterior, a produtividade também cresceu de 1.340 litros/vaca/ano para 1.374 litros/vaca/ano em relação aos dois anos (EMBRAPA, 2011). Entretanto, essa produtividade ainda reflete no mercado nacional, necessitando que o país importe produtos lácteos para suprir a demanda interna.
Para reverter esse quadro, observa-se um crescimento da utilização de raças especializadas com destaque para a raça Holandesa e seus cruzamentos com outras raças como o Gir Leiteiro (ALMEIDA, 2009), comprovado pelo aumento da comercialização de sêmen de raças leiteiras, que era de 2,4 milhões em 1995, evoluindo para 4,9 milhões de doses de sêmen comercializadas em 2012, sendo a raça Holandesa e Jersey com mais 70% desse mercado (ASBIA, 2013).
A raça Holandesa é a mais utilizada na produção de leite por ser a de maior especialização leiteira e a que foi mais selecionada para essa finalidade. Porém, os animais da raça Holandesa, bem como os animais de todas as demais raças de origem europeia e seus cruzamentos, são mais exigentes em termos de cuidados, de conforto, de manejo e também são os que mais sofrem com as condições tropicais (MIRANDA e FREITAS, 2009).
3.2 CLIMA E VARIÁVEIS METEOROLÓGICAS
Segundo Rolim et al. (2007) entende-se clima como as condições atmosféricas médias de certa região influenciando diretamente a maioria das atividades humanas, em especial a agropecuária, definindo sua produtividade. Sendo o mesmo composto por uma série de componentes denominados de elementos climáticos (SILVA, 1994). Esses elementos climáticos são grandezas meteorológicas que variam com o tempo e o espaço, como exemplo, tem-se a temperatura do ar, a umidade relativa, o vento, a precipitação pluviométrica, a radiação de ondas curtas e longas e a nebulosidade (FERREIRA, 2005).
13 3.3 TEMPERATURA DO AR OU TEMPERATURA DO BULBO SECO
A temperatura do ar é uma unidade de medida que quantifica a agitação de moléculas de ar quando a radiação solar atinge a superfície da terra. Quanto maior a agitação das moléculas, maior será a unidade de temperatura. Na mensuração dessa grandeza são utilizados os termômetros analógicos ou digitais de bulbo seco (SILVA, 2008).
Existem alguns fatores primordiais que influenciam na temperatura do ar, os considerados mais importantes são: latitude, época do ano, hora do dia, altitude, concentração de gases aerossóis e características físicas da superfície do solo (SILVA, 2008).
O efeito da latitude sobre a temperatura está associado ao fato de que, quanto mais próximo um ponto na superfície do globo terrestre estiver da linha do equador, maior será a quantidade de radiação recebida, quanto mais alta a latitude e, portanto, mais próximo se esteja das regiões polares, menor é a incidência de radiação solar, e assim mais baixa serão as temperaturas (BAÊTA e SOUZA, 2010).
O efeito da hora do dia sobre a temperatura é naturalmente devido à rotação da terra e é denominado de variação nictemeral (ciclo exato de 24 horas), sendo que a época do ano influencia devido à inclinação do eixo terrestre em relação ao plano da eclíptica, o que faz com que um determinado ponto da superfície da terra fique em diferentes posições quanto à radiação solar, conforme a localização do planeta na sua órbita (SILVA, 2008).
3.4 UMIDADE RELATIVA DO AR
No processo de evaporação, existe uma atuação das moléculas de vapor sobre a massa líquida. Essa pressão é denominada de pressão de vapor (Pv), contudo, considerando um ambiente fechado onde há água em evaporação, quando o sistema líquido-vapor atingir o equilíbrio o ambiente atingiu a pressão de saturação (Ps) (COSTA, 2003).
Então, a umidade relativa (UR) do ar é a razão entre a pressão parcial de vapor (Pv), exercida pelas moléculas de água presentes no ar, e a pressão de saturação (Ps), na mesma temperatura, sendo normalmente expressa em porcentagem (LOPES, 2008).
A umidade relativa do ar tem importância relevante quando a temperatura ambiente supera o valor máximo de conforto para o animal (Temperatura crítica superior), pois o ambiente saturado inibe a evaporação da água através da pele e do trato respiratório (PIRES e CAMPOS, 2004; FERRO et al., 2010).
14 3.5 RADIAÇÃO SOLAR
A radiação é a transferência de energia térmica através de ondas eletromagnéticas, que constituem uma fração do espectro eletromagnético, a qual se estende desde o final da faixa de luz visível até o início da faixa de micro-ondas. A principal fonte de radiação é o sol, sendo que da quantidade total de radiação solar que penetra a atmosfera, 30% é refletida pelas nuvens, 33% absorvida ou dispersa na atmosfera e 6% refletida pelas superfícies, restando 31% para ser absorvida pelas superfícies (SILVA, 2000).
A radiação é um componente significativo do ambiente térmico, exercendo influência acentuada no processo de transferência de calor animal-ambiente. A avaliação completa do conforto animal depende, em grande parte, da quantificação desse fator (SOUZA et al., 2002).
Para medir as grandezas envolvidas nessa quantificação, vários instrumentos específicos são utilizados, dentre os quais se destaca o termômetro de globo negro, que constitui forma prática e eficiente de isolar a temperatura radiante média de outros fatores do ambiente térmico (SOUZA et al., 2002).
3.6 VENTOS
Vento é o movimento do ar na atmosfera oriundo das diferenças de pressão atmosférica. As causas dessas diferenças de pressão estão relacionadas com a radiação solar e os processos de aquecimento de massas (FERRO et al., 2010).
A radiação solar é convertida em quatro formas diferentes: interna, geopotencial, latente e cinética. A energia interna é a energia proveniente do movimento molecular (ou calor); a energia geopotencial é incrementada quando o ar se resfria e desce em direção à superfície terrestre; a energia latente é representada pela energia estocada na atmosfera no vapor de água; a energia atmosférica total é a soma das três formas acima, contudo, uma parte da mesma é convertida em energia cinética, a qual resulta no deslocamento de massas atmosféricas. Há uma constante transformação de uma forma de energia em outra na atmosfera (SILVA, 2008).
Na produção animal, a movimentação do ar, seja pela movimentação natural ou artificial, é de grande importância, pois a mesma é responsável pela diluição e remoção de contaminantes no ar até limites higienicamente admissíveis. Outro aspecto importante é o efeito benéfico da ventilação
15 na remoção do vapor de água, provenientes da transpiração dos animais dentro de uma instalação (BAÊTA e SOUZA, 2010).
3.7 MECANISMO DE CONTROLE TERMICO
O processo de termólise (perda de calor) em que ocorrem as trocas de energia na forma de calor, entre o animal e o ambiente externo, pode ser de forma sensível ou latente. As trocas de calor sensível, por condução, convecção e radiação, são determinadas por fluxo de calor causado por gradientes de temperatura. Os fluxos de calor latente são causados por gradientes de pressão de vapor d’água, através da evaporação (VILELA, 2008).
3.7.1 Condução
As perdas de calor por condução ocorrem por meio do contato físico do corpo do animal com uma temperatura inferior de alguma superfície, sendo que, para bovinos de leite, a ocorrência mais comum dessas trocas é por meio de lagoas, barro ou piso cimentado (SOUZA, 2003). No fluxo de calor condutivo, uma molécula quente do corpo considerado, choca-se com uma molécula vizinha, com temperatura inferior, e transfere parte de sua energia cinética a esta molécula, e assim por diante, tendendo ao equilíbrio (BAÊTA e SOUZA, 2010).
A condução é a forma de troca de calor sensível que tem menos contribuição no processo de termólise pelo animal, por necessitar de contato com uma superfície de temperatura inferior (HARDY, 1981).
3.7.2 Convecção
É uma forma de transferência de calor do animal para o ambiente, na qual o ar, em contato com a superfície aquecida (epiderme), é aquecido, e como o ar quente é menos denso, sobe, sendo substituído por um ar mais frio, o que causa pequenas correntes convectivas próximas à superfície da pele, mantendo assim um gradiente de temperatura entre a pele e o ar (KADZERE et al., 2002).
A convecção difere da condução por existir translocação de moléculas, e ainda porque o calor trocado depende da temperatura da superfície corporal, além de sua característica e tamanho (BAÊTA e SOUZA, 2010).
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3.7.3 Radiação
Outra via de troca térmica é a radiação, onde, de acordo com Machado (1998), a perda ocorre quando o animal transfere o seu calor para o meio ambiente por meio de ondas eletromagnéticas.
As ondas térmicas são geradas porque as moléculas dos corpos possuem energia interna, as quais são emitidas em função das variações no conteúdo de energia dos corpos. Sempre que um corpo recebe energia radiante, há acréscimo de sua carga interna e, por essa razão, a temperatura aumenta ocorrendo também o processo inverso (KADZERE et al., 2002).
Em seus estudos, Gebremedhin e Wu (2001) observaram que, quando a temperatura da superfície corporal de vacas holandesas encontrava-se abaixo da temperatura média radiante do ambiente, houve um ganho de calor por radiação nesses animais.
Assim, para se evitar o maior ganho de calor por radiação solar, é necessário o fornecimento de sombra, seja ela natural ou artificial. De acordo com Schutz et al. (2009), vacas leiteiras na época do verão mostram preferências por locais sombreados, os quais fornecem maior proteção contra a radiação solar.
3.7.4 Evaporação
Geralmente, em um ambiente tropical, o mecanismo físico de termólise considerado mais eficaz é o evaporativo, por não depender do diferencial de temperatura entre o organismo e o ambiente (VILELA, 2008).
Baêta e Souza (2010) afirmaram que, quando um animal se encontra em um ambiente térmico estressante, à medida que a temperatura corporal dele se aproxima da temperatura ambiente, as trocas de calor sensível deixam de ser efetivadas no balanço homeotérmico, pois o gradiente de temperatura torna-se pequeno, reduzindo sua eficácia, havendo necessidade de utilização das trocas de calor latente.
Para vacas Holandesas manejadas em ambiente tropical, a evaporação torna-se o principal mecanismo termolítico quando a temperatura do ar se eleva acima de 30°C, com baixa umidade relativa do ar, podendo ser responsável por até de 80% do fluxo total de calor latente.
Confirmando essa informação, Maia et al. (2005), ao estudarem a perda de calor latente em vacas Holandesas, verificaram que entre 10 e 20°C a evaporação cutânea é responsável por 20 a 30% da perda total de calor, sendo o restante eliminado sob a forma de calor sensível. Entretanto,
17 quando a temperatura do ar se encontrava em torno de 34ºC, a perda de calor sensível se tornava pouco efetiva e a evaporação cutânea respondia por, cerca de, 85% da termólise total.
3.8 MODIFICAÇÕES FISIOLÓGICAS
O primeiro mecanismo acionado para perda de calor é a vasodilatação, o segundo é a sudorese e o próximo é a respiração, sendo o aumento na frequência respiratória (FR) o primeiro sinal visível do estresse pelo calor. O aumento ou a diminuição da FR depende da intensidade e da duração do estresse a que os animais estão submetidos (MARTELLO, 2006).
Quando os mecanismos de termólise dos animais homeotérmicos não são eficientes, o calor metabólico somado com o calor recebido do ambiente torna-se maior que a quantidade de calor corporal, como consequência tem-se um aumento da temperatura retal dos animais. Com a temperatura corpórea elevada, o organismo reage aumentando a sudorese e a frequência respiratória para eliminar o excesso de calor (MORAIS et al., 2008).
Animais submetidos a estresse térmico reduzem o número de refeições diárias, a duração das refeições e o consumo de matéria seca (MS) por refeição. Altas temperaturas reduzem a frequência de alimentação durante as horas mais quentes do dia, aumentando a frequência nas primeiras horas da manhã e no final da tarde. O consumo de água também é influenciado pelo estresse térmico, sendo maior nas horas mais quentes do dia (DAMASCENO et al., 1999).
3.9 ASPECTOS FISIOLÓGICOS
3.9.1 Temperatura retal
A temperatura corporal resulta do equilíbrio entre o ganho e a perda de calor do corpo, isto é, a quantidade de calor produzida no organismo, ou por ele absorvida, e a quantidade liberada para o ambiente. A temperatura corporal é um evento biológico de ocorrência periódica, obedecendo a um ritmo circadiano, ou seja, que se repete a cada 24 h, com a máxima entre 1 7 h e 19h e a mínima entre 4h e 6h (BACCARI JÚNIOR, 2001). A capacidade do animal de resistir às condições de estresse calórico tem sido avaliada fisiologicamente por alterações na temperatura retal (TR) e frequência respiratória (FR).
O equilíbrio entre o ganho e a perda de calor do corpo pode ser inferido pela temperatura retal. A medida da temperatura retal é usada frequentemente como índice de adaptabilidade
18 fisiológica aos ambientes quentes, pois seu aumento indica que os mecanismos de liberação de calor tornaram-se insuficientes (MARTELLO et al., 2004).
Segundo Martello et al. (2002), a temperatura retal sofre interação com a hora do dia, apresentando maior valor durante o período da tarde em relação ao da manhã, variando também com a categoria animal analisada, sendo que as novilhas apresentam, na maior parte do dia, temperatura retal maior em comparação às vacas.
Nas condições de termoneutralidade, a TR de bovinos holandeses apresentou correlação mais alta (0,96) com a hora do dia, do que com a temperatura do ar (0,71), no período das 8 às 18h. A partir das 15h, a temperatura do ar começou a cair, enquanto a TR continuou a aumentar, mostrando que, durante o dia, esta se eleva em função do metabolismo animal e não propriamente da temperatura ambiente (BACCARI JÚNIOR et al., 1979).
A TR normal da vaca leiteira, em termoneutralidade e em repouso varia, geralmente, entre 38,0°C e 39°C (PERISSINOTTO e MOURA, 2007).
3.9.2 Frequência respiratória
Na defesa contra o estresse pelo calor, os bovinos recorrem a mecanismos adaptativos fisiológicos de perda de calor corporal para tentar evitar a hipertermia. Assim, aumentam a FR, apresentando taquipnéia, como complemento ao aumento da taxa de produção de suor (taxa de sudorese), constituindo ambos, importantes meios de perda de calor do corpo por evaporação (termólise evaporativa respiratória e cutânea). A taquipnéia é o primeiro sinal visível como resposta ao estresse pelo calor, embora se situe em terceiro lugar na sequência dos mecanismos de adaptação fisiológica, pois a vasodilatação periférica e o aumento da sudorese ocorrem previamente (BACCARI JÚNIOR, 2001).
A perda de calor pelo trato respiratório, assim como pela pele, implica em um processo de mudança de estado físico, de líquido para vapor, o que ocorre com o ar umedecido nas vias respiratórias superiores, assim como o suor. Tal processo se torna possível devido ao calor latente de vaporização. O gasto de energia despendido pelas vacas para eliminar calor do corpo, principalmente pelo aumento da FR e, também, pelo trabalho das glândulas sudoríparas para produzir mais suor, é um dos fatores que explicam a menor produção de leite sob estresse térmico, pois parte da energia do organismo é desviada do processo produtivo para a manutenção do equilíbrio fisiológico (BACCARI JÚNIOR, 2001).
19 Segundo Hahn et al. (1997), a frequência de 60 mov.min-1 indica animais com ausência de estresse térmico ou estresse mínimo; contudo, quando esta frequência ultrapassa 120 mov.min-1 reflete uma carga excessiva de calor e, acima de 160 mov. min-1, medidas de emergência devem ser tomadas, como, por exemplo, molhar os animais.
Azevedo et al. (2005), trabalhando com vacas leiteiras de 3 grupos genéticos: 1/2, 3/4 e 7/8 Holandês-Zebu (HZ), observaram elevação da FR dos três grupos genéticos no período de verão; enquanto que a TR, no mesmo período, só se elevou nas vacas 3/4 e 7/8 Holandês-Zebu.
3.9.3 Temperatura da superfície do pelame
A habilidade dos bovinos em resistir aos efeitos negativos do estresse térmico depende da sua adaptação genética e fisiológica ao ambiente. Um dos principais atributos que afetam a resistência desses animais ao calor é a superfície cutânea (MAIA, 2002).
O pelame representa a fronteira entre o ambiente e o corpo dos animais, podendo, desta forma, influenciar o balanço térmico. O papel termorregulador do pelame pode ser dividido em dois componentes: proteção contra o excesso de absorção da radiação solar e dissipação do calor da superfície do animal (SILVA, 2000). As diferenças verificadas na atividade metabólica dos tecidos fazem com que a temperatura não seja homogênea no corpo todo e apresente variações de acordo com a região anatômica. A superfície corporal apresenta temperatura variável e mais sujeita às influências do ambiente externo (SILVA, 2000). Segundo Martello et al. (2002), a temperatura da pele de vacas Holandesas alojadas em instalações climatizadas pode variar de 31,6°C (às 6h) a 34,7°C (às 13h), sem indicar estresse térmico animal.
A pele protege o organismo do frio e do calor e sua temperatura depende, principalmente, das condições de temperatura ambiente, umidade e características fisiológicas como vascularização e evaporação do suor. Desta forma, contribui para a manutenção da temperatura corporal mediante trocas de calor com o ambiente (BACCARI JÚNIOR, 2001). Segundo Cappa et al. (1989), a temperatura da pele de vacas Holandesas em lactação, medida em dois ambientes térmicos, com temperatura do ar entre 27 e 28°C (condição quente) e entre 23 e 24°C (condição fria), foram da ordem de 37,59 e 36,75°C, respectivamente.
Os animais com superfície externa pigmentada e escura são mais sujeitos ao estresse pelo calor que os de coloração clara; os primeiros apresentam maior absortividade da radiação solar, armazenando, assim, maior quantidade de energia térmica do que os animais com coloração clara.
20 Esta última apresentaria maior refletividade, o que tem levado a maioria dos pesquisadores a aceitar a vantagem adaptativa dos pelames claros nos ambientes tropicais (SILVA FILHO, 2013).
Segundo Arcaro Júnior et al. (2005), a temperatura da pele da região da cabeça, do dorso e da glândula mamária foi menor nas vacas submetidas a ventilação forçada e aspersão na sala de espera, durante 30 minutos, quando comparada à das vacas submetidas apenas a ventilação. A região da cabeça apresentou diminuição média de 4,2°C. Na região do dorso essa diminuição foi de 2,8°C e, na glândula mamária, de apenas 1,0°C.
Segundo Baccari Júnior (2001), quando a temperatura da pele é mais elevada que a do ambiente, o organismo cede calor às moléculas de ar, dando início a uma troca térmica. Quando a temperatura do ambiente onde a vaca se encontra diminui, o animal dissipará mais calor, resfriando a sua temperatura corporal, o que explica a diminuição da temperatura da cabeça, dorso e glândula mamária verificada nos animais submetidos ao tratamento ventilação forçada e aspersão na sala de espera (ARCARO JÚNIOR et al., 2005).
É importante ressaltar que os efeitos evaporativos e convectivos na perda de calor não são facilmente separáveis. Assim, a velocidade do ar é um fator importante que influencia o processo de transferência evaporativa (KADZERE et al., 2002).
3.10 ZONA DE CONFORTO TÉRMICO
Conforto térmico traduz uma situação em que o balanço térmico é nulo, isto é, o calor que o organismo do animal produz, mais o que ele ganha do ambiente, é igual ao calor perdido por intermédio da radiação, da convecção, da condução, da evaporação e do calor contido nas substâncias corporais eliminadas. Se isso não ocorre, o animal se defende por mecanismos de termorregulação, com o objetivo de ganhar ou perder calor para o ambiente em que está inserido (ARAÚJO, 2001).
A zona de conforto térmico (ZCT) ou zona de termoneutralidade (ZTN) é determinada pela faixa de temperatura ambiental em que o animal mantém constante sua temperatura corporal com mínimo de esforço dos mecanismos termorregulatórios. Os limites da zona de conforto térmico são a temperatura crítica superior (TCS) e a temperatura crítica inferior (TCI). Abaixo da TCI, a vaca entra em estresse pelo frio, acima da TCS, constitui estresse por calor (TAPKI e SAHIN, 2006).
A zona termoneutra é uma faixa de temperatura estreita, denominada zona ótima para o desempenho e saúde animal, na qual o animal não sofre estresse térmico e a utilização dos nutrientes da dieta é otimizada, a temperatura corporal, a frequência respiratória e a ingestão de
21 alimentos são normais, não ocorrendo sudação, com máxima eficiência produtiva (BACCARI JÚNIOR, 1998).
Ao ultrapassar a TCS, começam a atuar os primeiros mecanismos de termorregulação, como vasodilatação periférica, sudorese e taquipnéia. Na persistência dessa situação de estresse térmico, os mecanismos de termorregulação intensificam-se, e o animal busca reduzir seu metabolismo por meio da depressão da atividade da tireóide. Tal evento está associado à diminuição da ingestão de alimentos e mobilização das reservas corporais. Entretanto, irá ocorrer um momento em que os mecanismos de defesa se tornam insuficientes, ocorrendo um quadro de hipertermia acentuada que, se persistir durante algumas horas, provoca a morte do animal por hipertermia (HAFEZ, 1973).
A TCS, para vacas de origem europeia em lactação, se situa entre 25 e 27°C, podendo variar para mais ou para menos, dependendo da adaptação do animal, do tempo de exposição e do nível de produção (BAÊTA e SOUZA, 2010). Entretanto, segundo Hafez (1973), a TCS para vacas em lactação das raças Pardo-Suíça e Jersey pode chegar a 27° e 29ºC, respectivamente, e segundo Tapki e Sahin (2006), vacas em lactação preferem temperaturas entre 5 a 25°C, havendo, assim, na literatura, valores bastantes variáveis.
As raças zebuínas são mais tolerantes ao calor, por originarem-se de ambiente tropical da Índia onde o clima é quente e úmido, como observado na Península de Kathiawar, berço das raças Gir e Guzerá, tendo esses animais a TCS de 35°C, de acordo com Pereira (2005).
Perissinotto e Moura (2007) avaliaram que a zona de conforto térmico para vacas Holandesas em lactação, em termos de temperatura do ar, varia de 4 a 26°C. Para vacas zebuínas a temperatura crítica superior pode variar entre 30°C e 35°C (BIANCA, 1965).
Dikmen e Hansem (2009), baseando-se na avaliação de hipertermia através da temperatura retal, determinaram o valor de 28,4°C para temperatura crítica superior, sendo que Berman et al. (1985), avaliando vacas da raça Holandesa em lactação em Israel, estipularam o valor de 25°C para temperatura crítica superior.
Quando há uma combinação de variáveis ambientais em que a temperatura efetiva do ambiente é mais elevada que a faixa de temperatura da zona termoneutra do animal, acontece o estresse calórico (THATCHER et al., 2010).
22 3.11 ESTRESSE CALÓRICO
O estresse calórico acontece quando as altas temperaturas aliadas à alta produção de calor metabólico resultam em um estoque de calor corporal excedente, e o animal não consegue eliminar esse excedente para o ambiente (AZEVEDO e ALVES, 2009).
Esse fator depende principalmente da oscilação da temperatura durante o dia e a noite. Se a temperatura a noite não for menor que 21°C por um tempo de três a seis horas, o animal não tem capacidade suficiente de perder todo o calor que foi adquirido durante o dia anterior (SILANIKOVE, 2000).
No metabolismo animal, a homeotermia aparece como prioridade à frente das funções produtivas, desta forma, um dos pontos comprometidos devido ao estresse calórico são a produção leiteira e a reprodução (SILVA FILHO, 2013).
Passini et al. (2009), estudando vacas mantidas em estresse térmico (31,5oC) ou em conforto (19,1oC), observaram redução de 22% no consumo de matéria seca total nos animais submetidos ao estresse, quando comparados aos mantidos em temperatura de conforto, relatando ainda reduções de 24% no consumo de fibras e 21% para Nutrientes Digestíveis Totais nas condições de estresse térmico, além da redução da digestibilidade da proteína bruta, amido e energia bruta na ordem de 55%, 44% e 52%, respectivamente.
3.12 INDICES DE CONFORTO TÉRMICO
Tradicionalmente, utilizava-se somente a temperatura do ar para o controle do ambiente, essa metodologia apresentava problemas por não se tratar de um método interativo com as necessidades dos animais, pois a temperatura do ar exclusivamente, não representa o ambiente térmico como um todo (PERISSINOTO, 2007).
Atualmente, os índices de conforto térmico apresentam em uma única variável a síntese de diversos fatores que caracterizam o ambiente térmico, por isso permitem comparações do desempenho de diferentes modelos de instalações, em razão do maior número de variáveis envolvidas (SOUZA, 2008; ARAUJO, 2001).
3.13 INDICE DE TEMPERATURA E UMIDADE (ITU)
A ITU ou Índice de Temperatura e Umidade traduz em um único valor os efeitos associados da temperatura do ar e umidade relativa. É o índice mais utilizado pela maioria dos
23 pesquisadores para avaliação do conforto em animais, já que é de fácil obtenção (BUFFINGTON et al., 1981).
O índice de temperatura e umidade (ITU) foi desenvolvido originalmente por Thom (1959) para estimar a sensação de conforto térmico de humanos em diferentes temperaturas e umidades relativas do ar, sob baixas velocidades do vento.
Existe uma divergência sobre o limite crítico do ITU para bovinos leiteiros. Pires e Campos (2004) sugerem a seguinte classificação, de acordo com os valores observados:
o Menores ou iguais a 70: Normal (os animais encontram-se numa faixa de
temperatura e umidade ideal para seu desempenho produtivo);
o 70 a 72: Alerta (as condições climáticas estão no limite para o bom desempenho
produtivo);
o 73 a 78: Alerta e acima do índice crítico para produção de leite (nesta faixa o
desempenho produtivo está comprometido);
o 79 a 82: Perigo (as funções orgânicas dos animais estão comprometidas);
o Acima de 82: Emergência (providências devem ser tomadas).
Thatcher et al. (2010) reportam valores maiores, avaliando que ITU menor que 72 corresponde à faixa de termoneutralidade para os bovinos, e somente quando o ITU for superior a 88 é que o ambiente poderia ser classificado como emergência.
Embora o ITU seja o índice mais utilizado, ele pode não descrever completamente o nível de estresse calórico em ambientes tropicais, pois desconsidera fatores importantes como: aclimatação e nível de produção do animal, resfriamento pela movimentação do ar (velocidade do vento) e proporção de calor absorvido pelos animais pela radiação solar (TITTO, 2010; DAVIS e MADER, 2003).
3.14 TEMPERATURA DE GLOBO NEGRO (TGN)
A temperatura de globo negro (Tgn) é uma variável utilizada para cálculo de alguns índices, entretanto, a mesma pode ser utilizada para comparação de ambientes, pois em uma só medida apresenta a combinação dos efeitos da temperatura do ar, temperatura radiante e taxas de convecção, avaliando assim os efeitos combinados de radiação, convecção e sua influência no organismo vivo (ARAUJO, 2001; KELLY e BOND, 1971).
24 Para medir essa variável utiliza-se o termômetro de globo negro, que consiste em uma esfera oca de cobre, com diâmetro 0,15 m e espessura 0,5 mm, pintada externamente com tinta preta fosca, no interior da qual é adaptado um sensor de temperatura (SOUZA et al., 2002). Consideram-se as temperaturas entre 7 a 26°C como a zona de conforto para vacas em lactação, entre 27 a 34°C uma situação regular, e acima de 35°C considera-se uma temperatura crítica (MOTA, 2001).
3.15 ITGU (ÍNDICE DE TEMPERATURA DE GLOBO NEGRO E UMIDADE) O ITGU (Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade) foi desenvolvido por Buffington et al. (1981). Os autores partiram da fórmula de cálculo do ITU substituindo a temperatura ambiente, ou temperatura de bulbo seco, pela temperatura de globo negro, no sentido de avaliar melhor o ambiente de vacas leiteiras expostas à radiação solar direta e indireta.
De acordo com a National Weather Service, os valores de ITGU até 74 definem condições de conforto para bovinos, entre 75 e 78 a situação é de alerta, entre 79 e 84caracterizam perigo, e acima deste, a situação é de emergência (BAÊTA e SOUZA, 2010).
3.16 CTR (CARGA TÉRMICA DE RADIAÇÃO)
A Carga Térmica de Radiação (CTR) é um índice que combina a energia térmica radiante, procedente do meio ambiente em todas as direções possíveis, a temperatura do ar e a velocidade do vento, dando assim uma medida do conforto térmico, desde que se suponha não haver trocas térmicas por evaporação entre o ambiente e o animal (CONCEIÇÃO, 2008).
3.17 ICT (ÍNDICE DE CARGA TÉRMICA)
O Índice de Carga Térmica (ICT) foi desenvolvido em 2002, e assim como o ITGU, considera a taxa de radiação pelo uso da temperatura de globo negro, a umidade relativa e a velocidade do vento. Posteriormente, o índice foi revisado, sendo estabelecidas equações com base no ofego de animais da raça Angus em ambientes sem sombreamento, resultando em uma fórmula que tem como condicionante a temperatura de globo negro a 25°C (GAUGHAN et al., 2002; GAUGHAN et al., 2008).
25
3.18 ENTALPIA
A Entalpia (H) pode ser definida como uma propriedade física que determina a quantidade de energia armazenada nas substâncias. Determina-se a entalpia do ar através da temperatura do ar e a quantidade de vapor contida, quanto maior o valor de entalpia maior a quantidade de energia presente no ar e, consequentemente, maior desconforto encontrado pelos animais, pois a mesma está diretamente relacionada com as perdas de calor pelos processos evaporativos (CONCEIÇÃO, 2008).
Para se chegar aos valores críticos de entalpia, parte-se do valor crítico da temperatura de bulbo seco (26°C) e do valor crítico da umidade (70%). Então, nessas condições, o valor de entalpia seria de 67,4 KJ Kg-1 (BARBOSA FILHO et al., 2007; ARAUJO, 2001).
3.19 INDICADORES DE BEM-ESTAR E CONFORTO ANIMAL
3.19.1 Bem-estar animal
Juntamente com as questões ambientais, o bem-estar animal vem sendo considerado entre os maiores desafios para o setor agropecuário nacional. O confinamento foi o caminho para reduzir trabalho, perda de energia dos animais, ganhar espaço e controle ambiental. Entretanto, agravam-se os problemas de comportamento e bem-estar animal. Um animal que não esteja em condição de bem-estar não irá desenvolver seu potencial produtivo em sua magnitude, mesmo que condições sanitárias e nutricionais estejam aparentemente satisfeitas. Em condições de limitações de espaço, alta densidade animal, presença de microrganismos, condições de temperaturas e luminosidades inadequadas, ruídos, dentre outros, o animal ficará impossibilitado de desenvolver seu sistema natural de comportamento, podendo reduzir sua eficiência produtiva (MACHADO FILHO, 1988).
O bem-estar animal, portanto, pode ser considerado como uma demanda para que um sistema seja defensável eticamente e aceitável socialmente. Segundo Warris (2000), as pessoas desejam obter alimentos de origem animal com “qualidade ética”, isto é, alimentos oriundos de animais que foram mantidos em todo o ciclo de produção em sistemas que promovam o seu bem-estar, e o que sejam sustentáveis e ambientalmente corretos.
Segundo Fraser (1999), a maioria das tentativas dos cientistas de conceituar o bem-estar animal resume-se em três questões principais:
Os animais devem sentir-se bem, não serem submetidos ao medo, à dor ou estados desagradáveis de forma intensa ou prolongada;
26 Os animais devem funcionar bem, no sentido de saúde, crescimento e funcionamento
comportamental e fisiológico normal;
Os animais devem levar vida natural, através do desenvolvimento e do uso de suas adaptações naturais.
Uma definição de bem-estar bastante utilizada atualmente foi estabelecida pela FAWC (Farm Animal Welfare Council) na Inglaterra, mediante o reconhecimento das cinco liberdades inerentes aos animais:
1- A liberdade fisiológica (ausência de fome e de sede); 2- A liberdade ambiental (edificações adaptadas);
3- A liberdade sanitária (ausência de doenças e de fraturas);
4- A liberdade comportamental (possibilidade de exprimir comportamentos normais); 5- A liberdade psicológica (ausência de medo e de ansiedade).
3.19.2 Interação homem-animal
A sociedade tem exigido formas práticas e transparentes de oferecer garantias de que os animais recebam tratamento eticamente aceitável. Também são exigências da sociedade que conhecimentos sobre formas de avaliar o bem-estar animal sejam compartilhados com os diversos atores que interagem com animais nas áreas de produção, pesquisa, ensino, lazer e outros (ZANELLA, 2010).
A maior interação entre homem e animal é uma característica dos modernos sistemas intensivos (confinamento ou a pasto), com efeitos diretos sobre a produtividade e bem-estar dos animais. Os bovinos são animais que vivem em grupos, sendo considerado alvo de predadores. Assim, o medo os mantém em permanente vigilância e se expressa através do temperamento, que pode ser modificado pelo manejo a que estão submetidos. O temperamento é, portanto, uma resposta comportamental dos animais às ações que lhe são impostas, principalmente em relação ao homem (PETERS, 2007).
A interação entre homem e animais, dependendo do tipo, pode ser classificada em positiva, neutra ou negativa e vai se traduzir em diferentes níveis de medo dos animais em relação aos humanos. Vacas em lactação podem reduzir a produção de leite quando apresentam alto nível de medo dos humanos. Assim, a relação medo-estresse-produtividade indica que altos níveis de medo e estresse podem diminuir o bem-estar dos animais e limitar a produtividade. A qualidade da
27 interação homem/animal depende de fatores inerentes aos animais, ao homem e ao ambiente (PETERS, 2007).
Segundo dados da FAO (2009), os bovinos são capazes de diferenciar as pessoas que lidam com eles diariamente. Assim, a formação do relacionamento entre o homem e os bovinos se dá em função da quantidade e da qualidade da interação, bem como do momento em que esta interação ocorre e, disso depende a aproximação ou o afastamento das partes.
Atitudes positivas resultam em aumento na produção de leite, melhores índices reprodutivos, produtos de melhor qualidade e facilidade de manejo. Por isso, é importante que o homem mantenha:
Interações táteis positivas: carícias, afagos, tapinha na região da garupa, coçadinha na cabeça;
Interações sonoras positivas: tom de voz suave, música ambiente e assobios.
Devem-se evitar atitudes negativas: ações aversivas ou atitudes negativas aumentam o nível de medo dos animais pelos humanos resultando em redução no bem-estar e na produção de leite. Por isso deve-se evitar:
Interações táteis aversivas: tapas, chutes, empurrão, uso de ferrão, chicote, choques; Interações sonoras aversivas: elevação de voz, gritos.
Deve ficar claro em um sistema de produção de leite, que a vaca tem memória. Sua reação à presença de um tratador dependerá da forma como se estabeleceu o relacionamento.
Se o trabalhador provocar uma reação negativa na vaca, ela viverá uma situação de estresse, evidenciando a necessidade de capacitar a mão-de-obra destacando sua importância para a vaca se sentir confortável e produzir mais. Nesse aspecto, paciência é fundamental, bem como gostar e estar satisfeito com o trabalho (ROSA, 2002).
3.20 ESTRATÉGIAS PARA REDUZIR O EFEITO DO ESTRESSE
3.20.1 Cruzamentos para melhorar a adaptabilidade
(melhoramento genético)
Justifica-se o cruzamento de raças taurinas altamente produtivas, com os animais de origem zebuína, devido à adaptabilidade que estas possuem ao ambiente. Dentre as características que fazem com que esses animais sejam mais adaptados estão: maior superfície corporal, membros
28 mais longos e irrigados, maior número de glândulas sudorípara e consequentemente, melhor capacidade de sudação (CATTELAM e VALE, 2013; PEREIRA et al., 2008).
No Brasil utiliza-se como estratégia de cruzamento a absorção da raça Holandesa através do cruzamento alternado simples com animais zebuínos, como os da raça Gir. O cruzamento consiste na alternância de raças paternas a cada geração, obtendo-se produtos como ¾. Holandês + ¼. Zebu e ¾ Zebu + ¼. Holandês, ou cruzamento alternado modificado, o qual consiste na repetição de uma raça por mais de uma geração (Holandesa) e o retorno de outra (raça zebuína), com a obtenção de produtos como o 7/8 Holandês + 1/8 Zebu (FERRO et al., 2010).
3.20.2 Sistema de climatização para bovinos leiteiros
Existem diversos trabalhos comprovando os efeitos negativos do estresse térmico sobre a produção de leite, reprodução e susceptibilidade a doenças; por isso diversas modificações ambientais podem ser introduzidas visando diminuir os efeitos do estresse térmico sobre os animais. Os métodos mais utilizados são: sombreamento natural ou artificial, ventilação, resfriamento do ar a partir da aplicação de gotículas de água, e sistemas de aspersão e nebulização seguidos de ventilação (BARBOSA et al., 2004).
3.20.3 Sombreamento
A sombra para vacas leiteiras é considerada essencial para minimizar perdas na produção de leite, de acordo com alguns autores na faixa de 30% a 50%, e na eficiência reprodutiva. A eficiência da sombra dependerá da sua correta adequação ao ambiente e aos animais (COLLIER et al., 2006; WEST, 1999). Tucker et al. (2008) citam os efeitos benéficos da sombra sobre o comportamento e as respostas fisiológicas de vacas leiteiras.
O sombreamento protege os animais da exposição à radiação solar direta, expondo-os a uma temperatura mais amena do que a da superfície corporal, favorecendo a perda de energia térmica por radiação (LOPES, 2009).
Existem dois tipos de sombreamento, o natural (Figura 1), realizado com a utilização de árvores, e o artificial, que utiliza diferentes tipos de materiais para cobertura, como telhas de barro, chapa galvanizada ou alumínio, lâmina de aço ondulada, telhas de fibrocimento ou malhas (telas de polipropileno), etc. Essas estruturas precisam ser bem planejadas para se obter o máximo de
29 benefícios econômicos. As principais considerações para a construção de uma instalação são a orientação, espaço, altura e ventilação (PINHEIRO, 2012).
Apesar de o sombreamento reduzir o acúmulo de calor devido à radiação solar, esse sistema não tem grande efeito na temperatura de bulbo seco e na umidade relativa do ar, sendo necessária uma climatização adicional em ambientes quentes e úmidos (COLLIER et al., 2006).
Figura 1 - Sombreamento natural para vacas leiteiras. Fonte: Iepec (2015).
3.20.4 Sombreamento Artificial
A sombra artificial aparece como uma alternativa para áreas onde o plantio de árvores é impossibilitado, ou enquanto se espera o seu crescimento. Na ausência de árvores e na dependência do sistema de produção, recorre-se ao sombreamento artificial portátil ou permanente. Cochos para alimentação e água devem estar próximos ou nas áreas de sombra (BACCARI JUNIOR, 1998).
Bond et al. (1954) mediram a radiação térmica recebida de várias partes da instalação que envolvia um animal à sombra e concluíram que 28% da carga térmica radiante provinham da radiação direta, 21% do material de cobertura, 18% da área não sombreada e 33% da área sombreada. Assim, os autores concluíram que a quantidade de carga térmica de radiação devido ao material de cobertura e sua sombra correspondem a mais de 50% da radiação térmica total.
Abrigos com altura superior a 4,3m reduzem o efeito da irradiação do material de cobertura sobre os animais (COLLIER et al., 2006; GARRET et al., 1967). Um abrigo para sombreamento de novilhas deve ter capacidade para alojar de 20 a 30 animais. Este é o número considerado adequado para um lote com uniformidade de peso e idade, pois permite um eficiente acompanhamento do desempenho reprodutivo e sanitário do animal. Além disso, deve ser
30 localizado próximo à área de alimentação e da água e deve ser de fácil acesso para os animais (LUCCI, 1989; SANTOS e JUCHEM, 2000; MACHADO, 2005).
A estrutura de sustentação dos abrigos pode ser de madeira ou metal. Nas condições brasileiras a utilização de madeira é mais comum (Figuras 2 e 3). A vida útil dos pilares (postes) de eucalipto tratado é de 10 anos quando em contato com o solo (COMERCIAL FAHEL’S, 2008). A vida útil de madeiras normalmente utilizadas como armação para telhado é de 20 a 30 anos (LORENZI, 1992).
Figura 2 - Sombreamento artificial. Figura 3 - Sombreamento artificial. Fonte: www.milkpoint.com.br (2015). Fonte: www.milkpoint.com.br (2015).
3.20.5 Tela de polipropileno
A tela de sombreamento composta por polipropileno HDPE virgem (polietileno de alta densidade), também conhecida como tela de nylon ou sombrite, é comercializada com diferentes percentuais de retenção da radiação ultravioleta. Para a confecção de abrigo para animais é utilizado o percentual de 80%. Este material é comercializado em rolos de 3m de largura, e tem vida útil, no campo sob tensão e sol direto, de 5 anos, que pode ser alterada em função da forma de fixação (EQUIPESCA, 2008).
Valtorta et al. (1996) demonstraram que uma área de sombra de 3m2 por animal, construída com tela plástica com 80% de sombreamento e com 2,5m de pé direito foi eficaz em atenuar os efeitos do estresse térmico, reduzindo a frequência respiratória, a temperatura retal e aumentando a produção de leite. Outros autores também utilizaram a tela como abrigos para cobertura de bovinos (SILVA, 2015; CAMPOS et al., 2005; TITTO, 2006; TUCKER et al., 2008; YAMAMOTO et al., 1994).
31
3.20.6 Cimento amianto (fibrocimento)
O amianto é uma fibra mineral natural sedosa que, por suas propriedades físico-químicas (alta resistência mecânica, resistência às altas temperaturas, não combustibilidade, boa qualidade isolante, durabilidade, flexibilidade, indestrutibilidade, resistência ao ataque de ácidos, álcalis e bactérias, facilidade de ser tecida, etc.), abundância na natureza e, principalmente, baixa custo tem sido largamente utilizado na indústria. As epidemias de doenças e vítimas levaram ao conhecimento do mundo "moderno" um dos males industriais do século XX mais estudado em todo o mundo, passando a ser considerado daí em diante a "poeira assassina" (ABREA, 2007).
As telhas compostas por fibrocimento, sem a presença de fibras de amianto, utilizadas para confecção de abrigos para animais são comercializadas preferencialmente na espessura de 6mm com dimensão de 2,44m x 1,10m. Este material apresenta uma vida útil de 20 anos no campo (BRASILIT, 2007).
Fonseca et al. (2011), estudando diferentes coberturas em bezerreiros observaram que, coberturas de zinco apresentaram temperaturas de bulbo seco (27oC), globo negro (29,7oC) e Índice de Temperatura de Globo e Umidade (81,63) maiores do que as coberturas de cimento amianto e cimento amianto pintadas de branco, as quais não diferiram entre si. A cobertura de cimento amianto pintado de branco apresentou o menor índice de carga térmica radiante, CTR 489,28 W m
-2
, sendo que, parao zinco galvanizado observou-se o maior índice de CTR, 523,55 W m-2, seguido da cobertura de cimento amianto, 506,72 W m-2. Os autores concluíram que o manejo de pintura branca sobre a telha de cimento amianto promoveu maior desempenho térmico do material de cobertura favorecendo o ambiente da instalação, proporcionando um ambiente com melhores índices de conforto térmico com menor carga térmica de radiação.
3.20.7 Telhas galvanizadas
Na confecção de abrigos para bovinos podem ser utilizadas as telhas de aço galvanizado, que quando pintadas de branco na parte externa podem apresentar redução na Carga Térmica de Radiação (CTR) (SILVA, 2000). Este tipo de material é comercializado com largura de 0,98m e comprimento variável. A vida útil do material é de 10 anos quando fixado em madeira, pois pode apresentar ferrugem nos pontos de fixação (RAHRIG, 2007).
Em seus estudos Fonseca et al. (2012), avaliando o efeito de diferentes coberturas sobre as variáveis fisiológicas de bezerras da raça Holandesa reportaram que, coberturas de cimento amianto
32 ocasionaram maiores valores para frequência respiratória (70 mov.min-1), diferindo-se estatisticamente (P<0,01) da cobertura de zinco (56,9 mov.min-1) e da cobertura de cimento amianto pintado de branco (62,2 mov.min-1).
3.21 SISTEMAS DE PRODUÇÃO
Determinar qual o melhor sistema a ser utilizado na bovinocultura leiteira não é uma tarefa simples, já que envolve diversos fatores. É necessário avaliar as respostas dos animais aos diferentes ambientes de criação, levando-se em consideração, não apenas os dados de produtividade, mas também outros aspectos que envolvem a produção (PERISSINOTTO et al., 2007).
3.21.1 Sistema Free-stall
O Free-stall surgiu nos Estados Unidos, na década de 50, e tornou-se rapidamente muito popular no país. Isso se deu pela sua superioridade, em termos de economia de cama e menos injúria em cascos e tetos das vacas, em relação ao sistema preponderante na época: Loose housing, ou seja, confinamento em estábulos com área de repouso coletivo. A expressão Free-stall ou estabulação livre se deve ao fato de as vacas ficarem soltas dentro de uma área cercada, sendo parte dela livre para alimentação e exercícios, e a outra parte, dividida em baias individuais, forradas com cama e destinadas ao descanso dos animais.
Tornou-se popular no Brasil a partir dos anos 80, quando alguns criadores implantaram esse sistema com sucesso, e a Embrapa de Brasília construiu um confinamento tipo Free-stall para mostrar a sua viabilidade aos produtores de leite (CAMARGO, 1991).
A alimentação das vacas é fornecida totalmente no cocho, que pode ou não ser coberto, geralmente na forma de ração total, embora muitos criadores forneçam alguns itens da alimentação de forma separada. É um sistema utilizado para vacas de médio a alto índice (20 a 25 kg leite dia-1) de produção individual (CAMARGO, 1991; MATTOS, 1988). Como o custo de produção é alto, esse sistema não compensa para vacas com produção de leite abaixo de 20 kg leite dia-1.
3.21.2 Sistema Compost Barn
A escolha das instalações utilizadas para alojamento de vacas leiteiras deve ser realizada levando-se em consideração diversos fatores, entre os quais se destacam: nível de intensificação
33 desejado, potencial genético do rebanho, disponibilidade de capital, disponibilidade e capacidade de produção de alimentos e custo da terra. Todos estes fatores devem ser avaliados, pois podem afetar diretamente a produtividade e sanidade do rebanho, qualidade do leite, bem-estar animal e a rentabilidade da fazenda.
No Brasil, existe uma grande diversidade de os sistemas de produção de leite, desde aqueles baseados em pastagem (extensivos ou intensivos) até os sistemas confinados, entre os quais os mais utilizados são do tipo Free-stalls e sistema de piquetes (Loose housing). Recentemente, na última década, alguns produtores de leite dos Estados Unidos iniciaram o uso de um novo sistema de confinamento chamado Compost barn (estábulo com compostagem). O Compost barn é um sistema de confinamento alternativo do conhecido sistema Loose housing, que visa primeiramente melhorar o conforto e bem-estar dos animais e, consequentemente melhorar os índices de produtividade do rebanho.
Esse sistema é composto basicamente por uma grande área de cama comum (área de descanso), normalmente formada por maravalha ou serragem, separada do corredor de alimentação ou cocho por um beiral de concreto. O diferencial deste sistema é a compostagem que ocorre ao longo do tempo com o material da cama e a matéria orgânica dos dejetos dos animais. O processo de compostagem consiste em produzir dióxido de carbono (CO2), água e calor a partir da fermentação aeróbia da matéria orgânica. No Compost barn, as fezes e urina das vacas fornecem os nutrientes essenciais (carbono, nitrogênio, água e microrganismos) necessários para que ocorra o processo de compostagem. O oxigênio usado na compostagem é proveniente da aeração diária que deve ser realizada na cama. O sucesso do processo de compostagem depende da manutenção de níveis adequados de oxigênio, água, temperatura, quantidade de matéria orgânica e atividade dos microrganismos, que produzem calor suficiente para secar o material e reduzir a população de microrganismos patogênicos. Para que esse processo ocorra, a temperatura da cama deve variar de 54 a 65˚C a 30 cm da superfície da cama.
No Brasil, o Compost barn ainda é pouco utilizado, porém nos Estados Unidos este sistema vem ganhando espaço em alguns estados produtores de leite. Um estudo realizado nos Estados Unidos avaliou este sistema de instalações quanto ao conforto e longevidade dos animais. Foram estudadas doze fazendas leiteiras, que adotaram o sistema de Compost barn com o objetivo principal de proporcionar conforto ao animal, aumentaram a longevidade das vacas, e melhoraram a facilidade de manejo associada a este sistema. Os resultados deste estudo desenvolvido pela Universidade de Minnesota indicaram algumas mudanças notadas em relação ao conforto e o
34 impacto em produtividade e longevidade: Redução de problemas de casco, pois comparado aos sistemas tipo Free-stalls, no Compost barn as vacas têm mais espaço, o que permite maior liberdade de movimento tanto para se locomoverem quanto para deitar. Além disso, mesmo quando em pé, as vacas permanecem sobre uma superfície mais macia que no concreto. Um estudo realizado no estado de Minnesota demonstrou uma porcentagem de 7,8% de vacas com problemas de casco em propriedades com Compost barn, contra 19,6 a 27,8% em propriedades do tipo Free-stalls (BARBERG et al., 2007).
Com a melhoria na sanidade do casco, as vacas apresentaram maior facilidade de manifestação de cios, melhorando a taxa de detecção de cio pelos tratadores. No mesmo estudo em Minnesota, as taxas de detecção de cio aumentaram de 36,9% para 41,4% e as taxas de concepção aumentaram de 13,2% para 16,5%, quando vacas foram deslocadas do Free-stall para o Compost barn. Melhoria da qualidade do leite, com redução da contagem de células somáticas e menor incidência de mastite. Esse fato pode ser explicado tanto pela redução de mastite ambiental pela redução da carga microbiana na cama, melhoria da condição de higiene das vacas antes da ordenha, quanto pela melhoria no sistema imune das vacas promovida pelo ambiente mais confortável.
Alguns produtores também observaram como grande incentivo o baixo custo inicial de investimento para a construção de um Compost barn, quando comparado aos custos de construção de um galpão tipo Free-stall. Outro fato interessante proporcionado pelo Compost barn é a redução do acúmulo e descarte de dejetos, o que inclui custos para armazenamento, espaço necessário e mão-de-obra, em comparação com sistemas de Free-stall (BARBERG et al., 2007).
3.22 SALA DE ESPERA
A sala de espera é o local onde os animais têm uma maior sensação de estresse térmico, pois esse é um ambiente onde os animais permanecem em média de 15 a 75 minutos antes de entrar na sala de ordenha. Os fatores condicionadores de estresse nesse ambiente são a aglomeração dos animais e sua exposição a um ambiente desfavorável (COLLIER et al., 2006; ARMOSTRONG, 1994; TURNER, 1997; LIMA et al., 2007).
Arcaro Junior et al. (2003), avaliando sistemas de climatização para sala de espera com aspersores e ventiladores relataram que, apesar de não haver diferença estatística entre o tratamento controle e climatizado, houve um aumento de 3,4% (0,73Kg) na produção de leite para o sistema climatizado.
35 Barbosa et al. (2004) utilizaram aspersores, antes e após a ordenha, e observaram que essa climatização no período de ordenha, associado com acesso a sombreamento pós-ordenha, reduziu a frequência respiratória em 26%, tendo um aumento na produtividade de 6% devido aos sistemas de climatização.
Almeida et al. (2010), avaliaram os efeitos da climatização na pré-ordenha sobre o acondicionamento térmico, fisiologia, produção de leite e relação custo/benefício do sistema de resfriamento evaporativo (SRAE) e, constataram que a exposição dos animais a climatização por 30 min, possibilitou melhor condicionamento térmico ambiental tendo, como resposta menores valores para as variáveis fisiológicas: temperatura retal, frequência respiratória e temperatura do pelame, promovendo aumento de 4,35% na produção de leite. Os mesmos autores afirmam que o investimento em climatização no curral de espera para vacas de leite em lactação, foi satisfatório e lucrativo, com tempo de retorno do capital investido de 58 dias.
A vantagem desse sistema sobre o sistema de nebulização é que a aspersão, em função do tamanho das gotas, permite uma penetração de água maior na pelagem, enquanto que nos sistemas de nebulização as gotículas de neblina tendem a permanecer na superfície da pelagem, tendo menor efeito na redução da temperatura superficial do animal (FLAMENBAUM et al., 1986).
SILVA (2015) avaliando sala de espera climatizada verificou que houve diferença para os valores de ITGU entre ambientes a pleno sol e sombreado (malha 80%), sendo que o ambiente ao sol apresentou um ITGU médio de 79,9, e o sombreado houve redução desse valor para 77,25. Contudo, os sistemas de sombreamento e ventilação e sombreamento, ventilação e aspersão tiveram valores de ITGU abaixo de 76, que é o valor crítico citado por Baêta e Souza (2010). O mesmo autor, avaliando as respostas sobre a produção total de leite, reportou que, a sala de espera com sombreamento aumentou 2,5% (0,510 kg) a produção leiteira, em relação ao ambiente a pleno sol. O uso de sombreamento e aspersão aumentou em 6,5% (1,32 Kg) a produção leiteira, enquanto que o sistema que utilizou o sistema de resfriamento adiabático evaporativo (sombreamento, aspersão e ventilação) alcançou um aumento de 9,31% (1,89 Kg).
36 3.23 AMBIÊNCIA
3.23.1 Ventilação
Segundo Nääs (1989), a ventilação proporciona a renovação do ar dos ambientes, sendo de grande importância para a higiene das edificações, sendo-o também para o conforto térmico de verão em abrigos localizados em regiões de clima temperado e de clima quente e úmido. Os excessivos ganhos de calor, principalmente no verão, assim como o calor gerado no próprio animal, devido à presença de fontes como motores, equipamentos, sistemas de iluminação, etc. podem provocar o desconforto térmico.
Quando a temperatura ambiente for superior à ótima, é necessário aumentar a taxa de ventilação, a fim de eliminar o calor produzido pelos animais e evitar uma temperatura excessiva dentro da instalação (SILVA, 1998). A ventilação destes ambientes pode promover melhorias nas condições termo higrométricas, podendo representar um fator de conforto térmico no verão ao incrementar trocas de calor por convecção e evaporação (SILVA, 1998).
A ventilação do ambiente, mesmo não reduzindo a temperatura do ar, promove aumento do processo convectivo de troca e, se estiver dentro das recomendações, melhora a sensação térmica do animal, possibilitando, dentro de certos limites, controlarem a temperatura e a umidade do ambiente (FERREIRA, 2005).
Figura 7. Ventiladores em galpão para vacas de leite. Fonte: www.milkpoint.com.br (2015).
3.23.2 Resfriamento adiabático evaporativo
A utilização do sistema de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE) nas instalações, particularmente para confinamento de gado leiteiro, se expandiu rapidamente em regiões de clima quente, devido à sua relativa simplicidade técnica, praticidade e relação custo-benefício favorável,
