INSTITUTO DE ZOOTECNIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL

SUSTENTÁVEL

RELAÇÃO ENTRE EMISSÃO DE METANO ENTÉRICO E

EFICIÊNCIA ALIMENTAR EM BOVINOS NELORE

Ana Paula de Melo Caliman

Nova Odessa-São Paulo-Brasil

Janeiro - 2013

GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO

SECRETARIA DE AGRICULTURA E ABASTECIMENTO

AGÊNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGÓCIOS

INSTITUTO DE ZOOTECNIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL

SUSTENTÁVEL

RELAÇÃO ENTRE EMISSÃO DE METANO ENTÉRICO E

EFICIÊNCIA ALIMENTAR EM BOVINOS NELORE

Discente: Ana Paula de Melo Caliman

Orientador (a): Dra. Maria Eugênia Zerlotti Mercadante

Nova Odessa-São Paulo-Brasil

Janeiro-2013

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-

graduação do Instituto de Zootecnia,

APTA/SAA, como parte dos requisitos para

obtenção do título de Mestre em Produção

Animal Sustentável.

Ficha catalográfica elaborada pelo

Núcleo de Informação e Documentação do Instituto de Zootecnia

C153r Caliman, Ana Paula de Melo

Relação entre emissão de metano entérico e eficiência

alimentar em bovinos Nelore. / Ana Paula de Melo Caliman.

Nova Odessa – SP, 2012.

49p.: il.

Dissertação (mestrado) – Instituto de Zootecnia.

APTA/SAA.

Orientador(a): Dra. Maria Eugênia Zerlotti Mercadante.

1. Emissão 2. Metano entérico 3. Alimentação. 4.

Bovinos. 5. Hexafluoreto de Enxofre. I. Mercadante, Maria

Eugênia Zerlotti. II. Titulo.

CDD 631.861

GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO

SECRETARIA DA AGRICULTURA E ABASTECIMENTO

AGÊNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGÓCIOS

INSTITUTO DE ZOOTECNIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO ANIMAL SUSTENTÁVEL

CERTIFICADO DE APROVAÇÃO

TÍTULO: RELAÇÃO ENTRE EMISSÃO DE METANO ENTÉRICO E

EFICIÊNCIA ALIMENTAR EM BOVINOS NELORE

AUTOR: ANA PAULA DE MELO CALIMAN

Orientador: Dra. Maria Eugênia Zerlotti Mercadante

Aprovado como parte das exigências para obtenção de título de MESTRE em Produção

Animal Sustentável, pela Comissão Examinadora:

Dra. Maria Eugênia Zerlotti Mercadante

Instituto de Zootecnia – APTA/SAA

Dra. Ana Cláudia Ruggieri

(FCAV-Unesp-Jaboticabal-SP)

Dra. Joslaine Noely dos Santos Gonçalves Cyrillo

(CAPTA-B. Corte/IZ Sertãozinho-SP)

Data da realização: 21 de Janeiro de 2013

Presidente da Comissão Examinadora

Dra. Maria Eugênia Zerlotti Mercadante

Em suas ações não procure nem o maior e nem o menor mérito, mas a maior honra e a

glória de Deus” (São Padre Pio)

Dedico

A minha querida vovó Olmira (in memoriam), pelo carinho, dedicação e orações. Ficam

aqui a minha eterna gratidão e eterna saudade...

Aos meus amados pais Fernando e Sirlene, exemplo de luta, força, perseverança; pelo

incentivo e apoio em todos os momentos, pelas orações diárias, pelo amor

incondicional, pelos conselhos, pela amizade e confiança e o por saber que estarão

sempre ao meu lado.

Ao meu noivo e eterno namorado Fred, presente de Deus em minha vida, pelo amor,

pelo cuidado e apoio constante e por me fazer tão feliz!!!

Agradecimentos

A Deus:

“... Deus tão grande.

Tão forte. Deus tudo.

Deus que ama e protege.

Santo Deus...”

Principio e fim de todas as coisas. Minha fortaleza...

Viva Jesus!!! Eu consegui!!!

A minha família:

Aos meus amados pais e queridos irmãos Vitor e Lucas.

A minha querida avó Lourdes.

À minhas tias, Sônia, Sirlei , Fátima, Benati, primos e primas em especial a Flávia pelo

apoio incondicional em Campinas e a Renata pela super ajuda neste trabalho.

Ao meu sogro José Sérgio e a minha sogra “amigona” Carolina, meu cunhado Serginho

e minhas cunhadas Ana Carolina, Cinthia e Michele.

A minha amiga linda Alair Miriam.

Ao meu amigão ou melhor, verdadeiro irmão Marcos José Pereira da Costa, por ter me

acompanhado no momento da defesa, por ser solicito, companheiro de todas as horas.

Agradeço também a todos que sempre se preocuparam com meus estudos, com meu

futuro, sempre me incentivaram, oraram por mim... Que de alguma forma, direta ou

indiretamente, me ajudaram ao durante esses “longos” dois anos.

Deus abençoe e recompense a todos com suas graças!!!

Ao Centro APTA Bovinos de Corte, órgão do Instituto de Zootecnia, da Secretaria de

Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo, por tornar possível a realização

do curso de pós-graduação.

A Drª Renata Helena Branco Arnandes, diretora do Centro, pela disposição, e

competência na execução dos experimentos na fazenda.

Ao CNPq pela concessão da bolsa de estudos e ao CNPq e FAPESP pelo financiamento

do projeto de pesquisa.

À Profª. Dra. Maria Eugênia Zerlotti Mercadante, pela compreensão e paciência,

competência, confiança e amizade, pelos valiosos ensinamentos e pela excelente

orientação.

Aos membros da banca de qualificação, Drº. Alexandre Berndt (EMBRAPA- Pecuária

Sudeste, São Carlos-SP) e Drª. Sarah Figueiredo Martins Bonilha (CAPTA Bovinos de

Corte/IZ/Sertãozinho-SP) pelo auxilio nas correções, e aos membros da banca de

defesa, Drª Joslaine Noely dos Santos Gonçalves Cyrillo (CAPTA Bovinos de

Corte/IZ/Sertãozinho-SP) e Drª Ana Cláudia Ruggieri (FCAV-Unesp-Jaboticabal-SP)

pela avaliação e disponibilidade.

Aos demais pesquisadores do IZ, Drª. Joslaine, Drª. Ana Regina, Drº. Fábio, Drº

Enilson, Dr.º Léo, Drª Sarah e Drª Renata.

Aos amigos, Ana Cecília, Elaine (laine), Cleisy, Julian, André, Leonardo, Leandro,

Eduardo (Duca), Eduardo Guariglia, Enilso (Wilson), Edson, Gustavo Eimar, Tatiana,

e aos estagiários Vitor, Lilian, Camila, Eduardo (mini-bic), Beatriz (Grampola), Olinta,

Pedro, Luiza, Filipe, e Henrique, pela ajuda indispensável durante a realização dos

experimentos e das análises, pelo agradável convívio e pela alegria na “Estância Àgua

Fria”, pelo carinho e momentos de lazer que a mim foram proporcionados. A todos os

funcionários da fazenda, em especial a Josi, Sr. Zé, Sr, Brás, D. Irma, Rosângela, Aline,

D. Tetê, D. Catarina, Lêo, Flávio (“Fra”), Estela, Clésia, Cará, Quaiada, Airton, Sr. Cotô,

Zé Mié, a vocês o meu muito obrigado pela disposição e carinho com que sempre me

ajudaram.

SUMÁRIO

RESUMO ....................................................................................................................... IX

ABSTRACT .................................................................................................................... X

1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 13

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 17

2.1 Aspectos gerais das emissões de gases de efeito estufa (GEE) ............................ 17

2.2 Produção de metano (CH4) entérico em ruminantes ............................................. 18

2.3 Emissões de gases de efeito estufa (GEE) no Brasil ............................................. 19

2.4 Consumo alimentar residual (CAR) e emissão de metano entérico (CH4) ............ 20

2.5 Técnicas utilizadas para mensurar a emissão de metano (CH4) em ruminante ..... 23

3. MATERIAIS E MÉTODOS ..................................................................................... 25

3.1 Teste de desempenho para avaliação do consumo alimentar residual (CAR) ...... 25

3.1.1. Cálculo do consumo alimentar residual (CAR) ............................................. 27

3.2 Determinação da taxa de emissão diária de CH4 .................................................. 28

3.3 Cálculo do consumo de energia bruta da dieta (CEB) .......................................... 30

3.4 Variáveis analisadas e análises estatísticas ........................................................... 30

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................................. 33

4.1 Consumo alimentar residual em 78 dias (CAR78) e taxa de emissão diária de

metano (CH4) ............................................................................................................. 36

4.2 Consumo alimentar residual em 32 dias (CAR32) e taxa de emissão diária de

metano (CH4) ............................................................................................................... 40

5. CONCLUSÕES .......................................................................................................... 43

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 44

IX

RELAÇÃO ENTRE EMISSÃO DE METANO ENTÉRICO E EFICIÊNCIA

ALIMENTAR EM BOVINOS NELORE

RESUMO: Os objetivos desse trabalho foram quantificar a emissão diária de metano

entérico individual de bovinos Nelore e sua relação com características de crescimento e

eficiência alimentar obtidas durante teste de desempenho em confinamento. O estudo

foi realizado no Centro APTA Bovinos de Corte, IZ-SP. Foram avaliados 118 bovinos

(56 fêmeas e 62 machos), nascidos em 2010. A dieta fornecida foi formulada à base de

feno de Urochloa brizantha e decumbens, milho moído, farelo de algodão, uréia e

mistura mineral. O consumo alimentar residual (CAR78) foi calculado como a diferença

entre o consumo de matéria seca observado (CMS78) e o CMS predito em função do

peso vivo médio metabólico (PMET78) e do ganho médio diário (GMD78). Os animais

foram classificados em três grupos: baixo CAR78, médio CAR78 e alto CAR78 de acordo

com a média e desvio-padrão do CAR78. Foram avaliados quanto à emissão de metano

entérico 46 animais (23 machos e 23 fêmeas) representantes das classes baixo e alto

CAR78 (22 baixo CAR e 24 alto CAR). A taxa de emissão diária de metano (CH4)

proveniente da fermentação entérica foi avaliada utilizando o método do gás traçador

hexafluoreto de enxofre (SF6) durante 7 dias consecutivos, após 7 dias de adaptação dos

animais aos aparatos e a coleta. A taxa de emissão de CH4 foi calculada por meio das

concentrações de SF6 e CH4 mensuradas e taxa conhecida de emissão de CH4 dada por:

QCH4 = QSF6 x [CH4]/[SF6]. O consumo médio de energia bruta (CEB em Mcal/dia)

foi obtido durante os 7 dias de avaliação da emissão de CH4, assim como a perda de

energia bruta na forma de metano (CH4/CEB). Após o teste de desempenho, os machos

permaneceram por mais 45 dias nas baias individuais (incluindo o período de coleta de

metano) e um outro CAR foi calculado considerando 32 dias de teste (CAR32). Os

animais foram novamente classificados em baixo CAR32 (<média) e alto CAR32

(>média). Não foi detectada diferença significativa na taxa de emissão diária de CH4

(p=0,2197) entre animais mais (baixo CAR78) e menos eficientes (alto CAR78), apesar

dos animais mais eficientes apresentarem CMS e CEB significativamente maior. Os

animais mais eficientes apresentaram maior CH4/CEB que os animais menos eficientes.

As correlações parciais entre CH4, GMD78, CMS78, PMET78, de média magnitude,

indicam que animais maiores emitem mais metano; e as correlações entre CH4 e CAR78

e CA78, próximas de zero, confirmam que, no presente trabalho, a emissão de CH4 não

teve relação com características de eficiência alimentar obtidas em teste de desempenho

anterior à avaliação da emissão de CH4. Entretanto, as taxas de emissão diária de CH4

foram significativamente diferentes entre animais classificados como baixo e alto

CAR32, ou seja, animais mais eficientes (baixo CAR32) apresentaram menor taxa diária

de emissão de CH4 que animais menos eficientes (alto CAR32). Foi observado que o

CMS/PMET e o CMS/peso vivo no meio do teste não foram estatisticamente diferentes

entre os dois testes de desempenho (78 dias versus 32 dias), sugerindo que o aparatos de

coleta não influenciaram o consumo. Há necessidade de mais estudos para verificar o

efeito da eficiência alimentar de bovinos Nelore na taxa de emissão entérica de CH4.

Palavas-chave: Hexafluoreto de Enxofre, Consumo Alimentar Residual, Gases de

Efeito Estufa.

X

RELATIONSHIP BETWEEN ENTERIC METHANE EMISSION AND FEED

EFFICIENCY IN NELLORE CATTLE

ABSTRACT: The objective of this paper was quantify the individual enteric methane

daily emission in Nelore cattle and their relationship with some characteristics like the

growth and feed efficiency which were got during a test of performance in

confinement. The study was carried out at Centro APTA Bovinos de Corte, IZ-SP. One

hundred and eighteen heads of cattle (56 females and 62 males) born in 2010 were

evaluated. The supplied diet was formulated on basis of hay of Urochloa brizantha and

decumbens, ground corn, cotton bran, urea and mineral mixture. The residual feed

intake (RFI78) was calculated as the difference between the observed and the predicted

dry matter intake (DMI78) depending on the average living metabolic weight (ALMW78)

and the average daily gain (ADG78). The animals were classified into three groups: low

RFI78, average RFI78 and high RFI78 according to its average and standard deviation.

Forty-six animals were evaluated for the enteric methane emission (23 males e 23

females) representative of low and high RFI78 (22 low RFI e 24 high RFI). The rate of

enteric methane daily emission (CH4) from enteric fermentation was evaluate using the

sulfur hexafluoride (SF6) tracer technique during 7 days measurement, after 7 days for

the adaptation of animals to the collection apparatus. The rate of CH4 emission was

calculated through the concentrations of SF6 and CH4 measured and known rate of CH4

emission given to: QCH4 = QSF6 x [CH4]/[SF6]. The average gross energy intake (GEI

in Mcal/day) was obtained during 7 days of assessment of the CH4 emission, as well as

the loss of gross energy with methane (CH4/GEI). After the performance test, the males

remained for 45 more days in the individual bay (including the period of the methane

collection) and another RFI was calculated considering 32 days of test (RFI32). The

animals were classified into low RFI32 (<average) and high RFI32 (>average) again. It

was not detected a significant difference in the rate of daily emission of CH4 (p=0,2197)

between more efficient animals (low RFI78) and less efficient animals (high RFI78), in

spite of the more efficient animals present significantly more DMI and GEI. The more

efficient animals presented more CH4/GEI than the less efficient animals. The partial

correlations between CH4, ADG78, DMI78, ALMW78, in magnitude average indicate that

bigger animals emit more methane; and the correlations between CH4 and RFI78 and

CA78, near zero, confirm that, in this work, the CH4 emission had no relationship with

the characteristics of feed efficiency obtained in previous performance test to the

assessment of CH4 emission. However, the rates of daily emission CH4 were

significantly different between animals classified as low and high RFI32, in other words,

more efficient animals (low RFI32) presented less daily emission rate of CH4 than less

efficient animals (high RFI32). It was observed that the DMI/ALMW and the

DMI/living weight in the middle of the test were not different statistically between the

two performance tests (78 days versus 32 days), suggesting that the collection apparatus

did not influence the intake. It is necessary more studies to check the effect of the feed

efficiency of Nelore cattle in the rate of enteric emission of CH4.

Key words: Sulfur hexafluoride, Residual feed intake, Greenhouse.

13

1. INTRODUÇÃO

Inúmeras discussões sobre a melhor maneira de fornecer alimentos aos

animais, em especial bovinos de corte, têm sido relatadas em várias pesquisas,

objetivando identificar animais que ingerem menor quantidade de alimentos sem

comprometer o desempenho e a qualidade da carcaça, desta forma, pode se aumentar

substancialmente a lucratividade, assim como reduzir os impactos ambientais dos

sistemas de produção de carne tornando o sistema financeiro positivo, reduzindo os

insumos e os gastos com alimentação, já que estes podem chegar a 75% dos custos

totais (CAMERON, 1998; BASARAB, 2003).

Através de técnicas de melhoramento genético, como pelo aprimoramento

de condições ambientais, na nutrição animal, melhorias significativas na eficiência dos

animais para a produção de alimentos de qualidade, têm sido os principais atrativos para

os pecuaristas e comerciantes, pois segundo Basarab et al. (2003); Nkrumah et al.

(2006) e Hegarty et al. (2007), para melhor rentabilidade na bovinocultura de corte ou

leiteira, são necessárias estratégias na seleção de animais mais eficientes na utilização

dos nutrientes das dietas, pois a eficiência alimentar influencia diretamente sobre o

custo unitário de produção, gerando competitividade neste setor para atender tanto o

mercado doméstico como o mercado internacional. Desta forma o aumento da eficiência

alimentar dos animais faz com que a produção de proteína animal seja uma atividade

positiva e rentável, além de garantir a imagem e qualidade do produto final e redução de

custos dos alimentos para os consumidores (HERD et al., 2003). Todavia, para obter o

máximo desempenho dos animais de produção, a nutrição deve abastecer totalmente as

exigências nutricionais de cada animal. O consumo de matéria seca (CMS) é o primeiro

14

efeito da nutrição sobre a qualidade da carne. Levando-se em consideração animais com

pesos vivos semelhantes os que apresentarem elevado CMS, apresentarão também altas

taxas de crescimento. Melhorias na eficiência da produção animal de bovinos de corte

poderiam ser alcançadas se a quantidade de alimento necessária por unidade de carne

produzida for reduzida (MAGNANI, 2011). Uma associação entre a utilização de

animais mais eficientes na utilização dos alimentos e a redução na emissão de gases

poluentes, como o metano (CH4) tem sido encontrada em estudos e a diminuição das

necessidades alimentares nas áreas de pastagens utilizadas para a produção de bovinos,

implica em uma redução na produção de poluentes, contribuindo assim para a mitigação

de GEE (HEGARTY et al., 2007).

A eficiência e a conversão alimentar são características bastante estudadas

para seleção de bovinos de corte, e são calculadas pela razão entre consumo e ganho

de peso e o inverso. Entretanto essas características são fortemente correlacionadas ao

crescimento do animal e tem a limitação de serem altamente associadas ao peso à idade

adulta, além do fato de serem expressas como uma razão de duas características fazendo

com que a característica mais variável prevaleça na razão (ARTHUR et al, 2001).

Animais que se assemelham em tamanho corporal e taxa de crescimento não

necessariamente apresentam consumos semelhantes, resultando em uma variação

significativa na ingestão de alimentos (HERD et al., 2003). No entanto o uso da

conversão alimentar como critério de seleção para eficiência alimentar em bovinos pode

levar ao aumento no tamanho adulto das vacas, comprometendo a eficiência reprodutiva em

condições nutricionais limitantes o que se torna inviável em um sistema de produção animal

(LANNA et al., 2003). A seleção para eficiência alimentar é ainda mais relevante quando

se constata que a redução do uso de recursos naturais, bem como de produção de

poluentes (esterco, metano, etc.) por unidade de carne produzida, é uma necessidade

tanto do ponto de vista econômico (BASARAB, 2003; HEGARTY et al, 2007), quanto

do marketing da carne bovina. Apesar da redução da emissão de gases de efeito estufa,

pela redução da emissão de metano proveniente da pecuária ser vista como alta

prioridade essas estratégias devem ser bem planejadas para que não reduza a viabilidade

econômica das empresas, tornando o sistema de produção animal economicamente

viável e sustentável (HEGARTY et al., 2007).

Devido às limitações apresentadas pelos índices de eficiência mais tradicionais,

novos parâmetros de eficiência têm sido sugeridos, entre os quais, destaca-se o consumo

15

alimentar residual – CAR (ARCHER et al., 1997; BASARAB et al., 2003). O CAR é uma

característica alternativa de eficiência alimentar definido como a diferença entre o

consumo (de matéria seca ou de energia) observado e o consumo estimado por uma

equação de regressão em função do peso vivo médio metabólico (PMET) e do ganho em

peso médio diário (GMD) dos animais, sendo desta forma, independente do peso e da

taxa de crescimento dos animais (KOCH et al., 1963).

De acordo com Hegarty et al. (2007) e Nkrumah et al. (2006), espera-se que

animais com valor negativo de CAR apresentem consumo observado menor que o

predito sendo, portanto, mais eficientes, emitindo menos CH4 entérico. O inverso ocorre

com animais de alto CAR, os quais apresentam maior consumo observado que predito

para o mesmo desempenho produtivo e emitem maiores quantidades de CH4 entérico.

Na pecuária a emissão de metano além de ser caracterizado como um

importante gás de efeito estufa (GEE), responsável por 15% do aquecimento global, este

gás de origem entérica, tem relação direta com a eficiência da fermentação ruminal em

virtude da perda de carbono e, consequentemente, perda de energia, influenciando o

desempenho animal (COTTON; PIELKE, 1995). O Brasil neste cenário, um país que é

dono do maior rebanho comercial do mundo e produz carne em sistema extensivo, é

reconhecido como importante emissor de CH4 (FAO, 2006). A agricultura e pecuária

brasileira são atividades com relevante importância econômica para o Brasil, devido à

sua grande extensão territorial com áreas agricultáveis disponíveis para pastagens,

fazendo o país ser conhecido mundialmente por essa atividade. No entanto há uma

preocupação relacionada com a emissão significativa de gases de efeito estufa (GEE)

pela agropecuária (IPCC, 2006). De acordo com os resultados preliminares do Segundo

Inventário Nacional de Emissões de GEE (MCT, 2009), no ano de 2005 a agropecuária

foi responsável por 22% do total das emissões de metano no Brasil.

Identificar animais com menor CAR mostra-se uma ferramenta de grande

importância na redução da emissão de metano, pois animais que consomem menos

alimentos são mais eficientes, dessa forma emitindo menor quantidade deste gás. Herd et

al.(2003) e Okine et al. (2003) relataram que a diferença na produção de metano por

animais de alto e baixo CAR está diretamente relacionada ao menor consumo de matéria

seca dos mais eficientes, resultando em redução de 5% na emissão de metano no grupo mais

eficiente (baixo CAR). Como a alimentação representa o item de maior importância

econômica dos sistemas de produção de carne, sendo um dos fatores responsáveis pelas

flutuações observadas na lucratividade desse setor, melhorias na eficiência do uso dos

16

alimentos, bem como dos seus nutrientes, devem ser sempre enfatizadas, dessa forma é de

fundamental importância estudos que ajudem a compreender os mecanismos relacionados

ao CAR. Neste contexto, o desenvolvimento de pesquisas direcionadas para obter

informações sobre o potencial de produção e a emissão de metano pela pecuária de corte

torna-se interessante para que seja possível manter ou melhorar os índices de

produtividade, eficiência de produção dos animais e gerar créditos de carbono a partir

dos sistemas de produção. A identificação e seleção de animais com baixo consumo

alimentar residual (CAR) pode ser uma ferramenta de grande importância na mitigação

da emissão de metano.

Com base no exposto, o objetivo deste trabalho foi quantificar através do

gás traçador hexafluoreto de enxofre, a taxa de emissão diária de metano entérico

individual de bovinos Nelore e sua relação com características de crescimento e

eficiência alimentar obtidas durante teste de desempenho em confinamento.

17

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Aspectos gerais das emissões de gases de efeito estufa (GEE)

A ação humana contribui significativamente para as emissões de GEE. De

acordo com Ruschel (1992) e Milich (1999), descrevem a origem dos principais gases

de efeito estufa, sendo como, por exemplo, o dióxido de carbono (CO2), é produzido

através da queima de combustíveis fósseis, queima da biomassa e do revolvimento do

solo e nos países desenvolvidos através de processos industriais como a produção de

cimento, cal, barrilha, amônia e alumínio, bem como a incineração de lixo; o metano

(CH4) é produzido através de aterros sanitários, tratamento de esgotos, sistemas de

produção e processamento de petróleo e gás natural, atividades agrícolas principalmente

em solos naturalmente inundados como em lavouras de arroz, na produção de

ruminantes e na mineração de carvão; os clorofluorcarbonos (CFCs), oriundos da

atividade industrial; e o óxido nitroso (NO2), decorrente de práticas agrícolas através da

aplicação de fertilizantes nitrogenados, processos industriais e conversão de florestas

para outros usos.

O constante crescimento da população mundial tem gerado uma maior

demanda por alimentos de origem animal. As projeções mundial da produção de

proteína animal foram estimadas de 229 milhões de toneladas entre 1999-2001 para 465

milhões de toneladas em 2050, neste contexto a pecuária é um dos setores responsáveis

por 18% das emissões de GEE, onde 9% de gases emitidos são provenientes de fonte

antrópicas (principalmente pelo desmatamento para o pastejo e produção de grãos), 37%

da emissão de metano no mundo (sua maior parte vêm da fermentação ruminal) e 65%

de óxido nitroso emitido (FAO, 2006). Estratégias alternativas para reduzir a emissão de

18

GEE, destacando-se CH4 entérico de bovinos (litros/dia/animal), são de suma

importância para mitigar os impactos gerados, que vão desde a manipulação da

composição da dieta, suplementação com aditivos (ionóforos, ácidos orgânicos,

compostos halogênios, óleos) e seleção de plantas forrageiras com alto valor nutritivo

contendo metabólitos secundários (taninos e saponinas) ao melhoramento animal,

imunização e transformação genética dos microrganismos ruminais. (LASACANO;

CARDENAS, 2010).

Em revisão realizada por Lascano e Cardenas (2010), foi observado que

18% das emissões anuais de GEE no âmbito global são provenientes de diferentes

animais, incluindo herbívoros ruminantes (bovinos de corte e leite, búfalos, ovinos,

caprinos) e animais não ruminantes (cavalos, mulas, asnos, suínos e aves). A

fermentação entérica e o esterco provenientes da criação de bovinos e ovinos em

especial, são responsáveis por produzir 21 e 25% do total das emissões de CH4. Assim,

a interação entre os fatores de produção animal e o impacto ambiental causado pelas

diversas atividades, tem sido, cada vez mais, o objetivo de pesquisas relacionadas com

as mudanças climáticas mundiais. Além disso, muitas pesquisas vêm sendo realizadas

para desenvolver dietas estratégicas de manejo dos ruminantes, para minimizar a

produção e as emissões deste gás, buscando animais com capacidade de ganhar peso

com mais eficiência, porque quanto mais eficiente um animal for à conversão do

alimento em peso corporal, espera-se que menos CH4 seja emitido (MACHADO et al.,

2011; PRIMAVESI et al., 2002).

2.2 Produção de metano (CH4) entérico em ruminantes

Nos ruminantes, a quantificação da produção de gases ruminais tem sido

utilizada como indicativo da atividade microbiana presente no rúmen. O metano é

produzido dentro do rúmen por um processo de fermentação anaeróbica, que é

resultante da digestão e degradação dos carboidratos ingeridos na dieta dos animais e

através de sua biodegradação, obtêm-se como produto final os ácidos propiônico,

acético e butírico, sendo que esses dois últimos promovem a produção de metano,

enquanto que propionato é considerado um competidor das vias de uso de hidrogênio

livre no rúmen, minimizando assim a produção de metano (MOSS et al., 2000). A ração

consumida é degradada na porção rúmen-retículo, fornecendo o substrato, direta ou

indiretamente, para microorganismos do gênero. A simbiose entre bactérias que

fermentam polissacarídeos produzem hidrogênio e as metanogênicas que utilizam o

19

hidrogênio para reduzir o CO2 e produzir CH4 resultam em uma melhor digestão do

alimento e da produção de biomassa microbiana. O metano é removido do rúmen do

animal por expiração e eructação ou pelo intestino grosso através de flatulências, o que

torna a pecuária bastante emissora de gases de efeito estufa (GEE), gerando implicações

no aquecimento global (MOSS, 1993). Como resultado deste processo, ruminantes

perdem entre 4% a 12% da energia bruta do alimento ingerido sob a forma de CH4, que

variam entre 4% a 9% e a média encontrada é de 6% (IPCC, 1996). Além de serem um

indicativo de perda energética, o CH4 e o CO2 possuem um potencial aquecedor que

influencia diretamente no efeito estufa, devido ao seu acúmulo na atmosfera, de forma

que estes absorvem o calor produzido na superfície, dificultando a dissipação desse

calor para o espaço exterior, o que provoca aumento da temperatura ambiente

(LASCANO; CARDENAS, 2010). O desenvolvimento de estratégias alimentares para

mitigar essas emissões pode trazer não apenas benefícios ao meio ambiente do planeta,

mas também benefícios para o animal (MARTIN, 2008).

De acordo com Blaxter e Clapperton (1965) e Pelchen e Peters (1998), as

emissões de metano pelos bovinos dependem da quantidade de alimentos consumidos,

embora isso dependa também da digestibilidade dos nutrientes. O desenvolvimento de

dietas e o tipo de manejo utilizado para minimizar a emissão de metano é um grande

desafio nos sistemas de produção para tornar possível menores perdas energéticas e,

consequentemente, melhorar a eficiência alimentar e a produtividade animal. De acordo

com Holter e Young (1992) bovinos produzem de 150 a 420 litros de CH4 por dia e

ovinos de 25 a 55 L/dia o que corresponde a emissões anuais de 39,1 a 109,5 kg e de 6,5

a 14,4 kg, respectivamente.

2.3 Emissões de gases de efeito estufa (GEE) no Brasil

De acordo com MCT (2010) no Brasil, as emissões de gases de efeito estufa

na são geradas por diversos processos tais como indústrias, automóveis e arrozais em

sistema de irrigação por inundação e pela agricultura, sendo a fermentação entérica a

atividade mais relevante na emissão entérica de CH4. Segundo o Conselho Nacional da

Pecuária de Corte (2007), em 2007 o País possuía 193,1 milhões de bovinos, abateu

45,0 milhões de animais, produziu 9,2 milhões de toneladas de equivalente-carcaça e

exportou 2,3 milhões de toneladas de equivalente-carcaça (24% da produção),

totalizando 4,5 bilhões de dólares. Dessa maneira, o Brasil consolidou-se como o maior

20

exportador mundial de carne bovina. No relatório Projeções do Agronegócio 2009/2010

a 2019/2020 (Brasil, 2010) são encontradas estimativas de crescimento na produção de

carne da ordem de 2,15% ao ano e exportação de 3,19%, o que manterá o Brasil na

liderança da exportação de carnes bovinas e representará 42,7% da comercialização

mundial de carnes bovinas. De acordo com as projeções do Ministério da Agricultura,

Pecuária e Abastecimento (2011), em 20 anos o Brasil poderá se tornar o maior

produtor de alimentos no mundo, produzindo o dobro de carne e o quádruplo de grãos e

fibras.

2.4 Consumo alimentar residual (CAR) e emissão de metano entérico (CH4)

Segundo Lassey, (2002) em animais taurinos e zebuínos as emissões de

metano podem ser produzidas em diferentes quantidades, e a partir de cruzamentos,

estas variações podem estar associadas a distintas características próprias dos animais,

tais como volume do rúmen, capacidade de seleção de alimentos, tempo de retenção dos

alimentos no rúmen e a associações de fatores que conduzem à maior ou menor

capacidade de digestão da fibra alimentar. As principais causas de variações na

eficiência de utilização da energia ingerida, e das quantidades de metano produzidas são

decorrentes de fatores nutricionais (quantidade e tipo de carboidratos na dieta, nível de

ingestão de alimento, presença de ionóforos ou lipídios) e ambientais (temperatura e

manejo dos animais).

O uso do CAR na seleção de bovinos de corte foi sugerido na década de

1960 por Koch et al. (1963), como uma característica importante a ser usada para

melhorar a eficiência dos animais na utilização dos nutrientes fornecidos nas dietas,

melhorando assim a eficiência alimentar. Definido como a diferença entre o consumo

(de matéria seca ou de energia) observado e o consumo estimado por uma equação de

regressão em função de peso vivo médio metabólico (PMET) e ganho médio de peso

diário (GMD), a característica é independente do peso e da taxa de crescimento dos

animais. Uma série de pesquisas publicadas na Austrália e revisadas por Athur e Herd

(2008) mostraram que a seleção de animais de CAR negativo pode resultar em

progênies que consomem menos alimentos para um mesmo ganho, sem efeitos

negativos no desempenho animal. Além dos impactos econômicos provenientes da

redução do consumo de alimentos há também os efeitos do impacto ambiental da

produção de carne pela redução da produção do metano proveniente da fermentação

entérica dos ruminantes (HEGARTY et al, 2007).

21

A característica CAR pode ser melhorada por seleção uma vez que as

estimativas de herdabilidade obtidas em várias populações de diferentes raças de

bovinos são de média magnitudes. Em metanálise de parâmetros genéticos de CAR, Del

Claro et al. (2011) relataram média de herdabilidade de 0,298±0,127.

Hegarty et al. (2007) avaliaram a relação entre CAR, obtido em teste de

desempenho de 15 dias, e a taxa diária de emissão de metano entérico, obtida pela

técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6), em 76 novilhos da raça Angus de

duas linhas de seleção divergentes para CAR (baixo CAR e alto CAR) Durante a coleta

de metano os animais tiveram menor consumo de matéria seca diário, do que quando o

metano não estava sendo coletado (11,18 vs 11,88 kg, p< 0,001). Foi observada

diferença significativa no consumo de matéria seca e na emissão diária de metano de

animais baixo e alto CAR (8,38kg de MS/dia vs 14,1 kg de MS/dia e 142 g/dia de CH4

vs 190 g/dia de CH4). Neste estudo, no CAR avaliado em 15 dias foi encontrada uma

redução de 1,17kg de consumo de MS por kg de redução do valor genético do CAR em

relação ao CAR avaliado em 70 dias. Os resultados deste estudo confirmam que a

seleção de bovinos com bases nos valores genéticos estimados para CAR, oferecem um

mecanismo definitivo para diminuir as emissões de metano entérico sem comprometer a

produtividade animal. As equações de predição sugerem que maiores reduções da

seleção para CAR serão alcançadas com dietas de baixa digestibilidade e que esta

seleção contribui para mitigar as emissões de CH4 e N2O, refletindo em benefícios ao

meio ambiente.

Nkrumah et al. (2006), estudaram a relação entre eficiência alimentar em

confinamento, desempenho e digestão e partilhamento de energia em 27 novilhos,

selecionados de um total de 306 animais submetidos a teste de desempenho para avaliar

CAR. A emissão de metano entérico foi feita em câmaras respiratórias com circuito

aberto de calorimetria respiratória. Foi observado que animais mais eficientes

apresentaram 28% menos emissão de metano em relação aos animais menos eficientes.

O CAR teve efeito na energia digerível, energia metabolizável, produção de calor e

energia retida, indicando que as diferenças na habilidade metabólica como

digestibilidade e emissão de metano, produção de calor e retenção de energia, são

responsáveis pela maior parte da variação do CAR entre animais. Os autores concluíram

que há associações significativas entre CAR em confinamento, emissão de metano,

medidas de taxa metabólica e de partição de energia da dieta em bovinos de corte.

22

Em um experimento conduzido na Austrália (Jones et al., 2011) com 48

vacas da raça Angus em pastejo, com valores genéticos estimados (VGE) para CAR

foram avaliados os efeitos da qualidade da forragem e do estado fisiológico da vaca na

emissão de metano de animais com valores divergentes de CAR. As emissões de CH4

(g/animal/dia) foram mensuradas usando a técnica de espectrofotômetro infravermelho

associada ao gás traçador N2O. Os autores relataram que não houve diferenças

significativas no consumo de matéria seca (kg de MS/ 500 kg de PV) entre os animais

dos dois grupos de CAR e que fêmeas prenhas dos dois grupos de CAR submetidas a

pastagens de baixa qualidade apresentaram emissões semelhantes de CH4/kg de peso

vivo (0,26±0,013 vs 0,26±0,018). Este fato pode estar relacionado à baixa qualidade da

proteína bruta (71g/kg) do pasto, sendo que a exigência mínima é de 80-90g/kg para

cumprir a exigência de nitrogênio para a população microbiana. Entretanto, vacas com

bezerros mantidas em pasto de alta qualidade apresentaram diferenças significativas

(p<0,05) na emissão de CH4/kg de peso vivo entre os grupos de CAR (0,34±0,017 para

baixo CAR e 0,46±0,023 para alto CAR), Portanto, a hipótese que vacas baixo CAR

emitem menos CH4 foi somente comprovada em pastagens de alta qualidade, mas não

em pastagem de baixa qualidade.

Em um estudo em bovinos leiteiros (Haas et al, 2011) o consumo alimentar

residual (CAR) foi calculado como a diferença entre o consumo de energia líquida para

produção de leite e as exigências de mantença em função do peso vivo. A predição da

emissão de metano foi estimada para cada animal usando dados de consumo (kg de

MS/dia) pelo valor de energia liberado por unidade de MS do alimento. Os resultados

mostraram que as emissões de metano aumentaram durante a lactação (400g/d) e

permaneceram as mesmas até o final. Durante a lactação a correlação entre a emissão de

metano e gordura e proteína no leite foram inicialmente 0,19 aumentando para 0,58 no

final da lactação, indicando que vacas com alta produção de leite, têm maior CMS e,

consequentemente, maior emissão de metano. Os valores de herdabilidade estimados

para o CAR e para emissão de metano foram 0,35 e 0,40, respectivamente. Uma

correlação genética positiva (valores entre 0,18 a 0,84) foi estimada entre CAR e CH4,

indicando que animais baixo CAR apresentam menor emissão de CH4. Foi concluído

que recebendo a mesma dieta, existe grande variação no CMS e na emissão de CH4

entre os animais, tanto na emissão de CH4 (g/d) como CH4 expresso em relação à de

gordura e proteína no leite, e que na prática a seleção deve ser realizada por meio de

características que expressam a emissão de metano por quilo de produto produzido.

23

2.5 Técnicas utilizadas para mensurar a emissão de metano (CH4) em ruminantes

De acordo com Westberg et al. (1998), existem várias técnicas para

mensurar a emissão de CH4 entérico em bovinos, dentre as quais destacam-se, 1)-

Mensuração em câmaras fechadas (ex:calorimetria respiratória) - Esta técnica é

precisa porém necessita de animais treinados, com movimentação restrita, trata-se de

uma técnica trabalhosa e bastante onerosa, além de limitar o número de animais

avaliados e não representar as condições normais de pastagens. 2)-Modelos de previsão

de emissão - São estimados com base no balanço de fermentação de componentes dos

alimentos. Essas equações são úteis, porém, as suposições e as condições que

necessitam ser atingidas para cada equação limitam sua capacidade de predição sob

condições de produção. 3)- Técnica de traçador isotópico - São úteis em condições

controladas, mas são limitadas em condições de produção, possibilita realizar as

aferições com animais em situação normal de pastejo. 4)-Métodologia do gás traçador

Hexafluoreto de enxofre (SF6)- Trata-se de um método alternativo para mensurar a

emissão de CH4 em bovinos.

A metodologia do gás traçador hexafluoreto de enxofre foi a técnica

utilizada neste experimento, sendo patenteada por Zimmerman (1994) e testada por

Johnson & Johnson (1995), a qual consiste na utilização de um dispositivo (cápsula) de

liberação lenta e constante de um gás marcador, o hexafluoreto de enxofre (SF6). Esta

cápsula com o gás é colocada no rúmen e a relação entre as concentrações de CH4 e SF6

na respiração do animal é usada, conjuntamente com a taxa conhecida de liberação do

SF6 da cápsula, para calcular a taxa da produção de CH4. Atualmente é a técnica que

tem sido mais utilizada em pesquisas para quantificar as emissões de CH4 entérico em

bovinos. Não há necessidade de confinar os animais em gaiolas ou câmaras barimétricas

(pastejo normal), não é necessário realizar amostragem no rúmen ou na faringe do

animal, porque o traçador acompanha as mudanças na diluição associadas ao

movimento da cabeça do animal ou do ar (PEDREIRA, 2004). Do metano produzido

por fermentação entérica no rúmen, 95% é excretado por eructação, e daquele produzido

no trato digestivo posterior, 89% é excretado através da respiração e apenas 11% pelo

ânus (MACHADO et al., 2011)

A produção e absorção por difusão dos ácidos graxos voláteis (AVG) é em

sua maior parte no rúmen (90%), indicando que a maior parte da produção de metano é

feita dentro do rúmen e apesar de ser menos significativa no ceco e intestino grosso

24

(10%) dos AGV também são absorvidos por difusão pela corrente sanguínea,

produzindo menores quantidades de metano, o qual é eliminado pelo animal através de

flatulências, sendo, portanto, também mensurado pela técnica do SF6 (WESTBERG et

al., 1998). No Brasil, adaptações e a utilização de materiais produzidos no próprio país

feitas por Primavesi et al. (2004) fizeram com que a técnica fosse validada para coleta e

medição de metano ruminal a campo utilizando o SF6.

25

MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Teste de desempenho para avaliação do consumo alimentar residual

O teste de desempenho foi realizado no Centro APTA Bovinos de Corte, órgão

do Instituto de Zootecnia, da Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de

São Paulo, localizado no município de Sertãozinho. A fazenda situa-se a uma altitude de

548 metros sobre o nível do mar, com coordenadas de 21º8 de latitude Sul e 47º, 59´de

longitude Oeste, com região de clima tropical úmido com estação chuvosa no verão

(outubro a março) e seca no inverno (abril a setembro), apresenta temperatura média

anual de 24°C e precipitação anual média de 1800 mm.

Para a identificação do consumo alimentar residual (CAR) foram avaliados em

teste de desempenho individual 118 bovinos (56 fêmeas e 62 machos), nascidos em

2010 e pertencentes a um dos rebanhos da raça Nelore do referido centro de pesquisa

(Nelore Tradicional), submetido à seleção para peso pós-desmame desde 1981. O teste

de desempenho foi feito em baias individuais, em uma só instalação no caso dos machos

e em duas outras instalações no caso das fêmeas. O período experimental teve duração

total de 251 dias, onde inicialmente os animais (machos e fêmeas) foram avaliados em

teste de desempenho individual para avaliação do consumo alimentar residual (CAR78)

para identificar animais mais e menos eficiente quanto ao CAR e avaliar a taxa de

emissão de metano (CH4), e por ultimo avaliar somente em machos o consumo

alimentar residual com apenas 32 dias (CAR32) com a finalidade de obter uma

estimativa do tamanho, consumo e eficiência alimentar do momento da mensuração da

taxa de emissão de CH4.

26

CH4 CAR Fêmeas

84ºd

118 animais

1ºd 7ºd 14ºd

46 animais 23 animais

32ºd

O teste maior (CAR78) dos machos teve início em Junho de 2011, com 35 dias

de adaptação dos animais às baias individuais e 72 dias de coleta do consumo

individual. O teste das fêmeas teve início em Julho do mesmo ano, com 28 dias de

adaptação e 84 dias de coleta de dados (Figura 1).

Figura 1. Sequência cronológica do período experimental em bovinos Nelore: Teste de desempenho

maior (118 animais), incluindo o CAR de machos e o CAR de fêmeas, avaliação da taxa de emissão de

metano (CH4) com 46 animais (machos e fêmeas) e teste de desempenho menor (23animais) avaliado

somente em machos durante 32 dias (CAR32).

No início do teste de desempenho os machos estavam com 261 dias de idade e

peso médio de 243 kg, e as fêmeas com 290 dias e 216 kg. Os machos foram pesados

sem jejum duas vezes por semana para avaliar o consumo de matéria seca (CMS) e o

ganho médio diário (GMD), totalizando 22 pesagens, e as fêmeas foram pesadas a cada

28 dias com jejum prévio hídrico e alimentar de 16 horas para avaliar a concentração de

metabólitos sanguíneos, totalizando 4 pesagens. A dieta fornecida para todos os animais

foi formulada à base de feno de Urochloa brizantha e decumbens produzido no próprio

centro de pesquisa, milho moído, farelo de algodão, ureia e mistura mineral (Tabela 1).

As análises bromatológica dos componentes da dieta e sua formulação para ser

fornecida aos animais foram feitas no próprio centro de pesquisa, coletando se amostras

dos ingredientes em sacos plásticos, congeladas e processadas para obter a matéria seca.

A energia bruta das dietas de machos fêmeas foram obtidas por meio de análise em

bomba calorimétrica.

CAR Machos

1ºd 72ºd

CAR32

1ºd 28ºd 35ºd

27

Tabela 1. Ingredientes e característica nutricional da dieta fornecida aos animais durante

o teste de desempenho individual e na avaliação da emissão diária de metano

conduzidos no Centro APTA Bovinos de Corte em Sertãozinho-SP

Ingredientes % de

Matéria

Seca

Feno de Urochloa spp 44,5

Milho (grão) moído 32,2

Farelo de Algodão 21,4

Ureia 0,45

Sal Mineral 1,45

Relação volumoso: concentrado 45:55

Energia Metabolizável (Kcal.Kg -1

) 2,00

Característica nutricional da dieta

Composição Química (%) Feno Milho F. Algodão Dieta Total

Matéria Seca (%) 94,78 95,85 95,75 93,4

Proteína Bruta (%) 2,76 9,43 32,72 11,3

Extrato etéreo (%) 3,0 4,5 2,8 2,84

FDA (%) 49,14 4,06 33,51 31,0

FDN (%) 78,86 14,23 47,26 50,0

Matéria Mineral (%) 1,90 5,15 5,73 3,74

Celulose (%) 39,14 3,32 21,74 23,9

Lignina (%) 6,96 1,05 11,98 6,18

Energia Bruta da dieta dos machos (Mcal.Kg -1

) 3,95 4,28 4,33 4,06

Energia Bruta da dieta das fêmeas (Mcal.Kg -1

) 4,08 4,32 4,29 4,12

Os animais foram alimentados duas vezes ao dia (08:00h e 15:00h), com

acesso ad libitum à dieta e água. De manhã, antes do fornecimento da alimentação, as

sobras do cocho referentes ao dia anterior eram coletadas e acondicionadas em sacos

plásticos e pesadas para registrar o consumo individual. A quantidade fornecida era

ajustada diariamente para que as sobras ficassem entre 5 e 10% do total oferecido.

Durante o período do teste foram coletadas amostras da dieta a cada 28 dias, assim

como amostras das sobras dos animais 2 vezes por semana para compor uma amostra a

cada 28 dias. Posteriormente, foram determinadas a matéria seca da dieta e das sobras

de cada 28 dias. O consumo diário de matéria seca (CMS) foi calculado pela diferença

entre a matéria seca do oferecido e a matéria seca da sobra.

3.1.1. Cálculo do consumo alimentar residual (CAR)

O consumo voluntário de matéria seca (CMS) considerado foi a média de

todo o período, o ganho médio diário (GMD) foi obtido como o coeficiente de regressão

28

linear de todos os pesos nos dias em teste e o peso vivo metabólico (PMET) foi

calculado como: [peso inicial + GMDx(duração do teste/2)] 0,75

. O CAR foi estimado

como o resíduo da equação de regressão do CMS em função do peso vivo metabólico

(PMET) e o ganho médio diário (GMD), incluindo as interações significativas entre

PMET*GC e GMD*GC, sendo o GC=sexo*instalação (2 instalações para as fêmeas).

Os animais foram então classificados por CAR considerando o desvio-

padrão da média (DP) do CAR (DP=0,309kg de CMS nos machos e DP=0,329kg de

CMS nas fêmeas) em três grupos: alto CAR (>média + 0,5 DP; n= 36); médio CAR (±

0,5 DP da média; n= 42); e baixo CAR (<média – 0,5 DP; n= 40). Os animais que

tiveram a taxa de emissão de metano (CH4) avaliada foram amostrados com base na

classe de CAR, sendo 24 representantes da classe Alto CAR e 22 representantes da

classe Baixo CAR, sendo 23 machos e 23 fêmeas.

3.2 Determinação da taxa de emissão diária de CH4

Para avaliar a emissão diária de CH4 proveniente da fermentação entérica

foram utilizados 46 animais, sendo 23 machos e 23 fêmeas. A metodologia utilizada foi

o gás traçador Hexafluoreto de enxofre (SF6) proposto por Johnson & Johnson (1995).

As ferramentas e os equipamentos necessários para a coleta de metano utilizados no

presente estudo foram baseados no Documento 39, publicado pela Embrapa Pecuária

Sudeste (PRIMAVESI et al., 2004). Os aparatos de coleta consistem de tubo de

permeação contendo o SF6 (cápsula), cabresto contendo o capilar com silicone na

extremidade para coleta do ar nas proximidades da narina do animal e canga coletora de

PVC, com pressão negativa, para armazenar os gases. As cápsulas foram pesadas vazias

(tara), em seguida, foram imersas em nitrogênio liquido, atingindo a temperatura

criogênica de (-196°c) e preenchidas com o gás SF6. Posteriormente, ao averiguar o

peso das cápsulas com a carga de SF6, as mesmas foram colocadas banho-maria com

água a 39°C e pesadas semanalmente para determinar a taxa de emissão de SF6. Foram

necessárias 8 semanas para se conhecer a taxa de liberação do SF6, e os valores das

primeiras 4 semanas foram descartados. As cápsulas de permeação foram inseridas em

cada animal via sonda orofágica, sendo que cada cápsula tinha um número de

identificação e taxa de emissão de SF6 conhecida. Com o auxilio de uma bomba a vácuo

com 2 estágios e manômetro digital com escala de 0 a 2 atm, as cangas foram

esvaziadas com a bomba a vácuo e preenchidas com ar, utilizando-se uma válvula

acessória de engate rápido (macho). Este procedimento foi feito por 3 vezes em cada

29

canga, e na terceira vez, a bomba retirou o ar de dentro de cada canga e com o auxilio

do manômetro, uma pressão negativa foi verificada, estando ótima em -13,600psi. O

horário e pressão iniciais dos cabrestos e das cangas foram anotados para que no dia

seguinte, pudessem ser comparados com os valores iniciais.

Para a coleta os animais foram equipados com cabrestos de nylon, em

seguida as cangas foram colocadas, engatando a válvula de engate rápido (macho) do

cabresto na válvula de engate rápido (fêmea) da canga (Figura 1).

Figura 2. Novilho equipado com o aparato de coleta. Canga de PVC conectada a pontos de amostragem

de ar (bainha), fixado em um cabresto de Nylon®.

Os animais permaneceram por 7 dias em adaptação com os aparatos, com a

finalidade de evitar alterações na coleta induzidas pelo estresse. A coleta de CH4 foi

feita por 7 dias consecutivos. As cangas foram trocadas a cada 24 horas, com inicio às

07h30min da manhã primeiramente retirando-se as cangas (do dia anterior), as quais

tiveram a pressão interna mensurada por um manômetro digital (DRUCK DPI 705),

verificando se a canga apresentava vazamento ou não. Cangas controle, denominadas

“brancas” foram colocadas na instalação para mensurar as concentrações de CH4 e SF6

no ambiente. Apesar de terem sido coletadas amostras durante 7 dias consecutivos tanto

nos machos como nas fêmeas, dois dias de coleta dos machos foram perdidos, pois duas

cangas quebraram durante a coleta. Ao final da coleta todas as cangas foram lavadas,

secas e armazenadas em caixas de plástico para serem enviadas ao laboratório da

EMBRAPA Meio Ambiente, Jaguariúna-SP, para análise do CH4 e SF6 em

cromatógrafo a gás, modelo HP6890. A taxa de emissão de CH4 (QCH4) foi calculada a

Canga coletora de

PVC

Capilar (fita isolante)

Cabresto com bainha

(silicone) com pressão

negativa

30

partir das concentrações de CH4 e de SF6 medidas e da taxa conhecida de emissão de

SF6:

QCH4 = QSF6 x [CH4]/[SF6]

As concentrações basais de SF6 (aproximadamente 7 ppt) e as de CH4

(aproximadamente 2 mg/L ppm) foram subtraídas das concentrações determinadas nas

cangas dos animais em estudo (WILLIAMS et al., 2011). Após o término do teste de

desempenho, os 23 animais machos amostrados para a coleta de CH4 permaneceram por

mais 45 dias nas baias individuais (incluindo o período de coleta de metano), ocasião

em que foi registrado o CMS diário. Entretanto, o primeiro peso registrado foi após 13

dias, com 9 pesagens sem jejum durante um período de 32 dias. Com esses registros foi

possível calcular um outro consumo alimentar residual com um teste de apenas 32 dias

(CAR32), mais representativo do período em que o CH4 foi coletado. Isso foi feito

mesmo sabendo-se que o ideal para estimativas acuradas do GMD e do CMS são

necessários, no mínimo, respectivamente 63 e 35 dias (WANG et al., 2006).

3.3 Cálculo do consumo de energia bruta da dieta (CEB)

A energia bruta da dieta oferecida para machos e fêmeas (4,06 Mcal/Kg e

4,12 Mcal/Kg, respectivamente) durante a coleta de metano, assim como a energia bruta

das sobras individuais de cada dia de coleta de metano foram obtidas através de análise

feita em bomba calorimétrica no laboratório de nutrição animal - LANA, localizado na

FCAV-Unesp-Jaboticabal-SP. O cálculo do consumo médio de energia bruta durante a

coleta de metano (CEB em Mcal/dia) foi obtido da seguinte forma: (Oferecido x MS do

oferecido x EB da dieta) – (Sobra x MS da sobra x EB da sobra). Para o cálculo da

perda de energia bruta na forma de metano (CH4/CEB) foi utilizada a equação de

Blaxter e Clapperton (1965) corrigida por Wilkerson et al. (1995), (CH4/CEB) = [(CH4

x 0,0133)/CEB]x100, em que 0,0133 é a energia bruta em Mcal por kg de CH4

(HOLTER e YOUNG, 1992).

3.4 Variáveis analisadas e análises estatísticas

As variáveis utilizadas foram: idade no inicio do teste, peso no início e no

final do teste de desempenho, consumo de matéria seca (CMS78), ganho médio diário

(GMD78), peso vivo metabólico no meio do teste (PMET78), consumo alimentar residual

(CAR78) e conversão alimentar (CA78) obtidos no teste de desempenho com machos e

fêmeas por cerca de 78 dias. Durante os 7 dias de coleta de metano foram analisadas as

31

variáveis taxa de emissão diária de metano (CH4, expressa em g/dia e em kg/ano),

consumo de energia bruta da dieta durante a coleta de metano (CEB, expressa em

Mcal/dia), perda de energia bruta na forma de metano (CH4/CEB, expressa em

porcentagem), taxa de emissão diária de metano por GMD78 (expressa em gramas de

CH4/kg de GMD), por CMS78 (expressa em gramas de CH4/kg de MS), por PMET78

(expressa em gramas de CH4/kg de PMET) e emissão de metano por Kg de peso vivo

médio durante a coleta de metano (CH4/PVM, expressa em gramas de CH4/kg de PVM).

Durante o período de 32 dias as variáveis analisadas referentes somente aos

machos foram: idade no início da coleta de metano e peso médio (PESO32, expressa em

kg) durante esse período, consumo de matéria seca (CMS32), ganho médio diário

(GMD32), peso vivo metabólico no meio do teste (PMET32), consumo alimentar residual

durante os 32 dias (CAR32), consumo de energia bruta da dieta durante a coleta de

metano (CEB, expressa em Mcal/dia), perda de energia bruta na forma de metano

(CH4/CEB, expressa em porcentagem), taxa de emissão diária de metano por CMS32

(expressa por gramas de CH4/kg de MS) e taxa de emissão diária de metano por

PMET32 (expressa em gramas de CH4/kg kg de PMET).

A taxa de emissão diária de metano (CH4) analisada foi a média dos dias de

coleta. Para consistência dos registros diários de CH4, um dia da coleta de todos os

machos foi excluído, pois foram obtidos valores muito discrepantes de CH4 neste dia, de

modo que cada animal ficou com 6 dias de dados de emissão de CH4 e coeficiente de

variação menor que 17% entre os valores diários de cada animal.

As variáveis foram comparadas entre as duas classes de CAR78 por mínimos

quadrados. O modelo estatístico incluiu os efeitos da classe de CAR78 (1=Baixo CAR

ou 2=Alto CAR) e sexo (macho ou fêmea). A interação entre esses dois efeitos foi não

significativa para as variáveis analisadas e foi retirada do modelo. Também foram

estimadas correlações parciais (correlação residual) entre CH4 e CMS78, GMD78,

PMET78 e CAR78, com modelo incluindo o efeito de sexo. Considerando o período de

adaptação e o período de coleta de CH4, foi calculado o CAR32, sendo o CMS32 a média

do consumo nos 32 dias, GMD32 a regressão dos pesos nos dias em teste, e o PMET32 o

peso médio do período elevado a 0,75. Considerando que a média do CAR é sempre

zero, nesse caso as classes de CAR32 foram definidas como classe=1 (mais eficientes)

aqueles animais que estavam abaixo da média do CAR32 e classe=2 (menos eficientes)

aqueles animais que estavam acima da média do CAR32. Foram estimadas correlações

de Spearman entre GMD78 e GMD32, CMS78 e CMS32, PMET78 e PMET32 e CAR78 e

32

CAR32 para verificar se há alteração na classificação dos animais entre os dois períodos

de teste, o recomendado (de 78 dias) e o teste menor (de 32 dias).

Foram estimadas correlações de Pearson entre CH4 e CMS32 e CAR32. As

variáveis taxa de emissão diária de metano (CH4, expressa em g/dia e em kg/ano) e a

taxa de emissão diária de metano por CMS78 e por PMET78 foram comparadas entre as

classes de CAR32 por mínimos quadrados e teste F. O consumo médio de energia bruta

(CEB em Mcal/dia) e a perda de energia bruta na forma de metano (CH4/CEB, expressa

em porcentagem), foram comparados durante a avaliação da emissão de metano por

mínimos quadrados, incluindo no modelo os efeitos fixos de classe de CAR78 (1=Baixo

CAR ou 2=Alto CAR) e sexo (macho ou fêmea).

Durante os dois períodos de avaliação do CAR (CAR78 e CAR32) As

variáveis consumo de matéria seca por peso metabólico e consumo de matéria seca por

peso vivo médio durante a coleta de metano foram comparadas por mínimos quadrados

e teste F com o objetivo de verificar se durante a avaliação da emissão de metano,

haveria diferença no consumo dos animais, sugerindo que talvez os aparatos de coleta

pudessem ter influenciado no consumo de matéria seca e assim poder prejudicar os

resultados.

33

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na Tabela 2 são mostradas a média, intervalo, desvio padrão e coeficiente

de variação de todas as variáveis envolvidas no estudo.

Tabela 2. Estatística descritiva das variáveis utilizadas no estudo com 118 animais

(machos e fêmeas) conduzido no Centro APTA Bovinos de Corte em

Sertãozinho-SP

CAR78, 118 animais

Característica Mínimo Média Máximo DP CV %

IDADE Inicial CAR78 (dias) 203 281 325 27,9 9,9

PV Inicial 78 (kg) 165 237 313 35,7 15,0

PV Final 78 (kg) 220 295 390 38,9 13,2

CMS78 (kg/MS) 4,50 6,04 7,23 0,70 11,6

GMD78 (kg/dia) 0,396 0,749 1,09 0,16 21,4

PMET78 (PMET) 52,1 65,8 80,8 6,78 10,3

CAR78 (kg/dia) -0,595 0,020 0,770 0,403 ------

CA78 (kg MS/ganho) 5,75 8,36 14,8 1,77 21,2

Coleta de CH4, 46 animais

CH4 (g/dia) 92,0 144 184 21,2 14,7

CH4 (kg/ano) 33,6 52,6 67.2 7,7 14,6

CEB (Mcal/dia) 22,8 31,1 36,8 3,09 9,9

CH4/ CEB (%) 4,83 6,13 7,28 0,66 10,7

CH4/GMD78 (g de CH4 /kg de GMD) 132 197 311 38,1 19,3

CH4/CMS78 (g de CH4 /kg de MS) 17,2 23,9 32,7 3,23 13,5

CH4/ PMET78 (g de CH4/kg de PMET) 1,66 2,19 2,88 0,269 12,3

CH4/ PVM (g de CH4 /kg PVM) 0,333 0,431 0,543 0,05 11,6

CAR32, 23 animais

Caracteristica Mínimo Média Máximo DP CV%

IDADE Inicial CAR 32(dias) 287 351 386 24,3 6,9

PESO32 (kg) 280 343 410 33,8 9,8

CMS32 (kg MS/dia) 6,34 7,69 9,29 0,729 9,5

34

Tabela 2. Estatística descritiva das variáveis utilizadas no estudo com 118 animais

(machos e fêmeas) conduzido no Centro APTA Bovinos de Corte em

Sertãozinho-SP. Continuação

Caracteristica Mínimo Média Máximo DP CV%

GMD32 (kg/dia) -1,22 0,514 1,20 0,537 104,5

PMET32 (PMET) 68,5 79,7 91,1 5,91 7,4

CAR32 (kg/dia) -0,770 0,00 0,938 0,497 -----

CEB32 (Mcal/dia) 25,7 32,0 37,0 2,85 8,8

CH4/ CEB (%) 5,00 6,50 7,30 0,58 9

CH4/CMS32 (g de CH4 /kg de MS) 15,2 20,1 23,2 2,03 10

CH4/PMET32 (g de CH4/kg de PMET) 1,48 1,95 2,40 0,235 12

CMS78: Consumo de matéria seca no CAR78; GMD78: Ganho médio diário no CAR78; PMET78: Peso metabólico no

CAR78; CAR78: Consumo alimentar residual; CA78: Conversão alimentar no CAR78; CH4 (g/dia): Emissão diária de

metano; CH4 (kg/ano): Emissão de metano por ano; CEB (Mcal/dia); Média do consumo de energia bruta durante a coleta

de metano; CH4/ CEB (%): Perda de energia bruta na forma de metano; CH4/GMD78: Emissão diária de metano pelo

ganho médio de peso no CAR78; CH4/CMS78: Emissão diária de metano pelo consumo de matéria seca no CAR78;

CH4/PMET78: Emissão diária de metano pelo peso metabólico no CAR78; CH4/PVM: Emissão de metano por kg de

peso vivo médio durante a coleta de metano; CMS32: Consumo de matéria seca no CAR32; GMD32: Ganho médio

diário no CAR32; PMET32: Peso vivo metabólico no CAR32; CAR32: Consumo alimentar residual no CAR32; CEB

(Mcal/dia): Média do consumo de energia bruta durante o CAR32; CH4/ CEB (%): Perda de energia bruta na forma de

metano; CH4/CMS32: Emissão de metano por consumo de matéria seca no CAR32; CH4/PMET32: Emissão de metano

pelo peso metabólico no CAR32.

O ganho médio diário (GMD78) apresentou coeficiente de variação bem alto,

assim como a conversão alimentar (CA78) que leva em conta o GMD78 no denominador,

o que pode ser devido ao fato de terem sido avaliados machos e fêmeas (Tabela 2).

Ressalta-se o elevado coeficiente de variação do GMD32, e esse fato era esperado uma

vez que segundo Wang et al. (2006) e Castilhos et al. (2011) são necessários, no

mínimo, de 63 a 84 dias para estimar acuradamente o GMD.

A emissão de CH4 (52,6 kg/ano) (Tabela 2), estimada neste estudo

considerando bovinos Nelore em fase de crescimento foi semelhante às obtidas por

Nascimento (2007) que também trabalhou com a metodologia do gás SF6, considerando

machos e fêmeas adultos e animais jovens (58 kg, 57 kg e 42 kg respectivamente). Estes

resultados também estão de acordo com o IPCC (1996), cujos valores médios de fatores

de emissão de metano variam de 36 a 56 kg/ano.

Em um estudo conduzido por Primavesi et al. (2002) com vacas em lactação

e por se tratar de animais adultos, a emissão de 131 kg/animal/ano foi muito superior ao

estimado no presente estudo e também no estudo de Nascimento (2007). Para bovinos

produzidos em sistemas de pastagens, Crutzen et al. (1986) relataram taxa média anual

na emissão de 54 kg de CH4. Estas diferenças são devidas à categoria animal avaliada, a

35

finalidade da produção e qualidade da dieta fornecida (alta proporção de concentrados),

os sistemas de arraçoamentos utilizados e a metodologia utilizada para mensurar a

emissão de CH4.

A perda de energia bruta na forma de CH4 (CH4/CEB, expressa em %),

estão dentro dos valores encontrados por IPCC (1996), (Tabela 2) em que a emissão de

metano variou entre 4% a 9% da energia bruta consumida e a média foi de 6%.

Menor porcentagem de emissão (4,9%) foi encontrada nos estudos de

Hegarty et al. (2007), o qual usou o SF6 como gás traçador, a mesma metodologia

usada neste estudo. Entretanto, mensurações realizadas em câmaras respirométricas

(calorimetria indireta) mostraram grande variação na perda de energia por CH4, de 2 a

12% da energia bruta ingerida, a qual depende da quantidade de carboidratos

fermentados no rúmen e das proporções relativas de acetato e propionato produzidos

(JOHNSON; JOHNSON,1995).

Harper et al. (1999) avaliando a produção de CH4 em novilhos de corte

alimentados com dietas exclusivamente à base de forragem ou com 80% de

concentrado, verificaram que 8,1 e 2,1% da energia bruta ingerida foi perdida como

metano, respectivamente. De acordo com as estimativas do IPCC (2006), para dietas

contendo mais de 90% de concentrado, a taxa de conversão de CH4 é de 3% da energia

bruta ingerida e para dietas contendo menos de 90% de concentrado a conversão de CH4

é de 6,5%. Os resultados do presente estudo estão de acordo com os dados do IPCC,

uma vez que foi observada conversão média de CH4 de 6,13% com dieta contendo 55%

de concentrado. De acordo com as condições brasileiras de produção de ruminantes

dificilmente são observadas níveis de inclusão maiores que 90% de concentrado na

dieta.

Doreau et al. (2011) conduziram um estudo utilizando 6 touros em quadrado

latino com 3 períodos experimentais de 5 semanas, recebendo 3 dietas de alto

concentrado em terminação a fim de verificar os efeitos no padrão de emissão de CH4

(g/d) utilizando a técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre, associada a outros

critérios como fermentação ruminal e digestibilidade. As três dietas consistiram de: 1)

49% de feno de grama natural, 41% de grão de milho moído e 10% de farelo de soja; 2)

63% de silagem de milho, 21% de grão de milho moído, 16% de farelo de soja (CS); e

3) 70% de grão de milho moído, 16% de farelo de soja e 14% de palha de trigo (CG). A

emissão de CH4 (g/d) foi similar para as dietas de feno e CS (133,4 e 152,3 g/d), 56%

menor para a dieta CG (62,3; p<0,001). Os resultados obtidos indicaram que não houve

36

diferenças significativas entre as quantidades de MS, MO e EB ingeridas entre as 3

dietas. A perda de energia bruta como CH4 foi em média 6,9% para as dietas de feno e

CS e 3,2% para a dieta CG (p<0,001). Os autores concluíram que a emissão total de

CH4 foi menor na dieta CG ao passo que as emissões de N2O e CO2 foram maiores para

esta mesma dieta, sendo que esta menor emissão de CH4 é decorrente de maior

proporção de concentrado na dieta, resultando em baixo pH ruminal e em um número

reduzido de protozoários, reduzindo assim a atividade fibrolítica, os quais coletivamente

reduzem a emissão de CH4.

4.1 Consumo alimentar residual em 78 dias (CAR78) e taxa de emissão diária de

metano (CH4)

De acordo com os resultados obtidos na Tabela 3, não houve diferenças

significativas para peso vivo e ganho médio diário entre as classes de CAR78. Os

resultados obtidos são compatíveis com os encontrados por Leme e Lanna (2000)

trabalhando com novilhos Santa Gertrudes terminados em confinamento e também por

Magnani (2011), Corvino et al (2011) e Egawa (2012), em estudos realizados com

bovinos Nelore em teste de desempenho individual, em que o CAR foi independente em

relação a variáveis peso vivo inicial, peso vivo final e ganho médio diário. Por ser

calculado como a diferença entre o consumo de matéria seca observado e predito,

baseado em peso vivo e taxa de ganho, o CAR em bovinos é fenotipicamente

independente de crescimento e tamanho corporal, mostrando que a seleção para CAR

pode resultar em rebanhos com menores consumos, mas com mesmo desempenho

(MAGNANI, 2011).

37

Tabela 3. Características de crescimento, consumo, eficiência alimentar e de emissão de

metano por classe de CAR78, obtidas durante o teste de eficiência alimentar

durante o registro da emissão de metano (CH4)

Consumo Alimentar Residual (CAR)

Baixo Alto P

Número de animais 22 24

Características obtidas dos animais das classes de alto e baixo consumo alimentar

residual durante o teste de eficiência alimentar (CAR78)

IDADE início CAR78 (dias) 281 ± 2,10 281 ± 2,01 0,7799

PV início CAR78 (kg) 238 ± 6,83 236 ± 6,54 0,7952

PV final CAR78 (kg) 297 ± 7,01 293 ± 6,72 0,6925

CMS78 (kg MS/dia) 5,66 ± 0,12 6,38 ± 0,12 0,0002

GMD78 (kg) 0,754 ± 0,02 0,744 ± 0,02 0,8098

PMET78 (kg) 66,1±1,26 65±1,26 0,7808

CAR78 (kg MS/dia) -0,359 ± 0,04 0,367 ± 0,03 <0,0001

Características obtidas durante o registro da emissão diária de metano com 46 animais

Consumo Alimentar Residual (CAR)

Baixo Alto P

Número de animais 22 24

IDADE início METANO (dias) 393 ± 5,44 391 ± 5,21 0,8541

PESO médio METANO (kg) 332 ± 6,88 333 ± 6,59 0,8944

CMSCH4 (kg MS/dia durante CH4) 7,32 ± 0,13 7,82 ± 0,13 0,0068

CH4 (g/dia) 142 ± 3,81 144 ± 3,64 0,6906

CH4 (kg/ano) 51,0 ± 1,36 53,2 ± 1,31 0,2197

CEB (Mcal/dia) 29,7±0,58 32,43±0,55 0,0002

CH4/ CEB (%) 6,35±0,11 5,94±0,10 0,0129

CH4/GMD78 (g de CH4/kg de GMD) 191 ± 7,99 203 ± 7,65 0,3037

CH4/CMS78 (g de CH4/kg de MS) 25,1 ± 0,588 22,8 ± 0,563 0,0006

CH4/PMET78 (g de CH4/kg de PMET) 2,16± 0,056 2,21 ± 0,054 0,4996

CH4/PVM (g de CH4 /kg PVM) 0,429 ± 0,010 0,435 ± 0,009 0,659 CMS78: Consumo de matéria seca no CAR78; GMD78: ganho médio diário no CAR78; PMET78: Peso metabólico no;

CAR78; CAR78: Consumo alimentar residual; CMSCH4: Consumo de matéria seca durante a coleta de metano; CH4

(g/dia): Emissão diária de metano; CH4 (kg/ano): Emissão de metano por ano; CEB (Mcal/dia); Média do consumo de energia

bruta durante a coleta de metano; CH4/ CEB (%): Perda de energia bruta na forma de metano; CH4/GMD78: Emissão

diária de metano pelo ganho médio de peso no CAR78; CH4/CMS78: Emissão diária de metano pelo consumo de

matéria seca no CAR78; CH4/PMET78: Emissão diária de metano pelo peso metabólico no CAR78; CH4/PVM:

Emissão de metano por kg de peso vivo médio durante a coleta de metano;

Tanto o CMS78 obtido durante o teste de desempenho, como o CMS32

obtido durante o período de coleta da emissão de CH4, foi menor em animais de baixo

CAR. Apesar da diferença do CMS78 dos animais das duas classes de CAR, não houve

diferença significativa na média de emissão diária de CH4 e nem da emissão diária de

CH4 em relação ao GMD78, CMS78, PMET78 e peso vivo médio (PVM) durante a coleta

de metano. As correlações parciais entre CH4 e GMD78, CMS78, PMET78 foram de

média magnitudes (0,41, 0,43 e 0,57) como esperado, ou seja, animais maiores emitem

mais CH4 (Figura 2).

38

Figura 3. Correlação entre emissão de metano e características de desempenho e eficiência alimentar no

CAR78.

Entretanto, as correlações parciais entre CH4 e CAR78 e CA78 foram

próximas de zero (0,01 e -0,10), ou seja, neste estudo não foi encontrada relação

significativa entre a emissão de CH4 e a eficiência alimentar obtida em teste de 78 dias

anterior à mensuração da taxa de emissão de metano. A emissão de CH4 por CMS78 foi

uma inexplicável ocorrência sendo significativamente maior nos animais mais eficientes

uma vez que eles apresentaram menor CMS, mas emitiram taxa semelhante de CH4.

Esses resultados diferem, em parte, dos resultados de Nkrumah et al. (2006) que

relataram correlação significativa (0,44) entre CAR e emissão diária de CH4 e

correlação não significativa entre a emissão de CH4 e CA.

A correlação significativa (p<0,001) da emissão de CH4 (Mcal/dia) e CEB

(Mcal/dia) (Figura 3) foi de média magnitude (0,65), sugerindo que o CEB não explica

toda a variação em CH4. Hegarty et al. (2007) ressaltaram que apesar da diferença

significativa entre animais alto e baixo CAR quanto à emissão de CH4, o CAR explicou

somente uma pequena proporção da variação observada da emissão diária de CH4 pelos

CAR78: Consumo Alimentar Residual durante 78 dias GMD78: Ganho médio diário no CAR78

CMS78: Consumo de matéria seca no CAR78 PMET78: Peso metabólico no CAR78

39

animais, e que a variação na emissão de metano é atribuída a outros fatores além do

consumo.

Figura 4. Correlação entre emissão de expressa em Mcal/dia por consumo de energia bruta.

Segundo Hegarty e McEwan (2010), em discussão sobre as oportunidades

genéticas para a redução de emissão de metano entérico pelos animais domésticos, um

forte candidato a objetivo de seleção é a produção de metano (g) por kg de alimento

produzido, ou seja, ganho de peso e carne no caso de bovinos de corte. Moss e Givens

(2002) citam que o uso de animais de desempenho superior pode reduzir a emissão de

CH4 em função da redução no número de animais no sistema de produção, considerando

ainda que, em criações que visam a produção de carne, o aumento no desempenho dos

animais resulta em menor permanência do animal no sistema, reduzindo a produção do

gás durante o ciclo de vida. Neste trabalho não foram encontradas evidências que a

emissão diária de metano desses animais tenha relação com o consumo alimentar

residual e a conversão alimentar quando essas características são avaliadas em teste de

desempenho anterior à avaliação da taxa de emissão de metano entérico.

Os resultados da emissão diária de CH4 em animais mais e menos eficientes

encontrados nesse estudo diferem dos resultados relatados por Nkrumah et al. (2006) e

Hegarty et al. (2007), em que animais mais eficientes (baixo CAR) apresentaram menor

emissão diária de CH4 que os animais menos eficientes (alto CAR). Nkrumah et al.

(2006) observaram que os animais baixo CAR emitiram 28% menos CH4 que os

animais alto CAR utilizando câmaras de circuito aberto com sistema calorimétrico

indireto, metodologia muito mais acurada que a utilizada no presente trabalho

CEB: Consumo de energia bruta em Mcal/dia

40

Hegarty et al. (2007) utilizaram o valor genético do animal para CAR

(animais provenientes de um rebanho selecionado para essa característica), estimativa

baseada no valor genético dos pais para CAR, para classificar os animais em baixo e

alto CAR e submetê-los a teste de desempenho e coleta da emissão de metano durante

15 dias com a metodologia do gás traçador SF6. Os autores observaram diferença

significativa da emissão diária de CH4 entre animais baixo e alto CAR, (com 25%

menos de emissão) para os animais baixo CAR.

Estudos realizados por Miller (1995), Johnson e Johnson (1995) e

McAllister et al. (1996) revelaram que a emissão de CH4 proveniente da fermentação

ruminal depende principalmente do tipo de animal, nível de consumo de alimentos, tipo

de carboidratos presentes na dieta, processamento da forragem, adição de lipídeos no

rúmen, suprimento de minerais, manipulação da microflora ruminal e da digestibilidade

dos alimentos. Por essas razões, as indicações para a redução das emissões de CH4 pela

pecuária passam por todo o sistema produtivo e, portanto, estão intimamente ligadas à

melhoria da eficiência produtiva.

4.2 Consumo alimentar residual em 32 dias (CAR32) e taxa de emissão diária de

metano (CH4)

O CAR32 foi calculado com a finalidade de obter uma estimativa do

tamanho dos animais machos, consumo e eficiência alimentar do momento da

mensuração da taxa de emissão de CH4. Apesar do curto período desse teste, o CMS32

apresentou alta correlação (0,72) com o CMS78, e o mesmo ocorreu PMET32 que

apresentou alta correlação (0,96) com o PMET78. Entretanto, como ressaltado

anteriormente, o período curto de teste compromete a estimativa do GMD, e a

correlação entre GMD32 e GMD78 foi próxima de zero (-0,06).

A correlação de Spearman entre CAR78 e CAR32 foi de média magnitude

(0,41), provavelmente devido à baixa acurácia do GMD32. As correlações de pearson

entre CH4 e CMS32 e CAR32 foram de média magnitudes para CMS32 (0,62) e de baixa

magnitude para o CAR32 (0,22) (Figura 3), esses resultados são devidos ao fato de que

os animais baixo CAR apesar terem sido mais eficientes no CMS32 a emissão de metano

por consumo de matéria seca (CH4/CMS32 ) foi a mesma para os animais alto e baixo

CAR32 (Figura 4).

41

Figura 5. Correlação entre emissão de metano e características de desempenho e eficiência alimentar no

CAR32

De acordo com Archer et al. (1997) períodos de pelo menos 40 dias são

normalmente necessários para estimar CMS, e 70 dias para estimar com GMD com

precisão suficiente para calcular o CAR. Na Tabela 4 são apresentadas as variáveis

obtidas durante o período de 32 dias, em que parte desses dias foi feita a coleta de CH4,

por classe de CAR32. Calculando o CAR32, animais baixo e alto CAR não apresentaram

diferenças significativas no GMD e PMET, no entanto houve diferença significativa

entre as classes de CAR, com os animais baixo CAR apresentando menor consumo de

matéria seca (CMS32) e consequente menor emissão de metano (CH4) em relação aos

animais alto CAR32.

Estes resultados corroboram com o trabalho realizado por Hegarty et al

(2007), em que os animais foram avaliados quanto à taxa de emissão diária de CH4,

momento em que foi calculado um CAR15. Os autores relataram que os animais mais

eficientes (baixo CAR) e os menos eficientes (alto CAR) não apresentaram diferenças

no GMD durante o CAR 15 dias, que os animais baixo CAR apresentaram consumo de

matéria seca (41% menor) em relação aos animais alto CAR, e que apresentaram

também menor emissão de CH4.

CMS: Consumo de matéria seca durante o CAR32 CAR32: Consumo alimentar residual durante 32 dias

42

Tabela 4. Características de crescimento, de consumo, de eficiência alimentar e de

emissão de metano e machos bovinos obtidas por classe de CAR32

Consumo Alimentar Residual (CAR32)

Baixo Alto P

Número de animais 10 13 IDADE Inicial (dia) 356±7,74 348±6,54 0,4191

CMS32(kg/dia) 7,09±0,17 8,12±0,14 0,0001

GMD32(kg/dia) 0,466±0,17 0,547±0,15 0,7260

PMET32 (kg) 78,9±1,90 80,2±1,60 0,6105

CAR32 (kg/dia) -0,506±0,076 0,362±0,064 0,0001

CH4 (g/dia) 144±6,08 163±4,87 0,0238

CEB (Mcal/dia) 29,5±0,69 33,5±0,55 0,0002

CH4/ CEB (%) 6,49±0,20 6,46±0,16 0,9374

CH4/CMS32 (g/dia/CMS) 20,2±0,692 20,1±0,555 0,9153

CH4/PMET32 (g/dia/CMS) 1,81±0,070 2,04±0,056 0,0203 CMS32: Consumo de matéria seca no CAR32; GMD32: Ganho médio diário no CAR32; PMET32: Peso vivo metabólico

no CAR32; CAR32: Consumo alimentar residual; CH4 (g/dia): Emissão diária de metano; CEB (Mcal/dia); Média do

consumo de energia bruta durante a coleta de metano; CH4/ CEB (%): Perda de energia bruta na forma de metano;

CH4/CMS32: Emissão diária de metano pelo consumo de matéria seca no CAR32; CH4/PMET32: Emissão diária de

metano pelo peso vivo metabólico no CAR32.

43

5. CONCLUSÕES

Não há diferença na emissão de metano entérico de animais mais e menos

eficientes quando avaliados em teste de desempenho anterior à avaliação da emissão de

metano. Entretanto, animais mais eficientes em teste de desempenho de período menor,

incluindo o período de avaliação da emissão de metano, tem menor taxa de emissão de

metano que animais menos eficientes.

Os resultados são ainda contraditórios e, portanto, são necessários mais

estudos para que se possa recomendar a seleção de bovinos Nelore com base em

consumo alimentar residual para mitigar as emissões de gases de efeito estufa sem

afetar a produção.

44

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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