Sistemas integrados de produção agropecuária : desempenho animal, emissão de metano e controle de ectoparasitos em bovinos

Abstract

Resumo: A emissão de gases do efeito estufa (GEE), causada principalmente por ações antrópicas, tem influenciado as mudanças climáticas, agindo diretamente nos ecossistemas por meio do aquecimento global. Logo, relacionar a produção de alimentos com a diminuição dos impactos ambientais é um desafio para a atual geração. Nesse contexto, os sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA), foram considerados pela Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) como modelos de produção sustentável, contribuindo para redução das emissões de GEE por unidade de produto agropecuário. Esse trabalho tem como objetivo: (I) contribuir para o entendimento sobre as emissões de metano entérico por bovinos em pastejo em diferentes sistemas pecuários em uma área de preservação ambiental (APA); (II) quantificar o desempenho animal e as emissões de metano por unidade de produto em bovinos, com manutenção do estado sanitário através do Tratamento Seletivo Bovino (TSB) em diferentes sistemas pecuários. Para isso, foi conduzido um experimento no Núcleo de Inovações Tecnológicas em Agropecuária (NITA), entre junho de 2017 e abril de 2018 (ano 1) e de agosto de 2018 a abril de 2019 (ano 2). O NITA está situado na Fazenda Experimental do Canguiri, Pinhais - PR, pertencente à Universidade Federal do Paraná (UFPR). O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com três repetições e quatro sistemas de produção, sendo eles: Pecuária (PEC), Pecuária-Floresta (PF), Lavoura-Pecuária (LP) e Lavoura-Pecuária-Floresta (LPF). Em todos os sistemas, a planta forrageira predominante no inverno foi a Avena strigosa Schreb e no verão, o Megathyrsus maximus cv. Áries. O sistema PEC apenas teve a presença do componente pecuário. Nos sistemas LP e LPF foram utilizados o sistema "ley farming", com um ano de lavoura (Zea mays) antecedendo dois anos de pasto (2017 e 2018). O componente arbóreo do PF e LPF foi plantado em 2013, com espaçamento de 14 m entre linhas e 2 m entre plantas, com Eucalyptus benthamii. Foram utilizados novilhos da raça Angus, com peso vivo inicial de 154,78 kg ± 35,22 kg e 10 meses de idade no ano 1 e 241,19 kg ± 50,31 kg e 16 meses de idade no ano 2. Em cada sistema foram utilizados três animais testes. Foram avaliadas as emissões de metano (CH4) entérico e consumo de matéria seca, assim como a composição química da forragem aparentemente consumida e a produção animal por área. Para o capítulo 2, os animais foram separados em três níveis de aplicação contra ectoparasitas, sendo: abaixo de três aplicações/ano, nível Baixo; três aplicações/ano, nível Médio; acima de três aplicações/ano, Nível Alto. O valor nutritivo da dieta foi semelhante entre os sistemas, diferindo entre estações do ano, sendo melhor no inverno (p<0,05) em relação à pastagem de verão. As emissões de CH4 (g animal dia-1, g kg- -1 MO ingerida, g kg-1 GMD e g hectare-1) diferiram entre estações do ano, sendo maiores na pastagem de verão (p<0,05). Os diferentes arranjos espaço-temporais de SIPA livre de pesticidas não afetam o consumo de forragem e a composição química da dieta aparentemente ingerida por bovinos em pastagens anuais de inverno e pastagens perenes de verão. Isso significa que os benefícios do manejo do pastejo moderado são preservados, reduzindo a intensidade da emissão de metano pelos bovinos. Em relação ao tratamento seletivo contra parasitoses, para cada sistema de produção, não houve diferença (p>0,05) entre o ganho médio diário dos animais por período de avaliação dos diferentes níveis de aplicação. Todas as variáveis relacionadas ao consumo de matéria seca e emissão de metano não diferiram entre níveis de aplicação de fármacos dentro de cada sistema de produção, com exceção da emissão de CH4 por animal/dia. Neste caso, os animais do sistema PEC em nível Alto (> 3 aplicações/ano), apresentaram as maiores emissões. Conclui-se que a rotação entre lavoura para a produção de grãos e pastagens para a produção de bovinos pode ser recomendada como estratégia para maior eficiência na produção animal, com a vantagem da menor emissão de gás metano. Além disso, o uso de fármacos antiparasitários foi menor nos sistemas LP e LPF em relação aos demais sistemas. Para os sistemas integrados de produção agropecuária, a utilização do tratamento seletivo bovino não interfere no desempenho animal, consumo de forragem e emissão de metano.

Abstract: The emission of greenhouse gases (GHG), caused mainly by human actions, has influenced climate change, acting directly on ecosystems through global warming. Therefore, relating food production to the reduction of environmental impacts is a challenge for the current generation. In this context, the integrated crop livestock systems (ICLS), were considered by the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) as sustainable production models, contributing to the reduction of GHG emissions per unit of agricultural product. This work aims to: (I) contribute to the understanding of enteric methane emissions by cattle grazing in different livestock systems in an environmental preservation area (EPA); (II) quantify animal performance and methane emissions per unit of product in cattle, maintaining the health status through the Bovine Selective Treatment (BST) in different livestock systems. To this end, an experiment was conducted at the Center for Technological Innovations in Agriculture (NITA), between june 2017 and april 2018 (year 1) and from august 2018 to april 2019 (year 2). NITA is located at Canguiri Experimental Farm, Pinhais - PR, belonging to the Federal University of Paraná (UFPR). The experimental design was randomized blocks, with three replications and four production systems, namely: Livestock (PEC), Livestock-Forest (PF), Crop- Livestock (LP) and Crop-Livestock-Forest (LPF). In all systems, the predominant forage plant in winter was Avena strigosa Schreb and in summer, Megathyrsus maximus cv. Aries. The PEC system only had the presence of the livestock component. In the LP and LPF systems, the "ley farming" system was used, with one year of farming (Zea mays) preceding two years of pasture (2017 and 2018). The PF and LPF tree component was planted in 2013, with a spacing of 14 m between rows and 2 m between plants, with Eucalyptus benthamii. Angus steers were used, with an initial live weight of 154.78 kg ± 35.22 kg and 10 months of age in year 1 and 241.19 kg ± 50.31 kg and 16 months of age in year 2. In each three test animals were used. Enteric methane (CH4) emissions and dry matter consumption were evaluated, as well as the chemical composition of the apparently consumed forage and animal production by area. For Chapter 2, the animals were separated into three levels of application against ectoparasites, being: below three applications/year, Low level; three applications/year, Medium level; above three applications/year, High Level. The nutritional value of the diet was similar between systems, differing between seasons, being better in winter (P<0.05), in relation to summer pasture. CH4 emissions (g animal day-1, g kg -1 MO ingested, g kg-1 average daily gain (ADG) and g hectare-1) differed between seasons, being higher in summer pasture (P<0.05). We found that different spatiotemporal arrangements of pesticide-free ICLS do not affect DMI and diet chemical composition apparently ingested by beef cattle in winter annual and summer perennial pastures. This means that the benefits of managing moderate grazing are preserved, reducing the intensity of methane emissions by animals. Regarding the selective treatment against parasites, for each production system, there was no difference (p> 0.05) between the average daily gain of the animals per evaluation period of the different levels of application. All variables related to dry matter consumption and methane emission did not differ between drug application levels within each production system, except for CH4 emission per animal /day. In this case, the animals of the PEC system at High level (> 3 applications / year), presented the highest emissions. It is concluded that the rotation between crops for the production of grains and pastures for the production of cattle can be recommended as a strategy for greater efficiency in animal production, with the advantage of less emission of methane gas. In addition, the use of antiparasitic drugs was lower in the LP and LPF systems compared to the other systems. For integrated crop livestock systems, the use of selective bovine treatment does not interfere with animal performance, forage consumption and methane emission.