Conservação de Forragens - Ensilagem e Fenacao - UFPR

ConservaConservao de Forragenso de Forragens

Ensilagem e FenaEnsilagem e Fenaoo

Profa. Simone Gisele de Oliveira


Estacionalidade de Produo de Forragens


Por que conservar forragens ?

Perodos de escassez de alimentos Manuteno da produo

Maior nmero de animais por unidade de terra

Prtica de confinamento Flexibilidade de oferta de animais e produto

Armazenamento de grande quantidade de alimento em pouco espao


Objetivos da aula

Conceitos

Processos envolvidos na conservao

Determinantes da qualidade do produto final

Fontes de perda de valor nutritivo

Forragens utilizadas

Equipamentos


ProduProduo de Silagenso de Silagens


Introduo

Conceitos

Ensilagem

Silagem

Silo

Processo

Produto

Estrutura de armazenagem


O que silagem ?

Fermentao a degradao anaerbica da glicose ou outros nutrientes orgnicos para obteno de energia, conservada na

forma de ATP

Acetato, propionato, butirato, lactato, etanol

Microrganismos

Produto resultante do processo de fermentao do material vegetal pela ao de microrganismos


Qual o objetivo ?Obteno de um produto de bom valor nutricional, procurando preservar as caractersticas originais do material

Como atingir esse objetivo ?Escolha da forrageira adequada Composio

Determinao do momento da colheita e ensilagem Teor de MS

Estabelecimento de anaerobiose na massa

Predominncia de bactria cido lcticas

Baixa concentrao de microrganismos indesejveis


Qualidade da SilagemFatores envolvidos:

Material de origemEspcieIdade da plantaUmidade

Processamento do materialPr-emurchecimentoTamanho de partculaTipo de corte Produo de efluentes


Manejo na ensilagemEnchimentoCompactao (O2 Calor)Fechamento

Perfil de fermentaoUmidadeCarboidratos solveisPoder tampoMicrorganismos presentesUtilizao de aditivos


CF = Capacidade fermentativaMS = Teor de matria secaCS = Teor de carboidratos solveis PT = Poder tampo

CF = MS + 8 CSPT

Determinantes da capacidade fermentativa

Oude Elferink et al. (2000)


Fatores que afetam a qualidade da silagem

Teor de matria seca da planta original (Ideal 26% a 35%)

Teores de umidade elevados Pr-secagem ???

Favorecem o desenvolvimento de bactrias do gnero Clostridium

Aumentam perdas de nutrientes pela liberao de efluentes

Forragem muito seca Dificulta a compactao e eliminao do ar

Poder tampo Problema em leguminosas

Se for alta dificulta queda de pH


Concentrao de carboidratos solveis na forragem a ser ensilada

Mnimo 6% a 8% da matria seca (capins tropicais)Milho e sorgo Valores acima de 15%

Procedimentos de colheita, carregamento e vedao do silo

Corte deve promover adequado tamanho de partcula (1 a 2 cm)Favorece compactao e a superfcie de contato (fermentao)

Camadas depositadas no silo devem ser finas para facilitar compactao

Compactao inadequada e o atraso na vedao so procedimentosque propiciam aerao da massa e promovem perdas no processo


Utilizao de aditivosAumentar teor de MS da forragem a ser ensilada

Aumentar teor de carboidratos solveis

Aditivos qumicos (determinados cidos)Microrganismos Direcionar processo fermentativo (cido lctico)

Melhorar estabilidade aerbica (cido actico)

Retirada diria da massa ensiladaFatia mnima de 15 a 20 cm do silo

Evitar deixar partes do silo descobertas


Microrganismos envolvidos na fermentao

Enterobactrias

Nmero reduzido em forragens

Pr-emurchecimento reduz nmero na forragem

Reduo no pH da massa cessa seu crescimento

Ao das Enterobactrias:Glicose lactato + acetato + succinato + formato + etanol

So responsveis por alta produo de NH3


Clostridium

Contaminao por meio do solo

Clostridium sacarolticos e proteolticos

Sacarolticos so menos sensveis a queda de pH

Crescimento reduzido em condies de:pH 4,2 - 4,5aw 0,94

Convertem glicose ou frutose cido butrico


Intensa atividade proteoltica

NH3 x Aminas (descarboxilao) Na presena de cido actico histamina pode ser absorvida

Inibidores de neurotransmissores (McDonald et al., 1991)

Paralisa motilidade ruminal e eructao

Clostridium diminui velocidade de queda do pHProduo de cido butrico


Bactrias cido Lticas (BAL)pH adequado para seu estabelecimento 3,5 - 6,8

Possuem mecanismo de controle de pH H+ATPase

Microrganismo presente em aditivos bacterianos

Podem ser:

Homofermentadoras obrigatriasHexoses cido ltico


Fermentao Bactrias Homolcticas


Heterofermentadoras facultativasHexoses cido lticoPentose cido ltico + cido actico

Heterofermentadoras obrigatriasHexose cido ltico + cido actico/etanol

No possuem atividade proteolticaDescarboxilao de aminocidos


Fermentao Bactrias Heterolticas


Fermentao Bactrias Heterolticas Lactobacillus buchneri


Leveduras

Organismos unicelulares

Aumentam com a realizao de pr-secagem (solo)Condies para desenvolvimento:

pH 3,0 - 6,8aw 0,9 ou 0,6

Substratos:Acares Anaerobiose (competem com BAL por substrato)Lactato Aerobiose


Fermentao Leveduras


Fungos

Organismos multicelulares

Silagens bem conservadas Favorvel

Anaerobiose e pH Desfavorvel

Formam-se em reas onde h contato com o ar

pH aw


Protenas

Descarboxilao de aminocidos NH3

Produo de Aminas

Histamina, putrecina, cadaverina

Principal microrganismo envolvido Clostridium

Pode haver produo de NH3 pela ao de Enterobactrias


Carboidratos no estruturaisCarboidratos solveis Acares

Fermentao resulta na produo de cidos orgnicos

Lactato, acetato, propionato, butirato

No ocorre fermentao de amido

Utilizado apenas como ferramenta para MS da forragem original


Carboidratos estruturais

Hemicelusose e Celulose

Ao de:

Enzimas da plantaEnzimas dos microrganismosHidrlise cida

Aumenta teor de CHOs solveis


Plantas utilizadas

Milho e sorgo

Gramneas tropicais (Brachiaria, Cynodon, Panicum e Pennisetum)

Cana

Leguminosas

Resduos


Silagem de milho e sorgo

Consideradas as melhores culturas para ensilagem

Adequado teor de MS e carboidratos solveis

Ponto de colheitaQuando a planta atinge 30 a 35% de matria secaPonto denominado farinceo (aps estado leitoso)

Silagens que, normalmente, apresentam menor estabilidade aerbicaAlta concentrao de CHO solveis e lactato

Utilizao de aditivos

Equipamentos


Linha de leite

2/3 L 1/2 L

Ponto de ensilagem para milho


Silagem de gramneas tropicais

Utilizao vem ganhando espao somente nos ltimos anos:

Avanos nas pesquisas de validao de sua qualidade nutricional

Recente oferta no mercado de mquinas adequadas para seu corte

Tamanho de partculas 2 a 3 cm Facilita compactao e fermentao

Vantagens da silagem de capim

Elevada produtividade das gramneas

Elefante, Tanznia, Mombaa e Tobiat 30 a 60t MS/ha

Milho e sorgo 15 a 20t MS/ha


Valor nutritivo inferior ao das silagens de milho e sorgoProcesso fermentativo inadequado em funo:

Alto teor de umidade da planta Elevada perda por efluentes

Pr-emurchecimento ???

Baixa concentrao de carboidratos solveis

Desvantagens podem ser minimizadas

Utilizao de aditivos que MS da massa (16 a 25% para 30 a 35%)Polpa ctrica, milho triturado, farelo de trigo, feno

Aumentar concentrao de carboidratos solveis Melao

Enzimas e inoculantes bacterianos Resultados contraditrios


Silagem de cana-de-acar

Opo ao corte dirio de cana

Utilizao da cana em qualquer poca do ano

Condies propcias para o processo de fermentao:

Alta concentrao de carboidratos solveis

Adequado valor de MS

Problema:

Alta produo de etanol Ao de leveduras Perdas de MS e reduo no consumo

Pesquisas com aditivos para reduo da concentrao de etanol


Silagem de leguminosas

Forragem com alto teor protico

Possuem caractersticas indesejveis ao processo de ensilagem Alto poder tampoBaixo teor de carboidratos solveis Baixo teor de matria secaBaixa produo de MS por reaEquipamentos inadequados para corte da forragem

Prtica pode ser viabilizada pela utilizao de aditivosBacterianos ou carboidratos ?

Fermentao por Clostridium


Tipos de silo Silos Horizontais

Silo de superfcieSilo trincheiraSilo BunkerSilo Bag ou Tubo

Silos VerticaisSilo pooSilo areoSilo de encosta


Silo de Superfcie


Silo Trincheira


Silo Bunker


Silo Bunker de Madeira


Silo Bag ou Tubo


Silo Poo


Silo Areo


Silo de Encosta


Sequncia de fases no silo para uma boa fermentao


O2

Respirao

Produo de calor

Fase Aerbica

O2O2

O2

O2 O2

O2

O2

O2

O2

O2

O2

O2

O2

Utilizao de CHO Perda de energia


Inicia queda de pH

Enterobactrias

Fase Intermediria

Heterofermentadoras

Produo de cidosorgnicos

Utilizao de CHO

Perda de energia

AcetatoPropionato

ButiratoLactato


Clostridium

Degradao de proteina

Produo de NH3 e aminas

Fase Anaerbica - Fermentao

Condies inadequadas de fermentao

Queda lenta de pHExcesso de umidade


Queda de pH

Maior produo de cido lctico

Establizao da fermentao

Fase Anaerbica - Fermentao

HomofermentadorasUtilizao de CHO

Cessa utilizao de CHO e protenas


Produto Final Silagem

Fermentao de carboidratosSolveisEstruturais

Degradao de protenaMicrobianaEnzimas da planta

Produo de cidos orgnicos pH

Produo de nitrognio no protico

4,0


Perdas no processoInevitveis

Causas:RespiraoFermentaoEfluentesAbertura do siloFormao de mofo


Perdas energticas e suas causas

7 - >>>> 40Total

Teor de MS, silagem, forma de retirada, clima0 - 15

Deteriorao aerbica aps abertura

Enchimento, densidade, fechamento, forragem0 - 10

Deteriorao aerbica durante ensilagem

Forragem, fermentao, teor de MS0 - 5Fermentao secundria

Clima, manejo, forragem2 - > 5Perdas na pr-secagem

Teor de MS5 - > 7Efluente

Microrganismos2 - 4Fermentao

Enzimas plantas1 - 2 Respirao residual

CausaPerdas (%)Processo

McDonald et al. (1991)


Estabilidade AerbicaDeteriorao da silagem quando exposta ao ar (O2)Rpido desenvolvimento de leveduras, bactrias aerbicas e fungos

Utilizao de substncias energticas causando reduo do valornutritivo da silagem Carboidratos solveis e cido ltico

Formas de penetrao do ar na massa:

Quando o silo est ainda fechado, pela presena de furos na lonaPermeabilidade da lona ao oxignio

Atravs das paredes laterais, devido a falhas na vedao

Fase de utilizao e fornecimento de silagem aos animais


Necessrio evitar:

Penetrao de ar no silo durante a conservaoReduzir efeitos negativos do oxignio durante o descarregamento

Pontos chaves a serem tratados:1 - Enchimento e compactao2 - Vedao3 - Avano dirio no painel

Consequncias Temperatura, pH e oxidao dos produtos da fermentaoRisco de desenvolvimento de microrganismos patognicos


Aditivos para silagem

Melhorar fermentaoReduo de perdas

Tipos:

QumicosInoculantes bacterianosSubstratos

Resultados em estabilidade aerbica ?


Processo de fermentao afeta consumo ?

Reduo de:

30 - 40% (Erdman, 1993)

27% (Mayne e Cushnahan, 1994/1995)

Pequeno efeito (Chamley, 2001)

Resultados controversos


Aspectos possivelmente relacionados

Umidade da silagem

Presena de cidos orgnicos

pH

Solubilidade da protena

Concentrao de NH3 e aminas

Podem representar sintomas e no as causas da reduo no CMS


Utilizao dos produtos da fermentao no rmen

Eficincia de utilizao de MO fermentada

60 - 70% em relao ao alimento no fermentado para sntese de

protena microbiana

Nitrognio

Solubilizao de protena Reao de Maillard Produo de NIDA


cidos orgnicos

AGV = AbsoroTamanho da cadeia Butrico > Propinico > Actico

pH ruminal = taxa de absoro

cido lticoExtensiva fermentao homoltica 10 a 15% de cido lctico

Metabolizado a propionato no rmen Precursor gliconeognico

Eficincia de sntese de protena microbiana pode ser reduzida


Produo de AGV no rmen

1 hexose 2 purivato + 2 ATP1 pentose 1,67 piruvato + 1,67 ATP

piruvato acetato + 1 ATP

2 piruvato butirato + 1 ATPpiruvato propionato + 1 ATP

No rmen 1 mole hexose 4 ATP


No silo 1 mole hexose 2 lactato

Rmen

2 lactato propionato + acetato + CO2 + 1 ATP

Consequncia

Reduo de ATP disponvel para microrganismos

Reduo na sntese de protena microbiana

1 ATP


Equipamentos

Atividade ligadas ao cultivo da planta a ser ensilada

Plantio e cuidados com a cultura

Forrageira Colheita e picagem do material

Tamanho de partcula

Compactao do material no silo

Retirada da silagem da estrutura


Compactao de Silagem


Manejo de retirada de silagem


O que lembrar quando for ensilar ?Qualidade do material de origem

Ensilagem no melhora valor nutritivo !

Prtica de ensilagem de acordo com forragem escolhida

Adequao dos equipamentos

Ateno aos pontos de risco:CompactaoVedaoManejo da fase de fornecimento da silagem aos animaisDescarte da silagem deteriorada


ProduProduo de Fenoo de Feno


IntroduoConceitosFeno Alimento obtido aps a desidratao da forragem, reduzindo o seu contedo de umidade, de forma a preservar o valor nutritivo

Fenao Remoo da umidade original da forragem para 15 a 20%

Objetivo Armazenamento do feno com segurana e baixos nveis de perdas


Operaes envolvidas na fenao

Implantao da cultura Aplicao de fertilizante Corte Revolvimento da forragem Enleiramento Enfardamento Recolhimento e armazenamento dos fardos


Processo de fenao Produo forrageira (manejo agrcola)

Escolha da planta forrageiraFormao adequada do estandeManuteno da fertilidade do solo (elevada extrao de nutrientes)Controle de plantas daninhas Uso adequado do perodo de carncia de herbicidasIdentificao do estgio de maturao ideal para cortePreviso climticaPlanejamento e dimensionamento das reas de corte


Corte ou ceifa

O corte pode ser manual ou mecnicoPossvel a utilizao de diferentes tipos de equipamentos

Secagem ou desidratao

Fase requer cuidado Perdas podem ser muito elevadasSo utilizados ancinhos afofadores e enleiradoresPode ser dividida em trs etapas1 - gua de superfcie Fcil desidratao (80 - 85% 65%)2 - Difcil desidratao Fechamento dos estmatos (65% 30%) 3 - Difcil desidratao 30% 10 a 15%


I II III

Taxa de desidratao(> 1,0 g de gua/g MS/h)

Taxa de desidratao(0,01 g de gua/g MS/h)

10 20 30 40 50 60

Tempo (h)

1,0

2,0

3,0

4,0

C

o

n

t

e

d

o

d

e

g

u

a

(

g

g

-

1

M

S

)

Fases da Desidratao


Recolhimento e armazenamento (enfardamento)

Feno produzido pode ser armazenado a granel ou ser enfardado

Fardos retangulares ou cilndricos de diversos tamanhos

Vantagem do enfardamento:

Facilidade de manuseio e reduo drstica do volume

Perdas nessa fase so menores, porm no menos importantes

Fornecimento ou Alimentao

Perdas nessa fase podem ser considerveis

Podem ser fornecidos ntegros ou picados / modos


Quando fenar ?Os melhores perodos para fenao:Outono e a primavera Perodos de "meia estao"

No entanto ...

possvel produzir feno em qualquer poca do ano

Necessidade de programao muito mais detalhadaCondies climticas (dias sem chuva)Dimensionamento dos equipamentos e das reas a serem cortadas


Outro parmetros climticos:

Velocidade do vento

TemperaturaUmidade relativa do ar

Locais inapropriados para produo de feno:Amaznia

Regies litorneas

Prximas a barragens (grandes represamentos de gua)

Altos valores de umidade relativa do ar (UR%)

Mesmo sem chuva, podem tornar o dia inapropriado para produo de feno


12,56016,07020,07721,58030,09035,095

Contedo de Umidade do Feno (%)

Umidade Relativa do Ar (%)

Umidade de equilbrio dos fenos em funo da umidade relativa do ar


Como produzir feno de alto valor nutritivo ?

Manuteno da fertilidade do solo

Condies climticas apropriadas para secagem no perodo do corte

Colheita da forragem buscando produo e valor nutritivo

Controle de plantas invasoras

Uso de equipamentos apropriados para o corte e manuseio da forragem

Enfardar o feno quando a umidade atingir 18%

Armazenar em local apropriado


Cuidados para adequado processo de fenao

Secagem rpida determinar menores perdas por respiraoMomento do corte para fenao:

Incio da fase de crescimento vegetativo Menor rendimento forrageiro e alto teor de umidade da forrageira

Cortes durante a fase de crescimento reprodutivoMaior lignificao e menor digestibilidade de protena e CHO

Partes da planta diferem quanto a resposta perda de guaFolhas de leguminosas secam mais rpido do que o caulePropicia maior perda de folhas


Valor NutritivoAquecimento do feno

Forragem enfardada com umidade elevada (acima de 20%)

Atividade microbiolgica

Produo de calor

Caso os fardos sejam pequenos e o local bem ventilado, o calor ajuda a eliminar o excesso de umidade Preservao da forragem


Quando calor excessivo ( 55 C + umidade)

Induz reaes no enzimticas Reaes de Maillard

Reaes normalmente provocam:

Escurecimento da forragem Odor desagradvel e reduo da palatabilidadePerda na digestibilidade de carboidratos e protenas

Fardos grandes (redondos ou retangulares)

Maior susceptibilidade aos danos causados pelo aquecimento

Anlise de NIDA


Perdas no processo de fenao

Perdas no corte devido altura do resduo

Perdas por respirao e fermentao decorrentes (perodo de secagem)Perdas por lixiviao (decrscimo no contedo de compostos solveis)Perda de folhas em decorrncia do manuseio excessivo da forragem

Perdas por deficincia no recolhimento da forragem

Perdas no armazenamentoContinuao da respirao celularDesenvolvimento de bactrias, fungos e leveduras


Acar Redutor

Grupo Amino N-Glicosilamina

Reao de Maillard


1848-4374Forragem consumida183048-4310745Manuseio263053-4710-20775Armazenamento37205910815Enfardamento46156610860Lixiviao54207310865Ancinho68158110905Respirao80209010955Corte/condicionamento100100100Forragem cortadaCPCPCP

AdversasNormaistimasFontes de perdas

Previso de perdas (%), durante o processo de fenao em diferentes condies de secagem no campo

P - Perdido e C - Conservado


Vantagens

Tecnicamente verstil (produo por grandes ou pequenos produtores) Facilidade de transporte e manuseio (fardos retangulares)Verstil do ponto de vista de armazenamento

No depende de processos fermentativos

Comercializvel

Produto estvel em contato com o oxignio

No se estraga no fornecimento


Silagem em relao ao processo de fenao ...

VantagensMaior facilidade de armazenagemMenor dependncia de condies climticasMenor custo e envolvimento de equipamentosMenor espao de armazenagem, por unidade de MS, do que o feno

DesvantagensMaior perdas de nutrientesDeterminados compostos podem inibir consumo


Umidade do material (%)

P

e

r

d

a

d

e

M

S

(

%

)

SilagemCorte direto

SilagemPr-emurchecida

Silagem dePr-secado

Feno secono campo

Perdas por armazenagemPerdas na colheita

Feno secoartificialmente


Equipamentos

Atividade ligadas ao cultivo da planta a ser fenada

Plantio e cuidados com a cultura

Segadora Corte

Ancinho e enleirador

Enfardadeira


Segadora


Segadora Condicionadora


Corte e Macerao


Macerador


Ancinho Espalhador


Ancinho esparramador com estrutura de conteno para a operao de enleiramento


Enfardadora de Fenos Retangulares


Enfardadora de Fardos Grandes


Enfardadora de Fenos Redondos Grandes


Enfardadora de Fenos Redondos Pequenos


Esquema da formao do fardo de feno redondo

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