Ambiências térmica, aérea e acústica para reprodutores suínos

Thermal, aerial, and acustic environment for boar housing

ARTIGOS CIENTÍFICOS

CONSTRUÇÕES RURAIS E AMBIÊNCIA

Ambiências térmica, aérea e acústica para reprodutores suínos

Thermal, aerial, and acustic environment for boar housing

Yamilia B. Tolon^I; Marta S. Baracho^II; Irenilza de A. Nääs^III; Marcelo Rojas^IV; Daniella J. de Moura^V

^IZootecnista, Faculdade de Engenharia Agrícola, UNICAMP, Campinas -SP, Fone: (0XX19) 3521-1129, [e-mail]

^IIBióloga, Pesquisadora Colaboradora, Faculdade de Engenharia Agrícola, UNICAMP, Campinas -SP

^IIIEngªCivil, Professora Titular Colaboradora, Faculdade de Engenharia Agrícola, UNICAMP, Campinas -SP

^IVAluno do Curso de Engenharia Agrícola, UNICAMP, Campinas -SP

VEngªAgrícola, Professora Adjunta, Faculdade de Engenharia Agrícola, UNICAMP, Campinas -SP

RESUMO

O ambiente de alojamento de instalações para reprodutores suínos tem influência direta no desempenho dos animais. Este trabalho teve como objetivo estimar um padrão de avaliação dos ambientes térmicos, aéreo e acústico em instalações para reprodutores de suínos (cachaços), de maneira que pudesse prover os animais de bem-estar. O experimento foi realizado em granja comercial localizada no município de Salto -SP. Foram levantados os dados de ambiências térmica, aérea e acústica do ambiente de criação, sendo analisados estatisticamente, tendo como base a condição de ambiência ideal para proporcionar bem-estar animal. Os resultados mostraram que a temperatura ambiente ficou cerca de 70% fora da normalidade, enquanto a umidade relativa do ar, a velocidade do ar e a concentração de gases estavam dentro da normalidade. Os dados de nível de ruídos, além de estarem dentro da faixa ideal, não apresentam variações muito altas. Com relação à análise feita utilizando lógica fuzzy, foi possível elaborar um cenário que indicou que os melhores índices de bem-estar para reprodutores suínos ocorrem quando o índice de conforto térmico se aproxima de 80%, e quando o nível de ruído é menor do que 40 dB. Em contrapartida, os piores índices de bem-estar ocorrem no setor em que os valores de conforto térmico são menores que 40%, ao mesmo tempo em que o nível de ruído seja maior que 80 dB, promovendo condições inadequadas ao animal e podendo interferir diretamente no desempenho do sistema reprodutivo.

Palavras-chave: machos reprodutores, conforto térmico, bem-estar de suínos.

ABSTRACT

The swine breeder rearing environment directly affects the animal's performance. This research had the objective of developing a thermal, aerial and acoustic environmental evaluation pattern for boar housing. The experiment was carried on a commercial swine farm in Salto County -SP, Brazil. Thermal, aerial and acoustic environment data of rearing conditions were registered. Data were statistically analyzed using as threshold the ideal housing environment that leads to animal welfare. Results showed that ambient temperature was around 70% beyond normal range, while air relative humidity, air speed and gases concentration were within threshold values. Noise level data besides being within normal range did not present large variation. In relation to the fuzzy logic analysis it was possible to build up a scenario which indicated that the best welfare indexes to male swine breeders happens when thermal comfort index are close to 80%, and noise level is lower than 40 dB. In the other hand the worst welfare index occur in the sector where the thermal comfort values are below 40% at the same time that the noise level is higher than 80 dB leading to inadequate conditions to the animal, and may directly interfere in the reproduction system performance.

Keywords: swine male breeder, thermal comfort, breeder welfare.

INTRODUÇÃO

A temperatura ambiente é um dos importantes fatores ambientais que interfere na reprodução de suínos, e alterações no ambiente térmico podem levar à redução do desempenho e à incidência de patologia nos machos reprodutores (MIES FILHO, 1975; FOOTE, 1978; JAINUDEEN & HAFEZ, 1995; HANSEN, 1999; HUANG et al., 2000; ROZEBOOM et al., 2000). A literatura internacional aponta que a umidade relativa também interfere na eficiência reprodutiva dos machos suínos e, quando associada a altas temperaturas, afeta a morfologia espermática, sendo um dos maiores problemas que atingem machos suínos sexualmente ativos, uma vez que o estresse induz a excessiva produção de corticoides (HENNESSY & WILLIAMSON, 1983; WETTEMAN & BAZER, 1985; SEREN et al., 1988; KUNAVONGKRIT & PRATEEP, 1995; CIERESZKO et al., 2000; SURIYASOMBOON et al., 2006). CORCUERA et al. (2002) encontraram que o controle de fatores ambientais na instalação leva à redução das perdas de qualidade e de quantidade espermática, resultando em maior motilidade, enquanto a percentagem de acrossomas normais foram maiores em machos alojados em ambiente controlado.

Os gases gerados dentro do abrigo aos reprodutores também podem afetar o desempenho desses animais (ROBERTSON, 1990; HARDOIM, 1995; JENSEN, 2002). Dentre aqueles, os mais importantes relatados na literatura são a amônia (NH3), o gás carbônico (CO2) e o gás sulfídrico (H2S) (BRUCE, 1981; PERDOMO et al., 2001; KRISTENSEN & WATHES, 2001).

Suínos vocalizam em várias situações, e sua expressão vocal é citada como padrão de reconhecimento de estado de bem-estar, frustração ou sofrimento (MARTRENCHAR et al., 2000; MARX et al., 2003; SAMPAIO et al., 2005; SAMPAIO et al., 2007). Grunhidos (roncos) curtos e longos são a forma mais comum de vocalização de suínos, e essa classificação está relacionada ao enfrentamento de determinada situação que gere atenção, ou ainda exprima desconforto (MARCHANT et al., 2001; KASANEN & ALGERS, 2002). A vocalização mostra potencial de ser utilizada para aferir as condições a que o animal está exposto (MOURA et al., 2008).

A lógica fuzzy é usada quando descrição do problema não pode ser feita de forma precisa. Essa metodologia tem sido aplicada em análise de dados, sistemas especialistas, além de uso em controle e em otimização (WEBER & KLEIN, 2003). O uso da teoria dos conjuntos fuzzy tem sido promissor na área de engenharia (KLIR & YUAN, 1995), e algumas aplicações foram tidas com êxito na área de ambiência animal, utilizando conceitos para simular e modelar informações (AMENDOLA et al., 2004; AMENDOLA et al., 2005; OLIVEIRA et al., 2005; OWADA et al., 2007).

Esta pesquisa teve como objetivo identificar os padrões ideais de ambiente de alojamento para machos suínos reprodutores que representem boas condições de bem-estar animal.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em uma granja comercial de produção de suínos, situada a 23º12'10" de latitude sul, 47º17'35" de longitude oeste e altitude média de 521 m, no período de maio a julho de 2007. Na Figura 1, mostra-se o interior da instalação estudada, que tinha telhado com telha de cerâmica, paredes construídas com blocos de cimento, altura do pé-direito de 3,00 m, e piso compacto com revestimento de argamassa. O número de baias era igual a dez, e a área total do galpão era de 135 m² (15 m de comprimento por 9 m de largura). O macho reprodutor somente deixa a baia para coleta de sêmen, quando esse é direcionado, pelos funcionários, para sala onde está localizado o manequim. A inseminação é feita nas porcas em estro, utilizando pipeta do tipo “Melrose”.

Foram coletadas, dentro da instalação para machos reprodutores, as seguintes variáveis: temperatura de bulbo seco (TBS), umidade relativa do ar (UR), velocidade do ar (VA), gás amônia (NH3) e pressão sonora (RU). Os dados de TBS e UR foram registrados no centro geométrico da instalação, à altura de 1,5 m do piso, utilizando o monitor de estresse térmico da marca Questemp^®

34. A velocidade do ar foi medida por meio de anemômetro, modelo HTA 4200, Marca Pacer^®. O nível de pressão sonora foi medido utilizando-se de decibelímetro Quest^® 2900.

A análise dos dados coletados foi feita com o auxílio do software MINITAB^® Release 14 (2004). Essa análise foi baseada em dados de condições ambientais ótimas para o interior de edificações de cachaços (Tabela 1), utilizando informação da literatura corrente, após o resultado da análise estatística de adequação/conformidade.

Utilizou-se da Teoria dos Conjuntos Fuzzy para, interconectando as diferentes variáveis, obter como variável-resposta o bem-estar dos machos. Inicialmente, buscou-se obter como variável-resposta o conforto térmico (CT), a partir das variáveis TBS e UR. O nível de pressão sonora, sob a forma de ruído emitido, foi usado como variável dependente. Tanto UR como TBS e RU foram transformadas em Funções de Pertinência Fuzzy a partir do conhecimento de especialistas, além de dados disponíveis na literatura (BENEDI, 1996; CIGR, 1994; SAMPAIO, 2004).

Foram construídas bases de regras com pesos, em função de sua coesão com os dados. O método usado para a geração das funções de pertinência foi o de Mandani, e a defuzzificação foi feita pelo método do centro de gravidade.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados da análise de adequação dos valores registrados, especificando os valores mínimos e máximos ideais para as edificações de cachaços, encontram-se na Figura 2. No gráfico, as faixas em vermelho indicam o limite inferior de especificação (LSL), o limite superior de especificação (USL) e o valor ideal (VI). A curva resultante mostra que os valores de temperatura ambiente coletados estão deslocados um pouco acima do ideal (10 ºC -16 ºC), tendo como valor médio de temperatura 19,6 ºC.

O gráfico mostra, também, que os valores estão dispersos, com alta amplitude entre o menor e o maior valor. Dos dados coletados, 70% estão fora do intervalo ideal de temperatura (target); sendo assim, quando comparados com os valores ideais, podem ser classificados como inadequados. Tanto para inseminação artificial como para monta natural, a temperatura ambiente ideal para os cachaços está entre 18 e 20 ºC, e umidade relativa, de 60 a 70%. Temperaturas superiores a 25 ºC e altas variações (superiores a 6 ºC) podem comprometer a qualidade do sêmen, criando problemas de baixa fertilidade e prolificidade. Essa discrepância da temperatura ambiente encontrada neste trabalho pode ter influência negativa sobre a qualidade e a quantidade do sêmen, pois, de acordo com vários autores, tal situação pode aumentar a percentagem de espermatozoides com defeitos morfológicos e ainda reduzir a produção de espermatozoide (MCNITT et al., 1972; LARSSON & EINARSSON, 1984; MALMGREN, 1988).

JAINUDEEN & HAFEZ (1995) observaram que temperaturas acima da faixa ideal ocasionam menor volume total do ejaculado, produção reduzida de espermatozoides e maior ocorrência de espermatozoides com gota plasmática proximial. Também há indicações de que a variação de temperatura durante o dia, que é comum principalmente nos estados do sul do País, durante determinados períodos do ano, constitui importante fator de estresse para os animais (SCHNEIDER, 2007).

Com relação aos valores de UR, a curva (Figura 3) mostra que os dados de umidade relativa coletados estão deslocados um pouco acima do ideal (60%-70%), tendo como valor médio 74,07%.

Os valores encontrados estão dispersos, com amplitude muito elevada entre o menor e o maior valor. Dos dados coletados, 21,21% estão abaixo do intervalo ideal de umidade relativa, e 65,99% acima, sendo que 78,05% de dados estão fora da faixa ideal. Sendo assim, quando comparados com os valores ideais de UR, esses podem ser classificados como inadequados por estarem fora da faixa ideal (target) e apresentarem dispersão alta. Com isso, determinou-se que a UR esteve predominantemente acima da faixa ideal. SURIYASOMBOON et al. (2005) e SURIYASOMBOON et al. (2006) observaram que elevadas umidades relativas ambientais, associadas com temperaturas elevadas, ocasionam redução no número de espermatozoides normais e aumento no número de espermatozoides com gota plasmática proximial e distal, prejudicando o desempenho dos reprodutores.

Os valores registrados de VA estão dentro da faixa do ideal (0,2 m s^-1 -0,4 m s^-1), tendo como valor médio 0,38 m s^-1 (Figura 4). Os valores obtidos indicam dispersão alta e amplitude elevada entre o menor e o maior valor. Dos dados coletados, 37,5% estão abaixo do intervalo ideal (target)e 41,67% acima, sendo que 80,80% de dados estão fora da faixa ideal de velocidade do ar. Valores muito altos de velocidade do ar no ambiente de alojamento podem ocasionar estresse nos animais, e a ausência total de movimentação de ar pode dificultar a troca de calor e a dispersão de gases da instalação.

Com relação aos resultados da concentração de NH3 na instalação, na Figura 5, mostra-se que os valores registrados estão dentro da faixa ideal (0-10), tendo como valor médio 2 ppm. Os dados, além de estarem dentro da faixa ideal, também não apresentam variação alta e, tanto os dados coletados quanto a estimativa (target), estão 100% dentro da faixa de concentração ideal para a amônia. Com isso, pode-se dizer que os valores de concentração de amônia medidos na instalação dos cachaços estão abaixo dos níveis máximos admissíveis, sendo adequados ao bem-estar animal, conforme preconiza JENSEN (2002), que relaciona o ganho de pesos em animais à redução desse gás no ambiente em que os mesmos estão alojados.

Foram apenas medidos os níveis de ruídos (modo slow) que representam os ruídos contínuos, que causam maiores danos à saúde humana. Utilizando os dados de ruídos ideais, mostrados na Tabela 1, foi possível determinar a faixa de valores ótima e comparar com a curva dos dados (Figura 6). A curva mostra que os valores de ruídos estão dentro da faixa ideal (0-85), tendo como valor médio 56,38 dB. O gráfico da Figura 6 mostra, também, que os dados, além de estarem dentro da faixa ideal, não apresentam variações muito altas. Com isso, pode-se dizer que os níveis de ruídos na instalação de cachaços, abaixo de 85 dB, não oferecem risco para a saúde humana e ao bem-estar animal. Deve-se ressaltar que, como não existem normas específicas para avaliar o limite de tolerância a ruídos pelos animais, têm sido adotados como valor ideal os mesmos níveis de ruídos recomendados para o ser humano.

Com os dados encontrados neste trabalho e os estabelecidos pela literatura, utilizou-se da Teoria dos Conjuntos Fuzzy para construir um modelo, segundo o qual um conjunto de valores expressos em uma dada escala é convertido em outro comparável, expresso em escala normalizada (ZADEH, 1965; EASTMANN, 1997; PANDORFI et al., 2005; OLIVEIRA et al., 2005). Neste caso específico, descreveu-se o modelo de ambiência ideal para alojamento de reprodutores suínos.

As regras para a construção das funções de pertinência fuzzy foi organizada com os resultados anteriores, além do auxílio de um especialista e da utilização de dados disponíveis na literatura (Tabela 2).

A Tabela 3 foi gerada pelas variáveis de entrada TBS e UR, tendo como variável de saída o índice de conforto térmico (CT). Os valores de CT foram acompanhados pelos pesos da regra citada, em que 1 representa 100% de exatidão. Na Figura 7, ilustra-se a combinação das 25 regras utilizadas para a estimativa de CT, enquanto, na Figura 8, mostra-se a superfície fuzzy de CT, em função de valores de TBS e UR.

A superfície fuzzy da Figura 8 mostra a variação de CT em função de TBS e UR. Os valores de TBS vão de 0 ºC a 30 ºC, enquanto os valores de UR variam de 40% a 100%, de forma que, quanto mais baixos os valores na superfície, pior o índice de CT, e quanto mais acima na superfície, melhor o valor de CT. Os resultados da análise do conforto térmico (CT), tendo como entrada o nível de ruídos (RU), leva a uma variável de saída, que foi chamada de BEM-ESTAR. Na Tabela 4, mostram-se as faixas e as denominações de CT, RU e BEM-ESTAR, tendo sido gerada a Tabela 5 pelas variáveis de entrada CT e RU, tendo como variável de saída BEM-ESTAR.

Nota-se, pela superfície da Figura 10, que os melhores índices de bem-estar para reprodutores suínos ocorrem quando o conforto térmico CT se aproxima de 80%, ao mesmo tempo em que os níveis de RU sejam menores do que 40 dB. Em contrapartida, os piores índices de bem-estar ocorrem no setor em que os valores de CT são menores que 40%, ao mesmo tempo em que os níveis de ruído sejam maiores que 80 dB, promovendo condições inadequadas ao animal e podendo interferir negativamente no sistema reprodutivo. Embora os dados de ruído estejam nos limites recomendados pelas normas para humanos, NR-15 (1978), deve-se ressaltar que o ruído pode ser considerado indicador de bem-estar, devendo-se evitar, nos locais que os suínos são mantidos, níveis de ruído contínuo maior ou igual a 85 dB. Também devem ser evitados ruídos constantes ou súbitos (RELATÓRIO, 2001), pois o animal, na presença desses níveis de pressão sonora, pode ficar impossibilitado de desenvolver seu sistema natural de comportamento.

O ambiente acústico, em confinamento de suínos, está relacionado ao ruído produzido principalmente pelos próprios animais, como resposta a algum agente agressivo, conforme apontam MANTEUFFEL & SCHÖN (2002) e NÄÄS et al. (2008).

Em consequência à situação de desconforto, ele redirecionará sua postura para atitudes anômalas (MACHADO FILHO, 1988) e alterações fisiológicas, que estão correlacionadas. O comportamento alterado leva à diminuição da saúde do animal e, portanto, à propagação de doenças e pode ser indicativo de uma situação indesejável, como que emitindo sofrimento, fome, doença, medo, desconforto, estado emocional. Consequentemente, os ruídos/gritos podem indicar distúrbio no seu bem-estar (WEARY et. al., 1999; MANTEUFFEL et al., 2004; SAMPAIO, 2004). Para uma criação ser eficiente, é necessário prover ao animal ambiente adequado, de forma que possa ser expresso o comportamento normal de sua espécie, ao lidar ou identificar seus problemas (FRASER & BROOM, 1990).

CONCLUSÕES

Os resultados apontaram que as variáveis térmicas encontradas no alojamento para reprodutores suínos e estudadas neste trabalho estão fora dos padrões ideais, enquanto a concentração de amônia não ultrapassou os limites recomendados na literatura. Quanto aos valores de níveis de ruídos, embora se possa classificar a instalação como adequada para trabalhadores, os valores de pico encontrados podem ser indicativo de condições inadequadas ao bem-estar animal. Com relação à análise feita utilizando a lógica fuzzy, foi possível traçar um cenário de bem-estar para os animais, em função das variáveis estudadas.

AGRADECIMENTOS

À FAPESP e ao CNPq, pelo auxílio à pesquisa.

Recebido pelo Conselho Editorial em: 5-9-2008

Aprovado pelo Conselho Editorial em: 12-12-2009

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Maio 2010
• Data do Fascículo
  Fev 2010

Histórico

• Recebido
  05 Set 2008
• Aceito
  12 Dez 2009