Efficiency of cooling systems in broiler houses during hot days / Eficiência dos sistemas de resfriamento em aviários durante dias quentes

This study evaluated: (1) the vulnerability of broiler houses with different cooling systems, and (2) the spatial distribution of environmental variables during hot days. Four potentially vulnerable commercial broiler houses in southern Brazil were selected according to the following parameters: absence or presence of different cooling systems, broilers older than 28 days, and outside air dry-bulb temperature over 30°C. Broiler house vulnerability was classified according to the cooling and mechanical ventilation system: cellulose pad cooling (CPC), sprinkling (SPK), fogging (FOG), and mechanical ventilation without evaporative cooling system (VTL). The air dry-bulb temperature (Tdb, °C) and relative humidity (RH, %) were recorded every 10 min. For each broiler house, we evaluated: (1) relative cooling efficiency (RCE) and (2) inside spatial distribution of microclimate variables using a geostatistical technique. The CPC and SPK did not differ (P<0.05) in RCE (81.6% and 80.7%, respectively), but both differed from FOG (23.8%) and VLT (1.87%) systems. The highest variations in indoor Tdb were recorded in the FOG (7 °C), followed by the SPK (4 °C) and CPC (3 °C). In the CPC, there was an increase in RH from the middle to the end of the broiler house near the exhaust fans. In conclusion, the relative cooling efficiency and the inside spatial distributions of environmental variables in the broiler houses were influenced by the existing cooling system.

Os objetivos deste estudo foram (1) comparar a vulnerabilidade de aviários com diferentes sistemas de resfriamento, e (2) avaliar a distribuição espacial interna das variáveis ambientais durante dias quentes. Quatro aviários comerciais potencialmente vulneráveis no sul do Brasil foram selecionados de acordo com os seguintes parâmetros de elegibilidade: ausência ou presença de diferentes sistemas de resfriamento; frangos de corte com mais de 28 dias de idade; e temperatura de bulbo seco do ar externa acima de 30 °C. A vulnerabilidade do aviário foi classificada de acordo com o sistema de resfriamento e ventilação mecânica, sendo: resfriamento por pad cooling (CPC), aspersão (SPK), nebulização (FOG) e ventilação mecânica sem sistema de resfriamento evaporativo (VTL). A temperatura de bulbo seco do ar (Tbs, °C) e a umidade relativa do ar (UR, %) foram coletadas por registradores de dados autônomos a cada 10 min. Para cada aviário foram avaliados: (1) eficiência relativa de resfriamento (RCE) e (2) distribuição espacial interna das variáveis ambientais por técnica de geoestatística. O CPC e SPK não diferiram (P>0,05) na RCE (81,6% e 80,7% respectivamente), mas ambos diferiram do FOG (23,8%) e VLT (1,87%). As maiores variações na Tbs do ar interno foram registradas no FOG (7 °C), seguido pelo SPK (4 °C) e CPC (3 °C). No CPC, houve um aumento da umidade relativa do meio para o final do aviário, próximo aos exaustores. Em conclusão, a eficiência relativa de resfriamento, assim como a distribuição espacial das variáveis ambientais internas foram influenciadas pelo sistema de resfriamento de cada aviário.

Efficiency of cooling systems in broiler houses during hot days / Eficiência dos sistemas de resfriamento em aviários durante dias quentes

ABSTRACT: This study evaluated: (1) the vulnerability of broiler houses with different cooling systems, and (2) the spatial distribution of environmental variables during hot days. Four potentially vulnerable commercial broiler houses in southern Brazil were selected according to the following parameters: absence or presence of different cooling systems, broilers older than 28 days, and outside air dry-bulb temperature over 30°C. Broiler house vulnerability was classified according to the cooling and mechanical ventilation system: cellulose pad cooling (CPC), sprinkling (SPK), fogging (FOG), and mechanical ventilation without evaporative cooling system (VTL). The air dry-bulb temperature (Tdb, °C) and relative humidity (RH, %) were recorded every 10 min. For each broiler house, we evaluated: (1) relative cooling efficiency (RCE) and (2) inside spatial distribution of microclimate variables using a geostatistical technique. The CPC and SPK did not differ (P<0.05) in RCE (81.6% and 80.7%, respectively), but both differed from FOG (23.8%) and VLT (1.87%) systems. The highest variations in indoor Tdb were recorded in the FOG (7 °C), followed by the SPK (4 °C) and CPC (3 °C). In the CPC, there was an increase in RH from the middle to the end of the broiler house near the exhaust fans. In conclusion, the relative cooling efficiency and the inside spatial distributions of environmental variables in the broiler houses were influenced by the existing cooling system.

RESUMO: Os objetivos deste estudo foram (1) comparar a vulnerabilidade de aviários com diferentes sistemas de resfriamento, e (2) avaliar a distribuição espacial interna das variáveis ambientais durante dias quentes. Quatro aviários comerciais potencialmente vulneráveis no sul do Brasil foram selecionados de acordo com os seguintes parâmetros de elegibilidade: ausência ou presença de diferentes sistemas de resfriamento; frangos de corte com mais de 28 dias de idade; e temperatura de bulbo seco do ar externa acima de 30 °C. A vulnerabilidade do aviário foi classificada de acordo com o sistema de resfriamento e ventilação mecânica, sendo: resfriamento por pad cooling (CPC), aspersão (SPK), nebulização (FOG) e ventilação mecânica sem sistema de resfriamento evaporativo (VTL). A temperatura de bulbo seco do ar (Tbs, °C) e a umidade relativa do ar (UR, %) foram coletadas por registradores de dados autônomos a cada 10 min. Para cada aviário foram avaliados: (1) eficiência relativa de resfriamento (RCE) e (2) distribuição espacial interna das variáveis ambientais por técnica de geoestatística. O CPC e SPK não diferiram (P>0,05) na RCE (81,6% e 80,7% respectivamente), mas ambos diferiram do FOG (23,8%) e VLT (1,87%). As maiores variações na Tbs do ar interno foram registradas no FOG (7 °C), seguido pelo SPK (4 °C) e CPC (3 °C). No CPC, houve um aumento da umidade relativa do meio para o final do aviário, próximo aos exaustores. Em conclusão, a eficiência relativa de resfriamento, assim como a distribuição espacial das variáveis ambientais internas foram influenciadas pelo sistema de resfriamento de cada aviário.

Efficiency of cooling systems in broiler houses during hot days / Eficiência dos sistemas de resfriamento em aviários durante dias quentes

This study evaluated: (1) the vulnerability of broiler houses with different cooling systems, and (2) the spatial distribution of environmental variables during hot days. Four potentially vulnerable commercial broiler houses in southern Brazil were selected according to the following parameters: absence or presence of different cooling systems, broilers older than 28 days, and outside air dry-bulb temperature over 30°C. Broiler house vulnerability was classified according to the cooling and mechanical ventilation system: cellulose pad cooling (CPC), sprinkling (SPK), fogging (FOG), and mechanical ventilation without evaporative cooling system (VTL). The air dry-bulb temperature (Tdb, °C) and relative humidity (RH, %) were recorded every 10 min. For each broiler house, we evaluated: (1) relative cooling efficiency (RCE) and (2) inside spatial distribution of microclimate variables using a geostatistical technique. The CPC and SPK did not differ (P<0.05) in RCE (81.6% and 80.7%, respectively), but both differed from FOG (23.8%) and VLT (1.87%) systems. The highest variations in indoor Tdb were recorded in the FOG (7 °C), followed by the SPK (4 °C) and CPC (3 °C). In the CPC, there was an increase in RH from the middle to the end of the broiler house near the exhaust fans. In conclusion, the relative cooling efficiency and the inside spatial distributions of environmental variables in the broiler houses were influenced by the existing cooling system.(AU)

Os objetivos deste estudo foram (1) comparar a vulnerabilidade de aviários com diferentes sistemas de resfriamento, e (2) avaliar a distribuição espacial interna das variáveis ambientais durante dias quentes. Quatro aviários comerciais potencialmente vulneráveis no sul do Brasil foram selecionados de acordo com os seguintes parâmetros de elegibilidade: ausência ou presença de diferentes sistemas de resfriamento; frangos de corte com mais de 28 dias de idade; e temperatura de bulbo seco do ar externa acima de 30 °C. A vulnerabilidade do aviário foi classificada de acordo com o sistema de resfriamento e ventilação mecânica, sendo: resfriamento por pad cooling (CPC), aspersão (SPK), nebulização (FOG) e ventilação mecânica sem sistema de resfriamento evaporativo (VTL). A temperatura de bulbo seco do ar (Tbs, °C) e a umidade relativa do ar (UR, %) foram coletadas por registradores de dados autônomos a cada 10 min. Para cada aviário foram avaliados: (1) eficiência relativa de resfriamento (RCE) e (2) distribuição espacial interna das variáveis ambientais por técnica de geoestatística. O CPC e SPK não diferiram (P>0,05) na RCE (81,6% e 80,7% respectivamente), mas ambos diferiram do FOG (23,8%) e VLT (1,87%). As maiores variações na Tbs do ar interno foram registradas no FOG (7 °C), seguido pelo SPK (4 °C) e CPC (3 °C). No CPC, houve um aumento da umidade relativa do meio para o final do aviário, próximo aos exaustores. Em conclusão, a eficiência relativa de resfriamento, assim como a distribuição espacial das variáveis ambientais internas foram influenciadas pelo sistema de resfriamento de cada aviário.(AU)

Microclimate in an agro-ecological silvopastoral system with bamboo at different tree-shade projection distances: a case study in Southern Brazil / Microclima em sistema silvipastoril agroecológico com bambu em diferentes distâncias de projeção de sombra: um estudo de caso no Sul do Brasil

The aim of the present study was to evaluate the ability of an agro-ecological silvopastoral system, composed of bamboo and tree species, to promote microclimatic alterations at different projection distances from the canopy of trees. A total of 16 paddocks in an agro-ecological silvopastoral system were evaluated. The paddocks were divided into four separate groups (silvopastoral treatments): a) Bambusa vulgaris L. and planted trees, b) only bamboo, c) only trees, and d) open grassland system. The following microclimate parameters were studied: air temperature, relative humidity, grass temperature and wind speed. All parameters were measured at a height of 20 cm above the soil. The measurements were recorded by different time intervals, in order to examine the effect of three factors: time of day, silvopasture treatment and distance to the row of trees. The results show that there was an increase in relative humidity and a reduction in wind speed close to the tree line. The agro-ecological silvopastoral system acts therefore as a windbreaker and retains humidity close to the trees. Thus, it can be concluded that regardless of the presence of bamboo, due to the limited canopy area at young stage of B. vulgaris, the agro-ecological silvopastoral system promoted microclimatic alterations to the environment, indicating the potential of this integrated system to reduce the heat load for livestock and plants.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade de um sistema silvipastoril agroecológico, composto por espécies de bambu e árvores, em promover alterações microclimáticas a diferentes distâncias de projeção a partir do dossel das árvores. Um total de 16 piquetes em um sistema silvipastoril agroecológico foram avaliados. Os piquetes foram divididos em quatro grupos separados (tratamentos silvipastoris): a) Bambusa vulgaris L. e árvores plantadas, b) somente bambu, c) somente árvores, e d) sistema de pastagem aberta. Os seguintes parâmetros do microclima foram estudados: temperatura do ar, umidade relativa do ar, temperatura da grama e velocidade do vento. Todos os parâmetros foram medidos a uma altura de 20 cm acima do solo. As medidas foram registradas por diferentes intervalos de tempo, a fim de examinar o efeito de três fatores: horário do dia, tratamento da silvipastoril e distância até a fileira de árvores. Os resultados mostram que houve aumento na umidade relativa e uma redução na velocidade do vento próximo à linha de árvores. O sistema silvipastoril agroecológico age, portanto, como um quebra-vento e retém a umidade perto das árvores. Assim, pode-se concluir que, independente da presença de bambu, devido à limitada área de copa em estágio jovem de B. vulgaris, o sistema silvipastoril agroecológico promoveu alterações microclimáticas ao ambiente, indicando o potencial deste sistema integrado de reduzir a carga de calor para gado e plantas.(AU)

Microclimate in an agro-ecological silvopastoral system with bamboo at different tree-shade projection distances: a case study in Southern Brazil / Microclima em sistema silvipastoril agroecológico com bambu em diferentes distâncias de projeção de sombra: um estudo de caso no Sul do Brasil

The aim of the present study was to evaluate the ability of an agro-ecological silvopastoral system, composed of bamboo and tree species, to promote microclimatic alterations at different projection distances from the canopy of trees. A total of 16 paddocks in an agro-ecological silvopastoral system were evaluated. The paddocks were divided into four separate groups (silvopastoral treatments): a) Bambusa vulgaris L. and planted trees, b) only bamboo, c) only trees, and d) open grassland system. The following microclimate parameters were studied: air temperature, relative humidity, grass temperature and wind speed. All parameters were measured at a height of 20 cm above the soil. The measurements were recorded by different time intervals, in order to examine the effect of three factors: time of day, silvopasture treatment and distance to the row of trees. The results show that there was an increase in relative humidity and a reduction in wind speed close to the tree line. The agro-ecological silvopastoral system acts therefore as a windbreaker and retains humidity close to the trees. Thus, it can be concluded that regardless of the presence of bamboo, due to the limited canopy area at young stage of B. vulgaris, the agro-ecological silvopastoral system promoted microclimatic alterations to the environment, indicating the potential of this integrated system to reduce the heat load for livestock and plants.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade de um sistema silvipastoril agroecológico, composto por espécies de bambu e árvores, em promover alterações microclimáticas a diferentes distâncias de projeção a partir do dossel das árvores. Um total de 16 piquetes em um sistema silvipastoril agroecológico foram avaliados. Os piquetes foram divididos em quatro grupos separados (tratamentos silvipastoris): a) Bambusa vulgaris L. e árvores plantadas, b) somente bambu, c) somente árvores, e d) sistema de pastagem aberta. Os seguintes parâmetros do microclima foram estudados: temperatura do ar, umidade relativa do ar, temperatura da grama e velocidade do vento. Todos os parâmetros foram medidos a uma altura de 20 cm acima do solo. As medidas foram registradas por diferentes intervalos de tempo, a fim de examinar o efeito de três fatores: horário do dia, tratamento da silvipastoril e distância até a fileira de árvores. Os resultados mostram que houve aumento na umidade relativa e uma redução na velocidade do vento próximo à linha de árvores. O sistema silvipastoril agroecológico age, portanto, como um quebra-vento e retém a umidade perto das árvores. Assim, pode-se concluir que, independente da presença de bambu, devido à limitada área de copa em estágio jovem de B. vulgaris, o sistema silvipastoril agroecológico promoveu alterações microclimáticas ao ambiente, indicando o potencial deste sistema integrado de reduzir a carga de calor para gado e plantas.

Probability distributions for frequency analysis of rainfall at southwest region of Paraná state, Brazil / Distribuições de probabilidade para análise de frequência de chuva no sudoeste do Paraná

The study of monthly rainfall probabilities is of great importance due to the increasing occurrences of extreme events in different regions of Brazil. However, the rainfall distribution at the southwest region of Paraná State, Brazil, is still unknown. Thus, the aim of this work is to assess the probabilistic distribution of rainfall frequency at Dois Vizinhos, in the southwest of Paraná State, Brazil. A probabilistic analysis was performed using a historic 40-year rainfall dataset (1973-2012). The gamma, Weibull, normal log, and normal probability distributions were compared. The distribution adherence was performed through Akaike Information Criterion, and the R statistical software was used for estimation. The results showed that the gamma and Weibull distributions were most suitable for probabilistic fitting. Based on this, the average annual rainfall for Dois Vizinhos (PR) was found to be 2,010.6 mm. Moreover, we found that throughout the year, October has the highest rainfall occurrence probability, with an 86% rainfall probability of above 150 mm and 64% rainfall probability above 200 mm.

O estudo de probabilidades mensais de precipitação pluvial torna-se importante em virtude do aumento de ocorrências de eventos extremos em diversas regiões do país. Entretanto, poucas informações são conhecidas a respeito da distribuição de chuva na região do sudoeste do Paraná. Com base no exposto objetivou-se por meio desta pesquisa analisar a distribuição probabilística mensal da precipitação pluvial na região de Dois Vizinhos, sudoeste do estado do Paraná. Analisou-se a série histórica de precipitação pluvial de 40 anos (1973-2012). Foram comparadas as seguintes distribuições de probabilidade: gama, Weibull, log normal e normal. A aderência das distribuições aos dados pluviométricos da região foi verificada através do critério de Akaike (AIC). As análises foram realizadas utilizando o software estatístico R. Por meio dos resultados observou-se que as distribuições de gama e Weibull foram as mais adequadas em termos de ajustes probabilísticos. Com base nas distribuições, a média anual de chuva na região de Dois Vizinhos é de 2.010,6 mm e o mês de outubro registra a maior probabilidade de ocorrência de precipitação, sendo 86% de probabilidade de chuvas acima de 150 mm e 64% acima de 200 mm.

Probability distributions for frequency analysis of rainfall at southwest region of Paraná state, Brazil / Distribuições de probabilidade para análise de frequência de chuva no sudoeste do Paraná

The study of monthly rainfall probabilities is of great importance due to the increasing occurrences of extreme events in different regions of Brazil. However, the rainfall distribution at the southwest region of Paraná State, Brazil, is still unknown. Thus, the aim of this work is to assess the probabilistic distribution of rainfall frequency at Dois Vizinhos, in the southwest of Paraná State, Brazil. A probabilistic analysis was performed using a historic 40-year rainfall dataset (1973-2012). The gamma, Weibull, normal log, and normal probability distributions were compared. The distribution adherence was performed through Akaike Information Criterion, and the R statistical software was used for estimation. The results showed that the gamma and Weibull distributions were most suitable for probabilistic fitting. Based on this, the average annual rainfall for Dois Vizinhos (PR) was found to be 2,010.6 mm. Moreover, we found that throughout the year, October has the highest rainfall occurrence probability, with an 86% rainfall probability of above 150 mm and 64% rainfall probability above 200 mm.(AU)

O estudo de probabilidades mensais de precipitação pluvial torna-se importante em virtude do aumento de ocorrências de eventos extremos em diversas regiões do país. Entretanto, poucas informações são conhecidas a respeito da distribuição de chuva na região do sudoeste do Paraná. Com base no exposto objetivou-se por meio desta pesquisa analisar a distribuição probabilística mensal da precipitação pluvial na região de Dois Vizinhos, sudoeste do estado do Paraná. Analisou-se a série histórica de precipitação pluvial de 40 anos (1973-2012). Foram comparadas as seguintes distribuições de probabilidade: gama, Weibull, log normal e normal. A aderência das distribuições aos dados pluviométricos da região foi verificada através do critério de Akaike (AIC). As análises foram realizadas utilizando o software estatístico R. Por meio dos resultados observou-se que as distribuições de gama e Weibull foram as mais adequadas em termos de ajustes probabilísticos. Com base nas distribuições, a média anual de chuva na região de Dois Vizinhos é de 2.010,6 mm e o mês de outubro registra a maior probabilidade de ocorrência de precipitação, sendo 86% de probabilidade de chuvas acima de 150 mm e 64% acima de 200 mm.(AU)

MANEJO DA VENTILAÇÃO EM SISTEMAS COMPOST BARN: IMPLICAÇÕES NA AMBIÊNCIA E BEM-ESTAR DE VACAS LEITEIRAS

Tendo em vista a limitação de informações científicas sobre a ventilação em sistemas compost barn e como isto influencia na ambiência, bem-estar, termorregulação e comportamento de vacas leiteiras e nos teores de umidade da cama, objetivou-se avaliar os diferentes condições de ventilação em um sistema de confinamento compost barn em relação ao efeito sobre a qualidade da cama, conforto térmico e comportamento de vacas em lactação. A pesquisa foi realizada no município de Campo Erê SC, em um sistema de compost barn com capacidade para 72 animais, entre os meses de dezembro de 2018 e janeiro de 2019. No total, foram avaliados 19 animais em lactação da raça Holandesa. Como tratamentos foram instituídos três programas de ventilação com acionamento automático por sensores, a partir de temperaturas determinadas. O programa 1 consistia no acionamento da ventilação quando a temperatura interna do galpão ultrapassava 19 ºC (P1), o programa 2, quando ultrapassasse 22 ºC (P2) e o programa 3, acima de 25 ºC (P3). Os mesmos foram distribuídos aleatoriamente e tiveram duração de sete dias. Em cada um destes programas avaliou-se a umidade e temperatura da cama (superfície e interior), variáveis térmicas do ambiente interno e externo (temperatura do ar, umidade relativa do ar e velocidade do vento), índice de temperatura e umidade, conforto térmico dos animais (temperatura superficial e frequência respiratória), comportamento e bem estar dos animais (escore de higiene e claudicação). Como resultados encontrou-se que os programas de ventilação não apresentaram efeito sobre a qualidade interna da cama. O P3 foi o que apresentou menores valores de temperatura superficial da cama nos horários mais quentes do dia (abaixo de 25 °C). Em relação ao ambiente térmico do galpão, nesse mesmo programa de ventilação foram encontrados menores valores de velocidade do vento (média de 3 m s-1 ), porém apresentou melhores índices de temperatura e umidade - ITU (média de 72,5). O comportamento animal foi influenciado pelos programas de ventilação e pelo ambiente térmico da instalação, sendo que o P3 obteve menores probabilidades dos comportamentos ócio em pé (probabilidade de 0,5), andar (probabilidade de 0,5) e ingestão de água (probabilidade de 0,3) nos períodos quentes do dia (a partir das 11:30 h). Para a termorregulação e bem-estar animal, a temperatura superficial dos animais (33 °C) e o escore de higiene foram melhores para o P3 em relação aos demais programas. Conclui-se que a melhor temperatura de acionamento do sistema de ventilação é de 25 °C, pois proporciona melhor conforto térmico e bem-estar dos animais.

Given the limited scientific information on ventilation in compost barn systems and how this influences the thermal environment, welfare, thermoregulation and behaviour of dairy cows and the moisture content of the litter, this research aimed to evaluate whether different ventilation conditions in a compost barn confinement system affect bed quality, thermal comfort and behaviour of lactating cows. The research was carried out in the city of Campo Erê - SC, in a compost barn system with capacity for 72 animals, between December 2018 and January 2019. In total, 19 lactating Holstein animals were evaluated. As treatments, three ventilation programs were instituted with automatic activation by sensors, from determined temperatures. Program 1 consisted of activating the ventilation when the internal temperature of the barn exceeded 19 ºC (P1), program 2, when it exceeded 22 ºC (P2) and program 3, above 25 ºC (P3). These treatments were randomly distributed and lasted for seven days. In each of these programs, the humidity and temperature of the bed (surface and interior), thermal variables of the internal and external environment (air temperature, air relative humidity and wind speed), temperature and humidity index, thermal comfort of the animals (hair coat surface temperature and respiratory rate), animal behaviour and welfare (hygiene and lameness score). As a result, we found that the ventilation programs did not affect the quality of the bed. P3 showed the lowest values of the surface temperature of the bed (below 25 °C) at the hottest times of the day. Concerning the thermal environment of the barn, this same ventilation program provided lower values of wind speed (average of 3 m s-1). However, it presented better indexes of temperature and humidity THI (average of 72,5). The animal behaviour was influenced by the ventilation programs and the thermal environment of the installation, with P3 being less likely to be in standing rest (probability of 0,5), walking (probability of 0,5) and drinking water (probability of 0,3) during the hot periods of the day (starting at 11:30 h). For thermoregulation and welfare, the animals' surface temperature (33 °C) and hygiene score were better for P3 compared to other programs. In conclusion, the best activation temperature for the ventilation system is 25 ° C, as it offers better thermal comfort and animal welfare.

TERMORREGULAÇÃO E COMPORTAMENTO DE OVINOS DORPER X SANTA INÊS MANTIDOS EM DIFERENTES SISTEMAS DE PRODUÇÃO EM CLIMA SUBTROPICAL

Objetivou-se por meio desta pesquisa avaliar se o sistema silvipastoril interfere no microclima, termorregulação e no comportamento de cordeiros mestiços Dorper X Santa Inês em clima subtropical. Este estudo foi desenvolvido na Unidade de ensino pesquisa e extensão de ovino caprinocultura- UNEPE da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Câmpus Dois Vizinhos/PR. Os ovinos foram avaliados durante os meses de janeiro e fevereiro de 2017, durante 10 dias aleatórios, em dois sistemas de criação: silvipastoril (SSP) e pleno sol (PS). Cada ambiente contou com três repetições e dois animais por repetição, totalizando 12 animais. Foram registradas as seguintes variáveis microclimáticas: temperatura e umidade relativa do ar, velocidade do vento, temperatura superficial do solo e temperatura de globo negro. A partir dessas variáveis foram calculados os índices de conforto térmico: índice de temperatura do globo negro (ITGU), índice de conforto térmico para ovinos (ICT), carga térmica radiante (CTR) e entalpia específica. Para avaliar a termorregulação, as variáveis fisiológicas aferidas foram: temperatura retal (TR) temperatura média superficial (TMS), frequência respiratória (FR) e frequência cardíaca (FC). Estas variáveis foram avaliadas no período matutino e vespertino nos dias em que os dados foram registrados. O comportamento diurno foi avaliado através de um etograma composto por comportamentos diferentes. As avaliações comportamentais ocorreram das 7 às 19 horas, juntamente com as variáveis microclimáticas dos diferentes tratamentos. Estes foram realizados em dias distintos das avalições de termorregulação. No que se referem à análise estatística, para os dados microclimáticos e as variáveis termorregulatórias, ajustou-se um modelo misto e, posteriormente, foram submetidas à análise de variância e teste de Tukey ao nível de significância de 5%. O comportamento animal foi analisado por meio de inferência bayesiana, com modelo de efeitos mistos. O sistema silvipastoril atenuou a temperatura do ar em relação ao pleno sol (31,1 e 32 ºC), porém nas horas mais quentes do dia a temperatura do ar ficou acima da zona de conforto térmico para os cordeiros em ambos os ambientes. Houve diferença (P<0,05) entre os tratamentos para as variáveis respostas de FR e TR. A FR foi de 98 e 128 mov. min.-1 para SSP e PS, respectivamente. A TR foi igual a 39,5 e 39,8 ºC, para SSP e PS. Os valores de CTR diferiram entre os turnos e tratamentos (P<0,05) e caracterizaram o SSP (542,9 W m-2) como ambiente de maior conforto térmico em relação ao PS (631,1 W m-2). Para entalpia específica (kJ kg ar seco-1) houve diferença (P<0,05) entre os turnos para ambos os tratamentos e também no turno da manhã entre SSP e PS (65,1 e 68,5 kJ kg ar seco-1). Em relação aos comportamentos, a probabilidade de pastejar, ócio deitado e andar foram maiores para os animais presentes no SSP. No PS, houve maior probabilidade de ócio em pé e ingerir água nas horas mais quentes do dia. O sistema de criação influenciou as variáveis microclimáticas, respostas termorregulatórias e interferiu no comportamento. Assim sendo, o SSP propiciou um ambiente de maior conforto térmico para os cordeiros em relação ao PS.

The aim of this research is to evaluate whether the silvipastoril system interfere in the microclimate, thermoregulation and in the behavior of half-breed lambs Dorper X Santa Inês in a subtropical climate. This study was developed at the teaching unit research and extension of sheep and goat farming- UNEPE from Federal Technological University of Paraná, Câmpus Dois Vizinhos/ PR. The lambs were evaluated during the months of January and February of 2017, during 10 random days, in 2 breeding systems: silvipastoril (SSP) and full sun (PS). Each environment was composed by three repetitions and two animals per repetition, totaling 12 animals. They were also measured the following microclimatic variable: temperature and relative humidity of the air, velocity of the wind, surface temperature of the soil, and temperature of the black globe. From these variables, were calculated: temperature index of black globe (ITGU), thermal comfort index (ICT), radiant thermal charge (CTR) and specific enthalpy. To evaluate thermoregulation, the physiological variable measured were: rectal temperature (TR) average superficial temperature (TMS), respiratory frequency (FR) and cardiac frequency (FC). These variables research were assessed in the periods of morning and afternoon in the days on which the data were recorded. A day behavior was evaluated through an etogram composed by different behaviors. The behavioural studies happened from 7a.m. to 7 p.m.o'clock, together with several microclimatic variables, of different treatments. These ones were done in different days of thermoregulation evaluations. For statistical analysis of microclimatic data and the thermoregulation variables, it was adjusted to a mixed model and, subsequently they were subjected to the analysis of variance and Turkey test to the significance level of 5%. The animal behavior was analyzed by the Bayesian inference, with a model of mixed effects. The silvipastoril system attenuated the air temperature in relation to full sun (31.1 e 32 ºC), however, in the hottest time of the day the air temperature got above of thermal comfort zone for the lambs in both environments. There was a difference (P <0.05) among the treatments for the variable answers of FR and TR. The FR was of 98 and 128 mov. min.-1 for SSP and PS, respectively. And the TR was equal to 39.5 and 39.8 ºC, for SSP e PS. The CTR values differed between the shifts and treatments (P <0.05) and the SSP (542.9 W m-2) as the thermal maximum comfort environment in relation to PS (631.1 W m-2). For specific enthalpy (kJ kg dry air-1) there was a difference (P <0.05) between shifts for both treatments and also in the morning shift between SSP and PS (65.1 and 68.5 kJ dry kg-1). Related to the behaviour, the probability of grazing, lying idle time and walking were bigger to the animals presented in the SSP. In the PS, there was a major probability of standing idle time and drinking water in the hottest time of the day. The sheep breeding system influenced the microclimatic variables, thermoregulation answers and interfered in the behavior. This way the SSP provided an environment of greater thermal comfort for the lambs in relation to the PS.

Reducing poultry pre-slaughter losses of broilers: crating density effects under different lairage periods at slaughterhouse / Redução das perdas pré-abate de frangos de corte: efeito da densidade de aves submetidas aos diferentes tempos de espera no abatedouro

The aim of this work was to assess the effects of densities per crate on preslaughter mortality of broiler chickens, under different lairage time intervals. Preslaughter data from 13,937 broiler flocks were recorded daily during 2006, in a commercial slaughterhouse in southeastern Brazil. The main factors which influenced mortality rates were assessed, such as density per crate, daily periods and lairage time in a environmental controlled lairage. For densities above 7 birds per crate, it was observed a rise in mortality rates, mainly during the warm periods. During night, the highest incidence of death losses was observed when the adopted density was below 6 birds. Considered a controlled lairage environment, the desirable lairage time for death reduction before arrival at the slaughterhouse was above 3 hours for higher densities and below 1 hour for densities below 7 birds per crate.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da densidade de aves por caixa na mortalidade de frangos de corte durante as operações pré-abate, em diferentes intervalos de tempo de espera. Dados referentes às operações pré-abate de 13.937 frangos foram registrados diariamente durante 2006, em um abatedouro comercial de frangos de corte no sudeste do Brasil. Os principais fatores que influenciaram a mortalidade dos animais foram avaliados, tais como a densidade de aves por caixa, períodos do dia e tempo de espera em galpão climatizado. Para densidades acima de sete aves por caixa, foi verificado aumento na mortalidade, principalmente durante os períodos mais quentes. Durante a noite, a maior incidência de mortes antes da chegada à linha de abate foi observada quando a densidade esteve abaixo de seis aves por caixa. Considerando um ambiente controlado, o melhor tempo de espera visando redução de perdas por mortalidade antes da chegada ao abatedouro foi abaixo de três horas para densidades elevadas e abaixo de uma hora para densidades abaixo de sete aves por caixa.(AU)

Reducing poultry pre-slaughter losses of broilers: crating density effects under different lairage periods at slaughterhouse / Redução das perdas pré-abate de frangos de corte: efeito da densidade de aves submetidas aos diferentes tempos de espera no abatedouro

The aim of this work was to assess the effects of densities per crate on preslaughter mortality of broiler chickens, under different lairage time intervals. Preslaughter data from 13,937 broiler flocks were recorded daily during 2006, in a commercial slaughterhouse in southeastern Brazil. The main factors which influenced mortality rates were assessed, such as density per crate, daily periods and lairage time in a environmental controlled lairage. For densities above 7 birds per crate, it was observed a rise in mortality rates, mainly during the warm periods. During night, the highest incidence of death losses was observed when the adopted density was below 6 birds. Considered a controlled lairage environment, the desirable lairage time for death reduction before arrival at the slaughterhouse was above 3 hours for higher densities and below 1 hour for densities below 7 birds per crate.

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da densidade de aves por caixa na mortalidade de frangos de corte durante as operações pré-abate, em diferentes intervalos de tempo de espera. Dados referentes às operações pré-abate de 13.937 frangos foram registrados diariamente durante 2006, em um abatedouro comercial de frangos de corte no sudeste do Brasil. Os principais fatores que influenciaram a mortalidade dos animais foram avaliados, tais como a densidade de aves por caixa, períodos do dia e tempo de espera em galpão climatizado. Para densidades acima de sete aves por caixa, foi verificado aumento na mortalidade, principalmente durante os períodos mais quentes. Durante a noite, a maior incidência de mortes antes da chegada à linha de abate foi observada quando a densidade esteve abaixo de seis aves por caixa. Considerando um ambiente controlado, o melhor tempo de espera visando redução de perdas por mortalidade antes da chegada ao abatedouro foi abaixo de três horas para densidades elevadas e abaixo de uma hora para densidades abaixo de sete aves por caixa.

O COMPORTAMENTO DIURNO E BEM-ESTAR DE VACAS EM SISTEMA DE CONFINAMENTO COMPOST BARN

Objetivou-se, por meio desta pesquisa, avaliar os aspectos de ambiência, o comportamento e o bem-estar de vacas leiteiras em sistema compost barn nas diferentes estações do ano. A pesquisa foi desenvolvida em um compost barn de propriedade particular, no interior do município de Dois Vizinhos, Paraná. A pesquisa foi realizada em dois períodos distintos nos quais foram registradas as mesmas variáveis. Os meses quentes (setembro 2015 a fevereiro 2016) correspondem ao capítulo I e os meses frios (abril a junho de 2016) ao capítulo II. Foram utilizadas vacas mestiças (holandês x Jersey) em lactação, distribuídas em dois tratamentos de acordo com a ordem de lactação: primíparas e multíparas. Foram aferidas as seguintes variáveis microclimáticas: temperaturas do ar, superficial da cama e do interior da cama, umidade relativa do ar e velocidade do vento. Para avaliar a termorregulação das vacas, aferiu-se a temperatura superficial (TMS) e a frequência respiratória (FR). As variáveis microclimáticas e a termorregulação animal foram avaliadas em faixas de horários. O comportamento diurno foi avaliado entre os horários das ordenhas a partir de um etograma composto por comportamentos distintos. O bem-estar animal foi avaliado por meio de escores de higiene e claudicação. No que se referem à análise estatística, os dados microclimáticos foram analisados descritivamente. Para as variáveis termorregulatórias, ajustou-se um modelo misto e, posteriormente, foram submetidas à análise de variância e teste de Tukey ao nível de significância de 5%. O comportamento animal foi analisado por meio de inferência bayesiana, com modelo de efeitos mistos. Para análise dos dados do bem-estar animal utilizou-se o teste não-paramétrico de Wilcoxon. O processamento de dados e as análises estatísticas foram realizados por meio do software estatístico R. A temperatura do ar no ambiente no compost barn apresentou valores acima do ambiente externo em todas as estações. A temperatura interna da cama variou de 36 a 36,7 °C nos meses quentes e 23,6 a 25 °C nos meses frios. Nos meses quentes houve diferença entre as faixas de horário e tratamentos, em relação à FR e TMS. A FR foi de 54 e 58 mov./min., para primíparas e multíparas, respectivamente. O comportamento foi influenciado pelo manejo da propriedade, horas do dia e condições climáticas em todas as estações do ano. Nos meses quentes, os comportamentos de ofego e cabeçada diferiram entre os tratamentos e nos meses frios apenas o comportamento de andar. Os escores de higiene e claudicação apresentaram frequência absoluta mais elevada para os escores 1 e 2, para todas as estações. Os resultados encontrados nesta pesquisa indicam os aspectos de ambiência relacionados com o conforto térmico ficaram acima da zona de conforto de bovinos no período da tarde nos meses quentes e nos meses frios permaneceram dentro da zona de conforto. O comportamento das vacas primíparas e multíparas foi semelhante, apresentando diferença apenas na atividade ofego e empurrar, e andar. O compost barn proporcionou condições de conforto em relação aos aspectos da cama, possibilitando que as vacas demonstrassem um elevado nível de bem-estar animal.

The objective of this study was to evaluate the environment aspects, behavior and welfare of dairy cows in the compost bedded pack barns system in different seasons of the year. The research was conducted in a compost barn private property, at Dois Vizinhos city, Paraná state, Brazil. The research was carried out in two different periods in which the same variables were recorded. The warm months (September 2015 to February 2016) correspond to Chapter I and the cold months (April to June 2016), Chapter II. Crossbreed (Holstein x Jersey) and lactating cows were distributed into two treatments according to the order of lactation: primiparous and multiparous. The following microclimatic variables were measured: air, bed surface and bed interior temperature, air relative humidity and wind speed. To evaluate the thermoregulation of cows, the mean surface temperature (MST) and the respiratory rate (RR) were measured. The microclimatic variables and the animal thermoregulation were evaluated in specific hours. The diurnal behavior was evaluated between milking schedules from an etogram composed of different behaviors. Animal welfare was analyzed by means of hygiene scores and claudication. Regarding the statistical analysis, the microclimatic data were analyzed descriptively. For the thermoregulatory variables, a mixed model was fitted and, afterwards, they were submitted to analysis of variance and Tukey's test at a significance level of 5%. Animal behavior was analyzed using Bayesian inference, with a mixed effects model. Wilcoxon's non-parametric test was used to analyze the animal welfare data. Data processing and statistical analyzes were performed using statistical software R. The ambient air temperature in the compost bedded pack barns presented values above the external environment in all seasons. The internal temperature of bed varied from 36 to 36,7 °C during hot months and 23,6 to 25 °C in cold months. Regarding hot months there was a difference between hours and treatments, in relation to the RR and MST. The RR was 54 and 58 mov./min. for primiparous and multiparous, respectively. The behavior was influenced by property management, times of day and climatic conditions in all seasons. In hot months, breathing and butt behaviors differed between treatments and in cold months only walking behavior. The hygiene scores and claudication presented higher absolute frequency for scores 1 and 2, for all seasons. The results found in this research indicate the environment aspects related to thermal comfort were above the comfort zone of cattle in the afternoon in hot months and in cold months remained within the comfort zone. The behavior of the primiparous and multiparous cows was similar, presenting only difference in the activity of breath and push, and gait. Compost bedded pack barns system provided comfort conditions in relation to the aspects of the bed, allowing the cows to demonstrate a high level of animal welfare

PRODUTIVIDADE DE FRANGOS DE CORTE EM DIFERENTES PERÍODOS DE CALOR

As perdas produtivas devido ao estresse por calor sofrido pelos frangos de corte geram perdas econômicas sendo motivo de grande preocupação na cadeia avícola. O ano de 2014 foi o mais quente já registrado e foi acompanhado do relato de severas perdas em frangos de corte. Este estudo objetivou caracterizar as diferenças entre dois períodos de calor do ponto de vista bioclimático e zootécnico, quantificar os potenciais de redução de temperatura do ar e determinar variáveis zootécnicas e meteorológicas relacionadas com a maior mortalidade de frangos de corte entre os períodos I (01/11/2012-14/02/2013) e II a (01/11/2013-14/02/2014). Os resultados que fazem parte desta dissertação estão apresentados sob forma de manuscritos científicos. O primeiro é uma revisão bibliográfica que buscou discutir a evolução genética e necessidade de sistemas de climatização devido ao estresse por calor em frangos de corte; o segundo mensura o impacto nos potenciais de redução de temperatura do ar e na mortalidade de frangos de corte em aviários expostos em dois diferentes períodos de calor; e o terceiro avalia o desempenho de frangos de corte alojados nestes dois períodos de calor. Houve diferença entre os períodos, sendo o período II mais quente. A exposição de frangos de corte alojados em aviários com climatização mínima a um período com mais de 669,5h de desconforto térmico acarretou maior mortalidade. Períodos com mais de 548 horas de ITU maior ou igual a 23 °C provocaram aumento da mortalidade de frangos de corte. O estudo de dados meteorológicos e produtivos pode auxiliar na compreensão de eventos produtivos em aviários de frangos de corte, com temperaturas e umidade medidas externamente às instalações, auxiliando a identificar piores condições potenciais de conforto dos aviários relacionados ao aumento nas percentagens da mortalidade de lotes de frangos de corte. O potencial de arrefecimento de um sistema evaporativo não seria capaz de manter temperaturas de conforto nas condições atípicas observadas no período II.

The productive losses due to heat stress suffered by broiler chickens generate economic losses being a great concern in the poultry chain. 2014 year was the warmest on record and was accompanied by the report of severe losses in broiler chickens. This study aimed to characterize the differences between two periods of heat from bioclimatic and husbandry point of view, quantify the potentials of air temperature reduction and determine husbandry and meteorological variables related to higher mortality of broiler chickens between periods I (11/01/2012-02/14/2013) and II (11/01/2013-02/14/2014). The results that are part of this dissertation are presented as scientific manuscripts. The first is a literature review that aimed to discuss the genetic evolution and the need for air-conditioning systems due to heat stress in broiler chickens; the second measures the impact on potentials of air temperature reduction and mortality of broiler chickens in poultry exposed in two different periods of heat; and the third evaluates the performance of broiler chickens housed in these two periods of heat. There was difference between the periods, being period II the hottest. The exhibition of broiler chickens housed in poultry with minimal air-conditioning for a period over 669,5h thermal discomfort caused higher mortality. Over periods of 548 hours ITU greater than or equal to 23° C caused an increase in mortality of broiler chickens. The study of meteorological and productive data can assist in understanding productive events in poultry of broiler chickens, with temperatures and humidity measures outside the premises, helping to identify the worst potential conditions of comfort of poultry related to the increase in lots of mortality percentages of broiler chickens. The cooling potential of an evaporative system would not be able to maintain comfort temperatures in atypical conditions observed in period II.

MODELAGEM DO EQUILÍBRIO TÉRMICO DE FRANGOS DE CORTE: UM ESTUDO DA GERAÇÃO E TRANSFERÊNCIA DE CALOR

Frente ao aquecimento global e ao iminente aumento da produção animal nos países tropicais, o estudo acerca do equilíbrio térmico dos animais de produção torna-se imprescindível, uma vez que o estresse térmico influencia diretamente a produtividade dos animais. Devido a importância da Avicultura no cenário agrícola nacional, destaca-se a importância de se desenvolver técnicas aplicáveis nas condições de criação das aves, para a predição da condição de conforto térmico. Baseado nessas informações, o principal objetivo deste trabalho foi estudar o equilíbrio térmico de frangos de corte. Os objetivos específicos foram: estudar as variáveis fisiológicas (temperatura retal, temperatura da epiderme, temperatura das penas, temperatura do ar expirado e temperatura da pata) de frangos de corte ao longo do ciclo de criação em diferentes condições ambientais; estudar o fluxo de calor sensível de frangos de corte ao longo do ciclo de criação em diferentes condições ambientais; descrever e validar um modelo para a predição das temperaturas corporais de frangos de corte; determinar a quantidade necessária de radiação a ser fornecida para pintos de corte para manutenção da temperatura corporal; propor uma metodologia para a mensuração do metabolismo e das variáveis respiratórias de frangos de corte ao longo do ciclo de criação em condições de campo; estudar as variáveis respiratórias (volume respiratório corrente, frequência respiratória, ventilação) de frangos de corte durante todo o ciclo de criação; aplicar as medidas fisiológicas e variáveis respiratórias mensuradas ao longo do ciclo de criação para sustentar um modelo de transferência de calor para frangos de corte. O estudo foi realizado a partir da coleta de dados em diferentes experimentos e lotes de animais, com as aves em distintas condições ambientais e épocas do ano. As temperaturas corporais de frangos de corte foram estudadas durante todo o ciclo de criação em Julho e Dezembro. Essas variáveis foram influenciadas pela idade (peso vivo) e pelas variáveis ambientais as quais estão expostas (P<0.05). Juntamente com essas variáveis, a transferência de calor sensível na porção corporal coberta pela camada de penas e nas desprovidas de penas também foi alterada pelo peso vivo e pelas condições ambientais. Os frangos de corte aumentam proporcionalmente as perdas de calor via mecanismos sensíveis pelas patas com o aumento do peso vivo, devido ao aumento da cobertura de penas, que está relacionada com o aumento na resistência da camada de penas à transferência de calor. O aumento da resistência foi mais acentuado durante o mês de Dezembro em comparação com Julho. Duas metodologias foram propostas para a mensuração de variáveis respiratórias, produção de calor metabólico e evaporação em aves: uma para pintos de corte nos seis primeiros dias de vida; outra para frangos de corte a partir do 8º até os 42 dias do ciclo de criação. Para os pintos de corte a evaporação é pequena em comparação com a produção de calor metabólico. O metabolismo foi influenciado pelo peso vivo e foi crescente para os seis primeiros dias de vida (P<0.05). Para os frangos de corte, o metabolismo foi intrinsicamente relacionado com o aumento do peso vivo, assim como as variáveis respiratórias (P<0.05). Um modelo mecanístico para a predição das temperaturas da pele e das penas de frangos de corte durante o ciclo de criação foi determinado e validado com dados experimentais. O modelo pode ser utilizado como uma ferramenta no aprimoramento de sistemas de aquecimento e resfriamento de instalações avícolas.

Due to global warming and the imminent increase of animal production in tropical areas, the study about thermal equilibrium of the animals becomes essential, once that thermal stress influences directly their productivity. Poultry has a major importance in the Brazilian agricultural scene, so there is a great importance to the development of techniques applicable to birds' husbandry conditions, to predict their condition of thermal comfort. Based on these information, the main objective of this study was to study the thermal equilibrium of broiler chickens. The specific objectives were: to study the physiological variables (rectal temperature, skin temperature, feather temperature, exhaled air temperature and foot temperature) of broiler chickens during the rearing period in different environmental conditions; to study the sensible heat flow of broilers chickens in the rearing period in different environmental conditions; to develop and to validate a mathematical model to the prediction of body temperatures of broiler chickens; to determine the amount of radiation to broiler chicks to the maintenance of body temperature; to propose a methodology to measure the metabolic heat production and respiratory functions of broiler chickens (tidal volume, respiratory rate, ventilation) in the rearing period; to apply physiological and respiratory variables measured during the rearing period to sustain a mathematical model to study the heat transference in broiler chickens. The study was performed with the data collection in several trials and flocks of animals, and the birds were exposed to different environmental conditions and seasons. The body temperatures of broiler chickens were studied during the rearing period in July and December. These variables were influenced by the age (live weight) and by environmental variables (P<0.05). The sensible heat flow in the body covered by the feathers and in the foot was also different in accordance with the live weight and environmental conditions. Broilers chickens increase proportionally heat losses through sensible mechanisms in the foot with an increase in the live weight, because there is an increase of feathering, which is related to an increase of the resistance of feather layer to the heat transfer. The resistance was higher during December in comparison with July. Two methodologies to the settlement of respiratory functions, metabolic heat production and evaporation in poultry were proposed: one for broiler chicks in the first six days of the rearing period; the other for broiler chickens from the 8th up to the 42nd day of life. Total evaporation was small for broiler chicks in comparison with the heat production. Heat production was influenced by the live weight and was increasing to the six first days of life (P<0.05). For broiler chickens the heat production was intrinsically related to the increase of live weight, as observed for the respiraotry functions (P<0.05). A mechanistic model was described and validated against experimental data to the prediction of skin and feather temperatures of broilers in the rearing period. The model can be used as a decision tool to the improvement of heating and cooling systems of poultry houses.