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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-213211

Resumo

A avaliação da composição química da pastagem é essencial para o bom desempenho dos bovinos. A espectroscopia de infravermelho próximo tem sido utilizada como uma ferramenta em substituição às análises convencionais de laboratório. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade nutricional da Brachiaria brizantha cv. Marandu e Piatã, cultivada em solos desenvolvidos de basalto e arenito, e gerar modelos de predição da forrageira e dos nutrientes ingeridos por bovinos de corte mantidos em regime de pastejo contínuo, nas estações do outono e primavera. As equações de predição foram desenvolvidas para a quantificação dos nutrientes das pastagens para utilização como um método alternativo às análises convencionais. Foram coletadas 240 amostras de solos (120 em arenito e 120 em basalto), 360 amostras de forragem do gênero Brachiaria brizantha (240 de cv. Marandu e 120 de cv. Piatã) e 360 amostras de fezes de bovinos de corte, mantidos nessas pastagens (240 de cv. Marandu e 120 de cv. Piatã). As amostras de forragem foram separadas por sua morfologia em lâmina foliar e colmo + bainha, e analisadas separadamente para determinação de amostra seca ao ar (ASA), amostra seca em estufa (ASE), teores de matéria seca (MS), matéria mineral (MM), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina, celulose, hemicelulose, digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS), nutrientes digestíveis totais (NDT), N, K, P, Ca, Mg, Mn e Zn. Em seguida, todas as amostras de forragem e fezes foram escaneadas em um espectrômetro Vis-NIR, marca Foss NIRSystems XDS. A análise de componentes principais (PCA) foi aplicada nos dados espectrais, para reduzir a dimensionalidade dos mesmos e facilitar sua interpretação. Para correlacionar os dados laboratoriais ou valores de referência (variáveis independentes) com os valores preditos através do NIRS (variáveis dependentes), utilizou-se a regressão pelos quadrados mínimos parciais (PLS). Para a predição da dieta foram utilizados pares de dados dieta:fezes, de forma a relacionar os valores de referência da dieta com os dados espectrais fecais. A forragem cultivada na primavera, na área de solo desenvolvido de basalto foi nutricionalmente superior em relação à forragem cultivada no solo desenvolvido de arenito. Para a predição da composição química da cultivar Marandu, os coeficientes de determinação da validação (R2v), foram de 0,79; 0,94; 0,88; 0,86; 0,82; 0,81; 0,88 e 0,88 para MM, PB, FDN, FDA, lignina, celulose, DIVMS e NDT, respectivamente. Na predição da dieta, os coeficientes de determinação da validação (R2v) e os valores da taxa de desempenho do desvio (RPD), para ASA, ASE, MS, MM, PB, FDN, FDA, DIVMS e NDT foram respectivamente, de 0,47 e 1,37; 0,67 e 1,65; 0,65 e 1,66; 0,73 e 1,91; 0,81 e 2,26; 0,87 e 2,82; 0,89 e 3,05; 0,76 e 2,07; 0,90 e 3,15 no algoritmo GLOBAL e 0,43 e 1,27; 0,59 e 1,54; 0,58 e 1,54; 0,75 e 1,94; 0,84 e 2,51; 0,89 e 3,07; 0,91 e 3,23; 0,80 e 2,21; 0,90 e 3,20 no algoritmo LOCAL. O algoritmo LOCAL proporcionou modelos de predição superiores para todas as variáveis em estudo, exceto para ASA, ASE e MS. O emprego da espectroscopia de infravermelho próximo pode substituir com eficiência, economia e rapidez os métodos laboratoriais tradicionais para predição da qualidade da dieta dos animais e para determinação da composição química de forragem do gênero Brachiaria brizantha, proporcionando informações para implementar medidas de manejo nutricional do rebanho.

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The evaluation of the chemical composition of the pasture is essential for the good performance of the cattle. Near infrared spectroscopy has been used as a tool in place of conventional laboratory analyzes.The objective of this study was to evaluate the nutritional quality of Brachiaria brizantha cv. Marandu and Piatã, cultivated in soils developed on basalt and sandstone, and to generate prediction models of the forage and nutrients ingested by beef cattle maintained under continuous grazing regime, in the autumn and spring seasons. Prediction equations were developed for the quantification of pasture nutrients for use as an alternative method to conventional analyzes. A total of 240 soil samples (120 in sandstone and 120 in basalt), 360 forage samples of the genus Brachiaria brizantha (240 from cv. Marandu and 120 from cv. Piatã) and 360 samples of feces from beef cattle kept in these pastures (240 from cv. Marandu and 120 from cv. Piatã) were collected. The forage samples were separated by their morphology in leaf blade and stem+sheath, and analyzed separately for air dried sample (ADS), oven dried sample (ODS), dry matter (DM), mineral matter (MM), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), lignin, cellulose, hemicellulose, in vitro dry matter digestibility (IVDMD), total digestible nutrients (TDN), N, K, P, Ca, Mg, Mn and Zn. Then, all forage samples and faeces were scanned by the Vis-NIR spectrometer, brand Foss NIRSystems XDS. Principal component analysis (PCA) was applied on the spectral data to reduce their dimensionality and to facilitate their interpretation. In order to correlate the laboratory data or reference values (independent variables) with the values predicted through NIRS (dependent variables), the least squares regression (PLS) was used. For dietary prediction, diet:feces pairs were used in order to relate dietary reference values to fecal spectral data. Forage cultivated in spring in the soil area developed from basalt, was nutritionally superior in relation to forage cultivated in the soil developed from sandstone. For the prediction of the chemical composition of the Marandu cultivar, the validation determination coefficients (R2v) were 0.79; 0.94; 0.88; 0.86; 0.82; 0.81; 0.88 and 0.88 for MM, CP, NDF, ADF, lignin, cellulose, IVDMD and TDN, respectively. In the diet prediction, the coefficients of determination in validation (R2v) and the values of the rate of performance to deviation (RPD) for ADS, ODS, MS, MM, PB, NDF, FDA, IVDMD and NDT were respectively, 0.47 and 1.37; 0.67 and 1.65; 0.65 and 1.66; 0.73 and 1.91; 0.81 and 2.26; 0.87 and 2.82; 0.89 and 3.05; 0.76 and 2.07; 0.90 and 3.15 in the GLOBAL algorithm and 0.43 and 1.27; 0.59 and 1.54; 0.58 and 1.54; 0.75 and 1.94; 0.84 and 2.51; 0.89 and 3.07; 0.91 and 3.23; 0.80 and 2.21; 0.90 and 3.20 in the LOCAL algorithm. The LOCAL algorithm provided superior prediction models for all study variables, except for ADS, ODS, and DM. The use of near-infrared spectroscopy can efficiently, economically and quickly replace traditional laboratory methods for predicting the quality of the animals' diet and for determining the chemical composition of forage of the genus Brachiaria brizantha, providing information to implement measures of nutritional management of the herd.

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