O tratamento químico com uréia de resíduos lignocelulósicos e seu uso na alimentaçÃo de ruminantes



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TRATAMENTO QUÍMICO DE RESÍDUOS AGRÍCOLAS COM SOLUÇÃO DE URÉIA NA ALIMENTAÇÃO DE RUMINANTES

Onaldo Souza 1

Mariah Tenório de Carvalho Souza2

Izabele Emiliano dos Santos3



INTRODUÇÃO
Cereal é a denominação genérica de várias espécies de plantas da família graminae, as quais são cultivadas para a produção de grãos. A origem do nome vem do latim Cerealis e se identifica com Ceres a Deusa da Agricultura, na antiga mitologia romana.
As palhas de cereais são definidas como a parte dos resíduos, após a colheita dos grãos e são constituídas de várias partes, como ramos, folhas, caules e pequena quantidade de grãos e apresentam composição química bastante distinta. A quantidade de folhas que possuem, é determinante para avaliar sua qualidade. Esses resíduos apresentam características diferentes e são colhidos em função do amadurecimento dos grãos e não por seu valor nutritivo. Como conseqüência, o processo de lignificação que ocorre com dito amadurecimento, é mais avançado do que em plantas que são cultivadas para a alimentação animal e utilizadas em estágio vegetativo mais jovem.
O elemento básico diferenciador na composição química de palhas de cereais e outros resíduos lignocelulósicos em comparação com outros alimentos que são utilizados na alimentação de ruminantes é seu conteúdo de carboidratos (CHO) estruturais (celulose e hemicelulose) que corresponde de 70 a 80% da matéria seca (MS), assim como seu elevado teor de lignina (6 a 12%). Adicionalmente também são baixos os teores de proteína bruta e a digestibilidade apresenta valores reduzidos.
A composição química assim como o valor nutritivo das palhas, depende de vários fatores. O grau de amadurecimento da planta, é o primeiro, pois a maioria dos nutrientes transloca-se para os frutos e poucos nutrientes permanecem nas outras partes das plantas. Pode-se ainda considerar fatores como a fertilização dos solos, altura de corte, época de colheita, manejo e condições climáticas.

____________________________________________________

1 - Zootecnista. Doutor em produção animal. Pesquisador Embrapa Tabuleiros Costeiros/UEP de Rio Largo/AL onaldo@cpatc.embrapa.br;

2 – Estudante de Zootecnia UFAL/CECA;

3 – Zootecnista.
A América Latina produz mais de 500 milhões de t/ano de resíduos e sub-produtos agro-industriais e o Brasil produz mais da metade dessa quantidade. Essa biomassa é inevitavelmente produzida devido ao aumento das colheitas que se processam todos os anos.
Desta forma o crescente interesse para o uso de resíduos agrícolas que podem servir de alimento para ruminantes, para diversificar as fontes de energia e baratear os custos finais da exploração animal, tem despertado a comunidade científica mundial em busca de alternativas que possam melhorar o aproveitamento dessa fonte alternativa de alimentos, de uma forma sustentável.
Os resíduos como as palhas e o bagaço de cana-de-açúcar, são caracteristicamente considerados volumosos de baixa qualidade. O baixo valor nutritivo desses materiais lignocelulósicos, está associado com o alto grau de lignificação da parede celular (celulose e hemicelulose), reduzido conteúdo de nitrogênio, minerais (exceto potássio) e vitaminas.
A celulose é o composto orgânico que existe em maior abundância nas plantas e pode ser aproveitada pelo corpo animal em porcentagens diferentes, variando de 20 até quase 90%. O motivo é que as cadeias de celulose e hemicelulose estão fortemente ligadas à lignina, devido ao processo de amadurecimento da planta.
Uma das formas utilizadas para melhorar o aproveitamento desse recurso forrageiro, é através de tratamento químico. Na década dos anos 70, diversos estudos científicos foram realizados em todo o mundo para incrementar o valor nutritivo de palhas de cereais e outros resíduos, através de tratamentos químicos. As investigações científicas realizadas, comprovaram que pode-se aumentar a oferta de hidratos de carbono estruturais para à população microbiana do rúmen, através do tratamento químico. Este processo, sinteticamente, tem por base dois mecanismos:


  1. Ruptura das ligações químicas dentro da parede celular;




  1. Hidrólise dos CHO da parede celular, removendo-os da matriz lignificada.

Existem três métodos mundialmente conhecidos para se tratar quimicamente esses resíduos:


1 - Com hidróxido de sódio (NaOH);

2 - Com amônia;

3 - Com uréia.
O tratamento com uréia, é o mais recomendado atualmente por técnicos em todo o mundo, uma vez ser a uréia bastante conhecida pela maioria dos produtores rurais, de fácil armazenamento, não perigosa de manuseio e principalmente de custo mais barato que outros métodos.
Muitos trabalhos de pesquisas enfocando o tratamento desses resíduos com uréia, têm evidenciado resultados bastante positivos como aumento do teor de proteína bruta, o incremento da digestibilidade em mais de 20 pontos percentuais e a elevação da ingestão voluntária, em torno de 30%.
Os resíduos lignocelulósicos podem se transformar em importantes fontes energéticas para ruminantes, desde que sejam devidamente tratados, para melhor aproveitamento de sua fração fibrosa, ou seja, rompimento da ligação entre a lignina com a celulose e a hemicelulose, com o objetivo de aumentar a oferta de energia dentro do rúmen.

RECOMENDAÇÕES PARA O TRATAMENTO DE RESÍDUOS:
Ao se tratar os resíduos para uso na alimentação de ruminantes, deve-se observar:
As limitações operacionais:
Coleta:

As palhas necessitam recolhimento e esta operação demanda custo;

Os resíduos agro-industriais estão sempre disponíveis nos pátios das industrias, não havendo portanto, necessidade de recolhimento.
Transporte:

Necessidade de transportá-los até o lugar de tratamento;


Pode-se optar também pelo tratamento no lugar onde se encontra o resíduo, evitando desta forma esse custo;
Não se esquecer que o elevado teor de umidade de alguns resíduos oneram bastante o custo final, uma vez que juntamente com os resíduos transportamos também a água que contém nos mesmos.

Custo do tratamento:
O tratamento químico com uréia, apesar de ser mais prático e barato, envolve custos como a compra de uréia, lonas plásticas, mangueira, bomba de sucção e tambores para preparo e pulverização da solução de uréia;

O custo do tratamento por tonelada (t) oscila de acordo com a disponibilidade dos resíduos, distância e transporte. Será mais barato se o produtor dispuser do resíduo, ao invés de comprá-lo.


Etapas do tratamento:
Juntar os resíduos em um único lugar:

Verificar a quantidade de matéria seca (MS) a ser tratada;

A quantidade de uréia a ser aplicada será em função da quantidade de MS a ser tratada (5% de uréia em relação a MS);

Calcular, preparar e pulverizar à solução de uréia:

Utilizar 5 kg de uréia para cada 100 kg de MS do resíduo a ser tratado;

Utilizar entre 30 e 40% de umidade final (As palhas têm geralmente 10% de umidade, então adicionar apenas 30 litros de água para cada 100 kg de palha a ser tratada);

Pulverizar a solução de uréia em todo o resíduo de maneira uniforme:

Utilizar bomba de sucção acoplada a uma mangueira para fazer a pulverização.(Se a quantidade de resíduo a tratar for pequena, pode-se utilizar um regador manual);

Cobertura com lona plástica:

Após o tratamento, a uréia se transformará em gás (NH3), assim sendo se não cobrirmos adequadamente todo material tratado, o gás produzido escapará e assim o resíduo não apresentará bons resultados;


Abertura do silo:
Abrir o silo/lona plástica de 07 a 15 dias após o tratamento;

Deixar aberto pelo menos 4 horas antes de colocar a forragem tratada no cocho, para permitir que o excesso de gás produzido possa volatilizar-se, sempre revolvendo o material (O gás formado através da uréia, irrita narinas e olhos dos animais).



Conservação do material:
Uma vez tratado, o resíduo se conservará como tal, já que o tratamento químico tem a finalidade básica de romper a ligação entre a lignina com a celulose e hemicelulose. O gás produzido conservará o material, independente da umidade do mesmo porque o gás é um potente fungicida e bactericida, não permitindo portanto, a proliferação de fungos no material tratado.
Adição de uma fonte externa de urease, para beneficiar o tratamento
A ureólise é uma reação hidrolítica e a formação de um meio alcalino é necessário para promover mudanças no material tratado.
Para que seja processada adequadamente a hidrólise da uréia no tratamento de palhas e outros resíduos, obrigatoriamente a enzima urease deverá estar presente durante a reação. As palhas e outros resíduos não fogem a esta exceção, a exemplos de outros tecidos vegetais e assim a urease encontra-se presente em forma natural nesses materiais.
A necessidade de urease e a possibilidade de baixos índices de transformações da uréia em amônia, embora possa ser considerada por alguns autores, não parece provável nas condições em que a maioria dos trabalhos têm sido desenvolvidos, pois em condições normais, quase toda a uréia adicionada aos resíduos é transformada, aliado ao fato que torna o custo do tratamento mais barato.
Benefícios gerados pelo tratamento:


  1. Minimiza o alto índice de mortalidade do rebanho, devido a falta de alimentos volumosos na época da seca




  1. Ajuda na manutenção do peso corporal dos animais (evitando a perda de peso que é em torno de 30%, nas regiões secas (semi-árido)




  1. Lucro certo ao produtor, com a venda dos resíduos, aumentando a receita nas propriedades e proporcionando maior bem estar social ao produtor;




  1. Evita poluir o meio ambiente, como a exemplo das queimas;




  1. Ajuda a minimizar custos com a alimentação dos rebanhos, já que diminui o uso de concentrados (Quando são incorporados à ração, aumenta-se o teor de energia na mesma e assim diminui-se o uso de concentrados.







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