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Zootecnia Tropical 23(2):105-119. 2005 Produção e composição bromatologica da forragem hidropônica de milho, Zea mays L., com diferentes densidades de semeadura e datas de colheita Liziany Müller1*, Paulo A. Manfron2, Osmar S. Santos2, Sandro L. P. Medeiros2, Valdecir Haut1, Durval Dourado Neto3, Evandro Binotto Fagan4 e Andrieli H. Bandeira5
1Programa
de Pós Graduação em Agronomia, Universidade Federal de Santa
Maria (UFSM). |
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RESUMO Foi realizado um experimento em ambiente protegido (túnel alto), no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, RS, Brasil, com objetivo de avaliar a produção e a composição bromatológica da forragem de milho produzida em hidroponia, identificando a densidade adequada de sementes e a data ideal de colheita. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado e os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 4x2, constituídos por quatro densidades de semeadura (0,5 1,0 1,5 e 2,0 kg m-²) e duas colheitas (10 e 20 dias). Não foi observada significância (P>0,05) à interação densidade de semeadura x data de colheita para todas as variáveis analisadas. O aumento da densidade de semeadura promoveu incremento no teor de proteína bruta e redução nos teores de fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido e lignina. A colheita aos 10 dias permitiu maiores valores (P<0,05) de fitomassa fresca e proteína bruta, e menores valores de estatura, fitomassa seca, fibra em detergente neutro e lignina. A forragem hidropônica de milho pode ser cultivada com densidade de semeadura de 2 kg m-² e sua colheita podem ser realizadas aos 10 dias.
Palavras-chave:
ambiente protegido, hidroponia, Zea
mays. Growth
and bromatologic composition of hydroponic corn fodder in differents
dates of harvest and sowing densities SUMMARY The experiment was conducted inside a protected environment (tunnel) at Fitotecnia Department of the Universidade Federal of Santa Maria, RS, Brazil. This work aimed to evaluate the effect of different harvest dates and sowing densities in growth and bromatological composition of hydroponic corn fodder. It was utilized the randomized experimental design. Treatments consisted of four sowing densities (0.5, 1.0, 1.5 e 2.0 kg seed/m2) and two dates of harvests (10 and 20 days after germination) distributed in 4x2 factorial scheme. It was not observed interaction (P>0.05) between sowing densities and harvest date for all variables analyzed. Increment of sowing densities increased the values of crude protein and decreased the values of neutral and acid detergent fiber and lignin. The results indicates that the harvest at 10 days showed highest values (P<0.05) of crude protein and fresh biomass and lowest values of plant height, dry biomass, neutral detergent fiber and lignin. The best characteristics of hydroponic corn fodder were verified in 2.0 kg seed/m2 and harvest at 10 days after sowing.
Key
words: protected environment, hydroponic system, Zea mays INTRODUÇÃO A
pecuária brasileira está baseada na alimentação a pasto, assim, em
decorrência da falta de chuvas em 2004/2005, registraram-se grandes
prejuízos, provocando, em alguns Estados, a morte de centenas de
animais por falta de alimentação. Portanto, faz-se necessária a adoção
de alternativas que visem minimizar possíveis fatores climáticos
adversos. O estudo de novas tecnologias de suplementação alimentar se
torna importante para que a produção animal não sofra redução nos
seus índices de produtividade. O
cultivo de forragem hidropônica é uma tecnologia de produção de
biomassa vegetal, obtida através da germinação e crescimento inicial
de plantas a partir de sementes viáveis (FAO, 2001). Seu objetivo é
suprir as necessidades nutricionais dos animais, principalmente durante
épocas secas ou frias do ano, em que a baixa produção e a redução
na qualidade da forragem das espécies nativas ficam aquém das exigências
nutricionais. O
uso da forragem hidropônica como fonte suplementar pode aumentar a
produção animal, pois suas exigências nutricionais estarão sendo
atendidas, além da melhor utilização da pastagem, permitindo taxas
mais alta de lotação animal, elevando a produção por área. A
forragem hidropônica se destaca por ser constituído de plantas de
crescimento acelerado, com ciclo curto de produção, e elevado
rendimento de fitomassa fresca, possuindo pouco conteúdo de fibras,
alto teor protéico e bom digestibilidade, por se encontrar em fase
inicial de formação, contendo grande quantidade de aminoácidos livres
que serão facilmente aproveitados pelos animais (FAO, 2001; Sandia,
2003, Santos et al., 2004). Em
vários países, inclusive no Brasil, principalmente nas regiões
nordeste e centro-oeste, as produções de forragem em hidroponia vêm
sendo utilizadas para suplementação animal (Henriques, 2000; Santos,
2000; FAO, 2001). Na Venezuela o uso de forragem hidropônica de milho
se apresenta como uma alternativa viável, econômica, segura e palatável
que pode ser utilizado na nutrição de ruminantes e não ruminantes
(Flores et al., 2004). Experimentos
têm sido realizados com fornecimento de forragem hidropônica para
animais, demonstrando que esta é uma opção eficiente na alimentação
animal. Em cordeiros desmamados alimentados com forragem hidropônica de
aveia, obteve-se 0,240 kg de ganho médio diário de peso e conversão
alimentar de 4,68 kg alimento/ kg de peso vivo. Em vacas leiteiras o uso
suplementar de forragem hidropônica permitiu incremento de 18% na produção
leiteira (FAO, 2001). Espinoza et
al. (2004) observaram maior ganho de peso em bovinos alimentados com
pastagem (70%) mais forragem hidropônica de milho (30%), 1,107
kg/animal/dia, em relação aqueles alimentados só com pastagem, 0,696
kg/animal/dia. Conforme
FAO (2001), para o cultivo de forragem hidropônica, a densidade de
semeadura ótima está entre 2,2 a 3,4 kg m-². Entretanto,
Pilau et al. (2004) ao
avaliarem as densidades de semeadura 2 e 3 kg m-² na produção
de forragem hidropônica de milho não observaram diferença
significativa na produção de fitomassa seca, teor de proteína bruta e
fibra bruta. Amorim et al.
(2001) observaram, na produção de forragem hidropônica de milho com
densidades de semeadura de 1,0 e 2,0 kg m-², maior produção
de fitomassa seca e proteína bruta para densidade de 2,0 kg m-². Henriques
(2000) relata que, na produção de forragem hidropônica, colheitas
precoces podem resultar em baixo rendimento por área, entretanto
colheitas tardias podem acarretar grande competição entre plantas e
perda de qualidade nutricional, e que sob condições favoráveis esta
deverá ser feita entre 16 e 20 dias. Já Sandia (2003) menciona que o
período de crescimento da forragem hidropônica deve compreender entre
8 a 12 dias. FAO (2001) cita que a colheita da forragem hidropônica
deve ser realizada entre os 10 e 12 dias, pois a partir desse período
se inicia intenso processo de perda de qualidade nutricional, mas, em
certos casos, por estratégia, pode ser realizada aos 14-15 dias. Os
objetivos deste trabalho foram avaliar a produção e a composição
bromatológica da forragem de milho produzida em sistema hidropônico,
identificando a densidade adequada de sementes e a data ideal de
colheita. MATERIAL E MÉTODOS O
experimento foi conduzido em fevereiro de 2002, no Núcleo de Pesquisa
em Ecofisiologia e Hidroponia no Departamento de Fitotecnia da
Universidade Federal de Santa Maria, RS, Brasil, (S 29°42’ W 53°42’,
altitude: 95m). O clima da região, segundo a classificação de Köppen
é subtropical úmido com verões quentes (Moreno, 1961). A
forragem hidropônico de milho foi cultivada em túnel alta modelo
“Hermano” com 6 m de largura e 27 m de comprimento (162 m²),
disposto no sentido norte-sul, coberto com polietileno de baixa
densidade (PEBD) com espessura de 150 micra, aditivado contra raios
ultravioleta. No interior do túnel, utilizou-se 48 canteiros de 1 m²
(cada canteiro constitui-se uma unidade experimental) recobertos com
filme plástico preto, estendido sobre o solo nivelado, sendo as bordas
limitadas por guias de madeira com 6 cm de altura, estaqueadas no solo.
Diariamente, realizou a abertura das laterais às 8:00 h e seu
fechamento às 18:00 h, exceto em dias chuvosos ou com muito vento,
ocasiões em que túnel permaneceu fechado. Adotou-se
o delineamento experimental inteiramente casualizado com seis repetições
para as avaliações de estatura, fitomassa fresca e seca de plantas, e
três repetições para as variáveis bromatológicas: proteína bruta,
fibra em detergente neutro e ácido, hemicelulose, celulose e lignina,
distribuídas em esquema fatorial 4x2, constituídos por quatro
densidades de semeadura (0,5 1,0 1,5 e 2 kg m-²) e duas
colheitas (10 e 20 dias). A
fim de analisar a qualidade da semente de milho adquirida no mercado
local, foram enviadas amostras para o Laboratório de Análise de
Sementes do Núcleo de Sementes/UFSM, onde foi determinado o grau da
pureza (99,4%), a germinação (87%) e o peso de mil sementes (303,5 g).
Posteriormente, estas foram acondicionadas em baldes plásticos para o
processo de pré-germinação, constituído de submersão em água por
24 horas, após escorrimento da água e repouso por mais 48 horas. A
semeadura foi realizada manualmente e o mais uniforme possível, no período
vespertino, com sementes de milho (Zea
mays L.) não selecionadas, sem tratamento químico, sobre uma
camada de 2 cm de substrato composto de capim-elefante seco triturado. O
sistema hidropônico adotado foi o aberto, sem reaproveitamento de solução
aplicada. A solução nutritiva foi estocada em tanque de fibra de vidro
com capacidade de 2000 L. Tanto a aplicação de solução nutritiva
quanto a irrigação com água foram feitas através de rede de canos de
PVC e mangueira preta de uma polegada, automatizada por temporizador (timer),
conectado a moto-bomba com 1,0 cv de potência e sistema de irrigação
por nebulização, com irrigações a cada 5 h, nos períodos mais
frescos e dias nublados, e a cada 1 h nos períodos mais quentes, sempre
com duração de dois minutos, perfazendo em média 3-4 Lm-²
ao dia. Logo
após a semeadura, iniciou-se a irrigação com água pura durante os três
primeiros dias e, posteriormente, com solução nutritiva, a qual foi
composta de (mg L-1): Ca=69,7 N=105,9 P=18,9 K=129,6 Mg=15,0
S=19,5. Os micronutrientes seguiram a recomendação de Neves (2001). O
ferro foi quelatizado com EDTA e utilizado na dose de 1L 1000 L-1
(Furlani e Furlani, 1988). A
estatura das plantas foi mensurada com auxilio de régua milimetrada. As
análises de fitomassa seca, proteína bruta, fibra em detergente neutro
e ácido, celulose, hemicelulose e lignina foram realizadas no Núcleo
Integrado de Desenvolvimento em Análises Laboratoriais / UFSM, segundo
as metodologias descritas por Silva (1991) a partir de amostras colhidas
em cada unidade experimental no tamanho de 0,33 m x 0,66 m, as quais
continham a planta inteira com raiz e inclusive sementes não germinadas
e o substrato utilizado na semeadura (capim elefante). Os
dados obtidos foram submetidos à análise da variância, sendo as
densidades de semeaduras avaliadas através da análise de regressão e
as médias das colheitas comparadas entre si pelo teste F. RESULTADOS E DISCUSSÃO Não
foi observada significância (P>0,05) à interação densidades de
semeadura x data de colheita para todas as variáveis analisadas. A
estatura, fitomassa fresca, fitomassa seca e a hemicelulose não foram
influenciadas pela densidade de semeadura (P>0,05), entretanto, as
diferentes densidades interferiram nos valores das demais variáveis
estudadas (P<0,05) como observa-se na Figura 1. Observou-se
aumento linear para o teor de proteína bruta com o aumento da densidade
(Figura 1). Conforme Isepon et al.
(2002), o aumento da densidade de semeadura determina acréscimo
significativo (P<0,05) no teor protéico da forragem hidropônica de
milho, em função do teor existente nas sementes, uma vez que estão
presentes em maior quantidade. Com base nos resultados, pode-se supor
que densidades de semeadura superiores a 2,0 kg m-2 são
favoráveis ao aumento do teor protéico da forragem hidropônica; no
entanto, devem ser considerados os maiores custos com a aquisição de
sementes. Pilau et al. (2004)
não obtiveram diferenças significativas no teor de fitomassa seca
(20,6%) e proteína bruta (15,5%) quando trabalharam com densidades de
semeadura de 2,0 e 3,0 kg m-2. Observou-se
redução linear para as variáveis: FDN, FDA, celulose e lignina, com o
aumento da densidade (Figura 1). Isepon et
al. (2002) ao avaliarem os teores de FDN e FDA em forragem hidropônica
de milho, também observaram redução nesses teores com aumento da
densidade, sendo que para as densidades de 0,5 1,5 e 3,0 kg m-2,
obtiveram 81,6 77,3 e 64,9% de FDN e 56,7 49,7 e 42,5% de FDA,
respectivamente. Esses resultados se devem ao fato que a maior densidade
de semeadura promove maior quantidade de plantas por área, ou seja,
maior adensamento, acarretando menor diâmetro de caule das plantas
nessas condições devido a maior competição, resultando, assim, em
menor espessamento da parede celular o que diminui os teores de FDN,
FDA, celulose e lignina.
A
colheita aos 20 dias possibilitou maior (P<0,01) crescimento das
plantas de milho, em relação aos 10 dias (Tabela 1). O valor médio
encontrado aos 20 dias (33 cm) foi similar ao observado por Roversi
(2004), a qual, trabalhando com forragem hidropônica de milho produzido
em túnel alto, observou estatura média de plantas de 27, 32 e 34 cm
aos 9, 12 e 14 dias. Entretanto, Pereira et al. (2003) observaram estatura de 21 cm para o milho fertirrigado,
aos 22 dias, produzido sobre substrato de casca de arroz, valor similar
ao encontrado na colheita aos 10 dias (20 cm). A produção de fitomassa fresca (FF) mostrou-se superior (P<0,01) aos 10 dias (Tabela 1). Aos 20 dias as plantas já estavam entrando em senescência devido ao esgotamento das reservas da semente e, principalmente, à competitividade entre plantas de maior porte, o que explicaria, em parte, o menor rendimento de fitomassa fresca neste período de colheita. Em relação aos valores de FF aos 10 dias, verificou-se semelhança aos encontrados por Roversi (2004) e Santos et al. (2004), os quais obtiveram valores de 14,6 e 14,0 kg m-2, respectivamente, para milho hidropônico aos 14 dias após a semeadura.
Analisando
os dados de fitomassa seca (FS), verifica-se que a colheita aos 10 dias
apresenta produção superior (P<0,02) em relação aos 20 dias
(Tabela 1). Esse decréscimo na FS deve-se também ao esgotamento das
reservas da semente, aliada a maior exigência de nutrientes. Como o
objetivo é cultivar forragens em estágio vegetativo inicial, não há
adição de maior quantidade de nutrientes na solução nutritiva, o que
ocasiona a senescência da forragem, e, portanto, a redução da FS.
Esse resultado corrobora com FAO (2001) que relata que idades de
colheita maiores que 10 dias seriam inconvenientes em sistema de produção
de forragem hidropônica, devido à diminuição de fitomassa seca, pois
se verificou no cultivo de forragem hidropônica de aveia aos 7, 11 e 15
dias, valores decrescentes 3,26 2,95 e 2,27 kg m-2 FS,
respectivamente. Em
relação à proteína bruta (PB), o milho apresentou maior teor
(P<0,01) na colheita aos 10 dias (Tabela 1). Esse resultado se deve
ao fato das plantas serem jovens e terem seu crescimento relacionado,
principalmente, ao aumento da superfície das folhas, que são órgãos
ricos em nitrogênio. Com o aumento da idade as partes estruturais (caule,
pecíolos) e de acumulação, mais pobres em nitrogênio, tornam-se
preponderantes, assim as necessidades desse elemento para a síntese da
biomassa são menores. Nessas condições o nitrogênio das folhas é
remobilizado para as partes jovens, a fração de biomassa ativa diminui,
o que acentua a diluição do nitrogênio na planta (Andriolo, 1999;
Taiz e Zeiger, 2004). Corroborando
com os resultados deste estudo, Sandia (2003) relata haver, também,
decréscimo no teor de PB em relação ao aumento da idade da colheita,
aos 12 dias a forragem hidropônica apresenta 17,4% e aos 14 dias possui
13,4% de PB. Balieiro et al. (2000) e Pereira et al.
(2003) na produção de forragem hidropônica de milho sobre substrato
de capim elefante, obtiveram teores de 11,7% PB aos 16 dias e 13,1% PB
aos 22 dias, respectivamente, valores próximos ao encontrado nesse
estudo aos 20 dias, cujo substrato utilizado também foi capim elefante,
mas bem inferior aos valores determinados aos 10 dias (18,3%). Na
formulação de dietas alimentares, a importância do teor de proteína
decorre de sua essencialidade direta para o organismo animal, para fins
de mantença e produção de carne, leite e lã, assim como de forma
indireta, via atividade da microbiota ruminal (Paulino, 1999). Embora
seja exigido o mínimo de 7% de PB para garantir a fermentação dos
carboidratos estruturais no rúmen, um valor mais alto é necessário
para o atendimento das exigências protéicas do organismo animal (Van
Soest, 1994). Os requerimentos de proteína bruta para cordeiros recém
desmamados, com 10 e 20 kg de peso vivo são de 26,2% e 16,9% de PB,
novilhos em engorda 11% PB e vacas de 500 kg PV produzindo leite até 17
kg, diariamente, com 4% de gordura, são de 14% de PB (NRC, 1985 1989
1996). Entretanto,
ao se avaliar pastagem nativa, silagem de milho e sorgo, alimentos
volumosos comumente utilizados na nutrição de animais, verificam-se
baixos teores PB. Soares (2002), em pastagem nativa, na cidade de
Eldorado do Sul – RS, no mês de março e maio, obteve teor protéico
de 7,3 e 7,7% PB, respectivamente. Melo et
al. (1999) ao avaliarem o teor de PB da silagem de 30 cultivares de
milho, observaram variação de 5,9 a 8,9%. Faturi (2002) obteve 5,5 e
8,0% de PB em silagem de sorgo e milho, respectivamente, e Vargas Júnior
(2000) encontrou 5,2% de PB em silagem de sorgo. Assim, os teores de
proteína bruta referidos não atenderão as necessidades da dieta,
portanto, a suplementação com forragem hidropônica, que possui alto
valor PB (18,25% aos 10 dias), pode ser considerada excelente opção
para complementar a alimentação de animais. Menores
valores de fibra em detergente neutro (FDN) (P<0,01) foram
encontrados no milho (68,06%) aos 10 dias de colheita, em relação aos
20 dias (72,76%) (Tabela 1). Este fato decorre em conseqüência da
maturidade das plantas, pois com o avanço do ciclo ocorre aumento no
teor de lignina, espessamento e aumento da parede celular (FDN) nos
tecidos da planta devido, principalmente, à diminuição da relação
folha/colmo. Por sua vez o aumento do FDN diminui a digestibilidade,
aumenta o tempo de retenção dos sólidos no rúmen e, em conseqüência,
leva a menor consumo de fitomassa seca pelo animal (Wilson, 1994). O
conteúdo da fibra em detergente neutro se relaciona com a ingestão de
fitomassa seca e a energia de volumosos e concentrados pelos ruminantes
(Conrad et al. 1966). Rações contendo alto teor de FDN promovem redução
na ingestão de FS total, em função da limitação provocada pelo
enchimento do retículo-rúmen do animal. Entretanto, rações contendo
alto teor de concentrado, com baixo nível de fibra, também podem
resultar em menor ingestão total de FS, uma vez que as exigências
energéticas do animal podem ser atingidas em níveis mais baixos de
ingestão, além de causarem ao animal incapacidade de regular o pH e o
meio ambiente ruminal (Van Soest e Mertens, 1984; Mertens, 1988). Segundo
Carvalho (2001), a redução do desempenho animal devido à menor
quantidade de fibra na dieta é descrita através de uma série de
eventos que se iniciam pela redução da atividade mastigatória, o que
leva a menor secreção de saliva, que favorece a redução do pH
ruminal, alteração do padrão de fermentação, redução da relação
acetato:proprionato, que, em última análise, altera o metabolismo
animal, com redução do teor de gordura do leite. De acordo com o NRC
(1989), as dietas de vacas em lactação devem conter, no mínimo, 25 a
28% de FDN, com 75% deste total sendo suprido por forragens.
Considerando, que os concentrados mais utilizados na alimentação
animal, como milho e farelo de soja possuem 11,40 e 14,20% de FDN, a
utilização da forragem hidropônica seria adequada para a dieta dessa
categoria animal. Não
houve diferença significativa (P>0,05) para o teor de fibra em
detergente ácido (FDA) (Tabela 1). Segundo Mertens (1994) a FDA indica
a quantidade de fibra que não é digestível, pois contém maior proporção
de lignina, e quanto menor seu teor (em torno de 30% ou menos) favorece
o aumento no consumo de fitomassa seca pelo animal. O valor observado
neste trabalho, 43,93%, apresenta-se um pouco acima do recomendado.
Valores inferiores ao do presente trabalho foram observados por Amorim et
al. (2001), os quais verificaram 35,4 39,6 e 34,6% FDA na forragem
hidropônica de milho produzida sobre substrato de bagaço de cana de açúcar
hidrolisado, grama e cama de frango, respectivamente. De acordo com a Tabela 2, não houve diferença significativa (P>0,05) para teores de hemicelulose (26,9%) e celulose (26,6%) para as diferentes datas de colheita, no entanto, foi verificado maior (P<0,01) teor de lignina na colheita aos 20 dias. Esse último resultado é corroborado pela FAO (2001), onde relata, na forragem hidropônica de aveia, incremento no teor de lignina dos 7 dias (7,0%) para os 11 dias (8,1%). Amorim et al. (2001) observaram valores superiores de hemicelulose e celulose na forragem hidropônica de milho produzida sobre substrato de bagaço de cana de açúcar hidrolisado (32,1 e 31,3%), grama (29,4 e 31,4%) e cama de frango (28,6 e 31,6%), respectivamente.
Soares
(2002) ao avaliar a pastagem nativa no RS, no meses de março e maio,
obteve teores de hemicelulose (31,82 e 28,40%) e celulose (39,69 e
39,13%), respectivamente, valores superiores aos deste estudo, e teor de
lignina 7,26 e 7,13%, respectivamente, valores similares aos da colheita
aos 10 dias. Vargas Júnior (2000) em silagem de sorgo obteve teores de
24,1, 26,7 e 9,1% para hemicelulose, celulose e lignina,
respectivamente, valores esses intermediários aos observados entre as
colheitas deste estudo. CONCLUSÕES Densidade
de semeadura de 2 kg m-2 proporciona aumento no teor de proteína
bruta e redução na fibra em detergente neutro e ácido e lignina. A
colheita aos 10 dias apresenta maior rendimento de fitomassa seca e teor
de proteína bruta e menor teor de fibra em detergente neutro e lignina.
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Zootecnia Tropical > Sumario de la Colección > Volumen 23 |