Modelagem da emissão de dióxido de carbono na produção de frangos de corte

Abstract

Este trabalho foi realizado com o objetivo principal de desenvolver modelos matemáticos capazes de estimar a emissão de CO2 na produção de frangos de corte, com base no balanço de carbono no frango e na cama de aviário, considerando o crescimento e composição corporal, o consumo alimentar e a metabolizabilidade das dietas, a produção de excretas e seu teor de carbono e a conseqüente emissão de CO2 pela respiração dos animais e pela fermentação da cama. Conduzimos um experimento para avaliar o consumo, o crescimento, a deposição de componentes corporais e seu crescimento alométrico em linhagem de alto (Cobb 500) e médio (C44) desempenho, machos (M) e fêmeas (F). Estes resultados estão no capítulo 2 “Crescimento e deposição de nutrientes corporais em duas linhagens de frangos de corte”. Avaliamos também o balanço de carbono na cama, para podermos estimar o CO2 emitido pela cama, que resultou no capítulo 3 “Emissão de dióxido de carbono pela cama de primeiro lote de frangos de corte”. Estes dados experimentais e um conjunto de dados publicados foram utilizados para a obtenção dos modelos matemáticos, que constituem o capítulo 4, “Modelagem da emissão de dióxido de carbono na produção de frangos de corte”. Um excelente ajuste foi encontrado no modelo não-linear utilizado, com um R2>0,99 para todas as respostas. A produção de CO2 foi altamente correlacionada com a taxa de crescimento, de modo que aos 42 dias de idade, o CO2 expirado (g/ave) foi de 3384,4 nos machos Cobb; 2947,9 nas fêmeas Cobb; 2512,5 nos machos C44 e 2185,1 nas fêmeas C44. O efeito de idade também foi determinante na produção de CO2, de modo que, para alcançar o mesmo peso corporal de 2,0 kg, o CO2 expirado (g/ave) foi de 1794,3 nos machos Cobb; 2016,5 nas fêmeas Cobb; 2617,7 nos machos C44 e 3092,3 nas fêmeas C44. Uma regressão linear múltipla foi aplicada a todos os dados, obtendo-se as equações: CO2 expirado (g/ave)= -70,2845 + 20,3322 * Idade (dias) - 0,0382 * Peso Vivo (g) + 0,0215 * IdadexPeso Vivo (P<0,0001, R2= 0,995). O CO2 emitido pela cama (g/ave)= 1,8283 + 3,2714 * Idade (dias) - 0,0945 * Peso Vivo (g) + 0,00661 * Idade x Peso Vivo (P<0,0001, R2= 0,941). A soma do CO2 emitido pelo frango e pela cama (g/ave)= -68,4562 + 23,6036 * Idade (dias) - 0,1327 * Peso Vivo (g) + 0,0281 * Idade x Peso Vivo (P<0,0001, R2= 0,994). Estas equações apresentam alta previsibilidade para estimar as emissões individuais de CO2, em qualquer peso, idade ou linhagem, entre 1 a 49 dias de idade.

The main objective of this study was to develop mathematical models capable of estimating the CO2 emissions in the broilers production. This estimation was based on the carbon balance in broilers and in the litter, considering the body growth and composition, diet consumption and metabolizability, excreta production and its carbon content and the consequent emission of CO2 by animal respiration and litter fermentation. An experiment was performed in order to evaluate the feed intake, growth, deposition of body components and allometric growth in the fast (Cobb 500) and medium (C44) growth broilers strains, considering males (M) and females (F). These results are reported in the Chapter 2 "Growth and body nutrient deposition in two broilers strains". Carbon balance in the litter was also evaluated, therefore it was possible to estimate the CO2 emitted by the litter, resulting in the Chapter 3 "Carbon dioxide emission by the litter of the first batch of broilers". These experimental results and a set of previously published data were combined and used to obtain the mathematical models described in Chapter 4, "Modeling carbon dioxide emission in broiler production". An excellent fitting was found by the nonlinear model used, with a R2> 0.99 for all responses. CO2 production was highly correlated with growth rate, at 42 days of age, the emitted CO2 (g/bird) was: Cobb-M= 3384.4; Cobb-F= 2947.9, C44-M= 2512.5 and C44-F= 2185.1. The effect of age was also a determinant of CO2 production, so that to achieve the same body weight of 2.0 kg, the emitted CO2 (g/bird) was: Cobb-M= 1794.3; Cobb-F= 2016.5, C44-M= 2617.7 and C44-F= 3092.3. Multiple linear regression was applied to all the data to give the equation: emitted CO2 (g/ bird)= -70.2845 + 20.3322 * Age (days) - 0.0382 * Live Weight (g) + 0.0215 * Age x Live Weight (P<0.0001, R2= 0.995). CO2 emitted by the litter (g/bird)= 1.8283 + 3.2714 * Age (days) - 0.0945 * Live Weight (g) + 0.00661 x * Age Body Weight (P<0.0001, R2= 0.941). The sum of CO2 emitted by the broiler and the litter (g/bird)= -68.4562 + 23.6036 * Age (days) - 0.1327 * Live Weight (g) + 0.0281 * Age x Live Weight (P<0.0001, R2= 0.994). These equations present high predictability for individual estimating of CO2 emission in any weight, age or strain, from 1 to 49 days of age.