Acurácia, precisão e robustez da estimativa da emissão de metano entérico de bovinos de corte em clima tropical
Thais Fernanda Ribeiro1, Elias San Vito2, Pablo de Souza Castagnino3, Juliana Akamine Torrecilhas4, Lais de Oliveira Lima5, Lucas Rocha Rebelo6, Irene Cabeza Luna7, Telma Teresinha Berchielli8
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RESUMO -
Objetivou-se avaliar a estimativa da emissão de metano (CH4) entérico de bovinos de corte recebendo dieta de forragem tropical, utilizando diferentes equações de predição. Foram utilizados 10 animais cruzados Angus x Nelore, castrados, canulados no rúmen, com peso médio inicial de 300 kg e idade média de 12 meses. Os dados de consumo de matéria seca, consumo de FDN e porcentagem de forragem da dieta ofertada foram utilizados nas equações para estimativa da emissão de CH4 (Ellis et al., 2007). A emissão do metano entérico dos animais foi quantificada através da técnica do SF6. Nesse estudo as equações não se mostraram adequadas para estimar a produção de CH4 de bovinos cruzados, portanto é necessário o desenvolvimento de novas equações que possam predizer de forma eficiente a emissão desse gás.
Palavras-chave: efeito estufa, equações, SF6
Accuracy, precision and robustness of methane emissions estimates of beef cattle in tropical condition
ABSTRACT - The objective of this study was to evaluate the estimation of the enteric methane (CH4) emission of Young bulls receiving tropical forage diet using different prediction equations. Ten crossbred animals(Angus x Nellore) were used, with average initial weight of 300 kg and 12 months old. The data of dry matter intake, NDF consumption and percentage of forage of the diet offered were used in the equations to estimate the CH4 emission (Ellis et al., 2007). Emission of enteric methane from the animals was quantified by the SF6 technique. This study the equations were not adequate to estimate the CH4 production of crossbred young bulls, therefores, is necessary to develop new equations that can efficiently predict the emission of this gas.Keywords: Greenhouse effect, equation, SF6
Introdução
A agropecuária é responsável por cerca de 65% das emissões de gases do efeito de estufa, produzindo cerca de 42% das emissões de metano (FAO, 2013). Para possibilitar o desenvolvimento de estratégias que reduzam a emissão de metano pelo rebanho bovino, é necessário quantificá-la cientificamente (Primavesi et al., 2004). Visando eliminar as limitações dos modelos existentes para a mensuração de metano entérico, tais como a técnica do SF6 e as câmeras respirométricas, foram desenvolvidos modelos matemáticos que permitem antever a produção CH4 pelo bovino sem realizar experimentos complexos e onerosos (Ellis et al. 2007), utilizando dados que são comumente coletados em estudos com animais, tais como o consumo de matéria seca e consumo de energia metabolizável (Johnson e Johnson, 1995, e Mills et al. 2003). O objetivo deste estudo é avaliar a acurácia, precisão e robustez das estimativas de emissão de metano utilizando as equações matemáticas descritas no estudo de Ellis et al. (2007), para predizer a produção de metano entérico de bovinos de corte recebendo dietas baseadas em forragens tropicais.Revisão Bibliográfica
Estudos realizados com ruminantes demonstram que a qualidade e a quantidade da dieta influenciam diretamente na emissão de metano pelos animais (Holter et al., 1992). Dentre as possíveis formas de mensuração encontram-se as câmeras respirométricas (Westberg et al., 1998), uma técnica precisa, mas possui fatores limitantes principalmente por não representar reais condições de criação animal. Outra possível forma de mensurar metano, é a técnica do gás traçador, o hexafluoreto de enxofre (SF6), desenvolvida por Hal H. Westberg e Kristen A. Johnson na Washington State University, e descrita por Westberg et al. (1998), e posteriormente adaptadas as condições brasileiras pelo manual da Embrapa (Primavesi et al., 2004). A técnica possui limitações de ordem prática e técnica, além do gás SF6 também ser um gás causador do efeito estufa. Visando eliminar as limitações dos modelos existentes para a mensuração de metano entérico, foram desenvolvidos modelos matemáticos que permitem antever a produção CH4 do gado sem realizar experimentos complexos e onerosos (Ellis et al. 2007). Esses modelos matemáticos estabelecem uma relação direta com a dieta ingerida e a produção de metano pelos ruminantes,descritos primeiramente por Kriss (1930); Axelsson (1949); Blaxter e Clapperton (1965), e Moe e Tyrrell (1979). No entanto, a maior parte destes modelos foram desenvolvidos apenas com dados de experimentos regionais, baseados em dietas e condições de clima temperado (Hippenstiel et al., 2013). Existindo assim a necessidade de utilização e avaliação destes modelos em condições tropicais, para comprovar sua acurácia ou detectar possíveis adequações.Materiais e Métodos
Foram utilizados 10 animais cruzados Angus x Nelore, castrados, com peso médio inicial de 300 kg e idade média de 12 meses. Os animais foram distribuídos em um delineamento em duplo quadrado Latino simultâneo, sendo cinco tratamentos e cinco períodos experimentais. Para avaliação da produção de metano, foi utilizada técnica do gás traçador SF6 de medição direta de metano ruminal (Johnson et al., 1994; Westberg et al., 1998, adaptado por Primavesi et al., 2004). Para predição da emissão de metano foram utilizadas três equações descritas por Ellis et al. (2007), que levam em consideração o consumo de matéria seca (CMS), consumo de FDN e porcentagem de forragem na dieta para os cálculos: Equação 1: CH4 (MJ/d) = 3,96 (±1,18) + 0,561 (±0,130) x CMS (kg/d) Equação 2: CH4 (MJ/d) = 5,58 (±1,12) + 0,848 (±0,266) x FDN (kg/d) Equação 3: CH4 (MJ/d) = -1,02 (±1,86) + 0,681 (±0,139) x CMS (kg/d) + 0,0481 (±0,0173) x forragem (%) A acurácia da equações foi avaliada pelo viés médio, que é a diferença entre o valor predito pela equação e o valor observado pela técnica do SF6. O cálculo do viés médio foi realizado segundo a fórmula abaixo: Viés médio = Σ (predito – observado) nº observações A precisão é uma medida de dispersão entre os valores preditos e observados, cuja fórmula é apresentada a seguir: RQMEP =√(Σ(predito-observado) )2 nº observações O erro residual é também referido como o erro de predição, excluindo-se o viés médio, e obtido pela fórmula: Erro residual =√([RQMEPA^2 - (viés _médio)^2]) A modelagem da eficiência estática (MEE) foi realizada seguindo Tedeschi (2006). O valor MEE representa a proporção da variação explicada pelos valores preditos pelo modelo, e é obtido pela fórmula: MEE=1-(∑_(i=1)^n.(P_i-O_i )^2 )/(∑_(i=1)^n.(Y_i-Y ̅_i )^2 ) Onde (Pi−Oi) é a diferença entre os valores preditos pelo modelo e os valores observados e (Yi- Ȳi) é a diferença média entre os valores observados. Quanto maior a proximidade do valor MEE com 1, mais acurado é o modelo.Resultados e Discussão
Os valores da emissão de metano entérico predito através das equações matemáticas mostraram-se variáveis, observou-se que os valores obtidos a partir da equação 1 e 2 (valores 6,00 e 6,64 MJ/dia, respectivamente) das equações superestimaram os valores observados pela técnica do SF6 que apresentou valor de 4,15 MJ/dia. Contudo quando avaliou a utilização da terceira equação para a predição de CH4 entérico, encontrou-se um valor subestimado 2,70 MJ/dia quando comparada ao valor observado de 4,15 MJ/dia. Portanto é possível destacar que as estimativas de metano entérico preditas pelas equações matemáticas foram enviesadas. Os vieses médios em sua totalidade apresentaram-se diferentes de zero, indicando pouca acurácia das equações matemáticas. A equação mais acurada é a que possui um viés próximo de zero, tornando-se necessário o emprego de novas equações matemáticas para a predição de CH4 entérico ajustadas a dieta de forrageiras de clima tropical. O menor erro de predição da emissão de metano entérico foi obtido na equação 3, indicando que as estimativas obtidas pelo nessa equação foram mais acuradas, ou seja, as que mais se aproximaram do valor real observado da emissão de metano entérico. Entretanto a equação 2 estimou os valores da emissão de metano entérico com menor acurácia, ou seja, com os dados mais diferentes dos valores observados. Os valores da MEE (Tabela 1) foram inferiores a zero, demonstrando que os valores preditos não foram eficientes para estimar a emissão de metano.Conclusões
As equações testadas não se mostraram adequadas para estimar a produção de metano em bovinos cruzados Angus x Nelore, portanto, é necessário a formulação de novas equações para condições tropicais e considerando um maior banco de dados.Gráficos e Tabelas
