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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2003.tde-23092003-141702
Documento
Autor
Nome completo
André de Faria Pedroso
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2003
Orientador
Banca examinadora
Nussio, Luiz Gustavo (Presidente)
Pedreira, Carlos Guilherme Silveira
Pires, Alexandre Vaz
Reis, Ricardo Andrade
Rosa, Beneval
Título em português
Aditivos químicos e microbianos no controle de perdas e na qualidade de silagem de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.).
Palavras-chave em português
aditivo alimentar para animai
cana-de-açúcar
crescimento animal
fermentação
silagem
valor nutritivo
Resumo em português
Este projeto de pesquisa teve como objetivo principal avaliar aditivos químicos e microbianos no controle da produção de etanol durante a ensilagem da cana-de-açúcar, com vistas à redução das perdas de matéria seca (MS) e de valor nutritivo que ocorrem durante o processo. Para tanto foram realizados três experimentos utilizando silos laboratoriais e um experimento de desempenho com bovinos em crescimento. As avaliações em laboratório foram realizadas com cana-de-açúcar colhida com aproximadamente 12 meses de crescimento e ensilada em baldes de plástico de 20 litros, adaptados com válvulas para eliminação de gases e substrato para colheita de efluentes: Experimento I: Procurou-se caracterizar a dinâmica da fermentação, das perdas de MS e de valor nutritivo e o desenvolvimento da microflora epífita na silagem. Amostragens após 1/2, 1, 2, 3, 7, 15, 45, 90, 120 e 180 dias de fermentação indicaram que: a população de leveduras cresceu até o segundo dia (5,1 log ufc/g massa verde - MV); o teor de etanol atingiu nível máximo (6,4% da MS) aos 15 dias após a ensilagem, quando observou-se desaparecimento de 68% dos carboidratos solúveis (CHOs); aos 45 dias de ensilagem atingiu-se a maior perda total de MS (29%), sendo esta composta por 16% de perdas gasosas; houve pequena produção de efluentes (20 kg/t MV); o pH da silagem apresentou queda constante atingindo 3,47 aos 180 dias; a expressiva produção de etanol, caracterizada por perda elevada de CHOs e aumento no teor de fibra causou redução da DVIVMS da forragem ensilada, de 63 para 47%. Experimento II: O objetivo foi avaliar o efeito de uréia (0,5; 1,0; 1,5% da MV), NaOH (1; 2; 3% da MV), propionato de cálcio-PROP (0,05; 0,1; 0,2% da MV), benzoato de sódio-BENZ (0,05; 0,1; 0,2% da MV), sorbato de potássio-SORB (0,015; 0,03; 0,045% da MV), L. plantarum-BAL (1 x 10 6 ufc/g de MV), L. buchneri-BUCH (3,64 x 10 5 ufc/g de MV), uréia (0,5 e 1,0% da MV) combinada com L. plantarum-Lact/Ur 0,5% e Lact/Ur 1,0%, sobre o valor nutritivo, as perdas de MS e a estabilidade aeróbica das silagens. A comparação das silagens aditivadas com a silagem controle, aos 90 e 180 dias de fermentação, indicou que: os aditivos foram pouco eficientes em reduzir a concentração de etanol (P>0,05) e que, inclusive, os tratamentos PROP-0,1% e BAL causaram aumento (P<0,05) no teor do álcool (4,8 e 12,5% vs 3,8% da MS); uréia, NaOH, SORB-0,03%, BUCH, Lact/Ur 0,5% e Lact/Ur 1,0% causaram diminuição da perda total de MS (P<0,05); as silagens tratadas com uréia, NaOH, BENZ, e SORB-0,045% apresentaram maior DVIVMS e os tratamentos com BUCH, Lact/Ur 1,0%, uréia-1,5%, NaOH (1 e 2%) e BENZ-0,2% resultaram em silagens com maior estabilidade aeróbica (P<0,05). Experimento III: O objetivo foi comparar o efeito de aditivos, selecionados na fase II, sobre a dinâmica da fermentação e das perdas de MS, avaliando também a estabilidade aeróbica das silagens. Os aditivos avaliados foram: uréia (0,5% da MV), benzoato de sódio-BENZ (0,1% da MV), sorbato de potássio-SORB (0,03% da MV), L. plantarum-BAL (1 x 10 6 ufc/g de MV) e L. buchneri-BUCH (3,64 x 10 5 ufc/g de MV). Comparando-se as silagens aditivadas com a silagem controle, aos 94 dias de fermentação, concluiu-se que: a adição de uréia, BENZ, SORB e BUCH resultou em silagens com menor teor de etanol e o tratamento BAL causou aumento na concentração do álcool (P<0,05); uréia e SORB causaram aumentos (P<0,05) na perda total de MS; a aplicação de uréia resultou em aumento e a inoculação com BAL em redução na DVIVMS (P<0,05); o tratamento com BENZ resultou na silagem com maior (P<0,05) concentração de carboidratos solúveis. As curvas da tendência temporal (amostragem aos 2, 10, 31, 62, 94 e 144 dias após ensilagem) indicaram que: a concentração de etanol atingiu seu pico entre 60 e 90 dias de ensilagem; a perda de gases se prolongou além dos 90 dias e foi menor para o tratamento com uréia; o tratamento com BUCH resultou em tendência de maior consumo de açúcares ao longo do tempo; os tratamentos com uréia e SORB apresentaram as maiores perdas totais de MS e estimularam a produção de efluentes; a DVIVMS das silagens nos tratamentos com uréia, BENZ e SORB apresentou tendência de decréscimo linear, provavelmente como efeito da tendência de produção crescente de efluentes. Os aditivos BUCH e BENZ melhoraram a estabilidade aeróbica das silagens, em relação ao controle (78 e 72 h vs 48 h). Experimento IV: Trinta e duas novilhas holandesas (388 kg) foram alocadas a 4 tratamentos, com 4 repetições, em um delineamento em blocos. Os tratamentos consistiram em 4 tipos de rações completas contendo aproximadamente 46% da MS na forma de silagem de cana-de-açúcar, submetidas aos seguintes tratamentos: controle (sem aditivos); uréia (0,5% da MV); benzoato de sódio-BENZ (0,1% da MV) e Lactobacillus buchneri (BUCH, 3,64 x 10 5 ufc/g de MV). O ganho de peso médio diário (GPD) mostrou aumento de 32% para BUCH e de 21% para BENZ (P<0,05), em comparação ao controle (0,94 kg/dia); os tratamentos com BENZ e BUCH resultaram em melhor conversão alimentar (GPD/kg MS) em relação ao controle (7,6 e 7,7 vs 9,4); a ingestão de MS (2,2% PV) não diferiu entre os tratamentos (P>0,10); o tratamento contendo silagem de cana-de-açúcar aditivada com uréia não diferiu (P>0,05) do controle, em nenhum dos parâmetros avaliados. A ensilagem da cana-de-açúcar, sem aditivos, tem resultado em perdas excessivas e reduzido valor nutritivo da forragem. O presente trabalho identificou alguns aditivos capazes de reduzir a produção de etanol, diminuindo as perdas de matéria seca nas silagens, promovendo melhor desempenho de animais com elas alimentados.
Título em inglês
Chemical additives and bacterial inoculants on control of losses and quality of sugar cane (Saccharum officinarum L.) silage.
Palavras-chave em inglês
animal performance
feed additives for animals
fermentation
nutritive value
silage
sugar cane
Resumo em inglês
The objective of this project was to evaluate chemical and microbial additives on ethanol control in sugar cane silages, aiming to decrease dry matter (DM) and nutritional losses during storage. Three laboratory silos trials were conducted to study fermentation process and associated losses, and one additional experiment was carried out to evaluate animal performance. For the laboratory trials sugar cane (12 months vegetative growth) was ensiled in 20 L plastic buckets provided with valves for gas release and a device for effluent collection: Experiment I: Aimed to characterize fermentation, DM losses and epiphytic microflora dynamics during ensilage. Silage sampling at ½ , 1, 2, 3, 7, 15, 45, 90, 120 and 180 days after sealing indicated: intensive growth of yeast population until day two of fermentation (5.1 log cfu g -1 ); ethanol reached its highest content after 15 days from sealing (6.4% in DM) when 68% of the water soluble carbohydrates (CHOs) disappeared; total DM (29%) and gases (16% of the DM) losses reached a plateau after 45 days of ensilage; effluent yield was negligible (20 kg t -1 ); silage pH was lowest after 180 days of storage (3.47); ethanol production led to increased CHOs loss and higher fiber content in the silage, which in turn were associated with reduction in silage's IVDDM (63 to 47%). Experiment II: The main objective was to evaluate the addition of wet basis): urea (0.5, 1.0,1.5%), NaOH (1, 2, 3%), calcium propionate-PROP (0.05, 0.1, 0.2%), sodium benzoate-BENZ (0.05, 0.1, 0.2%), potassium sorbate-SORB (0.015, 0.03, 0.045%), L. plantarum-LAB (1 x 10 6 cfu g -1 ), L. buchneri-BUCH (3.64 x 10 5 cfu g -1 ), urea (0.5 e 1.0% fresh basis) plus L. plantarum-Lact/Ur 0.5% and Lact/Ur 1.0% on silage quality, DM losses and aerobic stability. Comparison of treated silages with control after 90 and 180 days from sealing indicated: none of the additives were effective to decrease ethanol concentration in silages and PROP-0.1% and LAB even increased (P<0.05) alcohol levels (4.8 and 12.5% vs 3.8% in control DM); urea, NaOH, SORB-0.03%, BUCH, Lact/Ur 0.5% and Lact/Ur 1.0% treated silages showed lower total DM losses (P<0.05); higher IVDDM was achieved by adding urea, NaOH, BENZ and SORB-0.045% (P<0.05); aerobic stability was improved with BUCH, Lact/Ur 1.0%, urea-1.5%, NaOH (1 and 2%) and BENZ-0.2% treatments (P<0.05). Experiment III: The objective was to compare the effects of additives screened in experiment II based on silage fermentation traits, DM losses and aerobic stability. Treatments were (wet basis): urea (0.5%), sodium benzoate-BENZ (0.1%), potassium sorbate-SORB (0.03%), L. plantarum-LAB (1 x 10 6 cfu g -1 ) e L. buchneri-BUCH (3.64 x 10 5 cfu g -1 ). Comparing treated silages with control after 94 days from sealing indicated: urea, BENZ, SORB and BUCH resulted in silages with less etanol, however LAB resulted in higher ethanol concentration (P<0.05); urea and SORB treatments decreased total DM losses (P<0.05); IVDDM was higher for urea and lower for LAB treated silages (P<0.05); CHOs content was higher in BENZ treated silage (P<0.05). Regression slopes performed through 144 days after sealing indicated: ethanol yield was maximum between 60 and 90 days; gases losses were extended up to 90 days and was lower in urea treated silages; BUCH inoculated silages showed a trend to loose more CHOs; treatment with urea and SORB resulted in silages with increased total DM and effluent losses; IVDDM reduced linearly with time in chemically treated silages, probably due to the increased effluent yield. BUCH and BENZ improved silages aerobic stability over control (78 and 72 h vs 48 h). Experiment IV: Thirty two Holstein heifers (388 kg) were allocated to 4 treatments, 4 replications each, in a block design. The animals were fed total mixed rations containing 46% sugar cane silage, within the following treatments (wet basis): control (without additive), urea (0.5%), sodium benzoate-BENZ (0.1%) e Lactobacillus buchneri-BUCH (3.64 x 10 5 cfu g -1 ). Average daily gain (ADG) showed 21% increase (P<0.05) for BENZ and 32% for BUCH over control (0.9 kg d -1 ); better feed conversions (DMI/ADG) were observed for BENZ and BUCH (7.6 and 7.7 vs 9.4); DM intake (2.2% BW) did not differ (P>0.10) across treatments. Urea treated silage was similar to control in all traits (P>0.05).
 
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Data de Publicação
2003-09-24
 
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