Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2003.tde-27112003-100019
Documento
Autor
Nome completo
Henrique Rocha de Medeiros
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2003
Orientador
Banca examinadora
Pedreira, Carlos Guilherme Silveira (Presidente)
Barbosa, Pedro Franklin
Euclides, Valéria Pacheco Batista
Nova, Nilson Augusto Villa
Nussio, Luiz Gustavo
Título em português
Avaliação de modelos matemáticos desenvolvidos para auxiliar a tomada de decisão em sistemas de produção de ruminantes em pastagens.
Palavras-chave em português
capim tifton
climatologia
consumo
irrigação
pastagens
produção vegetal.
Resumo em português
Nos sistemas agropecuários (SA) o meio-ambiente, o solo, os animais e as plantas são
componentes indissociáveis no processo de produção. Além disso, nesses sistemas o
tempo de produção é relativamente longo. Essas características dos SA incrementam o
risco e a incerteza associados às alternativas de decisão tomadas no processo de
produção. Uma ferramenta que pode ser utilizada para auxiliar esse processo são os
modelos matemáticos. Os modelos são uma representação simplificada da realidade e
permitem estimar a resposta (e.g., produção) de um sistema face a alterações no
processo e/ou descrever e compreender alguns dos processos que ocorrem dentro deste.
Este trabalho teve como objetivos (i) testar o modelo Stockpol ® nas condições e sistemas de produção de ruminantes em pastagens brasileiros, (ii) validar um modelo de acúmulo
de forragem em função de variáveis climáticas, e (iii) avaliar modelos para estimar
consumo de forragem em sistemas de produção de ruminantes em pastagens. Para esse
propósito foram identificadas publicações com informações suficientes que pudessem
ser utilizadas nos exercícios de validação e avaliação modelos testados. As informações
selecionadas sobre os sistemas de produção utilizados no Brasil foram catalogadas em
três bancos de dados: pastagens, bovinos e indicadores de preços e insumos. Esse
trabalho de organização dos bancos de dados permitiu identificar áreas carentes de
pesquisa (como, por exemplo, a estacionalidade de produção forrageira e consumo de
forragem por animais em pastejo) além da necessidade de se padronizar os
procedimentos metodológicos, para que se possa comparar e integrar os resultados
obtidos diversas regiões do Brasil. Apesar das limitações encontradas, se forem
realizados ajustes nos parâmetros e/ou a inclusão de novas variáveis no modelo
Stockpol ® , esse poderá vir a ser uma ferramenta de auxílio à pesquisa e ao processo de
tomada de decisão nos sistemas de produção de ruminantes em pastagens do Brasil. O
Modelo de Unidades Fototérmicas (UF) proposto é adequado para estimar a produção de
Cynodon spp. desde que os fatores de variação sejam unicamente fotoperíodo e
temperatura. Nesse modelo as simulações deverão ser realizadas para períodos entre 28 e
42 dias, e a temperatura base utilizada entre 13 e 15 ºC. No futuro, mais variáveis (e. g.
balanço hídrico) poderão ser incorporadas ao modelo a fim de melhorar a exatidão das
suas estimativas. O modelo avaliado para estimar consumo de forragem por ruminantes
em pastejo deverá ser reparametrizado e/ou utilizar a oferta de folhas (massa de folhas
verdes dividida pelo peso vivo animal, ambos numa mesma área de pastagem), quando aplicado a sistemas que utilizem pastagens de clima tropical. O modelo para estimar
desempenho não estimou corretamente o ganho de peso dos animais, provavelmente
devido à superestimativa do custo energético do pastejo e/ou da subestimativa do valor
nutritivo da dieta selecionada pelos animais. Espera-se que solucionado essa questão, o
modelo de desempenho animal possa trabalhar em conjunto com os modelos de UF e de
consumo de forragem para que assim seja possível realizar simulações de um sistema de
produção de ruminantes nas condições climáticas brasileiras e com pastagens de clima
tropical.
Título em inglês
Evaluation of mathematical models developed to aid decision-making in pasture-based ruminant production systems.
Palavras-chave em inglês
climatology
crop production.
intake
irrigation
pastures
tifton 85 bermudagrass
Resumo em inglês
In agricultural systems, environment, soil, animals and plants are indissociable
components of the production process. Furthermore, the production time-frame is
relatively long. These characteristics enhance risk and uncertainty associated with
decision alternatives made during the process. One tool which can aid in decision-making
in these processes is the use of mathematical modeling. Models are simplified
representations of reality and allow for the estimation of responses of the system (e.g.,
production) as the process is altered or for the description and understanding of
processes within the system. The objectives of the present study were to (i) test the
Stockpol ® model under the conditions and as a predicting tool for ruminant production
systems in Brazil, (ii) validate a herbage accumulation model based on climatic
variables, and (iii) evaluate models that estimate forage intake on pasture-based animal
production systems. For these purposes, the available literature was surveyed in order to identify the datasets that would fulfill the necessary requirements in terms of amount of
information needed for the validation and evaluation exercises. The information were
then catalogued in three separate datasets: pasture, animal, and economic indicators.
This work allowed for the identification of research areas where information is short
(such as the seasonal distribution of annual forage production as well as forage intake by
grazing animals), besides the need for standardization of research methods and
procedures so that research data generated in different environments and by different
research groups in Brazil can be compared on the same basis. Despite the many
limitations, if the existing parameters are reviewed or adjusted and/or new input
variables are incorporated, the Stockpol ® model may become both a research and a
decision-making tool for pasture-based animal production systems in Brazil. The
Photothermal Units (PU) model proved suitable as it gave adequate predictions of forage
yield of Cynodon spp. grasses considering only daylength and temperature as input
variables. In this model, predictions seem to be most accurate when the base-temperature
is between 13 and 15 ºC. In the future, more input variables, such as the
hidric balance (to fine-tune the water budget) may be incorporated into the model to
enhance its prediction ability. The model evaluated to predict forage intake by grazing
ruminants will likely need reparametrization and/or use green leaf allowance (green leaf
dry mass divided by total liveweight at any one point in time) to be useful in predicting
intake on tropical pastures. The model used to predict performance gave poor estimates
of weight gain, probably due to the overestimation of the energy cost of grazing and/or the underestimation of the nutritive value of the diet selected. It is expected that, once
these issues have been resolved, the performance model can operate in conjunction with both the PU and the intake models so that the major components of the system can be
simulated under Brazilian conditions
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Data de Publicação
2003-11-28