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Com base em estimativas do MAPA, o Brasil possui mais de 1 milhão de propriedades produtoras de leite, distribuídas em 98% dos municípios do país. Considerando essas estatísticas, projeta-se que, até 2030, apenas as propriedades mais eficientes e que melhor adotarem as novas tecnologias permanecerão competitivas no mercado.

Para alcançar a eficiência na produção leiteira, a alimentação do rebanho destaca-se como um dos maiores custos. Além disso, ela representa uma das áreas mais complexas e dispendiosas, demandando cuidado tanto no planejamento da produção quanto na gestão diária.

Assim, o planejamento cuidadoso torna-se crucial para determinar o tipo de cultura a ser plantada, a forma e o momento de preparar a silagem, a duração e a qualidade da fermentação, a proporção adequada de nutrientes e o tamanho das partículas. Essas considerações são fundamentais para viabilizar o manejo nutricional eficaz do rebanho. 

Nesse cenário, diversas ferramentas e técnicas são empregadas para auxiliar nesse planejamento, destacando-se a Penn State Particle Separator (Separador de partículas Penn State).

Desenvolvido na Universidade do Estado da Pensilvânia em 1996, esse sistema se trata de um conjunto de peneiras essencial para avaliar o tamanho das partículas em forragens e rações misturadas totais (TMR), possibilitando a estimativa da porcentagem de TMR que fornece fibra fisicamente efetiva (peNDF) na dieta do rebanho.

Qual a importância de saber o tamanho das partículas?

Os bovinos exibem um notável processamento alimentar, impulsionado pelo ecossistema ruminal repleto de bactérias, protozoários, bacteriófagos, entre outros.

Esse ambiente permite a eficiente transformação dos alimentos e a síntese de enzimas e vitaminas essenciais para o organismo, destacando-se o papel fundamental da fermentação.

Realizada por bactérias anaeróbicas, esse processo utiliza substratos alimentares para gerar ácidos graxos voláteis (AGVs), vitais na fisiologia animal.

Para assegurar um processamento alimentar adequado, especialmente no rúmen, é importante manter uma composição e tamanho de partículas apropriados na dieta.

O tamanho das partículas desempenha um papel essencial na disponibilidade do substrato alimentar para os microrganismos, ao mesmo tempo em que promove a formação de um tapete ruminal. Esse tapete cria um ambiente propício à proliferação e proteção das bactérias anaeróbicas, contribuindo assim para a eficácia do sistema digestivo dos ruminantes.

Imagem demonstrando uma ração misturada total (TMR). Fonte: Hoard’s Dairyman Intel (2020)

Além disso, o particulado influencia diretamente no pH ruminal, de modo que, quanto menor são as partículas menor é o tempo de mastigação, o que por sua vez resulta na redução do estímulo à produção de saliva.

A saliva, além de umidificar o bolo alimentar, age como um tamponante ácido-base do rúmen, sendo essencial para proteger contra a redução excessiva do pH. Essa ação é particularmente significativa em vacas leiteiras de alta produção, que consomem rações ricas em energia.

Outro aspecto a ser pontuado é a proporção de fibra em detergente neutro (FDN) na dieta. Uma adequada relação de FDN não apenas favorece a atividade ruminal normal, mas também previne a diminuição da gordura do leite e problemas de saúde associados à acidose ruminal.

Mesmo quando a dieta contém quantidades suficientes de FDN, se ela for processada de maneira a resultar em partículas muito finas, a fibra fisicamente efetiva (peNDF) diminui, ocasionando irregularidades na dinâmica mecânica e físico-química do processamento alimentar no rúmen.

Quando utilizar a Penn State?

Considerando a relevância da análise do particulado na dieta dos ruminantes, a Penn State pode ser utilizada em duas situações específicas. Primeiramente, é empregado para determinar o ajuste da ensiladeira durante a colheita. Cortar a forragem no comprimento apropriado resulta em forragens que podem ser combinadas de forma a atender ao tamanho de partícula desejado.

Portanto, deve-se ajustar as lâminas conforme o tamanho adequado para a formulação. E é neste contexto, que a Penn State se destaca como uma ferramenta fácil e eficiente para analisar e corrigir a distância entre as facas, garantindo o corte preciso da forragem.

Imagem ilustrando a utilização da Penn State durante o processo de ensilagem de milho. Fonte: Acervo Rehagro

Além de ser utilizado durante a confecção da silagem, a Penn State também desempenha um papel importante na formulação da ração. Dependendo da composição específica da ração, é essencial compreender as proporções ideais das partículas. 

Por exemplo, quando a forragem é exclusivamente de silagem de milho, 8% das partículas devem ser retidas na peneira superior do separador. Se a silagem de milho não for a única forragem utilizada, esse valor é ajustado para 3%. A compreensão dessas nuances é fundamental para extrair o máximo potencial nutricional da ração.

Como utilizar o penn state?

Passo 1) O primeiro passo consiste em preparar os materiais que serão utilizados na mensuração. Para isso, é necessário contar com uma balança de precisão e uma vasilha adequada para acomodar a amostra a ser mensurada. Além disso, deve-se montar a Penn State, equipando-o com as quatro peneiras.

Imagem das peneiras juntamente com os utensílios necessários para a utilização. 

Passo 2) Separe uma amostra representativa de silagem ou da dieta total e pese. Recomenda-se utilizar como padrão de pesagem 500g de amostra, mas este valor não é fixo, podendo ser ajustado conforme a necessidade.

Passo 3) Monte a Penn State em uma superfície plana, empilhando as quatro caixas separadoras uma sobre as outras na seguinte ordem: 

• Peneira com os furos maiores (peneira superior);
• Peneira com furos médios (peneira do meio);
• Peneiras com furos menores (peneira inferior);
• Panela sólida no fundo.

Peneiras com presença de silagem de milho antes do início das movimentações. Fonte: Nutrição Animal 

Adicione a amostra na primeira peneira e agite as peneiras em uma direção por 5 vezes, evitando qualquer movimento vertical. Em seguida, gire a caixa um quarto de volta e repita o processo por 7 vezes.

A força e a frequência da agitação devem ser suficientes para deslizar as partículas sobre a superfície da peneira, permitindo que aquelas menores que o tamanho dos poros caiam.

Ao final, serão realizadas 40 batidas em 8 séries, girando o separador após cada série de 5 batidas, conforme exemplificado na imagem abaixo.

Padrão de agitação das peneiras. Fonte: Pennstate extension

É possível adaptar um trilho ou uma guia para facilitar os movimentos na superfície. Este dispositivo é posicionado em baixo das caixas, permitindo que sejam deslizadas horizontalmente ao longo de sua extensão. Certifique-se de que o trilho esteja completamente nivelado e sem irregularidades na superfície de contato com a última caixa.

Passo 4) Após realizar o batimento, desacople as peneiras e pese o conteúdo de cada uma separadamente. Assim que tiver a pesagem, faça uma regra de 3 para calcular a porcentagem em cada uma das repartições mensuradas, como mostrado na imagem abaixo.

Regra de 3 para achar as porcentagens de cada porção da peneira.

Monte uma tabela com os valores calculados (Tabela 1), e compare com os valores de referência estabelecidos, segundo a composição de sua dieta total ou o tipo de silagem (tabela 2). 

Tabela 1. Valores Calculados por regra de 3 após a pesagem fictícia de silagem de milho.

Tabela 2. Valores padronizados pela Pennstate extension.

Ao comparar as tabelas, é viável determinar se tanto a dieta total quanto a silagem estão dentro da granulometria adequada para uso. Essencialmente, é importante analisar a composição e/ou a maturidade tanto da dieta total quanto da silagem fornecida, pois esses fatores podem modificar os valores de referência.

Passo adicional: para uma análise mais profunda, é possível fazer a plotagem de um gráfico de Particular x Porcentagem, sendo possível ter uma melhor visualização da distribuição das partículas.

Fonte: Pennstate extension

O gráfico ilustra a distribuição dos tamanhos das partículas em relação ao percentual acumulado total. Na amostra exemplificada, observa-se que 95% das partículas têm um tamanho de 0,75 polegadas, 55% possuem tamanho de 0,31 polegadas e aproximadamente 35% têm tamanho de 0,16 polegadas.

Eixo X: Representa o tamanho das partículas em polegadas;

Eixo Y: Indica o percentual acumulado dentro da amostra subdimensionada.

A Universidade do Estado da Pensilvânia, através do Penn State College of Agricultural Sciences, oferece planilhas em inglês e espanhol. Essas planilhas possibilitam a inclusão da granulometria da dieta, permitindo a comparação automática dos valores e referências, bem como a criação de gráficos.

Planilha disponível no site da Pennstate extension.

Considerações finais

Portanto, é importante ressaltar que a utilização da Penn State é uma ferramenta valiosa na confecção e formulação das dietas para vacas leiteiras. Isso se deve, principalmente, à sua capacidade de proporcionar uma análise precisa dos valores de FDN, resultando em uma melhoria na eficácia da utilização dos alimentos em relação à produção e na prevenção da acidose ruminal.

Destaca-se que a consultoria de um técnico em nutrição animal é essencial para a correta realização do teste, bem como para auxiliar na interpretação e no planejamento nutricional da fazenda.

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