Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia
CONTECC’ 2015
Centro de Eventos do Ceará - Fortaleza - CE
15 a 18 de setembro de 2015
ÍNDICES BIOCLIMÁTICOS E SIMULAÇÃO FUZZY NA CRIAÇÃO DE OVINOS
SANTA INÊS COM E SEM COBERTURA
JOSÉ PINHEIRO LOPES NETO1*, JOSÉ HENRIQUE SOUZA COSTA2,
DERMEVAL ARAÚJO FURTADO3, JOSÉ WALLACE BARBOSA DO NASCIMENTO3, FERNANDA
FERNANDES DE MELO LOPES4
1
Dr. Prof. Engenharia Agrícola, UFCG, Campina Grande-PB. Fone: (83) 2101-1490, [email protected]
2
Doutorando em Engenharia agrícola, UFCG, [email protected]
3
Titular, Professor Engenharia Agrícola, UFCG, Campina Grande-PB, [email protected],
[email protected]
4
Dra. Professora Agronomia, UFPB, Areia-PB. [email protected]
Apresentado no
Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – CONTECC’ 2015
15 a 18 de setembro de 2015 - Fortaleza-CE, Brasil
RESUMO: A criação de ovinos deve ser balizada pela máxima produção com mínimo consumo de
alimentos o que, para a região nordestina brasileira, esta premissa esbarra nas adversidades climáticas
regionais. A presente pesquisa teve como objetivo caracterizar dois ambientes térmicos, sendo um
com cobertura e outro sem cobertura. Para tal, foram mantidos 5 ovinos Santa Inês em dois piquetes
cada, um com cobertura e outro sem. Foram avaliados o Índice de Temperatura de Globo e Umidade
(ITGU) e Carga Térmica Radiante (CTR). Foi criado um modelo simulador com base na lógica Fuzzy
tomando-se com dados de entrada as variáveis temperatura e umidade. Pode-se concluir que nos
períodos críticos, 12 às 14h, a cobertura foi insuficiente para diferenciar o estresse entre os ambientes.
Nos demais horários foram encontradas diferenças indicando que o ambiente descoberto é o mais
estressor. O modelo criado reproduzir com exatidão os dados experimentais.
PALAVRAS–CHAVE: Estresse térmico, abrigo, conforto térmico
BIOCLIMATIC INDEXES AND FUZZY SIMULATION TO SANTA INÊS SHEEP BRED
WITH AND WITHOUT SHADING
ABSTRACT: The sheep should be buoyed by the maximum production with minimum consumption
of foods which, for the Brazilian Northeast, this premise bumps on regional climatic adversities. This
study aimed to characterize two thermal environments, one with and one without coverage coverage.
To this end, they were kept 5 Santa Ines sheep in two pickets each, one with and one without
coverage. The Globe and Humidity Temperature Index (WBGT) and Radiant Thermal Load (CTR)
were evaluated. A model simulator based on fuzzy logic taking with input data variables temperature
and humidity was created. It can be concluded that the critical periods, 12 to 14h, coverage was
insufficient to differentiate between stress environments. At other times differences were found
indicating that the outdoor environment is the most stressor. The model created to exactly reproduce
the experimental data.
KEYWORDS: heat stress, shelter, thermal confort
INTRODUÇÃO
A ovinocultura no nordeste brasileiro representa para pequenas propriedades rurais, fonte
de geração de recursos (Ribeiro et al., 2008) sendo explorada com baixo nível tecnológico. Santos et
al. (2011) citam que nesta região a maior parte dos ovinos é criada em pastagens com pouca ou
nenhuma sombra e analisando o efeito do sombreamento no conforto de ovinos Santa Inês, concluíram
que a sombra proporcionada pelas árvores reduziu a carga térmica radiante em até 44,7%, propiciando
um melhor ambiente térmico para os animais. Relativo ao conforto de ovinos Santa Inês, Neves et al.
(2009) encontraram temperatura máxima (35°C) acima da zona de conforto térmico (30°C)
preconizada para ovinos, com valores de índice de temperatura de globo negro e umidade
caracterizando situação de desconforto térmico; valores elevados de ITGU na região semiárida
também são citados por Leitão et al. (2013).
Neste sentido, a pesquisa teve como objetivo analisar os índices bioclimáticos de ovinos Santa
Inês criados com e sem cobertura na tentativa de verificar possíveis condições de estresse térmico.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi executado à campo, no qual foram confinados 10 ovinos machos da raça Santa
Inês, média de 24 meses de idade, em dois piquetes de área igual de 24 m² cada, um descoberto e outro
provido de cobertura de telhas fibrocimento com pé-direito de 3 m. Esta etapa foi executada em
Caturité-PB (7º25’12’’ S e 36º1’3’’ O) com características climáticas de Köppen de clima semiárido,
temperaturas máximas de 37º e mínimas de 16º C e precipitação pluviométrica anual de 500 mm. Foi
executado nos meses de abril e maio de 2012, com período pré-experimental de 77 dias destinados a
adaptação dos animais às condições de teste e 46 dias a coleta. Os animais foram confinados,
recebendo ração composta de silagem de sorgo e concentrado balanceado, a base de farelo de soja e
milho, fornecida duas vezes ao dia, às 7 e 16 h. A água foi fornecida à vontade.
Para coleta da temperatura de globo negro (TGN) utilizou-se globos negros calibrados com o
modelo padrão, posicionados nos dois ambientes, à altura correspondente ao centro de massa dos
animais. Os dados de temperatura do ar (TA) e umidade relativa do ar (UR) foram obtidos por meio de
sensores eletrônicos. A velocidade do vento (vv) foi coletada por meio de termohigroanemômetro
digital. Assim foi possível calcular o índice de temperatura de globo negro e umidade (ITGU) para os
ambientes, calculado pela formula proposta por Buffington et al. (1981). A Carga Térmica Radiante
(CTR) foi calculada aplicando-se a metodologia de Esmay (1969).
Os dados climáticos foram coletados a cada 60 min durante as 24h de cada dia de
experimento, e analisou-se os valores no intervalo de 7 às 17h, uma vez que tinha-se por objetivo
avaliar o efeito dos dois ambientes sobre os parâmetros bioclimáticos e fisiológicos, optando-se,
também, basear a construção do modelo computacional nos dados experimentais com intervalos de
120min. Na segunda etapa da pesquisa, foi idealizado um modelo computacional baseado na teoria dos
conjuntos Fuzzy, tendo como variáveis de entrada os valores de TA e UR e como dados de saída as
variáveis bioclimáticas ITGU e CTR para o ambiente coberto e descoberto.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As maiores médias observadas para ITGU foram no ambiente descoberto às 13 e 14h iguais a 90,8
e 90,4, respectivamente. Para o ambiente coberto, os maiores valores foram registrados das 12 às 14h
sendo igual a 81,7 (Figura 1).
Figura 1. Índice de Temperatura Globo e Umidade nos dois ambientes
Leitão et al. (2013) encontraram valores de ITGU acima de 94 ao manter ovinos Santa Inês em
piquetes desprovidos de cobertura em Juazeiro do Norte – Ba no período seco concluindo que a
existência de uma cobertura pode apresentar efeito significativo na redução da condição estressora
para ovinos criados no semiárido, fato este corroborado pela presente pesquisa uma vez que foi
encontrada uma redução de até 10% no valor do ITGU entre os dois ambientes. Contudo, segundo
Oliveira et al. (2013), apesar da cobertura ter reduzido significativamente os valores de ITGU quando
comparados com o ambiente descoberto, os autores não observaram reflexo desta nos parâmetros de
comportamento como atividade de alimentação, de ruminação ou ócio, quando comparado com o
tratamento sem sombreamento para ovinos Santa Inês.
Na presente pesquisa, o maior valor de temperatura do ar foi encontrado para o ambiente
descoberto às 12h (34,2º C) ficando próxima à temperatura preconizada como estressora de 35º C
encontrada por Neves et al. (2009) para ovinos Santa Inês criados nos agreste pernambucano, o que
confirma uma situação de alerta, independente do ambiente estudado. Na Figura 2 observam-se as
curvas de simulação para a variável ITGU para os dois ambientes. Para o ambiente coberto a equação
de
correlação
obtida
entre
as
variáveis
experimentais
e
simuladas
foi
com R² = 0,99. Para o ambiente descoberto, a
equação encontrada foi
com R² = 0,99. Essa
elevada correlação também foi obtida em estudos realizados por Pandorfi et al. (2007) e Nascimento et
al. (2011) na tentativa bem sucedida de se estimar valores para os índices de conforto, em especial
para as condições mais críticas.
Figura 2. Superfícies de simulação do ITGU via Lógica Fuzzy. A. Ambiente coberto; B.
Ambiente descoberto
Os máximos valores de Carga Térmica Radiante observados foram de 956,2 e 887,3 W.m-2
para os ambientes descoberto e coberto, respectivamente, ambos no horário das 12h (Figura 3).
Ribeiro et al. (2008) avaliaram a CTR em ambientes cobertos com telha cerâmica no confinamento de
ovinos nativos em São João do Cariri - PB e encontraram às 15h o maior valor igual à 543,5 W m-2.
Isto significa que mesmo considerando a telha de fibrocimento com maiores valores de absortividade e
transmitância térmica do que a telha cerâmica, os valores de CTR da presente pesquisa ainda
apresentam-se estressores, sobretudo para o ambiente descoberto.
Figura 3. Carga Térmica Radiante nos dois ambientes
Ao estudar variação da CTR entre o ambiente interno e externo em modelos reduzidos com
diferentes coberturas, Cardoso et al. (2011) concluíram que a existência de cobertura pode amortecer
em até 40% a energia térmica radiante nos horários mais quentes do dia, o que não é corroborado pela
presente pesquisa uma vez que a redução da CTR para o ambiente interno foi de apenas 8%.
Isto pode ser explicado pela existência de paredes laterais no ambiente coberto que podem ter
atuado como barreira para a ventilação, resultando em maior estocagem de energia térmica ao longo
do dia e conseguinte aumento da temperatura de globo negro. Outro fator que é importante destacar
era a existência de cobertura vegetal no solo no experimento executado por Cardoso et al. (2011) e a
falta deste na atual pesquisa, o que certamente contribuiu para maiores valores de CTR e menores
diferenças entre os ambientes analisados.
Na Figura 4 observa-se as curvas de simulação para a variável CTR para os dois ambientes. Para o
ambiente coberto a equação de correlação obtida entre as variáveis experimentais e simuladas foi
com R² = 0,99. Para o ambiente descoberto, a
equação encontrada foi
com R² = 0,98.
Figura 4. Superfícies de simulação da CTR via Lógica Fuzzy. A. Ambiente coberto; B. Ambiente
descoberto
CONCLUSÕES
Nos horários críticos entre 12 e 14 h, o ambiente térmico foi considerado como situação de
alerta para ambos os ambientes e a existência da cobertura de fibrocimento em um dos ambientes foi
insuficiente para o amortecimento da Carga Térmica Radiante. Os modelos de simulação
reproduziram com fidelidade os valores experimentais com coeficientes de determinação, em geral,
superiores à 0,98.
REFERÊNCIAS
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