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Laser avalia sementes de soja de forma rápida e com baixo custo

Avaliação ajuda sojicultor a escolher sementes com melhor desempenho produtivo

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Divulgação/Embrapa

Um novo método vai proporcionar ao produtor rural brasileiro saber, em poucos minutos, se as sementes de soja são de alto ou de baixo vigor. Isso será possível graças à aplicação pioneira da técnica de espectroscopia de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) combinada com algoritmos de aprendizado de máquina (machine learning) na avaliação da qualidade de sementes. Pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) e da Universidade Federal do Mato Grosso do Sul (UFMS) constataram que é possível classificar lotes de sementes de forma precisa, rápida, em larga escala e com custo inferior comparado ao de técnicas tradicionais.

O método é capaz de identificar os constituintes atômicos das sementes (suas partículas minúsculas) e os dados obtidos são utilizados para criar protocolos, afim de distinguir lotes com alta precisão em relação às técnicas-padrão, que são trabalhosas, mais demoradas e chegam a custar acima de R$ 100 por lote. Os pesquisadores calculam que, com a nova técnica, o preço poderá ser bem inferior, dependendo do custo da empresa que fará a análise.

Em geral, os altos rendimentos das lavouras dependem, entre outros fatores, da qualidade de sementes vigorosas, que estão diretamente relacionadas à produtividade. Por isso, a necessidade de aplicação de testes de vigor eficazes para distinguir o real potencial de um lote de sementes. Mas alguns métodos, como taxa de emergência, envelhecimento acelerado e o de tetrazólio, levam alguns dias para obtenção dos resultados, o que atrasa a avaliação final do lote.

O desenvolvimento de novas tecnologias representa um salto tecnológico para o competitivo mercado de sementes destinado a uma cultura estratégica do Brasil, líder mundial na produção de soja.

Com o novo método, que já tem pedido de patente encaminhado ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), o sojicultor poderá realizar uma seleção das sementes e elevar, ano após ano, a qualidade e quantidade da safra colhida.

“A técnica parece ser uma boa ferramenta. Estou vendo um ganho de tempo muito grande, porque para um produtor saber hoje o vigor da semente leva, no mínimo, cinco ou seis dias. Tem de colher, levar para o laboratório e fazer os testes”, diz o produtor de sementes da fazenda Ouro Branco, Hauston Godoy Munhoz.

Com uma área cultivada de 800 hectares, a propriedade em Santa Cecília do Pavão, cidade do norte do Paraná, produz sementes para a Integrada Cooperativa Agroindustrial, presente em 49 municípios e com um faturamento de R$ 3,2 bilhões registrado em 2019. “Para nós, é muito bom um método que permita saber rapidamente se o campo é bom ou não, porque traria um ganho de rapidez e também econômico. Se não for bom, a gente descarta logo”, conclui o administrador de empresas.

A conclusão dos pesquisadores é que os resultados obtidos comprovam o alto potencial da LIBS como uma nova metodologia a ser utilizada em testes de vigor de sementes, e uma alternativa competitiva frente às metodologias tradicionais.

De acordo com o grupo, isso possibilita em um futuro próximo a construção de um equipamento de baixo custo dedicado a esse fim. Este é o próximo passo: encontrar empresas interessadas em desenvolver um aparelho dedicado para disponibilizar o serviço ao produtor rural.

A pesquisadora da Embrapa Débora Milori explica que os lotes de sementes de soja, de diferentes qualidades fisiológicas, foram avaliados com base no teor de nutrientes medido pela técnica LIBS, assistida por análise multivariada e algoritmos de aprendizado de máquina.

No Laboratório de Óptica e Fotônica da Embrapa Instrumentação, Alfredo Xavier, estudante de doutorado, acompanhou o preparo e as medições de 92 amostras, sendo 46 coletadas em lotes comercializados como sementes de baixo vigor e 46 como sementes de alto vigor. As sementes de soja dos dois lotes, de diferentes qualidades fisiológicas, foram moídas e passadas por uma peneira de malha.

“A técnica mostrou um potencial promissor para classificar lotes de sementes de soja de acordo com sua qualidade fisiológica”, comemora Milori, ressaltando que a LIBS permite a avaliação em tempo real em laboratório.

Até então, não havia registro na literatura de estudos sobre o desempenho da técnica desenvolvida com o objetivo de distinção entre baixo vigor e alto vigor de sementes de soja.

A pesquisa

O professor da UFMS Cícero Cena, líder do projeto, acrescenta que as sementes foram avaliadas por métodos padronizados de referência comumente utilizados pelo setor produtivo. “Inicialmente, as sementes foram caracterizadas por testes atuais de germinação e vigor, ou seja, contagens de primeira e última germinação, emergência, envelhecimento acelerado e teste de tetrazólio”, relata.

Para confirmar, o grupo de pesquisadores empregou o procedimento de validação cruzada, dividindo todos os dados em dez pastas. “Uma delas foi reservada para validação e as demais foram utilizadas para desenvolver o modelo de treinamento. Em seguida, uma nova validação foi realizada utilizando a próxima pasta, e o procedimento foi repetido até que todas as pastas fossem validadas”, afirma o pesquisador Bruno Marangoni, integrante do estudo na UFMS.

Os cientistas constataram que os testes de validação cruzada indicam que sementes de soja de alto vigor podem ser diferenciadas com sucesso de sementes de baixo vigor com 97,8% de precisão usando um algoritmo de aprendizado de máquina.

A pesquisa integrou diferentes áreas do conhecimento, como Física, Química e Agronomia e foi publicada na Food Analytical Methods, sob a chamada “Laser-Induced Breakdown Spectroscopy as a Powerful Tool for Distinguishing High-and-Low Vigor Soybean Seed Lots”.

Custo será bem menor que os atuais

Cena conta que a grande vantagem em relação aos métodos tradicionais utilizados atualmente é que a obtenção dos dados é mais prática, rápida, e apresenta um custo relativo mais acessível para análises em larga escala.

Segundo ele, com o protocolo desenvolvido, tendo o equipamento, o preço da análise seria irrisório. “Mas se for contabilizar pelo preço de equipamento novo hoje e dividir pelo número de análises seria possível fazer por amostragem a um custo bem inferior comparado aos cobrados atualmente”, calcula.

“Saber se as sementes de soja são de alto ou baixo vigor, antes mesmo de plantar, é um importante fator que influencia a produtividade da lavoura, e que levará o produtor a alcançar outro patamar na produção do grão”, salienta o pesquisador.

O professor observa que a crescente demanda por alimentos no mundo exige um aumento constante na produção de grãos e que os testes comuns realizados no setor agrícola proporcionam um bom indicativo sobre o vigor das sementes. “Contudo, essas análises acabam superestimando o potencial fisiológico das sementes, uma vez que são conduzidas em condições controladas em laboratório. O problema é que nem sempre as condições em laboratório se correlacionam com as do campo”, explica ele.

Ele conta que a nova técnica permite alta precisão na diferenciação entre sementes de baixo e alto vigor. “O processo é versátil e pode ser utilizado para qualquer tipo de semente e em larga escala, utilizando-se, para isso, qualquer tipo de equipamento de espectroscopia óptica e softwares de análise”, explica.

 Técnica LIBS não gera resíduos

Com mais de 15 anos de trabalhos no uso de ótica e fotônica, a pesquisadora da Embrapa Débora Milori conta que a LIBS foi empregada por ser uma técnica que analisa a amostra com pouca ou nenhuma preparação, é um sistema de ação rápida, com baixo custo de análise e pode identificar elementos simultaneamente em uma pequena quantidade de amostra, de 0,5 grama, por exemplo.

Milori explica que o sistema LIBS dispara um laser de alta energia, gerando um plasma que emite luz oriunda dos átomos e íons presentes na amostra. “A emissão de luz de cada elemento é como uma impressão digital que possibilita identificar o átomo que está no plasma. Dessa forma, é possível quantificar carbono, nutrientes e contaminantes do solo”, esclarece a cientista.

Método beneficia cadeia produtiva

De acordo com a Companhia Nacional de Abastecimento (Conab), vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), a produção do grão na safra 2019/20 foi de 125 milhões de toneladas, em uma área ocupada de aproximadamente 37 milhões de hectares.

No mundo, segundo o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), a produção no mesmo período foi de 337 milhões de toneladas, em uma área de 123 milhões de hectares.

A produtividade da soja brasileira é de 3.379 kg por hectare, superior à média mundial, que é de 2.739 kg/ha. Com o novo método, será possível saber rapidamente qual a qualidade das sementes, fator que influencia diretamente na produtividade da lavoura.

Fonte: Embrapa Instrumentação
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Bovinos / Grãos / Máquinas Nutrição Animal

Antifúngicos de ácidos orgânicos: Lidando com a conservação da qualidade de grãos e rações

O principal objetivo do uso de antifúngicos é melhorar o desempenho dos animais e maximizar os lucros

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Divulgação/AENPr

Artigo escrito por Natália Vicentini, gerente de serviços técnicos da Kemin do Brasil

O milho é o principal grão utilizado pela indústria de nutrição animal, dentre outros insumos também utilizados em grandes quantidades, e a ocorrência de fungos se mostra um problema desde as fases de produção a campo, passando pelas fases de armazenamento desses grãos, até a ração final.

Os fatores que afetam o desenvolvimento de fungos são principalmente teor de umidade, temperatura, disponibilidade de tempo, condição física (no caso de grãos quebrados), nível de inóculo do fungo, conteúdo de oxigênio, insetos e ácaros.

Os fungos mais importantes pertencem aos gêneros Fusarium, Aspergillus e Penicillium, e sua incidência em grãos e rações reduz não só a qualidade, causando perdas fisicas e econômicas para a indústria, mas também pode esconder um outro problema: a presença de micotoxinas são metabólitos secundários tóxicos produzidos por algumas espécies de fungos presentes nos grãos e dessa maneira níveis de micotoxinas podem ser controlados pela limitação do crescimento de fungos – priorizando o desempenho ideal de animais e qualidade de rações.

Um claro exemplo de micotoxina é a aflatoxina, produzida pelo fungo do gênero Aspergillus, que demonstrou reduzir a atividade de enzimas digestivas: nuclease, tripsina, lipase e amilase, em frangos de corte, resultando em menor digestão e crescimento mais lento.

Proteger o grão do crescimento de fungos resultará em grãos de maior valor nutricional: Certo pesquisador demonstrou em seu trabalho que rações com presença de fungos requerem 3% de gordura adicional para superar a perda de energia, sem perdas na conversão alimentar de frangos de 28 dias de idade.

Kao e Robinson, em seu trabalho demonstraram que as consequências do crescimento fúngico também são sentidas em nivel de aminoácidos totais e lisina, com redução em 21% e 45%, respectivamente em trigo. Economicamente, o crescimento de fungos é muito custoso a indústria de nutrição animal.

Apenas o crescimento dos fungos, na ausência de micotoxinas, já é uma preocupação importante para produtores. A contagem de bolores e leveduras pode ser utilizada como uma ferramenta para uma utilização mais eficiente da ração.

Testes a campo realizados nos EUA mostram que as contagens de fungos são reduzidas em aproximadamente 75% em milho tratado com antifúngico a base de ácidos orgânicos comparando-se ao milho não tratado. Pellets de ração produzidos com este insumo tratado também apresentaram uma contagem significativamente inferior. Considerando a análise de dias para mofar observou-se um incremento de 100% do período entre rações que levaram milho tratado comparando-se com rações com milho sem nenhum tratamento.

Outra proposta dessa revisão de estudos a campo realizado nos principais produtores de frangos de corte nos EUA demonstrou que a utilização do alimento pelo animal é melhor aproveitada, melhorando de 6 a 8 pontos a conversão alimentar quando o aditivo antifúngico a base de ácidos orgânicos é adicionado ao grão inteiro a uma taxa de cerca de 1 kg por tonelada de grãos 6.

Um teste a campo realizado no Brasil demonstrou que como resultado da utilização de produtos a base de ácidos orgânicos no controle de fúngicos, também foi possível diminuir significativamente a contaminação por aflatoxinas em milho tratado e estocado aos 60 e 120 dias.

Os níveis de fungos e micotoxinas aumentam à medida que o grão é colhido, armazenado e transportado para as fábricas de ração. Níveis não controlados de fungos e micotoxinas continuarão a aumentar até que a ração seja consumida pelos animais causando prejuízos a saúde dos animais ou até mesmo a segurança dos alimentos.

Dada a situação e o cenário atual de custos de insumos, é prudente utilizar ferramentas e boas práticas que assegurem a qualidade do produto. Tratar os grãos de maneira preventiva com antifúngicos a base de ácidos orgânicos antes do armazenamento a fim de evitar que tais condições ocorram é uma estratégia que pode trazer retornos fantásticos. O tratamento de grãos pré armazenamento pode reduzir o desafio com infestação por fungos. Outra possível oportunidade para tratamento na pós-colheita de grãos seria nas fábricas de rações, quando recebido.  O principal objetivo do uso de antifúngicos é melhorar o desempenho dos animais e maximizar os lucros, provendo alimentos de qualidade ao campo e contribuindo com a segurança dos alimentos.

Outras notícias você encontra na edição de Bovinos, Grãos e Máquinas de junho/julho de 2021 ou online.

Fonte: O Presente Rural
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Bovinos / Grãos / Máquinas Pecuária

Metionina Protegida: Saiba o papel no desempenho de vacas leiteiras durante a fase de transição

Vacas recebendo metionina protegida tiveram maior ingestão de matéria seca quando comparado ao grupo controle

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Arquivo/OP Rural

Artigo escrito por Claudia Parys, Evonik Nutrition & Care, GmbH, Alemanha; e Tales Lelis Resende, Nutrition & Care, Evonik (CSA), Brasil

No ciclo produtivo de vacas leiteiras, o período de transição apresenta-se como a fase mais crítica, caracterizado principalmente pelo desafio ao sistema imunológico. Prevenir desordens metabólicas nesta fase é a chave para maximizarmos a performance no pico de lactação. Ao iniciar a lactação a vaca leiteira enfrenta um balanço energético e proteico negativo. Aplicar estratégias nutricionais para aumentar a ingestão de matéria seca (IMS) no pré-parto e suportar o ótimo funcionamento do sistema imunológico garantirá um bom começo de lactação e melhorará a saúde geral da vaca.

Metionina é considerada o primeiro aminoácido limitante na maioria das vacas leiteiras de alta produção. Metionina não é apenas um aminoácido essencial, mas também é responsável por manter diversas funções imunológicas. Portanto, conduziu-se o presente estudo buscando determinar os efeitos da suplementação de metionina protegida com etil-celulose na performance produtiva e saúde de vacas de alta produção durante o período de transição e o pico de lactação.

O estudo realizou-se na Fazenda Leiteira Experimental da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos. Sessenta vacas da raça Holandês, multíparas, foram distribuídas em dois tratamentos em blocos totalmente randomizados. Os tratamentos foram; 1. Controle, com o fornecimento de dieta base (pré-parto, pós-parto e alta produção) sem metionina protegida, e 2. Teste, dieta controle com 0,09% de inclusão de metionina protegida por kg de matéria seca (MS) no pré-parto e 0,10% de inclusão por kg de MS no pós-parto e alta produção. A suplementação assegurava uma relação 2,8:1 para lisina:metionina. As dietas pré-parto, pós-parto e alta produção foram fornecidas do dia 28 antes do parto ao parto, do dia 1 ao 30 pós parto e do 31 aos 60 pós parto respectivamente.

Os resultados demonstraram que vacas recebendo metionina protegida tiveram maior ingestão de matéria seca quando comparado ao grupo controle. A suplementação aumentou significativamente a média de IMS (P<0,05) das vacas durante o pré-parto em 1,2 kg/dia, no pós-parto em 1,6 kg/dia e alta produção em 1,5 kg/dia. No pós-parto imediato, a produção de leite diária (4,1 kg/dia), produção de proteína (0,20 kg/dia), produção de gordura (0,17 kg/dia) e produção de lactose (0,25 kg/dia) foram maiores no grupo teste (P<0,05) comparado ao controle. No período de alta produção (31 a 60 dias em lactação) a suplementação de metionina apresentou resposta similar aumentando a produção de leite em 4,4 kg, proteína em 0,17 kg, gordura em o,19 kg e lactose em 0,30 kg/vaca/dia.

Ácidos graxos não esterificados (AGNE) e γ-glutamil transferase tiveram seus teores séricos reduzidos em 25 e 37% respectivamente no grupo suplementado comparado ao grupo controle. A redução de AGNE e γ-glutamil transferase no sangue indicam melhor função hepática e status imunológico de vacas leiteiras.

Com base no s resultados obtidos neste estudo, conclui-se que suplementar metionina protegida com etil-celulose no período de transição melhora o consumo de matéria seca e a saúde de vacas leiteiras. Fornecer desde o 28° dia pré-parto melhora a performance produtiva não apenas no pós-parto imediato, mas também até o pico da lactação.

Figura: Efeito da suplementação de metionina protegida com etil-celulose do 28° dia pré-parto aos 60 dias em lactação

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Fonte: O Presente Rural
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Bovinos / Grãos / Máquinas Taninos

Uso de misturas taninos na nutrição de ruminantes

Uso de taninos na nutrição de bovinos, como aditivos nutricionais vem sendo amplamente estudado, e com resultados positivos e com grande repetibilidade

Publicado em

em

Arquivo/OP Rural

Artigo escrito por Marcelo Manella, médico veterinário, PhD e diretor de Nutrição Animal da SilvaFeed Brasil

A busca, e demanda por produção de proteína animal livre de antibióticos promotores de crescimento é uma crescente tendência no mundo todo, quer seja por demanda de consumidores, ou por legislações governamentais. Porém com as restrições, que vem sendo impostas pelos mercados, quais alternativas restam ao produtor? A resposta, está na natureza, ou melhor nas plantas, onde as pesquisas demonstram grande potencial das misturas de taninos, como aditivos que possam auxiliar a melhora no desempeno animal bem como na saúde dos mesmos.

Os taninos por muito tempo foram considerados compostos anti-nutricionais, por seus efeitos deletérios no consumo de alimentos. Porém nos últimos anos, diversos trabalhos tem apresentado o potencial dos taninos na nutrição de ruminantes.

Todas as plantas apresentam taninos, em concentrações variáveis, e funções específicas. Eles podem ser encontrados, em maior ou menor quantidades, dependendo de idade da planta, estado fisiológico e clima, nos frutos, folhas, sementes, troncos, etc. Os tanino são mecanismo de defesa das plantas contra predadores.

Os extratos de taninos, no caso as misturas de Quebracho e Castanheira, apresentam efeitos comprovados, como flavorizante, no metabolismo proteico, função ruminal, e efeito antimicrobiana, com descrito na tabela 1.

Tabela 1: Resumo de efeitos de Extratos Tanicos de Quebracho e Castanheira em ruminantes

O uso de misturas de taninos de quebracho e castanheira tem sido amplamente usado nas dietas de bovinos de corte. Os taninos além de aumentar o consumo de matéria seca, apresenta um efeito positivo no desempenho de bovinos de corte, como melhora no ganho de peso vivo (GP), ganho de peso diário (GPD), consumo de matéria seca (CMS), eficiência alimentar (GPD/CMS) e os ganhos de carcaça. Em trabalho realizado pela UFG (Universidade de Goiás), o uso das misturas de taninos, associados ou não com a Monensina, ou com redução em 10% nos níveis de proteína da dieta. Nas dietas isoprotéica, aumentou o consumo, porém refletiu de forma significativa em maiores ganhos de peso vivo e peso de carcaça, sem alteração nas eficiências alimentares. Já o uso de taninos, em dietas reformuladas, os animais apresentaram consumos de MS similares, assim como os ganhos e peso de carcaça, porém com dietas com 10% menos proteína bruta permitindo a redução nos custos pela reformulação (Tabela 2).

Em uma compilação dos dados de trabalhos publicados, em bovinos de corte, onde em média o uso de taninos apresentou ganhos 8,45% superior e conversão alimentar 4,5% melhor (Grafico 1), e 9,41 kg a mais de carcaça (Grafico 2) que o controle.

O uso de taninos na nutrição de bovinos, como aditivos nutricionais vem sendo amplamente estudado, e com resultados positivos e com grande repetibilidade. A mistura de taninos de quebracho e castanheira, além de modular a fermentação ruminal, também atua no metabolismo proteico, com redução na degradação proteica, e consequentemente maior fluxo de proteína metabolizável para os intestinos. Isto permite melhora nos parâmetros produtivos, com maior ganho de peso, e melhor eficiência alimentar.

Outras notícias você encontra na edição de Bovinos, Grãos e Máquinas de junho/julho de 2021 ou online.

Fonte: O Presente Rural
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Simp. Brasil Sul de Suínos 2021

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