O método Penn State Particle Size Separator para a predição do tamanho de partículas de silagens

Segundo Gale & Knight (1979), o tamanho da partícula é um importante fator na produção de silagem, influenciando o requerimento de potência na colhedora, densidade no transporte e no silo, e valor nutricional do produto final. Do ponto de vista nutricional, a diminuição no tamanho de partícula pode interferir no aumento da taxa de passagem, promovendo alterações no consumo voluntário do animal, e por conseqüência, no seu desempenho.

O tamanho médio de partículas considerado ideal poderá ser obtido pela colheita da planta em estádio de maturidade adequado e através do processamento físico exercido pela colhedora de forragens sendo, nesse caso, fundamental a manutenção de afiação e posicionamento do conjunto de facas.

O processamento físico através da picagem e condicionamento mecânico pode melhorar o processo de conservação da silagem, permitindo melhor acomodação do material dentro do silo, diminuindo a fase aeróbica do processo de ensilagem.

A mensuração do tamanho médio das partículas de forragem a serem ensiladas apresenta grande variabilidade e diferentes metodologias. Em 1996 um grupo de pesquisadores, chefiados pelo Dr. Jud Heinrichs, da Universidade do Estado da Pensilvânia (EUA), desenvolveram o sistema chamado de Penn State Particle Size Separator que se constitui em um sistema de bandejas perfuradas com orifícios de diferentes diâmetros que separam percentualmente uma certa quantidade de forragem estratificada após a movimentação do conjunto.

Cada bandeja possui perfurações com um diferente diâmetro; a primeira bandeja retém partículas com diâmetro superior a 19 mm, a segunda bandeja retém partículas com diâmetro entre 7,8 e 19 mm e a terceira e última bandeja, com fundo fechado, retém partículas com diâmetro inferior a 7,8 mm. Depois de separadas, as quantidades são anotadas em uma planilha e através de uma distribuição estatística logarítmica do tipo Weibull é calculado o tamanho médio das partículas da silagem.

O método foi desenvolvido para ser trabalhado principalmente com silagem de milho e sistemas de arraçoamento total (volumoso + concentrado) à base de silagem de milho. O método foi largamente utilizado tanto nos EUA quanto em outros países com boa aceitação.

No entanto no que diz respeito às silagens de capins tropicais o método Penn State Particle Size Separator não tem apresentado adequação em virtude do elevado tamanho médio de partículas encontradas nesses volumosos (4 cm). Igarasi (2002) observou que grande parte do material estratificado (63-91%) ficou retido na bandeja com perfurações de 19 mm de diâmetro. A constatação de diferentes tamanhos de partícula, naquele experimento, somente pode ser observada com a mensuração da condutividade elétrica do extrato aquoso, seguindo método de Kraus et al. (1997), evidenciando que partículas menores deveriam proporcionar maior liberação de conteúdo celular do tecido vegetal para o extrato aquoso.
 

Adaptação do método Penn State Particle Size Separator para capins tropicais

Lavezzo (1985) recomendou que a trituração de capim visando a ensilagem deveria procurar obter tamanho médio de 3 a 5 cm, para permitir uma melhor compactação e, por conseguinte garantindo um ambiente anaeróbico, mais rapidamente.

Em virtude desta dificuldade de diferenciação de tamanhos de partículas diferentes, o grupo de conservação de forragens da ESALQ/USP propôs a adaptação do método Penn State Particle Size Separator adicionando-se uma bandeja superior àquela com perfurações de 19 mm de diâmetro, tendo esta nova bandeja perfurações com diâmetro de 38 mm para a avaliação de silagens de capins tropicais. A definição do tamanho desse novo orifício foi baseada na exploração do banco de dados obtido com o método convencional, auxiliado pela análise de estratificação de partículas da distribuição Weibull.

O sistema passou, assim, a operar com quatro bandejas, sendo que a primeira retém partículas com diâmetro superior a 38 mm, a segunda retém partículas com diâmetro entre 19 e 38 mm, a terceira retém partículas com diâmetro entre 7,8 e 19 mm e a quarta e última bandeja, com fundo fechado, retém partículas com diâmetro inferior a 7,8 mm.

A comparação dos dois métodos, original (três bandejas) e adaptado (quatro bandejas) está apresentado na Tabela 1. Nota-se que com a utilização de quatro bandejas houve possibilidade de fracionamento do estrato que foi acumulado na primeira bandeja do método Penn State Particle Size Separator original.

Tabela 1. Retenção percentual de partículas de Brachiaria brizantha cv. Marandu, submetidas a diferentes idades de colheita, utilizando o método Penn State Particle Size Separator convencional e adaptado com quatro bandejas.

¹P1, P2, P3 - Utilizando-se três bandejas.
² PN1, PN2, PN3, PN4 - Utilizando-se quatro bandejas.
³ Letras iguais na coluna não se diferenciam estatisticamente (P > 0,05) entre si.
Fonte: Mari, L.J., 2002 - Dados não publicados.

Através dos dados acima se nota a diferença entre os tamanhos médios das partículas nas diferentes idades, quando comparados os dois métodos utilizados. E apesar desse experimento não ter como tratamentos o tamanho das partículas ou o posicionamento das contra-facas, nota-se a maior sensibilidade à variação de tamanho de partículas entre os tratamentos (idades de colheita). A adoção da peneira contendo orifícios de 38 mm, em geral, determinou elevação do tamanho médio da partícula nas várias idades, à exceção da menor idade de colheita da forragem. O tamanho médio da partícula evoluiu até 45 dias de idade de colheita e a partir desse estágio manteve-se constante. A comparação do tamanho médio das partículas entre as diferentes idades de colheita determinou uma sub-estimativa de 3,6 mm ao adotar-se o método original em relação ao adaptado. Esse fato sugere que a hipótese de que a menor densidade frequentemente encontrada nos silos contendo silagens de capins tropicais possa ser melhor descrita quando avaliada pelo conjunto de peneiras adaptado. Estudos estão sendo conduzidos no sentido de permitir o estabelecimento de relações funcionais entre a estratificação nas peneiras e estimativas de densidade da silagem, bem como de perdas durante a conservação.

Método New Penn State Particle Size Separator

Assim como aqui no Brasil houve necessidade de adaptar o método Penn State Particle Size Separator para avaliação de silagens de capins tropicais, o método original também foi adaptado para se avaliar dietas totais contendo alto teor de ingrediente concentrado. No método original, especialmente em dietas com elevada contribuição de concentrado, havia um grande acúmulo de material na bandeja inferior, ou seja, uma grande quantidade de concentrado apresentava partículas de diâmetro inferior a 7,8 mm.

Diante disso, a equipe do Dr. Jud Heinrichs decidiu por adicionar uma nova bandeja, com perfurações de diâmetro de 1,7 mm, abaixo da bandeja de furos de diâmetro de 7,8 mm. E assim, o novo sistema Penn State Particle Size Separator também opera com quatro bandejas, sendo que a primeira retém partículas com diâmetro superior a 19 mm, a segunda retém partículas com diâmetro entre 7,8 e 19 mm, a terceira retém partículas com diâmetro entre 1,7 e 7,8 mm e a quarta e última bandeja, com fundo fechado, retém partículas com diâmetro inferior a 1,7 mm.

Detalhes desse procedimento metodológico poderão ser obtidos através da consulta ao site: www.das.psu.edu/dcn/catforg/particle

O separador de partículas original desenvolvido pela equipe do Dr. Jud Heinrichs (fonte da foto: Hoard´s Dairyman, Sept 25, 2002, pg 620)

Referências bibliográficas

GALE, G.E.; KNIGHT, A.C. Apparatus and procedure for the accurate assessment of forage chop lenght. In: CONFERENCE ON FORAGE CONSERVATION IN THE 80., London, 1979. Proceedings. London: British Grassland Society, 1979. p.335 - 338.

IGARASI, M.S. Controle de perdas na ensilagem de capim tanzânia (Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia) sob os efeitos do teor de matéria seca, do tamanho de partícula, da estação do ano e da presença do inoculante bacteriano. Piracicaba, 2002. 152p. Dissertação (Mestrado) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo.

KRAUS, T.J.; KOEGEL, R.G.; STRAUB, R.J. ET AL. Leachate conductivity as index for quantifying level of forage conditioning. In: ASAE ANUAL INTERNATIONAL METTING. Minneapolis, 1997. Proceedings. Minneapolis: ASAE, 1997. Paper 971100.

LAVEZZO, W. Silagem de capim elefante. Informe Agropecuário, v.11, p.132, 1985.