Novos conceitos em cana-de-açucar fresca e ensilada - Parte II

Texto: Marcos N. Pereira

A evolução nas técnicas de colheita mecanizada e de ensilagem, e o estudo de estratégias nutricionais específicas para dietas baseadas em cana, são requeridas para aumentar a frequência e eficiência de uso desta forragem em fazendas que adotam alto padrão tecnológico. Na primeira parte desse artigo, publicada na edição de julho, foram apresentadas técnicas de colheita mecanizada, o desempenho de novilhas e vacas, e estratégias para aumentar a estabilidade aeróbica e o valor nutricional de dietas a base de cana. Nessa edição, o enfoque será no tipo de cana mais adequada para bovinos, os efeitos da despalha sobre o desempenho e as técnicas e desafios da ensilagem dessa forrageira.

A cana-de-açúcar mais adequada para bovinos

A alta produção de matéria seca (MS) rica em energia por hectare é a característica mais desejável da cana-de-açúcar. A cana ideal, além de produzir muito no primeiro ano (cana planta), também deve ter a menor perda possível de produtividade anual ao longo de, pelo menos, quatro anos de rebrota (cana soca). A resistência a pragas e doenças também é desejável na cana, bem como a facilidade de despalha e a presença de pouco joçá ou joçal, principalmente quando o corte é manual. Cultivares com pouca palha também facilitam o transporte e a moagem na fazenda. A resistência ao acamamento será mais importante quanto maior for o uso de mecanização da colheita. Ausência de florescimento também é desejável, principalmente quando existe a possibilidade de utilização de um ano para outro, a cana bisada. O florescimento pode afetar negativamente o acúmulo de sacarose na planta e é uma característica determinada pela interação entre genética, clima e tratos culturais. Outra característica a se considerar é a época do ano na qual a maturidade da planta é atingida, e o tempo que a mesma mantem alto teor de sacarose (o PUI, Período de Utilização Industrial). A colheita de cana com alto teor de sacarose ao longo do maior período possível, ou a colheita concentrada para ensilagem não simultânea a outras atividades agrícolas, requer o conhecimento da época do pico de amadurecimento.

Um trabalho de pesquisa avaliou a variabilidade nas características bromatológicas e agronômicas em uma população de 20 canas industriais, e definiu que características seriam as principais determinantes do valor nutricional. As características agronômicas avaliadas foram: produção de MS e matéria natural (MN) por hectare, comprimento dos colmos, porcentagem de colmos na planta, diâmetro dos colmos, número de internódios, porcentagem de internódios descobertos, densidade dos colmos, o Brix e o Pol. As características bromatológicas avaliadas foram: porcentagens de MS, de fibra em detergente neutro (FDN), de fibra em detergente ácido (FDA), de lignina, de proteína bruta, de extrato etéreo e de cinzas. As plantas foram incubadas in situ no rúmen para determinação da degradabilidade ruminal da MS (DEG MS). Dentre as características agronômicas e bromatológicas, a porcentagem de fibra (FDN ou FDA) foi a mais correlacionada à DEG MS. A característica mais importante de uma cana de alto valor nutritivo foi o baixo teor de fibra. O segundo item mais importante foi o comprimento dos colmos. Canas de alta digestibilidade tiveram colmos mais curtos, além do baixo teor de fibra. Entretanto, selecionar cana curtas para obter ganho em digestibilidade induziria perda na produção de MS por hectare. A terceira característica em importância na definição da variação em DEG MS foi a porcentagem de colmos. Canas com maior porcentagem de colmos e baixa proporção de palhas e folhas foram mais digestíveis. Esse fato se explica em função da sacarose de alta digestibilidade estar contida nos colmos, enquanto que palhas e folhas contêm alto teor de fibra de menor digestibilidade.

A variação na DEG MS foi de 10 unidades percentuais. A característica DEG MS foi altamente herdável (h2=87,9%) e, portanto, plausível de ser selecionada. Dentre as três características mais correlacionadas ao valor nutricional, a porcentagem de colmos foi a mais herdável (h2=63,1%), enquanto as características comprimento dos colmos e porcentagem de FDA tiveram um menor componente genético aditivo (h2=41,4% e 19,5%, respectivamente). Fatores ambientais parecem ser mais determinantes da porcentagem de fibra da cana que a genética da planta. Como o teor de fibra é o maior determinante da digestibilidade da planta, qualquer cana bem cultivada e manejada pode ser adequada à alimentação animal, implicando que canas selecionadas para alta produtividade na indústria sucro-alcooleira podem ser adequadas à alimentação de bovinos.

Um relacionamento de interesse prático seria a correlação entre o valor nutricional e a produção de MS por hectare. Caso a seleção para alto valor nutricional implicasse na necessidade de queda na produção de MS por hectare, a utilização da DEG MS como critério de seleção de canas para alimentação animal poderia ser questionada. Entretanto, um relacionamento forte entre estas duas variáveis parece não existir (r=-0,22). A seleção para alta digestibilidade não significa que a produção por área necessite ser penalizada. Existem canas que conciliam a alta produtividade com a alta digestibilidade. O caminho mais curto para a obtenção de canas de alto valor nutricional parece ser concentrar esforços na obtenção de plantas com baixo teor de fibra e pouca palha. A despalha genética, manual ou por queima pode elevar a digestibilidade da planta.

O teor de lignina não explicou a diferença na digestibilidade entre cultivares de cana-de-açúcar. A compreensão do mecanismo para a baixa digestibilidade da fibra na cana-de-açúcar seria importante para atuar positivamente sobre esta característica indesejável da planta. Um componente da planta com potencial para determinar a digestibilidade da fibra seria a sílica. A cana-de-açúcar, o arroz e plantas nativas do cerrado são consideradas plantas acumuladoras de silício. Assumindo que o teor de sílica nas cinzas da cana in natura é semelhante ao teor nas cinzas do bagaço de cana, estima-se que o teor de sílica na cana estaria ao redor de 2,5 a 4,0% da MS, abaixo do teor de lignina, em torno de 6% da MS. A sílica pode deprimir a digestão ruminal de forragens, limitando fisicamente a digestibilidade ruminal da fibra, reduzindo a adesão microbiana, e inibindo os microrganismos do rúmen ou suas enzimas celulolíticas. Entretanto, o papel negativo da sílica sobre a digestibilidade da cana não foi demonstrado experimentalmente.

Despalha da cana-de-açúcar e desempenho de bovinos

A alta porcentagem de colmos na planta se correlaciona positivamente à digestibilidade da MS da cana.  A despalha mecânica no momento da colheita, mesmo que trabalhosa, é plausível quando a colheita é manual. Entretanto, para a colheita mecanizada da forragem, o aumento no teor de colmos da planta requer atuação genética ou o uso do fogo.

Um trabalho de pesquisa recente avaliou a resposta de novilhas e vacas leiteiras à despalha mecânica de folhas apicais e laterais da cana-de-açúcar. No Experimento 1, 32 novilhas Girolando (295 kg) foram alocadas a um tratamento por 42 dias. Os tratamentos foram: cana integral ou despalhada. Oito cultivares de cana foram colhidos em rotação, e a inclusão dietética de cana foi 78% da MS. As dietas continham 14% de proteína bruta e utilizaram farelo de soja e 1% de uréia na MS. A despalha da cana reduziu o teor de FDN de 53,6 para 46,8% da MS, e a proporção de partículas acima da peneira de 8 mm do separador da Penn State de 31,1% para 24,4% da MN. O ganho diário de peso foi 1,395 kg na cana despalhada e 1,125 na integral, e a relação entre o ganho de peso e o consumo de MS foi 0,158 e 0,122, respectivamente. O pH do fluído ruminal tendeu a ser reduzido pela despalha da cana (6,50 vs. 6,29). A despalha também aumentou a taxa de ingestão de alimento (kg/min) e o consumo de matéria orgânica não-FDN digestível.

No Experimento 2, 14 vacas Holandês (256 dias em lactação) foram alocadas a uma seqüência dos mesmos tratamentos em delineamento de reversão simples, com períodos de 21 dias. As dietas continham cerca de 18% de cana e 38% de silagem de milho na MS, e os concentrados milho re-hidratado e ensilado, farelo de soja, polpa cítrica e 0,2% da MS de uréia. A despalha da cana reduziu o teor de FDN da cana de 52,7 para 42,3% da MS e a proporção de partículas acima da peneira de 8 mm do separador da Penn State de 79,7% para 71,3% da MN. A despalha tendeu a aumentar a digestibilidade da MS e o consumo de matéria orgânica digestível, sem afetar a produção de leite (18,3 kg/d) e de sólidos do leite. As respostas positivas em ganho de peso e conversão alimentar de novilhas, e em digestibilidade de vacas leiteiras, sugerem que a remoção de folhas da cana pode melhorar o desempenho animal. 

Silagem de cana-de-açúcar

A colheita manual ou mecanizada da cana fresca, principalmente quando realizada diariamente, pode ser inadequada à operação de algumas fazendas, sendo uma justificativa plausível para a ensilagem da mesma. Outra justificativa para a ensilagem seria a necessidade da forrageira ao longo do ano, comum em fazendas que trabalham com bovinos confinados, mas caracterizando um uso não convencional comparativamente à proposta tradicional de utilização desta forrageira apenas para o período seco do ano. A queima acidental de canaviais ou a compra e transporte concentrado da forragem também justificam a ensilagem da cana.

A cana-de-açúcar é rica em carboidratos solúveis, tem baixo poder tamponante e tem teor de matéria seca ao redor de 30% da MN, o que confere boa ensilabilidade à forragem, resultando em baixo valor de pH poucos dias após a ensilagem. Entretanto, a cana é rica em leveduras epífitas e o alto teor de sacarose favorece o crescimento desses microrganismos, resultando em fermentação alcoólica. O etanol produzido é tóxico a outros microrganismos desejáveis na silagem, e que também não têm a sacarose como substrato preferencial para crescimento. A fermentação alcoólica resulta em alta perda de MS na forma de gases (CO₂), a partir da metabolização anaeróbica de açúcares, o que resulta em aumento de 10 a 20 unidades percentuais no teor de FDN da forragem. Leveduras não são totalmente inibidas por baixo pH e por anaerobiose, o que aumenta a perda na massa de MS ensilada quanto maior for o tempo de armazenamento da forragem no silo. Ou seja, ao ensilar a cana perde-se quantidade de alimento e valor energético da forragem.

Vários aditivos, como bactérias homo e heterofermentativas, inibidores químicos de leveduras ou sequestrantes de umidade, têm sido avaliados na ensilagem da cana, mas o efeito desses sobre as perdas de MS e o teor de FDN da silagem tem sido baixo. O maior teor de etanol em silagens não aditivadas, frequentemente utilizado como justificativa ao uso de aditivos, pode ser benéfico nutricionalmente, já que o  etanol pode aumentar o consumo e a produção de vacas de alta produção. A melhor opção de uso da cana, considerando a produção de MS digestível por hectare, ainda é a forragem fresca colhida diariamente ou a moagem, antes do fornecimento aos animais, de colmos armazenados inteiros por no máximo quatro dias.

Pesquisadores avaliaram o uso de sorbato de potássio (0,05% da MN), uréia (1% da MN) e cal hidratada (1% da MN), em associação ou não a cepas comerciais de Lactobacillus plantarum ou Lactobacillus buchneri (ambos a 1 x 106 ufc/g de silagem), em cana-de-açúcar ensilada por 7, 14, 28 ou 77 dias. Os inoculantes microbianos tiveram efeito desprezível sobre a composição da silagem. A inclusão de cal reduziu o teor de FDN de 79,9% para 69,2% da MS, o que foi desejável nutricionalmente (Figura 1). Entretanto, a cal e a uréia aumentaram o pH da silagem (Figura 2), resultando em frequência, aos 77 dias de abertura dos silos, de 56% e 39% de silagens deterioradas por fermentação clostrídica, respectivamente. Apesar da cal ter demonstrado ser uma opção para reduzir o teor de FDN em silagem de cana armazenada por menos de 28 dias, seu uso em ensilagens prolongadas pode ser arriscado.

A inoculação da cana-de-açúcar com cepas de bactérias heterofermentativas do tipo L. buchneri isoladas de silagem de cana e capazes de produzir àcidos orgânicos antifúngicos foi um achado promissor. As silagens inoculadas com estas cepas bacterianas apresentaram maiores concentrações de acetato e propionato e menores concentrações de leveduras e etanol que silagens não inoculadas ou inoculadas com cepas bacterianas comerciais isoladas de outras forrageiras. Outros pesquisadores avaliaram a associação de cal hidratada com ácido propiônico (1%) e/ou L. buchneri isolado de silagem de cana (1,6 x 105 ufc/g), ambos com o intuito de atuar favoravelmente sobre o perfil fermentativo da silagem, e assim ter o efeito benéfico do álcali sobre o teor de FDN, mas sem o possível efeito indesejável da fermentação clostrídica decorrente do alto pH na silagem com cal. A adição de ácido propiônico reduziu a população de leveduras, sem reduzir o teor de etanol. O inóculo microbiano aumentou o teor de propionato e reduziu o de etanol e a população clostrídeos. A cal reduziu o teor de FDN das silagens de 66% para 52% da MS, e o teor de etanol, mas aumentou o pH de 3,52 para 4,31, e a concentração de leveduras e clostrídeos, demonstrando, mais uma vez, ser um aditivo não recomendável na ensilagem da cana.

Um trabalho de pesquisa avaliou a perda de MS em cana ensilada por 40 dias e aditivada com cepas comerciais de L. buchneri ou L.plantarum. Os inoculantes não foram efetivos em manter o teor de 47,5% de FDN da cana fresca. O teor de FDN das silagens foi, em média, 70,5% da MS, um aumento de 23 unidades percentuais. A perda de MS determinada por desidratação em estufa foi aumentada de 34,0% para 35,6% do ensilado com L. buchneri, enquanto a cepa de L. plantarum resultou em 32,4% de perda de MS. Quando o teor de MS das silagens foi avaliado por destilação com tolueno, as perdas de MS foram 21,0%, 23,7% e 27,1% do ensilado nas silagens não aditivada, L. buchneri e L. plantarum, respectivamente. A perda de FDN foi 0,9%, 4,5% e 0,2% do ensilado, enquanto a perda de MS não-FDN foi 62,4%, 64,8% e 61,5%, nos mesmos tratamentos, enfatizando a alta perda de açúcares na ensilagem da cana. Esse mesmo pesquisador ensilou amostras de cana-de-açúcar in natura por 767 dias, observando aumento no teor de FDN de 47,0% da MS no material original para 68,7% nas silagens. A perda de MS determinada em estufa foi de 44,1%, a de MS determinada por destilação em tolueno foi 32,8%, a de FDN foi 18,3%, e a de MS não-FDN foi 67,0%, demonstrando que em ensilagens prolongadas da cana, além da perda de açúcares, também pode ocorrer perda acentuada de carboidratos fibrosos, aumentando ainda mais a ineficiência do processo.

Resultados promissores foram recentemente obtidos ao associar inoculantes microbianos a glicerina de biodiesel na ensilagem da cana (Tabela 1). Três inoculantes contendo os seguintes microrganismos foram avaliados: Lactobacillus plantarum, Enterococcus faecium e L. buchneri (PFB. 1 x 105 ufc/g), L. plantarum e Propionibacterium acidicipropionici (PP. 2,4 x 105 ufc/g) e L. buchneri isolado de cana-de-açúcar (UFLA. 1 x 105 ufc/g). Foi avaliada a mistura da cana com 10% da MN de glicerina. As silagens foram armazenadas por 72 dias.

A inoculação com UFLA reduziu a perda de MS na ensilagem da cana de 29,9% para 15% do ensilado. Houve queda acentuada na perda de MS não-fibrosa neste tratamento (52,1 vs. 24,3% do ensilado), sem afetar a perda de FDN, resultando em silagens com menor teor de FDN. Apesar da pequena magnitude, a perda de FDN foi aumentada pelo tratamento PFB, incapaz de reduzir a perda de nutrientes ao longo da ensilagem. Apesar do tratamento PP não ter afetado a perda de açúcares quando acrescido à cana pura, este reduziu a perda de MS não-FDN quando associado à glicerina, sugerindo que a disponibilidade de glicerol foi favorável ao crescimento dos microrganismos presentes neste inoculante. O menor teor de clostrídeos foi observado na combinação de glicerina com PP. O padrão fermentativo das silagens foi coerente ao metabolismo do L. buchneri. O inoculante UFLA reduziu os teores de lactato e etanol e aumentou o teor de acetato. Os tratamentos PP e UFLA reduziram o pH da silagem, coerente ao efeito favorável dos mesmos sobre a perda na ensilagem. A inclusão de glicerina foi efetiva em reduzir o teor de FDN (65,9 vs. 51,2% da MS) e aumentar o teor de MS das silagens (21,0 vs. 25,9% da MS), demonstrando ser uma estratégia plausível para compensar a perda energética na ensilagem da cana. A adição de glicerina reduziu o teor de clostrídeos na silagem. A silagem com glicerina e UFLA teve 44,4% de FDN na MS enquanto o teor na silagem não aditivada foi 69,2%. A associação de glicerina e os inoculantes PP ou UFLA demonstraram ser estratégias plausíveis para reduzir a perda de MS e açúcares e aumentar a densidade energética em silagem de cana.

Silagem de cana-de-açúcar suplementada com glicerina de biodiesel

Devido à disponibilidade de glicerina bruta como resíduo da produção de biodiesel, foi avaliada a suplementação de vacas leiteitas consumindo silagem de cana adicionada com este subproduto. O intuito foi incluir glicerina à silagem de cana para atingir teor de FDN similar ao da silagem de milho, como forma de compensar com glicerol, um carboidrato de alta digestibilidade, a perda energética na ensilagem da cana. A dieta controle continha 30,2% da MS de silagem de milho, 4,4% de feno de tifton e 9,2% de silagem de sorgo como forrageiras, enquanto que na dieta com cana, a silagem de milho foi reduzida para 15% e foi acrescido 10% de silagem de cana e 3,3% de glicerina bruta. A cana foi ensilada com inoculante microbiano L. buchneri isolado de cana. Trinta e duas vacas Holandês (204 dias em lactação) receberam os tratamentos por um período de comparação de seis semanas, após um período de padronização de 14 dias. Também foi avaliada a mistura de palatabilizantes (Luctarom) às forragens.

Houve tendência de queda na produção de leite quando a silagem de cana mais glicerina substituiu parcialmente a silagem de milho, sendo esta resposta não ditada por menor consumo de MS, já que este foi levemente superior nas dietas com 10% da MS de cana ensilada (Tabela 2). Entretanto, a adição de palatabilizantes à dieta com cana elevou as secreções diárias de leite corrigido para energia, de gordura, de lactose e de sólidos do leite a valores semelhantes aos das dietas com silagem de milho, demonstrando o potencial promissor deste tipo de aditivo sobre o desempenho de vacas leiteiras alimentadas com silagem de cana e glicerina. Os teores de proteína, gordura e sólidos do leite foram superiores nas dietas com cana ensilada. As tendências de maior consumo e de menor produção de leite na cana ensilada reduziu a conversão alimentar, mas houve tendência de ganho nesta variável com o uso de palatabilizantes. As dietas com cana foram mais consumidas no período matinal que as dietas com silagem de milho, demonstrando serem menos indutoras de saciedade. Houve tendência de aumento na taxa de ingestão matinal da dieta com cana quando os palatabilizantes foram acrescidos. A maior taxa de ingestão de glicerol pode ter aumentado a disponibilidade de precursores gliconeogênicos, uma explicação plausível para o ganho em desempenho quando da incorporação de palatabilizantes à dieta com cana ensilada.

Conclusões

Apesar da cana-de-açúcar ser uma forrageira tradicionalmente utilizada por produtores de leite no Brasil, ainda existe demanda por tecnologias capazes de melhorar sua eficiência de uso. A evolução nas técnicas de colheita mecanizada e de ensilagem, e o estudo de estratégias nutricionais específicas para dietas baseadas em cana, são requeridas para aumentar a frequência de uso desta forragem em fazendas que adotam alto padrão tecnológico e onde se busca a máxima eficiência de uso da terra, das vacas e da mão-de-obra.