Impacto ambiental do nitrogênio na produção de ruminantes

Impacto ambiental do nitrogênio na produção de ruminantes

Muito se fala do metano produzido durante a fermentação da fibra pelos ruminantes e seus impactos ambientais. No entanto, pouco se fala do impacto ambiental do nitrogênio na produção de ruminantes.

O nitrogênio é o mais importante nutriente para a produção de forragem o alimento base para a produção de ruminantes no Brasil e o mais estudado elemento na nutrição animal. Quando falamos de nitrogênio estamos nos referindo a proteína.

O nitrogênio desempenha papel fundamental nas plantas forrageiras, está diretamente ligado a composição de aminoácidos e proteínas, constituinte de macromoléculas e enzimas. Este nutriente é um dos elementos exigidos em maior quantidade pelas forrageiras, constituindo de 1 a 5% da matéria seca da planta (Reis et al., 2013).

[cadastrar]A concentração de N é menor nas gramíneas (ex. capim-marandu) e maior nas leguminosas (ex. alfafa). As forrageiras leguminosas se beneficiam da fixação biológica de nitrogênio que é considerado um importante serviço ecossistêmico.

Parte da proteína escapa da degradação ruminal (proteína by-pass) e parte do N amoniacal do rumen não é utilizado pelos microorganismos e é transformada em ureia no fígado podendo vir a ser excretada via urina (McDonald, 1995).

Como veremos posteriormente neste artigo a quantidade total de N excretado via urina ou fezes e a concentração de ureia na urina são importantes fatores a se considerar para reduzirmos os impactos ambientais do nitrogênio na produção de ruminantes. A pecuária é reconhecida como uma das maiores fontes de amônia (NH3 ) para a atmosfera.

Deposição de NH3 é um dos principais impactos ambientais da utilização de nitrogênio. A NH3 também é uma fonte indireta de emissão de óxido nitroso (N2O). A produção de ruminantes contribui para emissão de NH3 através da deposição de fezes e urina, manejo de dejetos dos animais confinados e aplicação desses dejetos em pastagens e também quando adubamos as pastagens com nitrogênio (Cardoso et al., 2020).

Na excreta a ureia é hidrolisada a amônio e contribui para a volatilização de NH3. O total de N volatilizado varia de 1 a 40% do N da excreta e é dependente do tipo de excreta, compostos nitrogenados, solo e padrão de chuvas da região (Longhini et al., 2020).

Diversos estudos em ambiente temperado ou tropical observaram que as perdas de N na forma de ureia são maiores em urina comparada com fezes (Cardoso et al., 2019a). Isso se deve às diferenças na composição do N total dessas excretas.

A degradação do N orgânico no solo é mais lenta e, portanto, o que reduz a volatilização de N de fezes. Na produção de ruminantes além do tipo de excreta afetar a emissão de NH3 a concentração de ureia na urina e o pH são importantes variáveis que controlam a produção de NH3 (Yalmuki et al., 1998).

Smits et al. (1995) demonstrou que alteando o balanço de proteína degradável no rúmen pode reduzir a volatilização de NH 3 em até 40%, porque reduz a concentração de ureia na urina. Ademais, a formulação da dieta pode afetar o pH da excreta de bovinos em até uma unidade, de 6.8 para 7.7, através da alteração da composição da dieta de 75% de sorgo para 75% de cevada (Kellems et al., 1979).

Também foi observado um efeito diluitório da ureia na urina quando aumento o consumo de cloreto de sódio (sal comum) pelos bovinos, a concentração de ureia na urina reduziu mais de 40% entre animais que não consumiram sal e os que consumiram a quantidade recomendada (Cardoso et al., 2019b).

Há uma considerável oportunidade para redução do impacto causado pela emissão de NH3 através do aumento da eficiência de uso de N. Mais informações de como a excreta ou dejetos de ruminantes têm o pH alterado através da dieta e volatilização de NH3 podem levar a excelentes opções para mitigação do impacto da utilização de N.

Em pastagens, durante a micção grande quantidade de ureia é excretada em uma área pequena área. O pH do solo, a velocidade que a urina infiltra no solo, a umidade do solo e a quantidade de N absorvido pelas plantas determinam a quantidade de N que será volatilizado (Sommer and Hutchings, 1997).

O manejo de pastagens objetivando evitar a formação de áreas de compactação e com alta deposição de N resultam em menor emissão de NH3. No que se refere a emissão de gases de efeito estufa o N2O é o principal gás nitrogenado.

A concentração atmosférica de N2O aumentou aproximadamente 150% desde a revolução industrial, sendo que este gás é aproximadamente 298 vezes mais potente que o dióxido de carbono em reter a radiação solar. Ou seja, em aquecer a atmosfera (IPCC, 2022).

Do N depositado via excretas em pastagens entre 0.1 e 7% pode ser perdido na forma de N2O (Cardoso et al., 2020). Assim como para emissão de NH3 a principal fonte de N2O é a urina (Cardoso et al., 2019a).

A produção de N2O é diretamente relacionada com o N total das excretas. Isso significa que as estratégias nutricionais que visam aumentar a eficiência de N pelos animais como a nutrição proteica de precisão estão entre as que devem ser priorizadas para redução deste gás.

O aumento da quantidade de proteína by-pass pode levar a uma redução na emissão de N2O já que a urina é a principal via de produção deste gás. Existem diversas opções para aumentar a proteína by-pass. Entre elas está a utilização de compostos de plantas como o tanino.

O tanino pode se ligar a proteína, protegendo-a da degradação ruminal, o confere ao tanino a característica de by-pass, ou seja, pode levar ao aumento da proteína não degradada no rúmen (Hristov et al., 2013).

O uso de leguminosas é uma alternativa promissora para reduzir o impacto do uso de nitrogênio.

A fixação biológica de nitrogênio não é considerada uma fonte direta de NH3 , as leguminosas contribuem com aporto de N no sistema o que reduz a dependência externa deste nutriente e são excelentes fontes de proteína para os ruminantes.

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