Temperature, thermal comfort, and animal ingestion behavior in a silvopastoral system

Authors

  • Nilson Aparecido Vieira Junior Universidade de São Paulo
  • Marcelo Augusto de Aguiar e Silva Universidade Estadual de Londrina
  • Paulo Henrique Caramori Instituto Agronômico do Paraná
  • Pablo Ricardo Nitsche Instituto Agronômico do Paraná
  • Karlmer Abel Bueno Corrêa Universidade de São Paulo
  • Daniel Soares Alves Instituto Agronômico do Paraná

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2019v40n1p403

Keywords:

Area of refuge, Forest-livestock, Microclimate, Shade, Temperature and Humidity Index.

Abstract

Thermal discomfort is one of the main causes of production losses in animals fully exposed to solar radiation under extensive livestock farming. The inclusion of trees in this farming system is the most efficient strategy to decrease the temperature and increase animal productivity without the need to explore new areas. In this context, the objective of this study was to characterize the microclimate in a silvopastoral system (SPS), a refuge area, and an open pasture, and evaluate thermal comfort and the ingestive behavior of animals under shade. The study was conducted at the Agronomic Institute of Paraná (IAPAR), located in Ibiporã, Paraná state, Brazil, in three areas with distinct management systems: a SPS of Eucalyptus grandis with Tifton 85 (Cynodon spp.), a woodland of Leucena leucocephala that provided shade to cattle, and a pasture in full sun (PFS). Automatic meteorological stations were installed in the SPS (one station beside the tree lines and the other in an average distance perpendicular to the rows), one in the refuge area, and one in the PFS. The measured variables were air temperature and relative humidity. The mean temperatures of the shaded treatments were compared to those of the PFS using a t-test. The mean values of the temperature and humidity index (THI) were calculated for each season of the year. The animal ingestion behavior in the SPS was analyzed in three typical days in different seasons of the year. Significant differences were observed between shade treatments and full-sun pasture, with a temperature decrease ranging from 0.4 to 1.6 °C in the shaded systems. The comparison of animal thermal comfort between the study areas in different seasons of the year indicated that there were no significant differences in thermal comfort between the SPS and refuge area relative to the PFS, suggesting a need to monitor the animals’ body temperature to better estimate thermal comfort. The evaluation of the ingestive behavior evidenced the animals’ preference to perform activities under tree shade and that the SPS led to changes in their food habits, optimizing grazing time. Therefore, the trees directly affected the microclimate of the studied environments, attenuating the temperature, protecting the animals against direct solar radiation, and providing better thermal comfort.

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Author Biographies

Nilson Aparecido Vieira Junior, Universidade de São Paulo

Discente, Curso de Doutorado, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas Agrícolas, Universidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, USP/ESALQ, Piracicaba, SP, Brasil.

Marcelo Augusto de Aguiar e Silva, Universidade Estadual de Londrina

Prof. Dr., Departamento de Agronomia, Universidade Estadual de Londrina, UEL/CCA, Londrina, PR, Brasil.

Paulo Henrique Caramori, Instituto Agronômico do Paraná

Pesquisador, Instituto Agronômico do Paraná, IAPAR, Área de Ecofisiologia, Londrina, PR, Brasil.

Pablo Ricardo Nitsche, Instituto Agronômico do Paraná

Pesquisador, Instituto Agronômico do Paraná, IAPAR, Área de Ecofisiologia, Londrina, PR, Brasil.

Karlmer Abel Bueno Corrêa, Universidade de São Paulo

Discente, Curso de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas Agrícolas, USP/ESALQ , Piracicaba, SP, Brasil.

Daniel Soares Alves, Instituto Agronômico do Paraná

Pesquisador, Instituto Agronômico do Paraná, IAPAR, Área de Ecofisiologia, Londrina, PR, Brasil.

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Published

2019-02-15

How to Cite

Vieira Junior, N. A., Silva, M. A. de A. e, Caramori, P. H., Nitsche, P. R., Corrêa, K. A. B., & Alves, D. S. (2019). Temperature, thermal comfort, and animal ingestion behavior in a silvopastoral system. Semina: Ciências Agrárias, 40(1), 403–416. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2019v40n1p403

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