ABSTRACT This study proposes a fuzzy logic model capable of predicting the ocular temperature (OT) of beef cattle by means of infrared thermography. The goal of this study is to establish a methodology for making decisions related to animal welfare. The experiment was carried out at a commercial beef production farm, located in the south of Minas Gerais state, where twenty-eight Brahman cattle (Bos Taurus Indicus) raised in extensive production systems were evaluated. Thermal images of the entire head of the animal were collected in order to measure the ocular temperature (OT). Concurrently, the variables air dry bulb temperature (DBT) and relative humidity (RH) were recorded. The fuzzy logic model was developed using the Mandani inference method, based on the input variables DBT and RH and the output variable OT, and using the experimental data as reference. The proposed fuzzy logic system allows the estimation of the ocular temperature of beef cattle with an error of 1.71% and a coefficient of determination R 2 of 0.8749. These values validate the proposed fuzzy logic system for helping to make decisions for better animal welfare.

ABSTRACT Considering the challenges faced by poultry farming, this study aimed to develop a neuro-fuzzy model to predict eyeball and crest temperatures of egg-laying hens based on environmental conditions (dry bulb temperature and relative humidity). To develop the models and simulations, Matlab’s Fuzzy Toolbox® (Anfisedit) was used. Different configurations were used for each of the several neuro-fuzzy models developed. Eyeball temperature (ET) and chicken crest temperature (CCT) were simulated from the developed neuro-fuzzy models, and the obtained results were validated with the variables collected experimentally with the aid of recorder sensors and an infrared thermographic camera. The proposed neuro-fuzzy models allow the accurate estimation of ET and CCT of two lineages of egg-laying hens raised in conventional aviaries, thus helping in decision-making for better animal welfare.

ABSTRACT Physiological parameters such as respiratory frequency and rectal temperature stand out as indicators for heat stress in pigs, however, requiring time and labor for measurements. The possibility of using infrared thermography associated with prediction systems of these physiological variables can help in decision making, allowing greater welfare and productivity of the animals. With this objective, an experiment was carried out with growing pigs submitted to acute and chronic heat stress, working with a thermoneutrality temperature (22° C) and heat stress (34° C). The results were used for the development of a fuzzy model using as input variables: air dry bulb temperature (°C), average surface temperature (°C) and, as output variables: respiratory frequency (movements/minute) and rectal temperature (°C). The method of inference used was the one of Mamdani having been elaborated six rules and the defuzzification technique used was the one of the Center of Gravity. In the obtained results on simulation model when compared with experimental data was evidenced satisfactory efficiency in respiratory frequency determination and the rectal temperature, in which the R2 values calculated were respectively 0.997 and 0.951 for acute stress and 0.993 and 0.964 for chronic heat stress.

Com o objetivo de analisar o efeito da idade e a temperatura do ar nas respostas produtivas de frangos de corte, conduziu-se um experimento com animais criados de 1 a 21 dias de idade em túneis de vento climatizados cujos resultados observados foram utilizados no desenvolvimento e teste de um modelo matemático Fuzzy capaz de quantificar esta relação. O modelo desenvolvido tem, como variáveis de entrada: temperatura da primeira semana de vida (ºC), temperatura da segunda semana de vida (ºC) e a idade das aves (semanas), sendo que as variáveis de saída consideradas foram consumo de ração (CR, g), ganho de peso (GP, g) e conversão alimentar (CA, g g-1). O método de inferência de Mandani foi utilizado para elaboração de 36 regras e na defuzificação foi aplicado o método do centro de gravidade. Com base nos resultados e ao se comparar os dados medidos com os obtidos pela simulação com o modelo Fuzzy proposto, coeficientes de determinação (R2) da ordem de 0,9989; 0,9960 e 0,9801 foram verificados para CR, GP e CA, respectivamente.

With the objective of analysing the effect of age and air temperature on the productive responses of broilers, an experiment with bred animals of 1 to 21 days of age was conducted in acclimatized wind tunnels, using the results obtained in the development and testing of a Fuzzy mathematical model able to quantify this relation. The model developed presented as entry variables: temperature in the first week of life (ºC), temperature in the second week of life (ºC) and age of the bird (in weeks), and as the output variables: feed intake (FI, g), weight gain (WG, g) and feed conversion (FC, g g-1). The Mandani inference method was used in the elaboration of 36 rules, and the center of gravity method was applied on the defuzzification. Based on the results, in comparing the measured data with that obtained by simulation with the proposed Fuzzy model, the coefficients of determination (R2) of the order of 0.9989; 0.9960 and 0.9801 were verified for FI, WG and FC, respectively.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da adubação nitrogenada na forma de cama sobreposta de suíno, na produção de matéria seca e no acúmulo de nutrientes pelo milho. Foi utilizada cama sobreposta feita de casca de arroz como composto orgânico, proveniente de uma granja comercial de suínos em fase de terminação. Após a passagem de três lotes consecutivos de suínos, a cama sobreposta foi submetida a um período de maturação de 50 dias. Foram feitas amostragens deste material para a análise de valor agronômico. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com cinco repetições. Os tratamentos constituíram-se das dosagens de 0; 75; 150 e 300 mg dm-3 de N de cama sobreposta, bem como um tratamento adicional com sulfato de amônio, na dose de 150 mg dm-3 de N. Após 45 dias, as plantas de milho foram colhidas e avaliadas quanto ao teor de matéria seca total e teor de nutrientes na parte aérea das plantas. Foram observados incrementos na produção de matéria seca total por ocasião do aumento nas dosagens de cama sobreposta. Em relação à adubação-testemunha, a utilização de doses crescentes de cama sobreposta possibilitou acúmulo de K, reduziu a disponibilidade de P, Ca, Mg, B e Zn, bem como não alterou as concentrações de N, Cu, Fe e Mn.

The goal of this study was to evaluate the nitrogen fertilization as deep litter for pigs in order to produce biomass and accumulate nutrients by the corn. A deep litter made of rice husk as organic compound, from a commercial pig farm during finishing phase, was used. After three consecutive batches of pigs, the deep litter was subjected to a maturation period of 50 days, and samples of this material were taken for analysis of agronomic value. The experimental design was completely randomized with five replicates. The treatments consisted of doses of 0, 75, 150 and 300mg dm-3 of N of deep litter, as well as an additional treatment with ammonium sulfate, with a dosage of 150mg dm-3 of N. After 45 days, corn plants were harvested in order to evaluate the total dry weight and nutrient concentrations of their aerial parts. Dry matter increases were found with more application of deep litter. Regarding control fertilization, the use of increasing dosages of deep litter allowed accumulation of K, reduced the availability of P, Ca, Mg, Zn and B and did not alter the concentrations of N, Cu, Fe and Mn.

O objetivo deste trabalho foi avaliar os fluxos de energia de um sistema comercial de produção de suínos em cama sobreposta da fase de terminação, localizado em Juiz de Fora - MG. Para tanto, realizou-se estudo de eficiência energética, por meio do acompanhamento de um lote de animais, durante o período de 94 dias. Quantificou-se o coeficiente energético de cada componente envolvido no processo de produção e determinaram-se as matrizes de consumo energético nas formas de ração, energia elétrica, leitões, material usado como cama, mão de obra, equipamentos, instalações, produção de suínos vivos, e produção de adubo orgânico (cama sobreposta de suíno). Da energia direta de entrada, 80,57% correspondem à ração, 11,90% à serragem e 6,76% aos leitões. Da energia de saída, 53,45% referem-se aos suínos para abate e 46,55% ao adubo orgânico (cama sobreposta de suíno). Pelos resultados obtidos, pode-se concluir que o sistema de produção em questão se enquadrou nas características de um agroecossistema industrial, altamente especializado, importando grande parte da energia consumida no processo de produção e apresentando eficiência energética de 41%.

The aim of this work was to evaluate the energy flows of a commercial production system of swine deep bed in its finishing phase, located in Juiz de Fora, in the State of Minas Gerais, Brazil. Thus, an energy efficiency study was carried out by monitoring a lot of animals, during a 94-day period. The energy rate of each compound involved in the production process was quantified and the matrixes of energy consumption were determined in the form of animal feeding, electrical energy, piglets, material used as deep bed, human labor, equipment, swine buildings, production of alive swine for slaughter, organic fertilizer production (swine deep bed or swine deep litter). From the direct input energy, 80.57% correspond to animal feeding, 11.90% to pigs for slaughter and 6.76% to piglets, while from the energy output 53.45% correspond to the terminating swine and 46.55% to organic fertilizer (swine deep bed). By the results obtained, we can conclude that such production system has corresponded to an industrial and highly specialized agro ecosystem, importing a great part of the energy consumed in the production process, with 41% of energy efficiency.

A área superficial (AS) de aves é um importante parâmetro nos cálculos de transferência de calor e massa. Aproximações ópticas, tal como a técnica de moiré (MT), são não destrutivas, o que resulta em ganhos de precisão e velocidade, e preservam a integridade do objeto. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver e validar um novo protocolo para estimativa da AS de frangos de corte com base na MT. Sessenta e seis frangos da linhagem Ross (vinte e sete machos e trinta e nove fêmeas, com idades abrangendo toda a fase de criação) foram usados neste estudo. As dimensões (comprimento, largura e altura) e a massa corporal dos frangos de corte, aleatoriamente selecionados, foram avaliadas em laboratório. As aves foram iluminadas por uma fonte de luz, e grades foram projetadas sobre as aves para permitir que as suas formas fossem determinadas e gravadas. Em seguida, a pele e as penas das aves foram removidas para permitir que a AS fosse determinada da maneira convencional. Estas medições foram usadas para a calibração e a validação. A MT para análise de imagens foi confiável para avaliar a forma tridimensional e a AS de frangos de corte. Esta técnica, não invasiva e não destrutiva, é uma boa alternativa em relação aos métodos destrutivos convencionais.

Surface area (SA) of poultry is an important parameter for heat and mass transfer calculations. Optical approaches, such as the moiré technique (MT), are non-destructive, result in accuracy and speed gains, and preserve the object integrity. The objective of this research was to develop and validate a new protocol for estimating the surface area (SA) of broiler chickens based on the MT. Sixty-six Ross breed broiler chickens (twenty-seven male, thirty-nine female, ages spanning all growth phases) were used in this study. The dimensions (length, width and height) and body mass of randomly selected broiler chickens were evaluated in the laboratory. Chickens were illuminated by a light source, and grids were projected onto the chickens to allow their shape to be determined and recorded. Next, the skin and feathers of the chickens were removed to allow SA to be determined by conventional means. These measurements were then used for calibration and validation. The MT for image analysis was a reliable means of evaluating the three-dimensional shape and SA of broiler chickens. This technique, which is neither invasive nor destructive, is a good alternative to the conventional destructive methods.

O presente trabalho teve o objetivo de avaliar o uso da ardósia na construção de celas de maternidade, sendo monitoradas 12 matrizes e 139 leitões em celas confeccionadas de alvenaria e ardósia (tratamentos). Imagens digitais foram avaliadas por meio de dois etogramas. As variáveis ambientais foram registradas às 9 h e 15 h. O desempenho dos leitões foi determinado pelo peso ao nascimento e à desmama, ganho de peso diário e final. Na cela de alvenaria, os leitões passaram menos tempo mamando (25,62%) e mais no escamoteador (38,91%) que aqueles mantidos na cela de ardósia (29,22% mamando e 24,90% no escamoteador). As variáveis ambientais e os índices de conforto mostraram que o microclima na cela de ardósia apresentou-se mais confortável aos leitões, enquanto aquele em alvenaria foi mais confortável às matrizes. Os leitões mantidos nas celas de alvenaria apresentaram ganho de peso diário semelhante aos alojados em celas de ardósia (P<0,05). Os comportamentos das matrizes foram semelhantes em ambos os tipos de cela, apresentando maior frequência do comportamento "deitado". A ardósia pode ser uma alternativa vantajosa à alvenaria na construção de celas no setor de maternidade para suínos, por apresentar maior impermeabilidade, facilidade de limpeza e desinfecção.

It was aimed with the present study to evaluate the use of slate in the construction of farrowing stalls. Twelve sows and one hundred thirty nine piglets were monitored in cell built with masonry and slate (treatments). Digital images were evaluated through two ethogram. The environmental variants were evaluated at 9 am and 3 pm. The piglets' performance was determinated by birth and weaning weights, and daily and final weight gains. At the masonry cell the piglets spent less time nursing (25.62%) and more in the creep (38.91%) than those kept in the slate cell (29.22% nursing and 24.90% in the creep). And the environmental variants and comfort index showed that the microclimate into the slate cell was more comfortable to piglets, while that around the masonry was more comfortable to sows. The piglets kept in the masonry cell presented daily weight gain similar to the ones housed in the slate cell (P <0.05). The sows' behaviors were similar in both types of cell, showing higher frequency of the "laying" behavior. Slate can be an advantageous alternative to masonry construction of cell in the field of farrowing housing for swine, due to its higher impermeability, easy for cleaning and disinfection.

A recuperação da topografia de ovos por meio de análise de imagens digitais permite, de forma não destrutiva, a estimativa das massas da gema, da clara, da casca e totais, que são produtos amplamente utilizados na esfera industrial. O presente trabalho buscou desenvolver uma metodologia para a recuperação da forma tridimensional de ovos por meio de análise de imagens, em especial usando a técnica de moiré. Foram utilizados ovos de diferentes tamanhos, classificados em: XL (mais de 73 g), L (63 a 73 g), M (53 a 63 g) e S (até 53 g). Em cada teste realizado em laboratório, um ovo, aleatoriamente selecionado, foi iluminado com a projeção de grades, e as imagens foram capturadas e processadas para a obtenção da forma tridimensional do objeto pela técnica de moiré (TM). As dimensões dos seus eixos principais foram medidas por meio de um paquímetro, sendo usadas como referência para calibração da TM. Equações empíricas foram ajustadas para a correção das dimensões, apresentando coeficiente de determinação de 0,961; 0,955 e 0,988. A TM mostrou-se adequada para a recuperação da topografia de ovos, proporcionando erros menores ou iguais a 5,47%, com a clara necessidade de uma calibração independente, nas três dimensões, e sem a necessidade de usar um objeto calibrador.

The recovery of the topography of eggs using digital images analysis allows the prediction with a non-destructive and with a non-contact way of the egg mass, yolk, egg white, and eggshell, which are products widely used in the industrial sphere. The present research seeks to develop a methodology to recovery the tridimensional shape of eggs through image analysis, in particular by the moiré technique with the proposition of an independent calibration. For the accomplishment of this research, eggs of different sizes classified in XL (more than 73g), L (63 to 73g), M (53 to 63 g), and S (until 53 g) were used. In each test realized at the laboratory, one egg, randomly selected was illuminated with the projection of grids and the images were taken and processed to obtain the tridimensional shape of the object by moiré technique (TM). The dimensions of its main axes were measured by means of a caliper rule, being used as a reference for the TM calibration. Empirical equations were adjusted for the correction of the dimensions, presenting coefficient of determination of 0.961, 0.955, and 0.988. TM showed to be adequate for recovering the egg topography providing errors smaller or equal to 5.47%, with a clear demand of an independent calibration in the three dimensions, and without any standard object.

A presente pesquisa teve o objetivo de avaliar e espacializar as variáveis termoacústicas e de iluminância no interior de um galpão comercial, com sistema de ventilação convencional e resfriamento evaporativo, destinado à produção de frangos de corte. Os frangos de corte Hybro foram alojados em um galpão subdividido em três regiões (refugos, fêmeas e machos), sendo criados a uma densidade aproximada de 20 aves m-2. O ambiente produtivo foi avaliado por meio do índice de conforto térmico, nível de ruído e de iluminância. Mapas de distribuição espacial destas variáveis foram gerados para o interior do galpão, usando o método da krigagem. Com base nos resultados, pode-se concluir que as aves, de forma geral, estiveram submetidas a condições ambientais inadequados à criação nos horários mais quentes do dia. Porém, verificou-se o potencial de exploração do sistema de resfriamento evaporativo. A espacialização das variáveis relacionadas ao ambiente produtivo proporciona a obtenção de informações mais detalhadas sobre o sistema estudado.

The goal of this study was to evaluate and map the thermo-acoustic and the luminance variables inside of a commercial broiler chicken house equipped with conventional ventilation and misting system. Hybro breed broiler chickens were lodged in three regions (refuse, female and male), at a density of approximately 20 birds m-2. The productive environment was evaluated by the black-globe humidity index, relative humidity, air velocity, noise level and luminance. Spatial distribution maps of these variables were generated inside the broiler house using the kriging method. Based on the results, it was concluded that, in general, broiler chickens were subjected to inadequate environmental conditions during the hottest period of the day; however, the exploration potential for using evaporative cooling systems was verified. The spatial profile of the variables related to the productive environment provide for the attainment of more detailed information about the studied system.

A área superficial de frangos de corte é importante parâmetro de entrada em modelos de transferência de calor e massa. Dessa forma, o presente trabalho teve o objetivo de desenvolver e validar modelo matemático empírico para estimar a área superficial (As) de frangos de corte. Para a realização desta pesquisa, foram utilizadas 84 aves de corte da linhagem Ross, sendo 37 machos e 47 fêmeas, com animais abrangendo todo o período da fase de criação. Em cada teste realizado em laboratório, uma ave, aleatoriamente selecionada, teve as suas dimensões (comprimento, largura e altura) e massa corporal avaliadas. A pele com penas da ave foi retirada para a determinação da As. Parte dos dados foi usada para ajuste da equação para a determinação da As e parte para a validação. Os resultados mostraram que a equação empírica para a determinação da As é estatisticamente significativa (P<0,0001) e apresenta coeficiente de determinação (r²) de 0,9886, sendo posteriormente validada pelo teste t (P>0,05).

Surface area (As) of poultry is an important input parameter in heat and mass transfer calculation; thus, it was aimed with the present work to develop and to validate an empirical model to estimate the broiler chicken's surface area. Eighty four Ross broiler chickens were used in this research, thirty seven male and forty seven female, with body masses during all growth phase. In the laboratory, each randomly selected chicken had its dimensions (length, width and height) and body mass evaluated. The chicken skin with feathers was taken off to determine As. Portion of the data was used to fit the equation to estimate the surface area and another portion was used to validate it. Results showed that the empirical equation to determine As was statically significant (P<0.0001) and it presented a coefficient of determination of 0.9886, being subsequently validated via t test (P>0.05).