Economic analysis of the risk of replacing corn grains (Zea mays) with pearl millet grains (Pennisetum glaucum) in the diet of feedlot cattle / Análise econômica do risco da substituição de grãos de milho (Zea mays) por grãos de milheto (Pennisetum glaucum) na dieta de bovinos confinados

ABSTRACT: The goal of the present study was to assess the economic viability relating to the risk of replacing corn with pearl millet in diets with 80% concentration for feedlot cattle confined for 89 days. Replacement levels were: 0, 33, 66, and 100%. The risk was estimated using Monte Carlo simulation, Spearman's rank correlation test between input variables, stochastic dominance, and analysis of sensitivity. The expected average values ± standard deviation for net present value (R$/animal) were ± 71.74 ± 283.32, 91.23 ± 285.18, 196.05 ± 273.79, and 223.80 ± 267.96 for diets containing 0, 33, 66, and 100% of pearl millet, respectively. The probability of ≥0 net present value was 63.4, 66.1, 78.4, and 82.4%, respectively. The net present values were statistically different (P<0.05), and the higher levels dominated the lower values. The items that most influenced the net present values were, in descending order, prices of unfinished and finished cattle, initial and final weights, prices of concentrate and forage, concentrate and forage consumption. Based on the results of the simulation, diet of 100% pearl millet exhibited the best economic viability.

RESUMO: O objetivo do estudo foi avaliar a viabilidade econômica relacionada ao risco da substituição de milho por milheto em dietas com 80% de concentrado no confinamento de bovinos por 89 dias. Os níveis de substituição foram: 0, 33, 66 e 100%. O risco foi estimado usando simulação de Monte Carlo, correlação de Spearman entre as variáveis ​​de entrada, dominância estocástica e análise de sensibilidade. Os valores médios esperados ± desvio padrão para o valor presente líquido (R$/animal) foram de ± 71,74 ± 283,32, 91,23 ± 285,18, 196,05 ± 273,79 e 223,80 ± 267,96 para dietas contendo 0, 33, 66 e 100% de milheto, respectivamente. A probabilidade de valor presente líquido ≥0 foi de 63,4, 66,1, 78,4 e 82,4%, respectivamente. Os valores presentes líquidos foram estatisticamente diferentes (p<0,05), e os níveis mais elevados dominaram os valores mais baixos. Os itens que mais influenciaram os valores presentes líquidos foram, em ordem decrescente, os preços de bovinos não terminados e acabados, pesos inicial e final, preços de concentrado e forragem, consumo de concentrado e forragem. Com base nos resultados da simulação, a dieta de 100% de milheto mostrou a melhor viabilidade econômica.

Stochastic simulation of the economic viability of feedlot finishing steers slaughtered at different weights in southern Brazil / Simulação estocástica da viabilidade econômica da terminação de novilhos em confinamento abatidos com diferentes pesos no sul do Brasil

The objective of this study was to evaluate the use of stochastic simulations in decision-making regarding the economic viability of feedlot finishing Charolais steers slaughtered at different weights (420, 460 or 500 kg live weight). Monte Carlo simulation was used, with or without Spearman correlation, to evaluate the risk associated with random input variables, and to compare the curves of pairs of slaughter weights by stochastic dominance. The financial indicator net present value (NPV) was the output variable. The expected means and standard deviations for the slaughter weights of 420, 460 and 500 kg were USD 28.77 ± 53.90; USD 36.27 ± 57.22 and USD 54.60 ± 66.74 for simulation with correlation, and USD 28.75 ± 96.15; USD 36.17 ± 103.11 and USD 54.53 ± 111.96 for simulation without correlation. The simulations without correlation were found to overestimate the standard deviation by 75% compared to simulations performed in addition to correlation analysis. The correlation between random input variables should be prioritized, as this resulted in better estimates of risk associated with investment. For all simulated situations, the lowest slaughter weights dominated the largest, according to the first- and second-order stochastic dominance criteria. For the simulation with correlation, the probability of NPV 0 was 29.4, 24.4 and 19.4% for slaughter weights of 420, 460 and 500 kg, respectively. Interpretation of these simulations allowed classification of feedlot technology as high risk, with a high probability of economic loss.

O objetivo deste estudo foi avaliar o uso de simulação estocástica na tomada de decisão sobre a viabilidade econômica da terminação em confinamento de novilhos Charolês abatidos com diferentes pesos (420, 460 ou 500 kg de peso vivo). O método de Monte Carlo foi utilizado para avaliar-se o risco com o uso ou não de correlação de Spearman entre as variáveis aleatórias de entrada, e comparar as curvas de pesos de abate pela dominância estocástica. O indicador financeiro Valor Presente Líquido - VPL foi a variável de saída. As médias esperadas e respectivos desvios padrão para os pesos de abate de 420, 460 e 500 kg foram de USD 28,77 ± 53,90; USD 36,27 ± 57,22 e USD 54,60 ± 66,74 para simulação com correlação e USD 28,75 ± 96,15; USD 36,17 ± 103,11 e USD 54,53 ± 111,96 para simulação sem correlação. As simulações sem o uso de correlação superestimaram o desvio padrão na ordem de 75%, em relação as simulações com uso de correlação. O uso da correlação entre variáveis aleatórias de entrada deve ser priorizado, pois resulta em melhores estimativas do risco associado ao investimento. Em todas as situações simuladas, os menores pesos de abate dominaram os maiores, de acordo com o critério de primeira e segunda ordem de dominância estocástica. Na simulação com correlação, a probabilidade de NPV0 foram 29,4; 24,4 e 19,4%, respectivamente, para pesos de abate de 420, 460 e 500 kg. A interpretação das simulações permitiu classificar a tecnologia de confinamento como de alto risco, com alta probabilidade de perda econômica.

Stochastic simulation of the economic viability of feedlot steers fed with different proportions of concentrate / Simulação estocástica da viabilidade econômica do confinamento de novilhos alimentados com diferentes proporções de concentrado

The economic viability of feedlot zebu bulls, slaughtered at 450 kg after 90 days of feeding with diets consisting of different proportions of concentrate in dry matter (40, 60 or 80%), was estimated using Monte Carlo simulations, with or without the inclusion of Spearman rank correlations among random input variables, stochastic dominance (DOM) and sensitivity analysis (SENS). The roughage used was chopped sugar cane. Cash flow with indicators of performance, and probability distributions of all items of cost and revenue (from 2003 to 2014), were used to stimulate net present value (NPV), the financial indicator. Latin hypercube sampling and a Mersenne Twister random number generator were employed for the simulation with 2000 interactions. The risk was found to be more accurately estimated when correlations between random input variables were included (probability of NPV 0 ± standard deviation was 35 ± 166.05% and 31 ± 139.75% for the simulation without and with correlation, respectively). Considering this result, DOM and SENS were only carried out including these correlations. The expected value for NPV was similar between the different levels of concentrate (average USD -62/animal and NPV 0 of 33%) according to DOM analysis of simulations including correlations. From the SENS analysis, the final weight, finished cattle price, feeder cattle price and initial weight were the items with the greatest influence on NPV, regardless of the level of concentrate used, followed by intake and the cost-related items of diet and minimum rate of attractiveness. Based on the results obtained by simulation, the direct benefit of feedlot could be classified as high risk, suggesting the increased use of Monte Carlo simulation for decision-making.

Estimou-se o risco da viabilidade econômica do confinamento de bovinos zebuínos abatidos com 450 kg após 90 dias de alimentação, com dietas com diferentes proporções de concentrado na matéria seca (40, 60 ou 80%), utilizando simulação de Monte Carlo associado ou não com o uso de correlação de Spearman entre as variáveis aleatórias de entrada, dominância estocástica (DOM) e análise de sensibilidade (SENS). O volumoso utilizado foi cana-deaçúcar picada. Para a simulação do indicador financeiro Valor Presente Líquido (VPL), foi utilizado fluxo de caixa com indicadores de desempenho e distribuição de probabilidade de todos os itens de custos e receitas (anos de 2003 a 2014). Amostragem de Hipercubo Latino e gerador de números aleatórios Mersenne Twister foram utilizados para a simulação com 2.000 interações. O risco foi estimado com maior precisão incluindo correlações entre variáveis aleatórias de entrada (probabilidades de VPL 0 ± desvio padrão foram 35 ± 166,05% and 31 ± 139,75% para a simulação com e sem correlação, respectivamente). A partir deste resultado, DOM e SENS foram realizadas apenas com correlação entre variáveis aleatórias de entrada. O valor esperado para VPL foi semelhante entre os diferentes níveis de concentrado (média de USD -62 / animal e VPL 0 de 33%), de acordo com a análise de DOM das simulações com correlação. Na SENS, independentemente do nível de concentrado usado, o peso final, os preços do boi gordo e magro e peso inicial foram os itens mais importantes a influenciar o VPL, seguido de consumo da dieta, preços da dieta e taxa mínima de atratividade. Com base nos resultados de simulação, poderia ser classificado o benefício direto de confinamento como de alto risco, sugerindo a expansão dos estudos com uso da técnica de simulação de Monte Carlo na tomada de decisões.

Financial indicators to evaluate the economic performance of feedlot steers with different slaughter weights / Indicadores financeiros na avaliação do desempenho econômico do confinamento de novilhos com diferentes pesos de abate

ABSTRACT: The objective of this study was to evaluate various financial indicators, estimated deterministically (considering historical quotes twelve consecutive years - 2003 to 2014), on the economic feasibility of finishing steers commercialized with different weights, using the simulation technique. Performance data steers were simulated with average initial weight of 350kg, fed in feedlot and slaughtered with 410, 440, 470, 500, 530, 560 and 590kg. The feeding period varies from 46 to 185 days, respectively. Based in various economic indicators, the viability of the investment decreased linearly according to the increase in slaughter weight. The coefficient of simple linear regression and means from lowest to highest slaughter weight were, respectively: net present value (-0.538 and R$ 67.37, R$ 65.28, R$ 32.14, R$ -7.34, R$ 8.01, R$ -12.38, R$ -23.41); index benefit: cost (-0.0003 and R$ 1.042, R$ 1.039, R$ 1.014, R$ 1.006, R$ 1.003, R$ 0.995, R$ 0.991); additional return on investment (-0.009 and 1.38, 1.29, 0.35, 0.11, 0.05, -0.08, -0.13% per month); internal rate of return (-0.009 and 2.21, 2.10, 1.28, 0.80, 0.93, 0.78, 0.73% per month). Feedlot use as termination option to obtain the direct benefits of this technology is an alternative investment with low economic return.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar diversos indicadores financeiros estimados de forma determinística (considerando cotações históricas de doze anos consecutivos - 2003 a 2014) na viabilidade econômica da terminação de novilhos em confinamento, comercializados em diferentes pesos, utilizando a técnica de simulação. Foram simulados dados de desempenho de novilhos com peso médio inicial de 350kg, alimentados em confinamento para serem abatidos com 410, 440, 470, 500, 530, 560 e 590kg. O período de alimentação variou de 46 a 185 dias, respectivamente. Baseada em vários indicadores, a viabilidade do investimento diminuiu linearmente de acordo com o aumento do peso. O coeficiente de regressão linear simples e as médias do menor para o maior peso de abate foram, respectivamente: valor presente líquido (-0,538 e R$ 67,37, R$ 65,28, R$ 32,14, R$ -7,34, R$ 8,01, R$ -12,38, R$ -23,41); índice benefício: custo (-0,0003 e R$ 1,042, R$ 1.039, R$ 1,014, R$ 1,006, R$ 1,003, R$ 0,995, R$ 0,991); retorno adicional sobre o investimento (-0,009 e 1,38, 1,29, 0,35, 0,11, 0,05, -0,08, -0,13% a.m.); taxa interna de retorno (-0,009 e 2,21, 2,10, 1,28, 0,80, 0,93, 0,78, 0,73% a.m.). O uso do confinamento como opção de terminação, visando obter os benefícios diretos desta tecnologia, representa a alternativa de investimento com baixo retorno econômico.

Productive efficiency of cows primiparous aberdeen angus of the body size and milk production levels / Eficiência produtiva de vacas primíparas aberdeen angus de diferentes tamanhos corporais e níveis de produção de leite

Assessment of the productive efficiency of 30 primiparous Aberdeen Angus cows of different body sizes, classified at calving as heavy (375±10.5 kg) or light (283±7.7 kg), and different total milk-yield levels, classified as high (868±24.5 kg) or low (547±18.3 kg). Heavy cows were superior in weight at calving and weaning, but there were no differences in milk yield and weight at birth and weaning of calves. Heavy cows were less efficient than light cows in the production of kilograms of calves per 100 kg of cows at calving and at weaning. High milk producing cows were heavier at calving and had heavier calves at birth and weaning, but did not differ between the milk-yield levels for the variation in daily weight. The variation in daily weight of the calves was greater from high-producing cows. High milk producing dairy beef cows were more efficient at weaning, and their calves required less milk to produce one kilogram of live weight.

Objetivou-se avaliar a eficiência produtiva de 30 vacas primíparas Aberdeen Angus, de diferentes tamanhos corporais, classificadas ao parto em pesadas (375±10,5 kg) ou leves (283±7,7 kg) e diferentes produções totais de leite, classificadas em alta (868±24,5 kg) ou baixa produção (537±18,3 kg). Vacas pesadas foram superiores no peso ao parto e ao desmame sem diferença na produção de leite e no peso ao nascimento e desmame dos bezerros. Vacas pesadas foram menos eficientes na produção de quilograma de bezerros por 100 kg de vacas ao parto e ao desmame. Vacas de alta produção de leite foram mais pesadas ao parto, bem como produziram bezerros mais pesados ao nascer e ao desmame, porém não diferiram entre os níveis de produção de leite na variação diária de peso. A variação diária de peso dos bezerros foi superior nos filhos de vacas de altas produções de leite. Vacas de alta produção de leite foram mais eficientes ao desmame e seus bezerros necessitaram de menor quantidade de leite para produzir um quilo de peso vivo.

Performance of beef cows of different genetic groups in natural and cultivated pastures / Pastagens naturais e cultivadas no desempenho de vacas de corte de diferentes grupos genéticos

The objective was to assess the performance of 96 pregnant cows of the genetic groups (GG) Charolais (C), Nellore (N), ½ CN and ½ NC, subjected to the following treatments: kept exclusively in natural pastures (NP) throughout the experimental period; kept in cultivated pastures (CP) from July 15 to Setp 15 (CPNP) or from Sept 15 to Nov 15 (NPCP) and the remainder of the experimental period in NP. The weight at the end of the first grazing period (Sept 15) was higher for the CPNP cows than those of the NPCP and NP. The weight at the end of the second period (Nov 15) was 456, 428 and 392 kg respectively for NPCP, CPNP and NP. At calving, the heaviest cows were the CPNP, followed by the NPCP and the NP. At weaning, 90 days postpartum, the heaviest were the NPCP, followed by the CPNP and NP. Nelore cows were less heavy in all evaluations, followed by C, with the F1s' weight higher than the purebreds. The grazing sequences did not affect the percentages of the cows in estrus and pregnancy, but did influence the invervals between calving and first estrus postpartum (ICE). The GG influenced the rate of cows in estrus, pregnant and the ICE which was lower in the F1 (103 days), followed by the C (109 days) and had the largest interval N (119 days). The grazing sequences affect the average daily weight gain (ADG) of calves until weaning at 90 days of age. The GG of the calf affected the ADG at to 210 days.

Objetivou-se determinar o desempenho de 96 vacas prenhas dos grupos genéticos (GG) Charolês (C), Nelore (N), ½ CN e ½ NC, submetidos aos seguintes tratamentos: mantidas exclusivamente em pastagens naturais (PN) durante todo o período experimental; mantidas em pastagens cultivadas (PC) a partir de 15 de julho a 15 de setembro (PCPN) ou a partir de 15 de setembro a 15 de novembro (PNPC) e o restante do período experimental em PN. O peso no final do primeiro período de pastejo (15 de setembro) foi maior para as vacas PCPN que as do PNPC e PN. O peso no final do segundo período (15 de novembro) foi de 456, 428 e 392 kg, respectivamente, para PNPC, PCPN e PN. No parto as vacas da PCPN foram mais pesadas, seguidas pela PNPC e a PN. Ao desmame 90 dias de pós-parto o grupo mais pesado era de vacas da PNPC, seguido pelo PCPN e PN. Vacas N foram menos pesadas em todas as avaliações, seguidas pelas C, com o peso dos F1s maior do que os puros. As seqüências de pastagem não afetaram os percentuais de vacas em cio e prenhes, mas influenciou os intervalos entre partos e pós-parto ao primeiro cio (IPC). O GG influenciou a taxa de vacas em estro, prenhes e IPC que foi menor nas F1 (103 dias), seguidas das C (109 dias) e as N tiveram o maior intervalo (119 dias). As sequencias de pastejo influenciaram o ganho de peso médio diário (GMD) de bezerros até a idade do desmame aos 90 dias de idade. O GG do bezerro afetou a GMD até os 210 dias.

Predictive efficiency of distinct color image segmentation methods for measuring intramuscular fat in beef / Eficiência preditiva de distintos métodos de segmentação da cor de imagem para mensurar a gordura intramuscular na carne bovina

Intramuscular fat (IMF) influences important quality characteristics of meat, such as flavor, juiciness, palatability, odor and tenderness. Thus, the objective of this study was to apply the following image processing techniques to quantify the IMF in beef: palette; sampling, interval of coordinates; black and white threshold; and discriminant function of colors. Thirty-five samples of beef, with a wide range of IMF, were used. Color images were taken of the meat samples from different muscles, with variability in the IMF content. The IMF of a thin cross-section meat was determined by chemical lipid extraction and was predicted by image analysis. The chemical method was compared with the image analysis. The segmentation procedures were validated by the adjustment of a linear regression equation to the series of values that were observed and predicted, as well as the regression parameters evaluated by the F-test. The predictive power of these approaches was also compared by residual analysis and by the decomposition of the mean square deviations. The results showed that the discriminant function was the best color segmentation method to measure intramuscular fat via digital images, but required adjustments in the prediction pattern.

A gordura intramuscular (GIM) influencia importantes características qualitativas da carne, tais como: sabor, suculência, palatabilidade, odor e maciez. Assim, objetivou-se aplicar diferentes técnicas de processamento de imagem para quantificar a GIM na carne bovina: paleta, amostragem, intervalo de coordenadas, limiar de preto e branco e função discriminante de cores. Foram utilizadas 35 amostras de bifes com uma ampla gama de GIM. Foram capturadas imagens coloridas das amostras de carne de diferentes músculos com uma variabilidade no conteúdo de GIM. A gordura intramuscular da secção transversal e fina de carne foi determinada por extração química dos lipídios e predita por análise de imagem. O método químico foi comparado com a análise de imagem. Os procedimentos de segmentação foram validados pelo ajustamento de uma equação de regressão linear na série de valores observados e preditos e os parâmetros da regressão avaliados pelo teste F. O poder preditivo destas aproximações também foi comparado por meio de análise residual e pela decomposição do quadrado médio dos desvios. Os resultados mostraram que a função discriminante foi o melhor método de segmentação da cor para mensurar a gordura intramuscular via imagem digital, mas necessita de ajustes no padrão de predição.

Deterministic economic analysis of feedlot Red Angus young steers: slaughter weights and bonus / Análise econômica determinística do confinamento de novilhos Red Angus superjovens: pesos de abate e bonificações

The joint analysis of indicators of the investment project is very relevant in making decisions, resulting in more consistent information regarding risk assessment and its confrontation with the possibility of return. This research aimed to evaluate the economic feasibility of Red Angus young steers finished in feedlot, slaughtered at 340, 373, 396 or 430kg with use of various financial indicators, marketed with or without bonus. The purchase of feeder cattle and feeding were variable costs with a higher share in the total cost. In the analysis with bonus, the regression analysis to gross margin, net margin, net present value, benefit:cost index and additional return on investment showed quadratic behavior, with the point of maximum at 406kg (R$ 185.17), 406kg (R$ 161.76) , 393kg (R$ 128.29), 392kg (1.12), 392kg (11.98%), respectively. In the analysis without bonus, gross margin and net margin showed a quadratic response (346kg, with R$ 110.31 and R$ 86.90, respectively), while for the other indicators, there was a linear reduction as an increase in slaughter weight.

A análise conjunta de indicadores do projeto de investimento é muito relevante na tomada de decisões, resultando em informações mais consistentes da avaliação do risco e seu confronto com a possibilidade de retorno. Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade econômica da terminação de novilhos Red Angus superjovens em confinamento, abatidos com 340, 373, 396 ou 430kg, com uso de diversos indicadores financeiros, comercializados com ou sem bonificação. A compra dos bois magros e a dieta foram os custos variáveis ​​com maior participação no custo total. Na análise com bonificação, a análise de regressão para margem bruta, margem líquida, valor presente líquido, índice benefício:custo e retorno adicional sobre o investimento demonstrou comportamento quadrático, com ponto de máxima aos 406kg (R$ 185,17), 406kg (R$ 161,76), 393kg (R$ 128,29), 392kg (1,12), 392kg (11,98%), respectivamente. Na análise sem bonificação, margem bruta e margem líquida apresentaram comportamento quadrático (346kg, sendo de R$ 110,31 e R$ 86,90, respectivamente), enquanto que, para os demais indicadores, houve redução linear, conforme aumento no peso de abate.

Qualidade da carne de novilhos Charolês confinados e abatidos com diferentes pesos / Meat quality of Charolais steers slaughtered with different weights

Foi comparada a qualidade da carne de 18 novilhos de corte Charolês, com trinta meses de idade, alimentados durante diferentes períodos e abatidos com diferentes pesos: T1 = 421 kg; T2 = 461 kg; e T3 = 495kg. O marmoreio, a coloração e a textura da carne não diferiram entre os tratamentos. Os animais do T1, apresentaram carne com maior perda ao descongelamento (8,1%) em relação a proveniente dos animais do T2 e T3 (4,8 e 5,1%, respectivamente). No entanto, durante a cocção, a carne do T2, apresentou maior perda em relação à carne do T3. Não verificou-se diferença estatística para maciez da carne, tanto na análise sensorial (painel de degustadores) como na análise instrumental (WB-Shear). Os animais abatidos com maior peso apresentaram carne com maior suculência e palatabilidade.

Meat quality of eighteen Charolais steers, 30 months old, feedlot finished with different slaughter weights: T1 = 421 kg; T2 = 461 kg; and T3 = 495kg was evaluated. Meat marbling, color and texture did not differ among treatments. T1 meat showed higher thawing losses (8.1%) than T2 and T3 meat (4.8 and 5.1%, respectively), while cooking losses were higher in T2 meat than for T3. No statistical difference was observed among treatments for meat tenderness (panel or WB-Shear). Meat of higher slaughter weight steers was juicier and had better flavor.