Modelagem e previsão do consumo de água em suínos de engorda usando média móvel autorregressiva com parâmetros externos

Por que o uso de água no galpão importa

Em granjas suínas modernas, um fornecimento constante de água limpa é tão vital quanto a ração. Quando os porcos de repente bebem mais ou menos do que o habitual, isso pode ser um sinal precoce de doença, estresse térmico ou problemas na instalação. Este estudo acompanhou quanto água os suínos em crescimento consumiam hora a hora durante três anos e construiu uma ferramenta matemática capaz de prever como é o consumo “normal”. Uma vez conhecido esse padrão normal, produtores e veterinários podem identificar problemas mais cedo e manejar os animais de forma mais humana e eficiente.

Observando os porcos beberem ao longo do dia

A pesquisa foi realizada em uma grande granja comercial no nordeste da Espanha que cria porcos de cerca de 23 a 110 quilos. Medidores de água registraram quanto fluía para cada galpão a cada hora, enquanto sensores monitoravam temperatura, umidade, gases como amônia e a fase do período de engorda dos animais. Após remover leituras relacionadas à limpeza e resfriamento, bem como erros óbvios dos sensores, a equipe analisou 30 séries temporais separadas cobrindo cinco lotes de suínos em seis galpões, totalizando mais de 77.000 observações horárias.

Ritmos diários e necessidades crescentes

O consumo de água dos porcos mostrou um claro ritmo diário. A maior parte da água foi consumida durante o dia, com dois picos principais: um pela manhã e outro no fim da tarde, e muito pouco consumo durante a noite. Ao longo das semanas de engorda, o uso diário de água por porco aumentou de cerca de 2–3 litros para aproximadamente 8 litros, refletindo seu crescimento. O padrão também variou com as estações. Em meses quentes, os porcos apresentaram um pico matinal mais acentuado e um aumento geral mais abrupto no consumo de água, enquanto em meses frios o pico inicial foi muito mais fraco. Essas observações confirmam que tanto o tamanho corporal quanto o ambiente influenciam como e quando os porcos bebem.

Transformando padrões em uma ferramenta preditiva

Para converter essas regularidades em uma ferramenta prática de previsão, os autores usaram um modelo de séries temporais conhecido como ARMAX. Em termos simples, o modelo aprende como o consumo atual de água depende das horas anteriores (o ritmo interno do lote), de flutuações randômicas de curto prazo e de influências externas como a temperatura externa e a qualidade do ar no galpão. Eles também adicionaram termos matemáticos que capturam o ciclo diário, semelhante a combinar ondas simples para reconstruir um padrão repetitivo. O modelo foi treinado com a maior parte dos dados e depois testado nos lotes restantes para avaliar quão bem poderia prever o consumo horário de água em curto prazo.

Quão bem funcionaram as previsões

O modelo ARMAX final reproduziu com sucesso tanto o aumento de longo prazo no consumo de água à medida que os porcos cresciam quanto os ciclos diários de sobe e desce. Quando o modelo gerou previsões, a maioria dos valores observados ficou dentro das bandas de previsão de 95%, e verificações estatísticas não mostraram estrutura residual importante nos erros. As influências externas mais fortes foram a temperatura externa e a amônia, juntamente com o dia do período de engorda. Condições quentes tendiam a elevar os níveis de consumo, enquanto o papel da amônia provavelmente refletia mudanças mais amplas na ventilação e na qualidade do ar do galpão. Uma limitação foi que o modelo subestimou o primeiro pico diário, provavelmente porque havia menos lotes de época quente nos dados de treinamento.

O que isso significa para fazendas e cuidado animal

Para um leitor leigo, o resultado-chave é que os porcos têm uma “impressão digital” de consumo confiável que depende da hora do dia, do estágio de crescimento e do clima. Os autores demonstram que essa impressão pode ser capturada em um modelo que prevê quanto de água os porcos deveriam consumir a cada hora em condições normais. Uma vez que tal modelo esteja implementado em uma fazenda, desvios súbitos do padrão esperado podem indicar estresse térmico, doenças, falhas de equipamento ou outros problemas de bem‑estar antes que se tornem graves. Embora este estudo tenha se concentrado em uma única granja, ele aponta para um futuro em que dados rotineiros de sensores e análises inteligentes ajudam produtores a manter animais mais saudáveis e a produção mais sustentável.

Citação: Marroco, M., Fernández-Fontelo, A., Segalés, J. et al. Modeling and predicting water consumption in fattening pigs using autoregressive moving average with external parameters. Sci Rep 16, 10027 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40343-7

Palavras-chave: consumo de água em suínos, pecuária de precisão, modelagem de séries temporais, monitoramento do bem‑estar animal, condições ambientais da fazenda