Acidificação do solo sob fertilização nitrogenada de longo prazo em campo nativo com introdução de azevém

Native pastures are very important food sources for bovine and sheep production in the Pampa biome. Ryegrass introduction and nitrogen fertilization are alternatives aimed at a more sustainable intensification of livestock production. The objective of this study was to evaluate the effects of doses of nitrogen fertilizer in native pasture with ryegrass introduction on soil chemical acidity indicators. The experiment consists of a secondary native pasture under continuous grazing. The area was limed, and three different nitrogen rates (0, 100, and 200 kg ha-1 year-1 of nitrogen) were applied. Basis and aluminum saturation and pH were evaluated in 0-10 and 10-20 cm soil layer. In 0-10 cm soil layer, pH decreases 0.27 units per 100 kg ha-1 year-1 of nitrogen applied. In 10-20 cm soil layer, pH decreases of 5.3 to 4.7 and 4.6 with dose of nitrogen of 100 and 200 kg ha-1 year-1, respectively. Long-term nitrogen fertilization in native pasture with ryegrass introduction resulted in soil acidification until 20 cm soil depth.A pastagem nativa é uma importante fonte de alimentos na produção de bovinos e ovinos no bioma Pampa. A introdução do azevém e a fertilização nitrogenada são alternativas que visam intensificar a exploração pecuária de forma mais sustentável. Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de doses de nitrogênio em cobertura em pastagem nativa com introdução de azevém nos indicadores de acidez do solo. O experimento consistiu de uma sucessão secundária da pastagem natural submetida ao pastejo contínuo. A área foi calcareada, e foram utilizadas três doses de nitrogênio em cobertura, correspondendo a 0, 100 e 200 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio. Foram realizadas avaliação de saturação por bases, saturação por alumínio e pH nas camadas de 0-10 e 10-20 cm. Na camada de 0-10 cm, para cada 100 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio aplicado em cobertura, o pH decresceu 0,27 unidades. Na camada de 10-20 cm o pH decresceu de 5,3 até 4,7 e 4,6 com a aplicação de nitrogênio na dose de 100 e 200 kg ha-1 ano-1, respectivamente. A fertilização nitrogenada de longo prazo em campo nativo com introdução de azevém resultou em acidificação do solo até a profundidade de 20 cm

Ecosystems services from natural grasslands: ¿it's possible to enhance them with more productivity?

Grazing intensity is the key component of the interrelations between plants and their environment in pastoral ecosystems. In this way, the natural structural and floristic heterogeneity that is a response to soil variability can be modified by grazing. But the degree of such alterations must to be controlled in order to maintain ecosystems services and at same time to offers an adequate nutritional environment to the herbivores. In this paper we summarize some results from a series of experiments conducted in natural pastures from south Brazil, to demonstrate how grazing control can modified structural pasture characteristics, enhancing animal performance, soil quality, water infiltration, and producing a meat with particular fatty acids composition

Desempenho da pastagem de capim tanzânia submetida a diferentes níveis de adubação nitrogenada e pastejo contínuo com novilhas

O trabalho foi conduzido num argissolo vermelho-amarelo distrófico no Litoral do RS, visando avaliar oefeito de adubação nitrogenada sobre o desempenho de Panicum maximum Jacq. Cultivar Tanzânia e denovilhas de sobreano em pastejo contínuo com cargas animal ajustadas para manter 12 a 15% de oferta deforragem. As doses de nitrogênio foram 50, 100, 150 e 200 kg/ha e o pasto foi avaliado durante 103 dias. Asnovilhas eram pesadas a cada 28 dias após avaliação da massa de forragem (MF). Foram avaliadas asrelações folha/caule e verde/seco da MF. A MF oscilou ficou com médias entre 6151 e 7764 kg/ha de matériaseca total. O melhor ganho animal foi 0,939 kg/dia, obtido no tratamento de 200 kg/ha de N e o menor foi0,622 no de 150 kg/ha (P0,05). A carga animal variou de 715,92 a 2.886,34 kg/ha de peso vivo (PV),conforme a equação: Y= 524,11 + 569,22x. O ganho animal por área foi 430, 523, 700 e 1.006 kg/ha PV,nas respectivas doses de N, confirmando o excelente desempenho destas espécies forrageiras

Synthesis reveals approximately balanced biotic differentiation and homogenization

This work was supported by the German Research Foundation (FZT 118, to S.A.B., T.E., A.S., R.v.K., W.-B.X., and J.M.C.) and ERC GA 101044975 and the Leverhulme Centre for Anthropocene Biodiversity (to M.D.). This work was also supported by the German Research Foundation (DFG) project “Establishment of the National Research Data Infrastructure (NFDI)” in the consortium NFDI4Biodiversity (project number 442032008) (to T.E.), European Union Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement no. 894644 (to I.S.M.), USDA Hatch grant MAFES #1011538 and NSF EPSCOR Track II grant #2019470 (to B.M.), and NSF Track II grant #2019470 (to N.J.G.).It is commonly thought that the biodiversity crisis includes widespread declines in the spatial variation of species composition, called biotic homogenization. Using a typology relating homogenization and differentiation to local and regional diversity changes, we synthesize patterns across 461 metacommunities surveyed for 10 to 91 years, and 64 species checklists (13 to 500+ years). Across all datasets, we found that no change was the most common outcome, but with many instances of homogenization and differentiation. A weak homogenizing trend of a 0.3% increase in species shared among communities/year on average was driven by increased numbers of widespread (high occupancy) species and strongly associated with checklist data that have longer durations and large spatial scales. At smaller spatial and temporal scales, we show that homogenization and differentiation can be driven by changes in the number and spatial distributions of both rare and common species. The multiscale perspective introduced here can help identify scale-dependent drivers underpinning biotic differentiation and homogenization.Peer reviewe

Supplementary information files for Regional occupancy increases for widespread species but decreases for narrowly distributed species in metacommunity time series

Supplementary files for article Regional occupancy increases for widespread species but decreases for narrowly distributed species in metacommunity time series   While human activities are known to elicit rapid turnover in species composition through time, the properties of the species that increase or decrease their spatial occupancy underlying this turnover are less clear. Here, we used an extensive dataset of 238 metacommunity time series of multiple taxa spread across the globe to evaluate whether species that are more widespread (large-ranged species) differed in how they changed their site occupancy over the10-90 years the metacommunities were monitored relative to species that are more narrowly distributed (small-ranged species). We found that on average, large-ranged species tended to increase in occupancy through time, whereas small-ranged species tended to decrease. These relationships were stronger in marine than in terrestrial and freshwater realms. However, in terrestrial regions, the directional changes in occupancy were less extreme in protected areas. Our findings provide evidence for systematic decreases in occupancy of small-ranged species, and that habitat protection could mitigate these losses in the face of environmental change.</p

Impacts of nitrogen fertilization and introdution of exotic species on the successional vegetation and primary and secondary production of natural pasture

As alterações e transformações provocadas pelo homem nos ecossistemas naturais com fins produtivos vêm provocando substanciais alterações no ambiente global. Apesar disso, a pecuária extensiva sobre pastagens nativas tem sido amplamente reconhecida como a forma de uso econômico compatível com a conservação dos recursos naturais, ainda que o sobrepastejo esteja entre as causas do declínio de diversas espécies de plantas e animais pertencentes a este ecossistema. No caso do Rio Grande do Sul, torna-se ainda mais relevante, devido às diversas composições e estruturas de espécies das pastagens naturais, afetando a qualidade da forragem ingerida pelos animais e, conseqüentemente, os resultados em produção animal. A sobressemeadura de azevém (Lolium multiflorum Lam.) em pastagens nativas sub-tropicais aumenta a disponibilidade e qualidade da forragem no período frio. Entretanto a correção química do solo e o uso de nitrogênio podem afetar a composição florística, a produção primária e secundária. Num delineamento em blocos completos ao acaso com três repetições, quantificou-se os efeitos da adubação nitrogenada (40, 90 e 140 kg/ha de nitrogênio) da pastagem nativa sobressemeada com azevém, em dois anos consecutivos, na produção e composição do pasto e o desenvolvimento de terneiras. As alterações e transformações provocadas pelo homem nos ecossistemas naturais com fins produtivos vêm provocando substanciais alterações no ambiente global. Apesar disso, a pecuária extensiva sobre pastagens nativas tem sido amplamente reconhecida como a forma de uso econômico compatível com a conservação dos recursos naturais, ainda que o sobrepastejo esteja entre as causas do declínio de diversas espécies de plantas e animais pertencentes a este ecossistema. No caso do Rio Grande do Sul, torna-se ainda mais relevante, devido às diversas composições e estruturas de espécies das pastagens naturais, afetando a qualidade da forragem ingerida pelos animais e, conseqüentemente, os resultados em produção animal. A sobressemeadura de azevém (Lolium multiflorum Lam.) em pastagens nativas sub-tropicais aumenta a disponibilidade e qualidade da forragem no período frio. Entretanto a correção química do solo e o uso de nitrogênio podem afetar a composição florística, a produção primária e secundária. Num delineamento em blocos completos ao acaso com três repetições, quantificou-se os efeitos da adubação nitrogenada (40, 90 e 140 kg/ha de nitrogênio) da pastagem nativa sobressemeada com azevém, em dois anos consecutivos, na produção e composição do pasto e o desenvolvimento de terneiras.The transformations caused by human actions on natural ecosystems for productive purposes have caused substantial changes in the global environment. Nevertheless, the extensive livestock on native grasslands has been widely recognized as an economic use compatible with conservation of natural resources. Although, overgrazing is among the causes of the decline of several species of plants and animals in this ecosystem. In Rio Grande do Sul, it becomes even more relevant due to different species compositions and structures of natural pastures, affecting the quality of forage ingested by animals and, consequently, animal production. The overseed of ryegrass (Lolium multiflorum Lam) in sub-tropical native pastures increases the availability and quality of forage in the cold period. However, soil chemistry correction and nitrogen use to meet the needs of this species can affect the floristic composition, with consequences on primary and secondary production. In a randomized complete block design with three replications, the effects of nitrogen fertilization (40, 90 and 140 kg / ha of nitrogen) of native pasture overseeded with ryegrass in two consecutive years, was assessed on the production and composition of pasture and development of beef calves. In both years, the forage accumulation rate (RA) and forage production (FP) responded linearly to the increase in nitrogen levels as a result of increased participation of ryegrass: RA2007 = 14.6+0.2 N; RA2008 = 24.2+0.2 N; FP2007 = 1342.7+19.3N; FP2008 = 2275.5+14.9 N. The lower efficiency of responses in 2008 was due to the increased participation of dead material and the reduction of ryegrass. In 2007 there was an increasing substitution of the participation of native grasses by ryegrass with increasing N levels Native legumes and other species were practically not affected. The average daily gain of the animals responded linearly to N rates in 2007 (Y = 0.417 +0.002 x), and quadratically in 2008 (Y = 0.142 +0.006 x-0, 00002x2) due to the increase of dead material and maturing ryegrass. The stocking rate and gain for hectare increased linearly in both years with greater responses in 2007. The production and composition of forage and livestock production are improved by the use of nitrogen, but the efficiency of responses can be affected by dates of sowing and N fertilization. The composition of the vegetation showed greater participation of undesirables species, but also of good quality native grasses with higher doses

Efeito de adubação nitrogenada sobre campo nativo sobressemeado com azevém anual

O presente estudo objetivou avaliar os efeitos de diferentes doses de nitrogênio em pastagem natural sobressemeada com azevém anual (Lolium multiflorum Lam.) sobre o arranjo das espécies vegetais na comunidade em diferentes estações climaticas e caracterizar os principais aspectos do solo alterados pela prática da adubação nitrogenada. A área sobre a qual o experimento foi realizado é caracterizado como de sucessão secundária da pastagem natural do sul do Brasil, sobressemeada com azevém e submetida a três doses de nitrogênio em cobertura (zero, 100 e 200 kg/ha/ano) arranjados em blocos casualizados com três repetições. O pastejo foi realizado em lotação contínua com carga variável, com oferta diária média de forragem de 12% do peso vivo. A composição florística foi realizada em três períodos: inverno, primavera e verão. Os atributos quimicos e fisicos do solo foram avaliados pela biomassa microbiana, carbono e nitrogenio totais, associado e particulado, e agregação pelo diametro médio ponderado. A riqueza específica diminuiu significativamente com as doses de nitrogênio e foi menor no período de verão, estando associada principalmente ao maior desenvolvimento do azevém durante o inverno. Os padrões de mudança na vegetação verificados por análise de coordenadas principais demonstrou que a trajetória traçada pelos diferentes tratamentos mostra uma grande variação principalmente pela mudança de estação (inverno - primavera) sendo Lolium multiflorum e Oxalis perdicariamas mais associadas aos tratamentos com N, enquanto o sem N se associa a Piptochaetium montevidensis. A tendência de alteração da primavera para o verão demonstra pouca variação para N0, e uma associação com Eryngium horridum, Andropogon lateralis, Paspalum notatum e Desmodium incanum, e uma grande variação para N100 e N200 associada à presença de Cynodon dactylon e Pffafia tuberosa. A fertilização nitrogenada resultou em acidificação do solo. Apesar de se manterem os estoques totais de carbono e nitrogênio, a fração particulada de nitrogênio foi maior na dose moderada. O aumento na dose do fertilizante aumentou o nitrogênio da biomassa e a respiração microbiana. O estado de agregação do solo, na camada de 0-10 cm não mostrou diferença entre as doses, mas para a camada de 10-20 cm, a dose maior de N acarretou em uma diminuição em relação às outras. O N determina mudanças na composição da pastagem natural que são crescentes com as doses aplicadas, diminuindo a diversidade e favorecendo o surgimento de espécies exóticas na primavera e verão.This study aims to evaluate the effects of different levels of nitrogen fertilization on natural pasture overseeded with ryegrass, on plant dynamics and the arrangement of species in the community. The main aspects of the soil that express the changes undergone by long time use of different levels of nitrogen were determined. In a randomized block design with three repetitions, we studied the effect of annual levels of nitrogen (N), zero, 100 and 200 kg/ha/year (N0, N100 and N200). Grazing was conducted in continuous stocking with variable stocking rate, the herbage allowance was fixed at 12%. Floristic surveys were conducted in three seasons: winter, spring and summer. Chemical and physical soil attributes, were evaluated by quantifying microbial biomass, carbon and nitrogen content and their fractions, mean diameter of aggregates. The richness index shows a significant decrease with increasing nitrogen rates, and was lower on summer period associated to greater ryegrass development in winter. The pattern of vegetation changes as verified by principal coordinate analysis showed that higher variation in the vegetation trajectory was mainly determined by season (winter-spring) with Lolium multiflorum and Oxalis perdicaria more associated to the treatments with nitrogen while Piptochaetium montevidensis was more associated to N0. The tendency of transition of vegetation from spring to summer show little variation in N0 and was associated mainly to Eryngium horridum, Andropogon lateralis, Paspalum notatum and Desmodium incanum and a greater variation with N100 and N200 associated to presence of Cynodon dactylon and Pffafia tuberosa. Nitrogen fertilization resulted in soil acidification and, despite the maintenance of the total carbon and nitrogen stocks, the particulate fraction of nitrogen was greater in moderate dose of fertilizer. The increase in nitrogen dose increased the nitrogen in the biomass and microbial respiration. Soil aggregate was not modified by nitrogen fertilization in the 0-10 cm soil layer but at 10-20 cm the N200 determined a reduction in this parameter. Nitrogen fertilization leads to changes in the floristic composition of natural pasture that are crescent with the level applied, determining a shut in plant diversity and favoring the increment of undesirables exotic species in spring and summer

Efeito de adubação nitrogenada sobre campo nativo sobressemeado com azevém anual

O presente estudo objetivou avaliar os efeitos de diferentes doses de nitrogênio em pastagem natural sobressemeada com azevém anual (Lolium multiflorum Lam.) sobre o arranjo das espécies vegetais na comunidade em diferentes estações climaticas e caracterizar os principais aspectos do solo alterados pela prática da adubação nitrogenada. A área sobre a qual o experimento foi realizado é caracterizado como de sucessão secundária da pastagem natural do sul do Brasil, sobressemeada com azevém e submetida a três doses de nitrogênio em cobertura (zero, 100 e 200 kg/ha/ano) arranjados em blocos casualizados com três repetições. O pastejo foi realizado em lotação contínua com carga variável, com oferta diária média de forragem de 12% do peso vivo. A composição florística foi realizada em três períodos: inverno, primavera e verão. Os atributos quimicos e fisicos do solo foram avaliados pela biomassa microbiana, carbono e nitrogenio totais, associado e particulado, e agregação pelo diametro médio ponderado. A riqueza específica diminuiu significativamente com as doses de nitrogênio e foi menor no período de verão, estando associada principalmente ao maior desenvolvimento do azevém durante o inverno. Os padrões de mudança na vegetação verificados por análise de coordenadas principais demonstrou que a trajetória traçada pelos diferentes tratamentos mostra uma grande variação principalmente pela mudança de estação (inverno - primavera) sendo Lolium multiflorum e Oxalis perdicariamas mais associadas aos tratamentos com N, enquanto o sem N se associa a Piptochaetium montevidensis. A tendência de alteração da primavera para o verão demonstra pouca variação para N0, e uma associação com Eryngium horridum, Andropogon lateralis, Paspalum notatum e Desmodium incanum, e uma grande variação para N100 e N200 associada à presença de Cynodon dactylon e Pffafia tuberosa. A fertilização nitrogenada resultou em acidificação do solo. Apesar de se manterem os estoques totais de carbono e nitrogênio, a fração particulada de nitrogênio foi maior na dose moderada. O aumento na dose do fertilizante aumentou o nitrogênio da biomassa e a respiração microbiana. O estado de agregação do solo, na camada de 0-10 cm não mostrou diferença entre as doses, mas para a camada de 10-20 cm, a dose maior de N acarretou em uma diminuição em relação às outras. O N determina mudanças na composição da pastagem natural que são crescentes com as doses aplicadas, diminuindo a diversidade e favorecendo o surgimento de espécies exóticas na primavera e verão.This study aims to evaluate the effects of different levels of nitrogen fertilization on natural pasture overseeded with ryegrass, on plant dynamics and the arrangement of species in the community. The main aspects of the soil that express the changes undergone by long time use of different levels of nitrogen were determined. In a randomized block design with three repetitions, we studied the effect of annual levels of nitrogen (N), zero, 100 and 200 kg/ha/year (N0, N100 and N200). Grazing was conducted in continuous stocking with variable stocking rate, the herbage allowance was fixed at 12%. Floristic surveys were conducted in three seasons: winter, spring and summer. Chemical and physical soil attributes, were evaluated by quantifying microbial biomass, carbon and nitrogen content and their fractions, mean diameter of aggregates. The richness index shows a significant decrease with increasing nitrogen rates, and was lower on summer period associated to greater ryegrass development in winter. The pattern of vegetation changes as verified by principal coordinate analysis showed that higher variation in the vegetation trajectory was mainly determined by season (winter-spring) with Lolium multiflorum and Oxalis perdicaria more associated to the treatments with nitrogen while Piptochaetium montevidensis was more associated to N0. The tendency of transition of vegetation from spring to summer show little variation in N0 and was associated mainly to Eryngium horridum, Andropogon lateralis, Paspalum notatum and Desmodium incanum and a greater variation with N100 and N200 associated to presence of Cynodon dactylon and Pffafia tuberosa. Nitrogen fertilization resulted in soil acidification and, despite the maintenance of the total carbon and nitrogen stocks, the particulate fraction of nitrogen was greater in moderate dose of fertilizer. The increase in nitrogen dose increased the nitrogen in the biomass and microbial respiration. Soil aggregate was not modified by nitrogen fertilization in the 0-10 cm soil layer but at 10-20 cm the N200 determined a reduction in this parameter. Nitrogen fertilization leads to changes in the floristic composition of natural pasture that are crescent with the level applied, determining a shut in plant diversity and favoring the increment of undesirables exotic species in spring and summer

Impacts of nitrogen fertilization and introdution of exotic species on the successional vegetation and primary and secondary production of natural pasture

As alterações e transformações provocadas pelo homem nos ecossistemas naturais com fins produtivos vêm provocando substanciais alterações no ambiente global. Apesar disso, a pecuária extensiva sobre pastagens nativas tem sido amplamente reconhecida como a forma de uso econômico compatível com a conservação dos recursos naturais, ainda que o sobrepastejo esteja entre as causas do declínio de diversas espécies de plantas e animais pertencentes a este ecossistema. No caso do Rio Grande do Sul, torna-se ainda mais relevante, devido às diversas composições e estruturas de espécies das pastagens naturais, afetando a qualidade da forragem ingerida pelos animais e, conseqüentemente, os resultados em produção animal. A sobressemeadura de azevém (Lolium multiflorum Lam.) em pastagens nativas sub-tropicais aumenta a disponibilidade e qualidade da forragem no período frio. Entretanto a correção química do solo e o uso de nitrogênio podem afetar a composição florística, a produção primária e secundária. Num delineamento em blocos completos ao acaso com três repetições, quantificou-se os efeitos da adubação nitrogenada (40, 90 e 140 kg/ha de nitrogênio) da pastagem nativa sobressemeada com azevém, em dois anos consecutivos, na produção e composição do pasto e o desenvolvimento de terneiras. As alterações e transformações provocadas pelo homem nos ecossistemas naturais com fins produtivos vêm provocando substanciais alterações no ambiente global. Apesar disso, a pecuária extensiva sobre pastagens nativas tem sido amplamente reconhecida como a forma de uso econômico compatível com a conservação dos recursos naturais, ainda que o sobrepastejo esteja entre as causas do declínio de diversas espécies de plantas e animais pertencentes a este ecossistema. No caso do Rio Grande do Sul, torna-se ainda mais relevante, devido às diversas composições e estruturas de espécies das pastagens naturais, afetando a qualidade da forragem ingerida pelos animais e, conseqüentemente, os resultados em produção animal. A sobressemeadura de azevém (Lolium multiflorum Lam.) em pastagens nativas sub-tropicais aumenta a disponibilidade e qualidade da forragem no período frio. Entretanto a correção química do solo e o uso de nitrogênio podem afetar a composição florística, a produção primária e secundária. Num delineamento em blocos completos ao acaso com três repetições, quantificou-se os efeitos da adubação nitrogenada (40, 90 e 140 kg/ha de nitrogênio) da pastagem nativa sobressemeada com azevém, em dois anos consecutivos, na produção e composição do pasto e o desenvolvimento de terneiras.The transformations caused by human actions on natural ecosystems for productive purposes have caused substantial changes in the global environment. Nevertheless, the extensive livestock on native grasslands has been widely recognized as an economic use compatible with conservation of natural resources. Although, overgrazing is among the causes of the decline of several species of plants and animals in this ecosystem. In Rio Grande do Sul, it becomes even more relevant due to different species compositions and structures of natural pastures, affecting the quality of forage ingested by animals and, consequently, animal production. The overseed of ryegrass (Lolium multiflorum Lam) in sub-tropical native pastures increases the availability and quality of forage in the cold period. However, soil chemistry correction and nitrogen use to meet the needs of this species can affect the floristic composition, with consequences on primary and secondary production. In a randomized complete block design with three replications, the effects of nitrogen fertilization (40, 90 and 140 kg / ha of nitrogen) of native pasture overseeded with ryegrass in two consecutive years, was assessed on the production and composition of pasture and development of beef calves. In both years, the forage accumulation rate (RA) and forage production (FP) responded linearly to the increase in nitrogen levels as a result of increased participation of ryegrass: RA2007 = 14.6+0.2 N; RA2008 = 24.2+0.2 N; FP2007 = 1342.7+19.3N; FP2008 = 2275.5+14.9 N. The lower efficiency of responses in 2008 was due to the increased participation of dead material and the reduction of ryegrass. In 2007 there was an increasing substitution of the participation of native grasses by ryegrass with increasing N levels Native legumes and other species were practically not affected. The average daily gain of the animals responded linearly to N rates in 2007 (Y = 0.417 +0.002 x), and quadratically in 2008 (Y = 0.142 +0.006 x-0, 00002x2) due to the increase of dead material and maturing ryegrass. The stocking rate and gain for hectare increased linearly in both years with greater responses in 2007. The production and composition of forage and livestock production are improved by the use of nitrogen, but the efficiency of responses can be affected by dates of sowing and N fertilization. The composition of the vegetation showed greater participation of undesirables species, but also of good quality native grasses with higher doses