Restoration of overgrazed natural grassland by temporary grazing exclusions

A herbivoria em pastagens naturais apresenta papel de destaque no direcionamento das dinâmicas vegetacionais, determinando modificações na estrutura da vegetação, nos padrões de biodiversidade e na produtividade do sistema. Essas alterações, que de modo geral contribuem para a sustentabilidade dos ecossistemas em níveis moderados de intensidade de pastejo, podem dar origem a processos de degradação ambiental quando a lotação animal utilizada é superior à capacidade de suporte das pastagens. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a capacidade de recuperação dos padrões de diversidade, composição botânica, biomassa de forragem, altura do pasto, interceptação luminosa e do banco de sementes de uma pastagem natural degradada por sobrepastejo, por meio do diferimento, tomando como base uma área de referência. Três tratamentos baseados em exclusões estacionais do pastejo (Diferimento de Primavera, Diferimento de Outono e Pastoreio Contínuo) com três repetições foram aplicados simultaneamente em áreas manejadas por um longo período com duas intensidades de pastejo: severa e moderada (utilizada como área de referência). A pastagem manejada com pastejo severo apresentou rápida alteração na composição botânica e nos padrões de diversidade em resposta ao diferimento. Depois de dois anos de exclusões temporárias do pastejo, a composição botânica da vegetação estabelecida e do banco de sementes dessa área sofreu alterações nos grupos funcionais de gramíneas na direção das espécies características da comunidade vegetal sob pastejo moderado. Também foram verificados importantes incrementos na biomassa de forragem, altura e interceptação luminosa. A comunidade vegetal sob pastejo moderado apresentou maior equilíbrio entre diferentes grupos funcionais de plantas, especialmente entre espécies com hábitos de crescimento prostrado e cespitoso. Essa condição favoreceu o aparecimento de estrutura espacial na distribuição das espécies de plantas, maior diversidade, riqueza e melhores condições estruturais do pasto. O diferimento realizado na moderada intensidade de pastejo proporcionou dominância de espécies cespitosas, determinando decréscimo na diversidade e riqueza de plantas. As épocas de diferimento apresentaram padrões de resposta semelhantes dentro de cada intensidade de pastejo, com magnitude superior para o diferimento de primavera. Os resultados revelam a importância do diferimento do pastejo como uma ferramenta para a recuperação de pastagens degradadas por sobrepastejo.The herbivory on natural grasslands has a prominent role in driving vegetation dynamics, determining changes in vegetation structure, biodiversity patterns and primary and secondary productivity. These changes, which generally contribute to the ecosystems sustainability at moderate grazing intensities, can cause environmental degradation when the stocking rate used is higher than the pasture carrying capacity. The objective of this study was to evaluate the efficiency of temporary grazing exclusion to restore diversity, botanical composition, forage biomass, sward height, light interception and soil seed bank from a natural grassland degraded by overgrazing based on a reference area. Three treatments based on seasonal grazing exclusions (spring deferment, autumn deferment and continuous stocking) with three replications were applied simultaneously in areas managed for a long period with two grazing intensities: severe and moderate (used as reference area). The pasture managed under severe grazing showed a rapid change in botanical composition and diversity patterns in response to grazing exclusions. After two years of temporary grazing exclusions, grass functional groups of the established vegetation and soil seed bank from overgrazed pasture changed toward the characteristic species of plant community under moderate grazing. We also verified significant increases in forage biomass, sward height and light interception. The plant community under moderate grazing intensity showed better balance between different functional groups of plants, especially among species with prostrate and cespitose growth habits. This condition favored the spatial structure of appearance in the distribution of plant species, greater diversity, species richness and better structural pasture conditions. The grazing exclusion in moderate intensity grazing provided dominance tussock species, determining decrease in the diversity and richness of plants. The deferment periods showed similar response patterns within each grazing intensity with higher magnitude for spring deferment. These results reveal the importance of grazing exclusion as a tool for the recovery of degraded pastures by overgrazing

Spring deferment and fertilization of native pasture on shallow basaltic soil

A pecuária de corte do Rio Grande do Sul é baseada na utilização de pastagens naturais, que são caracterizadas pela marcante sazonalidade na produção. Tal cenário, proveniente das variações meteorológicas ao longo do ano, apresenta-se de forma ainda mais intensa em condições edáficas limitantes, como é o caso da Região do Basalto Superficial da Campanha gaúcha. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a efetividade de práticas de manejo como o diferimento de primavera associado com a fertilização para minimizar os efeitos do déficit forrageiro do verão decorrentes do balanço hídrico negativo que normalmente ocorre na região. Foram utilizados 12 tratamentos baseados na aplicação em área diferida de diferentes níveis de calcário (0 e 1500 kg ha-1), fósforo (0 e 90 kg ha-1) e nitrogênio (0, 75, 150 e 300 kg ha-1), arranjados num fatorial incompleto. A aplicação dos fertilizantes e o início do diferimento ocorreram no dia 10/10/2009. Foi utilizado o delineamento em blocos casualisados com três repetições, utilizando-se como unidades amostrais parcelas com área de 30m² (3 x 10m). Foram realizadas 5 avaliações de massa de forragem, a intervalos médios de 15 dias (25/10/2009 a 08/01/2010). O tratamento testemunha apresentou uma taxa de acúmulo de forragem média de 17,7 kg ha dia-1 de matéria seca, demonstrando a efetividade do diferimento por si só em tais condições. O aumento dos dias de diferimento gerou diminuição na qualidade bromatológica da forragem. O calcário não proporcionou incrementos na produção de forragem, possivelmente em virtude do curto período de tempo entre a aplicação e o término das avaliações. A aplicação de nitrogênio ou fósforo isoladamente promoveu ganhos relativamente baixos para massa de forragem total e massa de forragem verde, mas a interação entre tais elementos potencializou esses efeitos, atingindo mais cedo a altura que otimiza a taxa de ingestão diária. A quantidade máxima de material verde (kg ha-1) foi atingida aos 75 dias para todos os tratamentos, sendo maior com fósforo e doses crescentes de nitrogênio.The beef cattle industry in southern Brazil is based on the use of natural pastures, which are characterized by marked seasonality in production. This scenario, derived from weather variations throughout the year, is more intense in the limiting soil conditions, such as the basaltic shallow soils at Campanha region of Rio Grande do Sul. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of management practices such as spring deferment associated with fertilization to minimize the effects of summer forage deficit arising from the negative water balance that normally occurs in this region. A total of 12 treatments based on the application of different levels of limestone (0 to 1500 kg ha-1), phosphorus (0 and 90 kg ha-1) and nitrogen (0, 75, 150 and 300 kg ha-1) were arranged in a incomplete factorial design distributed in a randomized complete block design with three replicates. Each plot measured 30 m² (3 x 10m). The start of the resting period and the application of fertilizers was done on 10/10/2009. Herbage mass was evaluated at average intervals of 15 days between 10/25/2009 and 08/01/2010. The control treatment showed a rate of herbage accumulation average of 17.7 kg/ha/day of dry matter, demonstrating the effectiveness of the deferral alone in such conditions. The increase of the resting time caused a decrease in forage quality. Limestone utilization doesn't increased forage production, possibly due to the short time between application and completion of evaluations. The application of nitrogen and phosphorus brought gains for relatively low herbage mass and green forage, but the interaction between these factors potentiated these effects, reaching the optimal height to maximize daily ingestion rate earlier. The maximum amount of green matter (kg/ha) was reached at 75 days for all treatments, being higher with increasing levels of nitrogen when phosphorous was applied

Spring deferment and fertilization of native pasture on shallow basaltic soil

A pecuária de corte do Rio Grande do Sul é baseada na utilização de pastagens naturais, que são caracterizadas pela marcante sazonalidade na produção. Tal cenário, proveniente das variações meteorológicas ao longo do ano, apresenta-se de forma ainda mais intensa em condições edáficas limitantes, como é o caso da Região do Basalto Superficial da Campanha gaúcha. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a efetividade de práticas de manejo como o diferimento de primavera associado com a fertilização para minimizar os efeitos do déficit forrageiro do verão decorrentes do balanço hídrico negativo que normalmente ocorre na região. Foram utilizados 12 tratamentos baseados na aplicação em área diferida de diferentes níveis de calcário (0 e 1500 kg ha-1), fósforo (0 e 90 kg ha-1) e nitrogênio (0, 75, 150 e 300 kg ha-1), arranjados num fatorial incompleto. A aplicação dos fertilizantes e o início do diferimento ocorreram no dia 10/10/2009. Foi utilizado o delineamento em blocos casualisados com três repetições, utilizando-se como unidades amostrais parcelas com área de 30m² (3 x 10m). Foram realizadas 5 avaliações de massa de forragem, a intervalos médios de 15 dias (25/10/2009 a 08/01/2010). O tratamento testemunha apresentou uma taxa de acúmulo de forragem média de 17,7 kg ha dia-1 de matéria seca, demonstrando a efetividade do diferimento por si só em tais condições. O aumento dos dias de diferimento gerou diminuição na qualidade bromatológica da forragem. O calcário não proporcionou incrementos na produção de forragem, possivelmente em virtude do curto período de tempo entre a aplicação e o término das avaliações. A aplicação de nitrogênio ou fósforo isoladamente promoveu ganhos relativamente baixos para massa de forragem total e massa de forragem verde, mas a interação entre tais elementos potencializou esses efeitos, atingindo mais cedo a altura que otimiza a taxa de ingestão diária. A quantidade máxima de material verde (kg ha-1) foi atingida aos 75 dias para todos os tratamentos, sendo maior com fósforo e doses crescentes de nitrogênio.The beef cattle industry in southern Brazil is based on the use of natural pastures, which are characterized by marked seasonality in production. This scenario, derived from weather variations throughout the year, is more intense in the limiting soil conditions, such as the basaltic shallow soils at Campanha region of Rio Grande do Sul. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of management practices such as spring deferment associated with fertilization to minimize the effects of summer forage deficit arising from the negative water balance that normally occurs in this region. A total of 12 treatments based on the application of different levels of limestone (0 to 1500 kg ha-1), phosphorus (0 and 90 kg ha-1) and nitrogen (0, 75, 150 and 300 kg ha-1) were arranged in a incomplete factorial design distributed in a randomized complete block design with three replicates. Each plot measured 30 m² (3 x 10m). The start of the resting period and the application of fertilizers was done on 10/10/2009. Herbage mass was evaluated at average intervals of 15 days between 10/25/2009 and 08/01/2010. The control treatment showed a rate of herbage accumulation average of 17.7 kg/ha/day of dry matter, demonstrating the effectiveness of the deferral alone in such conditions. The increase of the resting time caused a decrease in forage quality. Limestone utilization doesn't increased forage production, possibly due to the short time between application and completion of evaluations. The application of nitrogen and phosphorus brought gains for relatively low herbage mass and green forage, but the interaction between these factors potentiated these effects, reaching the optimal height to maximize daily ingestion rate earlier. The maximum amount of green matter (kg/ha) was reached at 75 days for all treatments, being higher with increasing levels of nitrogen when phosphorous was applied

Restoration of overgrazed natural grassland by temporary grazing exclusions

A herbivoria em pastagens naturais apresenta papel de destaque no direcionamento das dinâmicas vegetacionais, determinando modificações na estrutura da vegetação, nos padrões de biodiversidade e na produtividade do sistema. Essas alterações, que de modo geral contribuem para a sustentabilidade dos ecossistemas em níveis moderados de intensidade de pastejo, podem dar origem a processos de degradação ambiental quando a lotação animal utilizada é superior à capacidade de suporte das pastagens. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a capacidade de recuperação dos padrões de diversidade, composição botânica, biomassa de forragem, altura do pasto, interceptação luminosa e do banco de sementes de uma pastagem natural degradada por sobrepastejo, por meio do diferimento, tomando como base uma área de referência. Três tratamentos baseados em exclusões estacionais do pastejo (Diferimento de Primavera, Diferimento de Outono e Pastoreio Contínuo) com três repetições foram aplicados simultaneamente em áreas manejadas por um longo período com duas intensidades de pastejo: severa e moderada (utilizada como área de referência). A pastagem manejada com pastejo severo apresentou rápida alteração na composição botânica e nos padrões de diversidade em resposta ao diferimento. Depois de dois anos de exclusões temporárias do pastejo, a composição botânica da vegetação estabelecida e do banco de sementes dessa área sofreu alterações nos grupos funcionais de gramíneas na direção das espécies características da comunidade vegetal sob pastejo moderado. Também foram verificados importantes incrementos na biomassa de forragem, altura e interceptação luminosa. A comunidade vegetal sob pastejo moderado apresentou maior equilíbrio entre diferentes grupos funcionais de plantas, especialmente entre espécies com hábitos de crescimento prostrado e cespitoso. Essa condição favoreceu o aparecimento de estrutura espacial na distribuição das espécies de plantas, maior diversidade, riqueza e melhores condições estruturais do pasto. O diferimento realizado na moderada intensidade de pastejo proporcionou dominância de espécies cespitosas, determinando decréscimo na diversidade e riqueza de plantas. As épocas de diferimento apresentaram padrões de resposta semelhantes dentro de cada intensidade de pastejo, com magnitude superior para o diferimento de primavera. Os resultados revelam a importância do diferimento do pastejo como uma ferramenta para a recuperação de pastagens degradadas por sobrepastejo.The herbivory on natural grasslands has a prominent role in driving vegetation dynamics, determining changes in vegetation structure, biodiversity patterns and primary and secondary productivity. These changes, which generally contribute to the ecosystems sustainability at moderate grazing intensities, can cause environmental degradation when the stocking rate used is higher than the pasture carrying capacity. The objective of this study was to evaluate the efficiency of temporary grazing exclusion to restore diversity, botanical composition, forage biomass, sward height, light interception and soil seed bank from a natural grassland degraded by overgrazing based on a reference area. Three treatments based on seasonal grazing exclusions (spring deferment, autumn deferment and continuous stocking) with three replications were applied simultaneously in areas managed for a long period with two grazing intensities: severe and moderate (used as reference area). The pasture managed under severe grazing showed a rapid change in botanical composition and diversity patterns in response to grazing exclusions. After two years of temporary grazing exclusions, grass functional groups of the established vegetation and soil seed bank from overgrazed pasture changed toward the characteristic species of plant community under moderate grazing. We also verified significant increases in forage biomass, sward height and light interception. The plant community under moderate grazing intensity showed better balance between different functional groups of plants, especially among species with prostrate and cespitose growth habits. This condition favored the spatial structure of appearance in the distribution of plant species, greater diversity, species richness and better structural pasture conditions. The grazing exclusion in moderate intensity grazing provided dominance tussock species, determining decrease in the diversity and richness of plants. The deferment periods showed similar response patterns within each grazing intensity with higher magnitude for spring deferment. These results reveal the importance of grazing exclusion as a tool for the recovery of degraded pastures by overgrazing

Botanical composition of a natural rangeland overseeded with annual ryegrass under N fertilization

The fertilization in rangelands has a positive effect in the forage production.  The increased nitrogen (N) availability improves plant growth and forage quality of native pastures. However, in the Pampa biome conditions of Rio Grande do Sul State, Brazil, these responses occur surprisingly fast and consistently. Therefore, the objective of this work was to quantify the N effect in the botanical composition of a natural pasture overseeded with annual ryegrass in Southern Brazil. The effects of three rates of N fertilization (zero, 100 and 200 kg N ha-1) were evaluated. Forage biomass was estimated on a monthly basis using the double sampling approach. The different botanical components of each forage sample were manually sorted in the laboratory. In order to calculate the Rényi diversity profile, two floristic composition evaluations were performed in the experimental area in December of 2010 and September of 2011. The ryegrass biomass production is highly affected by the N fertilization. The botanical composition of natural pastures modifies most probably by increasing ryegrass competition at early spring

La consolidación de la generación de conocimiento y difusión de los sistemas silvopastoriles en Uruguay

La adopción de sistemas silvopastoriles (SSP) en Uruguay ha tenido un fuerte impulso en los últimos años. La generación de conocimiento en situaciones planificadas para explotar las sinergias entre los distintos componentes empiezan a consolidarse y los primeros resultados permiten ubicar a Uruguay en un punto de destaque en la temática. La creación de redes interinstitucionales estratégicas para diseñar experimentos de largo plazo, permitirá una mejor comprensión de las interacciones bióticas y abióticas de los SSP.Agencia Nacional de Investigación e Innovació

Avanços no conhecimento sobre Sistemas Silvipastoris no Uruguai

Silvopastoral systems (SSP) constitute a type of agroforestry system that integrates the forestry, forage and animal components in a balanced way, and allows income to be diversified and the environment and ecosystem to be preserved. They differ from conventional forest plantations because they integrate the tree component into livestock production at low densities, improving the services provided by pasture. The SSPs timidly began to settle in Uruguay together with the forestry expansion of the 1990s, regaining momentum in 2005 and consolidating as of 2011. The greatest limitations for the diffusion and adoption of the SSPs identified initially are being overcome, giving rise to the creation of teaching, research and extension platforms. The generation of knowledge in planned situations to exploit the synergies between the different components begins to consolidate and the first results allow Uruguay to be placed at a prominent point in the subject. The creation of strategic inter-institutional networks to design long-term experiments will allow a better understanding of the biotic and abiotic interactions of SSPs and their positioning as sustainable livestock systems.Los sistemas silvopastoriles (SSP) constituyen una modalidad de sistemas agroforestales que integra de manera equilibrada los componentes forestal, forrajero y animal, y permiten diversificar el ingreso y preservar el ambiente y el ecosistema. Los mismos se diferencian de plantaciones forestales convencionales porque integran en bajas densidades al componente arbóreo a la producción ganadera, mejorando los servicios brindados por la pastura. Los SSP comienzan tímidamente a instalarse en Uruguay junto con la expansión forestal de los años 90, retomando impulso en 2005 y consolidándose a partir de 2011. Las mayores limitantes para la difusión y adopción de los SSP identificadas inicialmente están siendo superadas, dando lugar a la creación de plataformas de docencia, investigación y extensión. La generación de conocimiento en situaciones planificadas para explotar las sinergias entre los distintos componentes empieza a consolidarse y los primeros resultados permiten ubicar a Uruguay en un punto de destaque en la temática. La creación de redes interinstitucionales estratégicas para diseñar experimentos de largo plazo, permitirá una mejor comprensión de las interacciones bióticas y abióticas de los SSP y su posicionamiento como sistemas ganaderos sostenibles.Os sistemas silvipastoris (SSP) constituem um tipo de sistema agroflorestal que integra os componentes florestal, forrageiro e animal de forma equilibrada, e permite diversificar a renda e preservar o meio ambiente e o ecossistema. Diferenciam-se das plantações florestais convencionais porque integram o componente arbóreo na produção pecuária em baixas densidades, melhorando os serviços prestados pela pastagem. O SSP começa timidamente a se instalar no Uruguai junto com a expansão florestal da década de 90, ganhando força em 2005 e se consolidando a partir de 2011. As maiores limitações para a disseminação e adoção do SSP inicialmente identificadas estão sendo superadas, dando origem à criação de plataformas de ensino, pesquisa e extensão. A geração de conhecimento em situações planejadas para explorar as sinergias entre os diferentes componentes começa a se consolidar e os primeiros resultados permitem colocar o Uruguai em um ponto de destaque no assunto. A criação de redes interinstitucionais estratégicas para projetar experimentos de longo prazo permitirá uma melhor compreensão das interações bióticas e abióticas dos SSPs e seu posicionamento como sistemas pecuários sustentáveis

Simulación de sombra para una plantación silvopastoril de eucalipto híbrido según orientación de plantación: NS o E-O

La planificación del marco de plantación arbóreo en sistemas silvopastorileses un aspecto central para alcanzar el equilibrio productivo entre los distintos componentes. La radiación solar constituye un recurso crítico parala sustentabilidad productiva del sotobosque, sobretodo en lugares de latitudes altas y medias. El uso de modelos de simulación de sombras permite auxiliar la toma de decisiones en la planificación y manejo posterior del componente forestal de los sistemas silvopastoriles. El objetivo de este trabajo es estimar la superficie de sombreado de una plantación real de un híbrido de E. grandis x E. camaldulensis de 11 años de edad con diseño silvopastoril de filas simples con callejones de 20 m en dos orientaciones de plantación (N-S y E-O), localizada en la ciudad de Fraile Muerto,departamento de Cerro Largo Uruguay. Se caracterizaron los individuos arbóreos, colectando datos mediante trabajo de campo de las variables dasométricas: forma de copa, densidad de follaje, ancho de copa, longitud de la copa, altura del tronco, altura total y diámetro a la altura del pecho (DAP). Los árboles presentaron valores promedio de 31cm de DAP, 31 m de altura total (Ht), 9 m de altura de tronco, 22 m de longitud de copa viva y 6 m de ancho de copa. Se efectuaron 24 simulaciones estáticas de sombreado en 2 parcelas de 50 m x 50 m (2500 m2) con el software ShadeMotion v.4.0® (CATIE, 2017). Las simulaciones se realizaron en el día 21 de cada uno de los meses del año, a las 12PM. En todos los árboles se asumió una densidad de copa constante de 80% y pendiente 0°del terreno. Las simulaciones según las variables mencionadas indican quela parcela N-S presentó un rango anual de superficie de sombreado entre 29% y 34 %, y la parcela E-O de 29 % y 92 %, respectivamente para los solsticios de verano y de invierno. El promedio anual de superficie sombrada a las12PM fue de 33% para N-S y de 63% para la orientación E-O. En Uruguay estos resultados primarios permiten inferir que sistemas silvopastoriles establecidos en callejones con orientación N-S presentan menor variabilidad durante el año y mayor radiación acumulada a nivel de sotobosque. Estos resultados son coincidentes con lo reportado por otros autores, en donde se establece que la orientación N-S permite mayor incidencia de radiación para lugares de latitudes medias. No obstante, es fundamental mejorar la478comprensión de las variaciones espaciales y temporales de la radiación solaren distintos momentos del turno forestal, para posibilitar la planificación del manejo silvícola y permitir niveles de radiación adecuados para el desarrollo de especies que crecen en el sotobosque.Agencia Nacional de Investigación e Innovació