Estrutura do dossel forrageiro de pastos de capim-marandu submetidos à lotação contínua e ritmos de crescimento induzidos por adubação nitrogenada

A aceleração do ritmo de crescimento das plantas por meio da adubação nitrogenada altera a velocidade dos processos fisiológicos, atuando sobre o crescimento e a senescência, podendo refletir-se em alterações importantes sobre a estrutura do dossel. Avaliou-se a estrutura do dossel forrageiro de pastos de capim-marandu (Brachiaria brizantha) mantidos a 30 cm de altura por meio de lotação contínua e submetidos a ritmos de crescimento contrastantes de janeiro de 2007 a abril de 2008. Os distintos ritmos de crescimento foram criados por meio da utilização de adubação nitrogenada, segundo os tratamentos: sem adubação (controle), 150, 300 e 450 kg ha-1 de N. A aceleração do ritmo de crescimento dos pastos resultou em aumentos de densidade volumétrica de folhas e de colmos, refletindo em maior IAF e densidade volumétrica total em pastos submetidos aos ritmos de crescimento mais acelerados (adubados com 300 e 450 kg ha-1 de N) relativamente àqueles submetidos a ritmos de crescimento mais lentos (pastos não adubados e/ou adubados com 150 kg ha-1 de N). Variações em densidade volumétrica do material morto estiveram associadas a flutuações estacionais das condições climáticas, e não foram influenciadas pelos ritmos de crescimento avaliados. Na época da seca (outono/inverno e início de primavera), os pastos submetidos aos ritmos de crescimento mais acelerados apresentaram maior proporção de folhas no horizonte superior do dossel. Por outro lado, a estrutura do dossel não variou entre os ritmos de crescimento nas épocas de maior disponibilidade de fatores de crescimento (final de primavera e verão), indicando que quando o controle do processo de pastejo é feito de maneira eficiente, mudanças em estrutura são função basicamente de variações estacionais em condições climáticas e estádio fenológico das plantas.Acceleration of the growth rhythm of plants using nitrogen fertiliser alters the rates of physiological processes like growth and senescence and may cause significant changes in sward structure, interfering with plant and animal responses. The objective of this experiment was to evaluate sward structure of marandu palisadegrass (Brachiaria brizantha) maintained at 30 cm under continuous stocking and subjected to contrasting rhythms of growth from January 2007 to April 2008. These were generated using or not nitrogen fertiliser, and comprised four experimental treatments as follows: control (non-fertilised), 150, 300 and 450 kg ha-1 of N. Acceleration of the growth rhythm of plants was associated with increases in leaf and stem bulk density, and resulted in larger LAI and total bulk density on swards subjected to faster (fertilised with 300 and 450 kg ha-1 of N) than those subjected to slower rhythms of growth (non-fertilised or fertilised with 150 kg ha-1 of N). Variations in dead material bulk density were associated with seasonal variations in climatic conditions, and were not influenced by growth rhythms. During autumn/winter and early spring (dry period of the year) swards subjected to faster, relative to those subjected to slower rhythms of growth, had larger proportion of leaves on the top horizons. On the other hand, sward structure did not vary among rhythms of growth at times of the year when there was no limitation in the availability of climatic growth factors (late spring and summer), indicating that when control of the grazing process is efficient, changes in sward structure are basically a function of seasonal variations in climatic growth conditions and phenological state of plants

Características estruturais de pastos de capim-marandu submetidos à lotação contínua e ritmos de crescimento contrastantes

O conceito de alvo de manejo tem sido utilizado recentemente para caracterizar estratégias de manejo do pastejo, mas sua eficiência em permitir controle e monitoramento da estrutura do dossel forrageiro questionada desde que corresponde a uma única característica estrutural, geralmente a altura do pasto. O objetivo deste experimento foi avaliar a estrutura do dossel forrageiro e seus padrões de variação ao longo do ano em pastos de capim-marandu mantidos a 30 cm sob lotação contínua e submetidos a ritmos de crescimento contrastantes de Janeiro 2007 a Abril de 2008. Os tratamentos corresponderam a três doses de aplicação de nitrogênio (150, 300 e 450 kg ha-1 de N) mais o controle (sem adubação), e foram alocados às unidades experimentais segundo um delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliadas massa de forragem, composição morfológica, índice de área foliar (IAF), ângulo da folhagem e interceptação luminosa dos pastos. O aumento das doses de aplicação de nitrogênio resultou em maior massa de forragem, proporção de folhas e colmos, e menor proporção de material morto. Estas modificações foram coerentes com o aumento registrado em IAF e a redução em ângulo da folhagem, embora não tenham resultado em variação na interceptação luminosa dos pastos. Apesar da grande amplitude das doses de nitrogênio avaliadas, houve um padrão comum de variação na estrutura dos pastos. No geral, as mudanças nas características estruturais dos pastos geradas pela amplitude de ritmos de crescimento avaliados foram pequenas, indicando que a altura do dossel correspondeu a uma forma eficiente de monitorar e controlar o processo de pastejo e a estrutura do dossel forrageiro.The concept of sward target has been used recently to characterise grazing management practices, but its efficiency to monitor and control sward structure questioned since it corresponds to a single sward structural feature, usually sward surface height. The objective of this experiment was to evaluate sward structure and its patterns of variation throughout the year on continuously stocked marandu palisadegrass swards maintained at 30 cm and subjected to contrasting rhythms of growth from January 2007 to April 2008. Treatments corresponded to three nitrogen application rates (150, 300 and 450 kg ha-1 of N) plus the control (no N fertilisation), and were allocated to experimental units according to a complete randomised block design, with four replications. Sward herbage mass, morphological composition, leaf area index (LAI), foliage angle and light interception were evaluated. The increase in nitrogen application rates resulted in increased sward herbage mass, proportion of leaf and stem, and reduction in the proportion of dead material. These modifications were in line with the increase in LAI and reduction in foliage angle, although they did not modify sward light interception. Despite the wide range of nitrogen application rates used, there was a common pattern of variation in sward structure. Overall, changes in sward structural characteristics generated by the range of growth rhythms studied were small, indicating that sward height corresponded to an efficient way to monitor and control the grazing process and sward structure, and can be used to define targets of grazing management

Produtividade e valor nutritivo de pasto de capim-elefante manejado sob princípios agroecológicos.

Objetivou-se avaliar o valor nutritivo do capim-elefante, quanto aos teores de PB e FDN e a digestibilidade in vitro da MS (DIVMS), submetido a algumas práticas agroecológicas. Foram usados dois piquetes (0,15 ha cada), onde foi estabelecido o capim-elefante, em 2001, com espaçamento entrelinhas de três metros. Nas entrelinhas, estabeleceram-se aveia (Avena strigosa Schreb.) e azevém (Lolium multiflorum Lam.) no período hibernal e, no estival, permitiu-se o desenvolvimento de espécies de crescimento espontâneo. A adubação foi feita com fertilizantes orgânicos (150 kg de N /ha). No período experimental (24/04/2004 a 05/05/2005), foram conduzidos sete pastejos. Os animais experimentais foram vacas da raça Holandesa que receberam, como complementação alimentar, 3,5 kg/dia de concentrado. Avaliaram-se a massa de forragem inicial, composição botânica do pasto e os componentes estruturais. Para as análises de valor nutritivo do pasto, foram feitas amostragens simulando o pastejo. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com duas repetições (piquetes) e sete tratamentos (pastejos). Os melhores resultados do valor nutritivo foram obtidos no período hibernal. Foram encontradas correlações negativas da PB e DIVMS e positivas da FDN com a biomassa de lâminas foliares do capim-elefante. O capim-elefante, manejado sob princípios agroecológicos, apresentou alto valor nutritivo e produtividade, tanto no verão quanto no inverno, possibilitando que a produção animal seja mais sustentável no decorrer do ano

Valor nutritivo de pastagens de capim-elefante manejadas sob sistema convencional e agroecológico.

O capim-elefante é utilizado, na sua grande maioria, em sistemas convencionais de produção animal. O objetivo deste trabalho foi comparar o valor nutritivo do capimelefante em sistemas de manejo agroecológico e convencional, quanto a proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS). Foram usados quatro piquetes, com 0,12ha cada um. No sistema convencional, o capim-elefante foi estabelecido singularmente. No sistema agroecológico, o plantio foi feito em linhas afastadas de 3m. Nas entrelinhas, estabeleceu-se a aveia e o azevém no período hibernal, enquanto que no período estival permitiu-se o desenvolvimento de espécies espontâneas. A adubação foi feita com fertilizantes orgânicos (150kg ha-1 de N). No sistema agroecológico, foram conduzidos sete pastejos, de 24/04/2004 a 05/05/2005. Na pastagem convencional, usouse a mesma quantidade de N (uréia), sendo conduzidos quatro ciclos de pastejo, de 06/10/2004 a 05/05/2005. Para ambos os sistemas foram utilizadas vacas da raça Holandês, recebendo complementação alimentar de 3,5kg dia-1 de concentrado com 20% de proteína bruta, constituindo-se nos animais experimentais. Nas avaliações, considerou-se a massa de forragem inicial com base na matéria seca (MS), os componentes botânicos da pastagem e estruturais do capimelefante. As análises de qualidade foram feitas em amostras de pastejo simulado. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com dois tratamentos, convencional e agroecológico, duas repetições (piquetes) e em parcelas incompletas subdivididas no tempo (pastejos). Houve interação (P<0,05) entre tratamentos e pastejos em todas as variáveis. Na pastagem agroecológica, o modelo que melhor se ajustou foi o cúbico para todas as variáveis, em função do tempo de pastejo. Na pastagem convencional, a PB e a DIVMS ajustaram-se melhor ao modelo linear, com taxa positiva de crescimento, sendo observado comportamento inverso para FDN, com o decorrer dos pastejos. Tanto na pastagem convencional quanto na agroecológica encontraram-se associações negativas entre lâmina foliar do capim-elefante com PB e DIVMS e positiva com FDN. Ambos os sistemas apresentaram teores qualitativos elevados das pastagens, considerando-se a adubação, o manejo e o tempo de utilização

Dynamics of growth and components of herbage accumulation in elephant grass cv. Napier subjected to strategies of rotational stocking manament

A estrutura do dossel e o acúmulo de forragem resultam de processos integrados de adaptação às condições ambientais e de manejo vigentes que incluem desde o fluxo de tecidos em indivíduos na comunidade vegetal até padrões de adaptação em nível de população de plantas. Baseado na hipótese de que estratégias de pastejo rotativo modificam as relações entre indivíduos da comunidade vegetal e alteram a proporção entre classes de perfilhos com consequências sobre a dinâmica dos processos morfogênicos e componentes do acúmulo de forragem do dossel o objetivo deste trabalho foi avaliar como estão integradas as respostas morfogênicas e as características estruturais de perfilhos basais e aéreos ao longo da rebrotação e seu reflexo sobre o acúmulo de forragem e estrutura do dossel de capim-elefante cv. Napier de janeiro de 2011 a abril de 2012. Os tratamentos corresponderam a combinações entre duas condições pós- (alturas pós-pastejo de 35 e 45 cm) e duas condições pré-pastejo (95% e máxima interceptação de luz - IL95% e ILMáx) e foram alocados às unidades experimentais (piquetes de 850 m2) segundo arranjo fatorial 2x2 e delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Estratégias distintas de crescimento foram utilizadas pelo capim-elefante cv. Napier em resposta às metas de IL pré-pastejo. Estas foram caracterizadas por mudança na proporção e população das diferentes classes de perfilhos ilustrada pela maior relação aéreos/(basais+vasos condutores) nos pastos manejados com a meta ILMáx. A maior competição por recursos luminosos, função dos longos períodos de rebrotação para essa meta de IL pré-pastejo resultou em alongamento de colmos mais intenso e redução nas taxas de alongamento foliar por dia de filocrono durante as fases intermediária e final da rebrotação. Esse padrão de resposta, associado à menor velocidade de crescimento de perfilhos aéreos relativamente a basais, resultou em menores taxas de crescimento de folhas e maior taxa de crescimento de colmos, com consequente diminuição na taxa de acúmulo líquido de folhas nos pastos manejados com a meta ILMáx relativamente àqueles manejados com a meta IL95%. Pastos manejados com a meta IL95% apresentam alturas de dossel estáveis na condição pré-pastejo ao longo das épocas de maior disponibilidade de fatores de crescimento (85 cm). Maior relação aéreos/(basais+vasos condutores) foi verificada no outono e inverno, resultado que corrobora a expressiva participação de perfilhos aéreos nos componentes do acúmulo de forragem nessas épocas do ano. As metas pós-pastejo não interferiram sobre a proporção de perfilhos basais e aéreos e sobre a dinâmica dos processos morfogênicos ao longo da rebrotação, mas influenciaram de forma distinta as características morfogênicas e estruturais de perfilhos basais e aéreos e a velocidade de rebrotação, sendo que menores intervalos de pastejo foram obtidos nos pastos manejados a 45 cm. As metas de IL pré-pastejo possuem papel central na definição dos mecanismos compensatórios determinantes da habilidade competitiva do capim-elefante cv. Napier, os quais são maximizados com a meta IL95%.Sward structure and herbage accumulation result in integrated processes of plant adaptation to environmental and management conditions ranging from the turnover of tissues on individual tillers to aspects of tiller population dynamics in a community level. Based on the hypothesis that strategies of rotational stocking management modify the relationships among individuals within a plant community and alter the proportion of different tiller categories, interfering with the dynamics of morphogenetic responses and components of herbage accumulation, the objective of this study was to evaluate how the morphogenetic responses and structural characteristics of basal and aerial tillers are integrated during regrowth and what are the consequences to herbage accumulation and sward structure of elephant grass from January 2011 to April 2012. Treatments corresponded to combinations between two post- (post-grazing heights of 35 and 45 cm) and two pre-grazing conditions (95% and maximum canopy light interception during regrowth - LI95% and LIMáx), and were allocated to experimental units (850 m2 paddocks) according to a 2x2 factorial arrangement and a randomised complete block design, with four replications. Distinct growth strategies were used by elephant grass cv. Napier in response to LI pre-grazing management targets. These were characterised by changes in the proportion and population of different tiller classes, as illustrated by the higher [aerial tillers/(basal tillers + stems of conduction)] ratio of swards managed with the LIMax target. The more intense competition for light, consequence of longer regrowth periods for this LI pre-grazing target resulted in higher rates of stem elongation and lower leaf elongation rates per phyllochron day during the intermediate and final phases of regrowth. Such pattern of response, associated with the lower growth rate of aerial relative to basal tillers, resulted in lower rates of leaf growth and higher rates of stem growth, which determined reduction in rates of net leaf accumulation on swards managed with the LIMax target relative to those managed with the LI95% target. Swards managed with the LI95% target showed stable values of sward height pre-grazing (85 cm) during months of active plant growth (September 2011 to April 2012). Higher values of the [aerial tillers/(basal tillers + stems of conduction)] ratio were recorded during autumn and winter, a result in line with the expressive contribution of aerial tillers to herbage accumulation at that time of the year. Targets of post-grazing height used did not interfere with the proportion of basal and aerial tillers in plant population and with the dynamics of the morphogenetic responses throughout regrowth, but influenced in a different manner the morphogenetic and structural characteristics of basal and aerial tillers and growth rate during regrowth, with shorter grazing intervals recorded on swards managed at 45 cm. Targets of LI pre-grazing play a central role in defining the compensatory mechanisms determining the competitive ability of elephant grass cv. Napier, which are maximised with the LI95% target

Morphogenesis and sward structure of continuously stocked marandu palisadegrass subjected to contrasting morphogenetic rhythms

A produtividade passível de ser obtida em sistemas de produção baseados em pastagens depende de estratégias de manejo do pastejo compatíveis com o ritmo de desenvolvimento das plantas. Para tanto, é necessário o conhecimento das respostas de plantas individuais às práticas agronômicas adotadas e seus reflexos sobre a estrutura do dossel. O objetivo deste experimento foi avaliar a morfogênese e a estrutura do dossel, assim como seus padrões de variação ao longo do ano, em pastos de capim-marandu mantidos a 30 cm de altura por meio de lotação contínua e submetidos a ritmos morfogênicos contrastantes criados por meio do uso de adubação nitrogenada. Os tratamentos corresponderam ritmos morfogênicos contrastantes criados por meio da aplicação de três doses de nitrogênio (150, 300 e 450 kg/ha de N) mais o controle (sem adubação), e foram alocados às unidades experimentais (piquetes de 1200 m2) segundo um delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliadas as seguintes variáveis-resposta de janeiro de 2007 a abril de 2008: densidade volumétrica total (DVT) e dos componentes morfológicos do pasto, distribuição espacial da densidade volumétrica e estrutura do dossel, taxa de aparecimento (TApF) e alongamento de folhas (TAlF), taxa de alongamento de colmos (TAlC), duração de vida das folhas (DVF), comprimento final das folhas expandidas (CFF) e dos colmos (CC), densidade populacional de perfilhos basais (DPPb) e aéreos (DPPa). A aceleração do ritmo morfogênico dos pastos resultou em aumentos de DVT, particularmente na densidade volumétrica de folhas e de colmos. Essas respostas foram mediadas pela aceleração da renovação de tecidos em perfilhos individuais, representadas por aumentos em TApF e TAlF, e pela aceleração na dinâmica de renovação de perfilhos no pasto, resultando em maiores valores de DPPa e DPPb. Essas respostas se refletiram de forma marcante sobre o fluxo de crescimento relativamente ao fluxo de senescência. Isso indica a possibilidade de aumentar a eficiência de utilização dos pastos por meio do uso racional de práticas agronômicas que acelerem o ritmo morfogênico das plantas, já que as respostas demonstraram uma natureza compensatória como forma de manter as características estruturais dos perfilhos e do dossel relativamente estáveis, sendo as diferenças função apenas das variações estacionais em condições climáticas.Productivity of pastoral systems of animal production depends on the use of grazing management strategies that are compatible with the growth rhythm of plants. In that context, knowledge regarding the response of individual plants to management practices used and their consequences to sward structure is necessary. The objective of this experiment was to evaluate the morphogenetic responses and sward structure, as well as their patterns of change throughout the year, of continuously stocked marandu palisadegrass swards maintained at 30 cm and subjected to contrasting morphogenetic rhythms created by nitrogen fertilisation use. Treatments corresponded to three nitrogen application rates (150, 300 e 450 kg/ha de N) plus the control (no fertilisation) and were assigned to experimental units (1200 m2 paddocks) according to a complete randomised block design, with four replications. The following response variables were measured from January 2007 to April 2008: total herbage (HBD), leaf (LBD), stem (SBD) and dead material (DBD) bulk density, vertical distribution of herbage components and sward structure, leaf appearance (LAR) and elongation (LER) rates, stem elongation rate (SER), leaf life span (LLS), final leaf length of fully expanded leaves (FLL), stem length (SL), population density of basal (TPDb) and aerial (TPDa) tillers. Faster morphogenetic rhythms (swards fertilised with 300 and 450 kg/ha of N) resulted in increased HBD, particularly related to leaf and stem components. Such changes were caused by increases in tissue turnover on individual tillers characterised by higher LAR and LER, and in the turnover of tillers in tiller population, which resulted in larger TPDb and TPDa than those recorded under slower morphogenetic rhythms (no fertilised swards and/or fertilised with 150 kg/ha of N). These responses were more pronounced on sward growth relative to senescence fluxes. This indicates the possibility of increasing herbage utilisation efficiency with wise use of management practices that accelerate the morphogenetic rhythm of plants, since responses showed a compensatory behaviour as a means of maintaining tiller structural characteristics and sward structure relatively stable, with differences being mainly a function of seasonal variations in climatic condition

Forage Plant Ecophysiology: A Discipline Come of Age

The first use of the term “ecology” is credited to German scientist Ernst Haekel in 1866, who used the word to describe the total science of relationships between organisms and their environment [1].[...