Produtividade de milho, produção e qualidade de forragem afetadas pelos métodos de consórcio do milho com Panicum maximum

The objective of this work was to evaluate methods of intercropping corn and Panicum spp. forages and their effects on corn yield and forage development. Two experiments with Panicum spp. were conducted, one with 'Tanzania' and other with 'Massai' in the municipality of Piracicaba, in the state of São Paulo, Brazil, in the 2012/2013 growing season. In both experiments, the treatments were: broadcast seeding of Panicum spp. at the same time of corn sowing; corn with Panicum spp. between rows; Panicum spp. sown with fertilizer; Panicum spp. sown between corn rows after corn establishment; broadcast seeding of Panicum spp. after corn establishment; and sole corn sowing. For corn, leaf nitrogen content, ear height, and grain yield were evaluated. For Panicum spp. cultivars, height, dry mass, tiller density, and leaf:stem ratio were evaluated. The intercropping establishment methods used do not affect corn growth, grain yield, and N leaf content. The seeding of both cultivars of Panicum spp. when corn plants had four expanded leaves reduces forage dry mass production and increases the leaf:stem ratio. The Panicum spp. broadcast method, performed after corn was established, does not allow appropriate establishment, with few plants in the area.O objetivo deste trabalho foi avaliar métodos de implantação do consórcio milho e espécies forrageiras de Panicum spp. e os efeitos na produtividade do milho e no desenvolvimento das forragens. Dois experimentos com Panicum spp. foram conduzidos, um com 'Tanzania' e outro com 'Massai' em Piracicaba, SP, na safra 2012/2013. Em ambos os experimentos, os tratamentos foram: Panicum spp. semeado a lanço no momento da semeadura do milho; milho com Panicum spp. nas entrelinhas; Panicum spp. semeado com fertilizante; Panicum spp. semeado nas entrelinhas depois do estabelecimento do milho; Panicum spp. semeado a lanço depois do estabelecimento do milho; e milho solteiro. Para o milho, avaliaram-se a concentração de nitrogênio foliar, a altura de espigas e a produtividade de grãos. Para as cultivares de Panicum spp., avaliaram-se altura, massa seca, número de perfilhos e relação folha:colmo. Os métodos de implantação do consórcio avaliados não afetam o crescimento, a produtividade de grãos e a concentração foliar de N do milho. A implantação das cultivares de Panicum spp., quando o milho apresenta quatro folhas expandidas, reduz a massa seca e aumenta a relação folha:colmo das plantas forrageiras. A semeadura a lanço de Panicum spp., depois do estabelecimento do milho, não permite o estabelecimento adequado, com poucas plantas na área

Associação de gramíneas forrageiras tropicais em pastagens: uma oportunidade para a intensificação sustentável?

Biodiverse grasslands are reported to increase productivity and soil organic carbon stocks (SOC) as well as to reduce nitrous oxide (N2O) emissions compared to monocultures. The positive effects of biodiversity are generally attributed to complementarity (niche partitioning and facilitation) among different species, through which their morphophysiological dissimilarities allow for greater overall exploitation of light, water and nutrients across space, time and soil chemical gradients. However, there is no information on how traits of tropical C4 perennial forage grasses commonly used under intensive grazing management and their association affect soil N and C dynamics. The objective of the study was to identify wether a mixture of C4 perennial grasses with contrasting growth strategies may be an alternative to mitigate GHG emissions relative to their monocultures. The field experiment was carried out in Piracicaba/SP, Brazil, from Jan/2020 until Mar/2022, using a randomized complete block design, with four replications. Treatments corresponded to three tropical perennial forage grass species: Andropogon gayanus cv. Planaltina (gamba grass), Megathyrsus maximum cv. Massai (guinea grass) and Urochloa brizantha cv. BRS Piata (palisade grass) cultivated in monoculture and in association (the three grass species sown in equal proportions). Species traits varied among the monocultures, which influenced both N2O emissions and SOC stocks. Gamba grass showed poorer root development, but greater plant nitrogen content, which seems to have stimulated N cycling and N2O efflux during the whole experimental period. The greater nitrogen content of gamba grass also influenced the stabilization of plant derived carbon input into the mineral-associated form (MAOC), presumably by stimulating microbial activity. Guinea and palisade grass presented contrasting rooting strategies of precision (length development efficiency) and scale (greater biomass), respectively. The species strategies reduced N2O emissions during different seasons of the year, according to the respective soil NO3- and NH4+ content. Palisade grass greater herbage and root biomass positively influenced the soil particulate organic carbon (POC) accumulation, as it represented greater plant C input. On the other hand, greater length development and lower N content of guinea grass roots were related to lower and negative values of MAOC and POC, which seems to be the result of priming effect. The dissimilar traits of species used generated complementarity in their association, as shown by increased root biomass and N-stock compared to the expected from the monocultures. Also, guinea and gamba grass shifted their functional traits towards a more conservative mode when grown in association. This shift may have slowed N-cycling in the association, as indicated by the smaller ammonia oxidizing archaea gene abundance, soil NO3- content and greater soil NH4+ content, compared to the expected values from the monocultures. Both complementarity and intraspecific shift of species grown in association contributed to reduce N2O efflux in the multispecies swards. Root over yielding by the association was also related to increased POC, but no effect was observed in the MAOC. We concluded that the species traits and their association influence soil C and N cycles, allowing for sustainable intensification of animal production systems from pastures.Pastagens biodiversas têm a capacidade de aumentar a produtividade, o estoque de carbono do solo e de reduzir as emissões de óxido nitroso (N2O) em relação a monocultivos. Esses efeitos são atribuídos à complementaridade, por meio da qual diferenças morfofisiológicas entre as espécies permitem o uso mais eficiente dos recursos em escalas variáveis de tempo, espaço e gradientes químicos do solo. Entretanto, não há informações sobre como as características de gramíneas forrageiras tropicais C4 e sua associação afetam a dinâmica do carbono e do nitrogênio no solo. O objetivo deste estudo foi identificar se uma mistura de gramíneas perenes C4 com estratégias de crescimento contrastantes pode ser uma alternativa para mitigar as emissões de gases de efeito estufa em relação a seus monocultivos. O experimento foi conduzido em Piracicaba/SP, Brasil, de Janeiro/2020 a Março/2022, segundo um delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos corresponderam a três gramíneas forrageiras tropicais C4: Andropogon gayanus cv. Planaltina (AND), Megathyrsus maximum cv. Massai (MAS) and Urochloa brizantha cv. BRS Piatã (PIA) cultivadas em monocultura e em associação (ASS as três espécies semeadas em iguais proporções). As características específicas das espécies em monocultura foram determinantes da emissão de N2O e do acúmulo/perda de carbono do solo. O capim-andropogon apresentou menor sistema radicular e a maior concentração de nitrogênio na parte aérea e raiz, o que contribuiu para maiores emissões de N2O desse tratamento. A maior concentração de nitrogênio do AND também influenciou positivamente o acúmulo de carbono orgânico associado a minerais do solo (COAM), possivelmente por estimular a atividade microbiana. Os cultivares PIA e MAS apresentaram estratégias contrastantes relativas ao desenvolvimento radicular, maior biomassa e maior comprimento, respectivamente. O efeito das estratégias sobre as emissões de N2O desses dois cultivares variou entre estações do ano, conforme as concentrações de NO3- e NH4+ do solo. A maior biomassa do PIA influenciou positivamente o acúmulo de carbono orgânico em material particulado (COP), resultado do maior input de matéria orgânica. O maior comprimento e menor concentração de N das raízes de MAS influenciaram negativamente o estoque de C do solo, estimulando a degradação da matéria orgânica existente no solo (priming). As características contrastantes das espécies utilizadas na associação permitiram o desenvolvimento de complementaridade, o que resultou em maior biomassa e quantidade de N nas raízes em relação ao valor esperado a partir das monoculturas. Ainda, os traços funcionais de MAS e AND foram alterados para um modo mais conservador no uso de recursos na associação, contribuindo para redução da intensidade do ciclo de N no solo (menor abundância do gene relacionado ao processo de nitrificação, menor concentração de NO3- e maior NH4+ no solo). Os efeitos de complementaridade e alterações no modo de uso de recursos na associação contribuíram para redução das emissões de N2O. O incremento na biomassa de raízes na associação também influenciou positivamente o COP, porém o mesmo efeito não foi observado para o COAM. As características das espécies e sua associação foram determinantes dos ciclos de C e N do solo, o que pode ser utilizado para a intensificação sustentável de sistemas de produção animal em pastagens

Opportunity for flexibilization of the pre-grazing targets of rotationally managed marandu palisade grass

O manejo do pastejo e a plasticidade fenotípica das plantas forrageiras determinam a estrutura do dossel que, associados a fatores edafoclimáticos, definem o padrão de acúmulo de forragem da pastagem. Estudos observaram que o critério de 95% de interceptação luminosa (IL) durante a rebrotação para interrupção do crescimento do dossel forrageiro e entrada dos animais no pasto propicia o maior acúmulo líquido de folhas e reduzido acúmulo de colmo e de material morto. Segundo o mecanismo de compensação tamanho/densidade populacional de perfilhos, o dossel forrageiro pode atingir o índice de área foliar crítico (IAF crítico) e interceptar 95% da luz incidente sob diferentes alturas de manejo e tamanho de perfilho, o que poderia gerar flexibilidade para as metas de entrada nos pastos. O objetivo deste estudo foi avaliar as características estruturais, a compensação tamanho/densidade de perfilhos e o acúmulo de forragem em pastos de Urochloa brizantha cv. Marandu manejados com alturas pré-pastejo inferiores ou igual a 25 cm, esta última associada aos 95% de IL em trabalhos anteriores, para verificar a possibilidade de flexibilização do manejo dessa planta forrageira. O experimento foi conduzido no Departamento de Zootecnia da USP/ESALQ entre maio de 2017 e abril de 2018. Esse período foi dividido em fase de adaptação, verão e outono. Os tratamentos foram determinados por alturas pré-pastejo de 25, 22, 19 e 16 cm com severidade de pastejo moderada, caracterizada por uma altura pós-pastejo equivalente a 50% daquela de entrada (12,5; 11,0; 9,5 e 8,0 cm; respectivamente). O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados, com quatro repetições, totalizando 16 unidades experimentais (piquetes de 1.200 m2). Foram avaliadas as variáveis-reposta intervalo de pastejo; massa de forragem pré e pós-pastejo; composição morfológica pré e pós-pastejo; índice de área foliar pré e pós-pastejo; densidade populacional de perfilhos; peso seco por perfilho; área foliar por perfilho; volume por perfilho; peso específico por perfilho; relação área foliar:volume do perfilho; interceptação luminosa em pré e pós-pastejo; ângulo médio da folhagem em pré e pós-pastejo; taxa de acúmulo de forragem; taxa de acúmulo de folhas, de colmos e de material morto. O capim-marandu demonstrou alta plasticidade fenotípica associada à compensação tamanho/densidade populacional de perfilhos plena entre as alturas pré/pós-pastejo de 19/9,5 cm e 25/12,5 cm. Não houve variações em IAF e em taxa de acúmulo de forragem, de folhas, de colmo e de material morto entre os tratamentos. Os perfilhos apresentaram padrão de crescimento isométrico, não havendo variações na relação área foliar:volume do perfilho e densidade aparente. Dessa forma, é possível flexibilizar as metas pré-pastejo do capim-marandu em sistemas rotativos com alturas de entrada variando de 19 a 25 cm desde que a severidade de desfolhação seja moderada (redução de 50% da altura pré-pastejo).Grazing management and phenotypic plasticity of perennial forage grasses determine sward structure, which defines the pattern of herbage accumulation depending on edaphoclimatic conditions. Different studies have indicated that the 95% canopy light interception (LI) criteria for interrupting regrowth allows for maximum leaf dry matter accumulation and reduces stem and dead material accumulation. According to the tiller size/density compensation mechanism it is possible that the sward reaches the critical leaf area index (critical LAI) and intercepts 95% of the incident light at different grazing heights and tiller sizes, a condition that could generate flexibility for the pre- grazing targets of rotational grazing. The objective of this study was to evaluate structural characteristics, tiller size/density compensation and herbage accumulation in Urochloa brizantha cv. Marandu (Palisade grass) managed with pre-grazing heights lower than or equal to 25 cm, the last associated with the 95% LI in previous experiments, to verify the possibility of generating flexibility in grazing management. The experiment was carried out at \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture, Piracicaba - SP, from May/2017 to April/2018. The period was divided into adaptation phase, summer and autumn. Treatments corresponded to four pre-grazing heights (25, 22, 19 and 16 cm) associated to moderate defoliation characterized by a post-grazing height equivalent to 50% of the pre-grazing height (12,5; 11,0; 9,5 e 8,0 cm; respectively). The experimental design was a complete randomized block with four replications (1.200 m2 paddocks). The response variables evaluated were: grazing interval; pre and post-grazing herbage mass; morphological composition; pre and post-grazing leaf area index; tiller population density; tiller dry mass; tiller leaf area; tiller volume; tiller density; tiller leaf area:volume ratio; pre and post-grazing light interception; pre and post-grazing mean foliage angle; rates of total dry matter, leaf, stem and dead material accumulation. Palisade grass showed high phenotypic plasticity associated with full tiller size/density compensation within the 19/9,5 cm and 25/12,5 cm treatments. There was no difference in LAI and rate of total dry matter, leaf, stem and dead material accumulation. Tillers showed an isometric pattern of growth with no differences in tiller leaf area:volume ratio and aparent density. Thus, it is possible to flexibilize the pre-grazing height targets of palisade grass with pre- grazing heights varying from 19 to 25 cm, provided that the defoliation severity is moderate (post-grazing height equivalent to 50% of the pre-grazing height)