Pastejo e nitrogenio afetando atributos da fertilidade do solo e rendimento de milho em sistema de integraçao lavoura-pecuária

Orientador: Adelino PelissariFalata introdução.Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Agrárias, Programa de Pós-Graduaçao em Agronomia. Defesa: Curitiba, 2004Área de concentraçao: Produçao vegetalResumo: .Produtores no Sul do Brasil estão procurando diversificar a propriedade aumentando a eficiência de produção pela integração de pastagens anuais de inverno com culturas de verão. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das diferentes massas residuais da pastagem de inverno submetidas a diferente intensidades de pastejo e impostas pela aplicação do nitrogênio sobre a produtividade do milho na integração lavoura-pecuária. Uma cobertura de inverno de aveia-preta (Avena strígosa Schreb) com azevém (Lolium multiflorum L.) foi semeada em plantio direto em abril de 2002, em Ponta Grossa – PR. A combinação de tratamentos com e sem nitrogênio, sem pastejo e com diferentes intensidades de pastejo expressa pelas diferentes datas de retiradas dos animais antes da dessecação (0,15, 30 e 45 dias) foi aplicada sobre a pastagem de inverno. O período de pastejo ocorreu de junho até início de outubro de 2002. A pastagem de inverno foi dessecada em 11 de outubro e o milho foi semeado vinte dias após. No milho foram aplicadas doses de nitrogênio (0, 75, 150 e 225 Kg.ha"1). Analisou-se os atributos químicos do solo e carbono orgânico total, matéria seca residual da pastagem e sua taxa de decomposição, desconsiderando-se as intensidades de pastejo. A produtividade do milho e seus componentes de rendimento foram avaliados em todos os tratamentos. Os resultados foram submetidos a análise de variância e regressão. Os atributos químicos do solo foram afetados pela aplicação do N na pastagem de inverno. Ajustes de modelo matemático indicaram que a redução da massa seca ocorreu de acordo com o modelo quadrático em função do tempo. A taxa de decomposição dos resíduos da pastagem de inverno foi afetada tanto pelos tratamentos impostos sobre a pastagem como para as doses de nitrogênio no milho, bem como para as suas interações quando medidos na última data de avaliação. Nos tratamentos que receberam adubação nitrogenada no inverno a taxa de decomposição e a produtividade do milho (p<0,01) foram maiores tanto nas áreas com e sem pastejo. Os componentes de rendimentos mais afetados foram massa de 1000 grãos, número de grãos/espiga. A parcela com pastejo e com N mostrou maior acúmulo de carbono. Houve efeito significativo do nitrogênio residual da pastagem de inverno sobre a produtividade do milho.Abstract: Producers in southern Brazil are seeking to diversify farm income and increase production efficiency by integrating livestock grazing of winter annual forages with summer grain crops. The objective of this worfc was to evaluate the effect of grazing and nitrogen fertilization effects on decomposition of winter annual pasture residue in corn under crop-pasture system. A winter cover of oat (Avena strigosa Schreb) and annual ryegrass (Lolium multiflorvm L.) was no-till seeded in April 2002 near Ponta Grossa, PR. Treatment combinations of N fertilizer or not and either no grazing or grazing at different intensities expressed by different periods of animals removal before desiccation (0, 15, 30 and 45 d) were imposed on the winter forage cover. The grazing period was from June to early October 2002. The winter forage was desiccated on 11 Oct and com was no-till planted 20 d later. Four N rates (0, 75, 150 and 225 kg N.ha"1) were applied to com. The soil chemistry atributs and total organic carbon, as well as dry mass residue and its decomposition ratio without including the grazing intensities were evaluated. Corn productivity and its yield components were measured in all treatments. The results were submitted to the analysis of variance and regression. The soil chemical atributs were affected by N fertilization of winter forage. Adjustment to a mathematical model indicated mass loss was made according a model that relates the mass decomposition rate as a quadratic function on time. Decomposition of winter annual pasture residue was affected by winter forage treatment, com N rate, and their interaction when measured at the last evaluation date. In treatments receiving winter-applied N, the rate of decomposition and com productivity was increased if no grazing or grazing were imposed on the winter forage cover. The more affected com yield components were mass of 1000 grains and ear grain number. Treatment with grazing and N had great C accumulation. There was significant effect of residual N of winter forage on crop productivity

Dinâmica da decomposição e liberação de nutrientes da palhada de aveia preta e nabo forrageiro cortadas em diferentes estágios de desenvolvimento

Resumo: O trabalho foi conduzido na área experimental da Fundação ABC, Fazenda Capão do Cipó, no município de CastrolPR No período de l3/05/1998 à 30/0111999 com objetivo de avaliar a dinâmica da decomposição e liberação de nutrientes (N,.p, K, Ca e Mg) da palhada das coberturas de inverno, envolvendo as culturas de aveia preta (Avena strigosa Schreb) e nabo forrageiro (Raphanus sativus L.). O delineamento experimental empregado foi de blocos ao acaso em fatorial. Os tratamentos testados foram os resultantes das combinações das duas coberturas de solo (aveia preta e nabo forrageiro ), cortadas em três estádios de desenvolvimento: vegetativo (94 dias), florescimento (103 dias) e pleno florescimento (116 dias) e com cinco épocas de coleta dos materiais para avaliação da liberação de nutrientes. Os resultados das avaliações foram submetidos a análise de variância e regressão, sendo feito o ajuste a um modelo matemático que descreve a perda de massa no tempo, segundo (BADRE et a/,1998). Este modelo exponencial relaciona a taxa de decomposição da massa bem como da liberação dos nutrientes como uma função quadrática do tempo (t). O modelo matemático usado foi: ~t) = ~o). Exp. t (a t+ b) o A produção de massa seca não diferiu entre as espécies sendo maior nas condições de florescimento e pleno florescimento em relação ao estádio vegetativo, tanto para aveia como para o nabo forrageiro (P0,05). A relação carbono/nitrogênio (CIN) e lignina, sílica e cutina (FDA) foram diferentes entre os estádios (pO,05). Para a liberação de nutrientes o modelo exponencial indicou ser altamente significativo (p<0,01) para todos os nutrientes avaliados independente das espécies e dos estádios de desenvolvimento. Palavras-chaves: mineralização, Avena strigosa Schreb, Raphanus sativus L., nutrientes, palhada

Estudio del fraccionamiento isotópico del nitrógeno aplicado a las gramíneas y leguminosas forrajeras

ResumenLos estudios de la composición isotópica del nitrógeno en el suelo y las plantas son importantes para identificar las diferencias en los procesos biogeoquímicos de reciclage de este elemento en los ecosistemas. Para evaluar la contribución de BNF, así como las diferencias en la capacidad de fijar y transferir N entre las especies de legumbres perennes y gramíneas existen varias técnicas que se han utilizado, como la reducción de acetileno, dilución isotópica 15N y abundancia natural de 15N. Sin embargo, las características responsables por estas variaciónes tienen que ser, en gran parte identificadas. Esta revisión tuvo como objetivo comparar la dinámica de la transferencia y la fijación de N de gramíneas y leguminosas forrajeras. Os estudos sobre composição isotópica de nitrogênio em solo e planta são importantes para identificar diferenças nos processos de ciclagem biogeoquímica deste elemento em ecossistemas. Para avaliar a contribuição da FBN, bem como, as diferenças na capacidade de fixar e transferir N entre espécies de leguminosas perenes e gramíneas existem várias técnicas que tem sido utilizadas, como a redução de acetileno, diluição isotópica de 15N e abundância natural de 15N. No entanto, as características responsáveis por estas variações precisam ser, em grande parte, identificadas. Esta revisão teve como objetivo comparar a dinâmica de transferência e fixação de N entre gramíneas e leguminosas forrageiras.AbstractStudies about isotopic composition of nitrogen in soil and plant matter to identify differences in biogeochemical cycling processes of this element in ecosystems. To assess the contribution of BNF, as well as differences in ability to fix and transfer N among species of perennial leguminous crops and grasses there are several techniques that have been used as the acetylene reduction, isotopic dilution 15N and 15N natural abundance. However, the features responsible for these changes need to be largely identified. This review aimed to compare the dynamics of transfer and fixing N between grasses and forage legumes.

Raising Children’s Awareness about the Role of People on Supporting Sustainable Rural Land Use – Insights From Brazilian “Farm-School” Education Project

We proposed and evaluated a new approach (“Farm-school project”) to develop children's awareness about the role of people in agricultural production and environmental quality. The materialization of the “Farm-school” project was performed by a theoretical-practical 4-hour visit at an experimental farm. 240 Elementary school students were evaluated through concept maps and drawings, before and after the visit. There was a conceptual evolution in concept maps of 41 and 82%, and an increased number of categories per drawing of 23% and 37%. In concept maps, students did not relate people to the different spheres of agricultural production before the farm visit, but after, people became the main element. After the visit, students began to portray not only productive aspects in their drawings but also processes involving production, such as soil conservation practices and maintenance of mulch for soil cover. With the population concentrated in urban areas, there is a lack of contact with the rural landscape, generating a distorted view of food systems and rural land use, which affects social drivers and pro-environmental behavior. This imposes an educational task on governments to bring about information on agricultural production to elementary school students. We have proven the effectiveness of the “Farm-School” project as a low-cost educational policy alternative and a tool to increase children’s awareness about the role of people in agricultural production and environmental quality since students come to a better understanding of where food comes from and how it is produced.Propusemos e avaliamos uma nova abordagem (“projeto Fazenda na Escola”) para conscientizar as crianças sobre o papel das pessoas na produção agrícola e na qualidade ambiental. A materialização do projeto “Fazenda na escola” foi realizada por meio de uma visita teórico-prática de 4 horas em uma fazenda experimental. 240 alunos do ensino fundamental foram avaliados por meio de mapas conceituais e desenhos, antes e depois da visita. Houve evolução conceitual nos mapas conceituais de 41 e 82%, e aumento do número de categorias por desenho de 23% e 37%. Nos mapas conceituais, os alunos não relacionavam as pessoas com as diferentes esferas da produção agrícola antes da visita à fazenda, mas depois, as pessoas se tornaram o elemento principal. Após a visita, os alunos passaram a retratar não apenas aspectos produtivos em seus desenhos, mas também processos que envolvem a produção, como práticas de conservação do solo e manutenção da cobertura morta. Com a população concentrada nas áreas urbanas, há falta de contato com a paisagem rural, gerando uma visão distorcida dos sistemas alimentares e do uso do solo rural, o que afeta os motivadores sociais e o comportamento pró-ambiental. Isso impõe aos governos uma tarefa educacional de levar informações sobre a produção agrícola aos alunos do ensino fundamental. Comprovamos a eficácia do projeto “Fazenda na Escola” como uma alternativa de política educacional de baixo custo e uma ferramenta para aumentar a conscientização das crianças sobre o papel das pessoas na produção agrícola e na qualidade ambiental, pois os alunos passam a entender melhor de onde vem os alimentos e de como é produzido

A pesquisa em Sistemas Integrados de Produção Agropecuária no Brasil

Integrated crop-livestock systems (ICLS) are designed to exploit synergisms and emergent properties resulting from interactions between different soil-plant-animal-atmosphere compartments that integrate themselves at different spatial-temporal scales. In this review, a panorama of the evolution of studies based on ICLS is presented. Specific keywords were used as search terms to construct a database of 450 articles from 93 national and international journals published up to and including 2013. These articles were classified according to the region of origin within Brazil (subtropical or tropical) and categorized regarding the studied components: soil, plant, animal and ‘others’. Within these components, groups of variables that could characterize the different thematic lines were listed. The number of publications worldwide has been increasing, and Brazil is one of the main suppliers of scientific work within this area. Although the number of scientific studies seeking better understanding of ICLS may have increased in Brazil, further studies with a systematic view and with larger temporal and spatial scales are still required to help identify interactions between diverse biotic and abiotic factors that define new properties that emerge from these systems.Os sistemas integrados de produção agrícola e pecuária são caracterizados como sistemas planejados para explorar sinergismos e propriedades emergentes, resultado de interações entre os diferentes compartimentos solo-plantaanimal- atmosfera, que se integram em diferentes escalas espaço-temporais. Nesta revisão é apresentado um panorama da evolução das pesquisas embasadas em uma produção integrada entre os diferentes compartimentos. Considerou-se o período até 2013 e palavras-chave como fator de busca, sendo construída uma base de dados, partindo de um universo de 450 artigos em 93 periódicos nacionais e internacionais. Estes artigos foram classificados de acordo com a região de origem do Brasil: subtropical ou tropical; e categorizados quanto aos componentes: solo, planta, animal e outros. Dentro desses componentes foram elencados grupos de variáveis que caracterizassem diferentes linhas temáticas. As publicações no mundo têm aumentado e o Brasil está entre os principais provedores de trabalhos científicos nessa área. Embora seja crescente o número de trabalhos científicos no Brasil, que buscam melhor compreensão dos sistemas integrados de produção agrícola e pecuária, as pesquisas com visão sistêmica e de maior escala temporal e espacial ainda necessitam de mais estudos, para que possam detectar interações entre os diversos fatores bióticos e abióticos e novas propriedades que emergem destes sistemas

Composição de plantas invasoras em diferentes sistemas integrados de produção agropecuária

Globally, the potenti al of integrated systems is recognized as a sustainable way to feed nine billion people in 2050. These systems can increase environmental resilience by increasing biological diversity and by the effective and efficient cycling of nutrients, which entails improving soil quality, in addition to providing ecosystem services and contributi ng to climate change adaptation and mitigation. The objective of this work was to evaluate the occurrence and species composition of weed in the corn crop in the Integrated Crop-Livestock System (ICLS). The experimental design was randomized blocks, with 4 treatments and 3 repetitions. The variety of “BRS Sol da Manhã” corn was cultivated in four systems: crop (C), integrated with crop-livestock (CP), crops-forest (CF) and crops-livestock-forest (CLF), all without the use of herbicide. The occurrence and composition of weeds in the different production systems was evaluated through a survey of the botanical composition in dry matter (kg ha-1). There was a large contribution of Megathyrsus maximus cv. Áries in all systems, mainly in the CLF, as well as a predominance of Urochloa brizantha in the CL, in addition to the of very high contribution Hemarthria altíssima in the CF system. The ICLS produced 5.8t ha-1 corn without the use of herbicides.No âmbito global se reconhece o potencial dos sistemas integrados como uma via sustentável para alimentar nove bilhões de pessoas em 2050. Esses sistemas são capazes de incrementar a resiliência ambiental pelo aumento da diversidade biológica e pela efetiva e eficiente ciclagem de nutrientes, o que acarreta a melhoria da qualidade do solo, além de prover serviços ecossistêmicos e contribuir para a mitigação das mudanças climáticas. O objetivo do trabalho foi avaliar a ocorrência e a composição da comunidade de plantas daninhas na cultura do milho em Sistemas Integrados de Produção Agropecuária (SIPAs). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados (DBC), com 4 tratamentos e 3 repetições. A variedade de milho BRS Sol da Manhã foi cultivada em quatro sistemas: lavoura (L), integrado com lavoura-pecuária (LP), lavoura-floresta (LF) e lavoura-pecuária-floresta (LPF), todos sem a utilização de herbicida. Foram avaliadas a ocorrência e a composição de plantas daninhas nos diferentes sistemas de produção por meio de um levantamento da composição botânica em matéria seca (kg ha-1). Verificou-se grande contribuição de Megathyrsus maximus cv. Áries em todos os sistemas, principalmente no LPF, assim como o predomínio de Urochloa brizantha no LP, além do predomínio de Hemarthria altíssima no sistema LF. O SIPA demonstrou ser capaz de produzir 5,8t ha-1 milho sem uso de herbicidas

FITOMASSA AÉREA RESIDUAL DA PASTAGEM DE INVERNO NO SISTEMA INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA

Producers in southern Brazil are seeking to diversify farm income and increase production efficiency by integrating livestock grazing of winter annual forages within rotations of summer grain crops. Our objective was to determine grazing and nitrogen fertilization effects on decomposition of winter annual forage residues in corn. A winter cover of oat (Avena strigosa Shreb) and annual ryegrass (Lolium multiflorum L.) was no-till seeded in April 2002 near Ponta Grossa, PR in southern Brazil. Treatment combinations of N fertilizer (0 or 150 kg ha-1) and grazing (grazed or not grazed) were imposed on the winter forage cover. The grazing period was from June to early October 2002. The winter forage was desiccated on 11 October and corn was no-till planted 20 d later with two N treatments (0 and 150 kg N ha-1). Above ground forage biomass residue was hand-clipped, placed in small nylon bags that were scattered on the soil immediately after corn planting, and recovered after five periods of three weeks each for determination of residual dry matter. Results were submitted to analysis of variance. The loss of residual dry matter followed a quadratic function on time. Decomposition of winter annual forage residue was affected by winter treatment (P<0.02), corn N rate (P<0.01), and by their interaction . At the last collection period (132 days after corn planting) differences (P<0.01) were detected only for the winter treatments. Treatments receiving winter-applied N had greater decomposition of residue regardless of the grazing treatment imposed on the winter forage cover.Produtores no Sul do Brasil estão procurando diversificar a propriedade aumentando a eficiência de produção através da integração lavoura-pecuária. O objetivo foi determinar o efeito do pastejo e da adubação nitrogenada na decomposição dos resíduos da pastagem anual de inverno no milho. A cobertura de Avena strigosa Schreb mais Lolium multiflorum L. foi semeada em abril de 2002, em Ponta Grossa - PR. A combinação de tratamentos com e sem nitrogênio, com e sem pastejo foi aplicada sobre a pastagem de inverno. O período de pastejo ocorreu de junho à outubro de 2002, a pastagem foi dessecada em 11 de outubro e o milho semeado vinte dias depois, tendo sido aplicados duas doses de nitrogênio (0 e 150 kg.ha-1). A pastagem de inverno, cortada, foi colocada em sacos de nylon que foram espalhados sobre o solo, e recolhidos em cinco épocas com intervalos de três semanas para análise de matéria seca residual. Os dados foram submetidos a análise de variância. Ajustes de modelo matemático indicaram que a redução da massa seca ocorreu de acordo com o modelo quadrático em função do tempo. A decomposição dos resíduos da pastagem foi afetada pelos tratamentos impostos (p<0,02), pelas doses de nitrogênio no milho (p<0,01) e suas interações. Na última data de avaliação (132 dias do período experimental) foram verificadas diferenças (p<0,01) apenas para os tratamentos sobre a pastagem de inverno. Tratamentos que receberam adubação nitrogenada no inverno resultaram em decomposição maior nas áreas com e sem pastejo

INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA: EFICIÊNCIA DE USO DO NITROGENIO NA CULTURA DO MILHO

O aumento da eficiência de produção para a cultura do milho (Zea mays) tem levado os produtores a buscaremalternativas sustentáveis através de sistemas integrados. O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito do nitrogênio na produtividade do milho e seus componentes de rendimento, em um sistema de integração lavoura-pecuária. O experimento foi conduzido na fazenda experimental Capão da Onça da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Brasil, durante a safra agrícola de 2002/2003. O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados com parcelas subdivididas e quatro repetições. Os tratamentos foram duas doses de N (0 e 150 kg ha-1) com e sem pastejo aplicados no inverno sobre aveia preta mais azevém estabelecidas em abril de 2002 e dessecadas para o plantio do milho em outubro do mesmo ano. Sequencialmente, os tratamentos aplicados no milho foram doses de N (0, 75, 150, 225 kg ha-1). O milho apresentou uma resposta de produtividade crescente para o aumento das doses de nitrogênio nas áreas sem pastejo e sem adubação nitrogenada no inverno, no entanto quando há o pastejo é possível alcançar maiores produtividades de milho com menores doses de nitrogênio. ABSTRACT Producers seeking higher corn (Zea mays) production efficiency have pursued more sustainable, integrated systems. The objective of this investigation was to determine the effect of nitrogen fertilization on corn yield and yield components in an integrated crop-livestock production system. The experiment was conducted on the experimental farm Fazenda Capão da Onça of the Universidade Estadual de Ponta Grossa, Brazil during the 2002/2003 harvest. Treatments were replicated four times in a split-plot randomization of a randomized complete block design. Whole plot treatments were two N rates (0, 150 kg ha-1) with and without grazing applied to a winter cover crop of black oat and Italian ryegrass established in April 2002 and desiccated prior to planting the corn in October 2002. Sequentially, treatments were four N rates (0, 75, 150, 225 kg ha-1) applied to the corn. The corn presented an increasing yield in relation to increasing N rates in plots without neither grazing nor N fertilization during winter; however, grazing allows for higher corn yields with lower N rates

Economic viability of dairy heifer production on pasture in crop-livestock integration system

O objetivo deste trabalho foi avaliar a rentabilidade do sistema de integração lavoura-pecuária (ILP), em comparação ao cultivo de cereais de inverno e de plantas de cobertura para o plantio direto de soja e milho no verão. Foram comparados dados simulados de sistema agrícola tradicional com produção de grãos de milho e soja, no verão, e cultivo de trigo e plantas de cobertura do solo, no inverno; e dados de um trabalho publicado em que foram avaliadas combinações de pastagens (diversificadas ou puras) e categorias de animais (leves ou pesados), com produção de grãos de milho e soja, no verão, e pastejo no inverno. A análise econômica foi realizada com base nos resultados experimentais e simulada para uma propriedade de 100 ha. A ILP com recria de novilhas leiteiras em pastagens anuais de inverno, em substituição ao sistema convencional com cultivo de cereais de inverno e plantas de cobertura de solo para o plantio direto, é a alternativa mais rentável aos produtores.The objective of this work was to evaluate the profitability of the integrated crop-livestock (ICL) system in comparison to the cultivation of winter cereals and cover plants for soybean and maize cropped under no‑tillage in the summer. The following were compared: simulated data from a conventional agricultural system with production of maize and soybean grains in the summer and cultivation of wheat and ground cover plants in the winter; and data from a published work in which combinations of pastures (diversified or pure) and animal categories (light or heavy) were evaluated in a system with the production of maize and soybean in the summer and grazing during the winter. Economic analysis was carried out based on previous experimental results and simulated for a 100‑ha property. ICL with rearing of dairy heifers in winter annual grazing, as a replacement to winter cereal crops and ground cover crops for no-tillage, is the most profitable alternative for producers