Ecosystem and productive benefits of the strategic inclusion of annual legumes into an annual ryegrass pasture in a no-tillage integrated crop-livestock system

Annual winter pastures are strategic components in crop-livestock systems in Uruguay. The aim of this study was to evaluate the N legume fixation into an annual ryegrass pasture contrasted to the N fertilizer addition. The experimental design was a randomized complete block design with 2x2 factorial arrangement of the treatments, two pasture types: a) annual ryegrass (Lolium multiflorum L.) pasture, and b) of annual ryegrass with two annual legume species (Trifolium resupinatum L. and Trifolium vesiculosum L.); and two levels of N fertilizer: a) no N fertilizer, and b) 64 kg N ha-1. They were grazed with Holstein steers. Setaria italica crop was planted in summer to evaluate the carry over effects of the treatments on its herbage mass production. Pasture accumulated herbage mass was significantly increased with N fertilizer (P ≤ 0.01), increment of 1277 ± 322.5 kg DM ha-1. The legume species’ addition plus N fertilization led to a higher nitrogen nutrition index in the mixed pastures. Ryegrass herbage mass was positively influenced by N addition, but with that there was a 47% of weed herbage mass increase in the pure annual ryegrass pastures. The average daily gain of steers was positively influenced by legumes, with an average of 1.01 kg PV day-1 in mixtures. N fertilizer addition allowed a higher stocking rate and higher animal production in winter. A carryover effect of the treatments was not found on S. italica accumulated herbage mass. Legumes’ addition to annual ryegrass allowed a greater animal performance but did not provide any additional benefit to the following summer crop.Las pasturas anuales de invierno son componentes estratégicos de los sistemas agropecuarios en Uruguay. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la fijación biológica de N de leguminosas en una mezcla con raigrás anual en contraste con la adición de fertilizante nitrogenado. El diseño experimental fue un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial 2 x 2 de los tratamientos, con dos tipos de pasturas: a) pastura de raigrás anual (Lolium multiflorum L.), y b) pastura mezcla de raigrás anual con dos especies de leguminosas anuales (Trifolium resupinatum L. y Trifolium vesiculosum L.); y dos niveles de fertilización con N: a) sin fertilizante, y b) 64 kg N ha-1. Las pasturas fueron pastoreadas con novillos Holstein. En verano se realizó un cultivo de Setaria italica para evaluar los efectos de los tratamientos en la producción de biomasa de este. La biomasa acumulada de las pasturas de invierno incrementó significativamente con fertilización de N (P ≤ 0.01), con un incremento de 1277 ± 322.5 kg MS ha-1. La pastura mezcla fertilizada con N produjo un mayor índice de nutrición nitrogenada que la pastura de raigrás anual. La biomasa aérea de raigrás presentó un incremento con el agregado de N; sin embargo, en las pasturas monofíticas de raigrás hubo un aumento del 47% de malezas. La ganancia media diaria de los novillos incrementó con la incorporación de leguminosas, con un promedio en las pasturas mezclas de 1,01 kg PV día-1. La adición de fertilizante nitrogenado permitió una mayor carga animal y una mayor producción animal en invierno. No se encontró un efecto de los tratamientos en la biomasa acumulada de S. italica. La incorporación de leguminosas al raigrás anual permitió una mayor ganancia diaria de peso vivo por animal, pero no produjo un efecto adicional sobre el cultivo sucesor de verano.Gerencia de Comunicación Institucional, DG SICyP, INTAFil: García Favre, Javier. Universidad de la República. Estación Experimental Mario A. Cassinoni (EEMAC). Departamento Producción Animal y Pasturas; UruguayFil: García Favre, Javier. Massey University. School of Agriculture and Environment; Nueva ZelandaFil: Zanoniani, Ramiro A. Universidad de la República. Estación Experimental Mario A. Cassinoni (EEMAC). Departamento Producción Animal y Pasturas; UruguayFil: Lopez, Ignacio F. Massey University. School of Agriculture and Environment; Nueva ZelandaFil: Cadenazzi, Mónica. Universidad de la República. Estación Experimental Mario A. Cassinoni (EEMAC). Departamento Biometría, Estadística y Computación; UruguayFil: Sacido, Mónica Benita. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Mailhos, M.E. Universidad de la República. Estación Experimental Mario A. Cassinoni (EEMAC). Departamento Producción Animal y Pasturas; UruguayFil: Boggiano, Pablo. Universidad de la República. Estación Experimental Mario A. Cassinoni (EEMAC). Departamento Producción Animal y Pasturas; Urugua

Dinámica de la producción espacial temporal de dos pasturas plantadas con especies perennes

The objective of the present work was to evaluate the forage production, botanical composition and stability of two perennial forage mixtures under grazing during a period of four years. The study was performed at EEMAC, FAGRO, UdelaR 32º23'27.1 ”south latitude and 58º03'41.76” west longitude (Paysandú, Uruguay). Two pastures were evaluated, a) Festuca arundinacea (festuca), Trifolium repens (clover) and Lotus corniculatus (lotus), (FBL) b) Dactylis glomerata (dactylis) and Medicago sativa (alfalfa), (DA). The experimental design was randomized complete blocks with four replications. The total forage production of both pastures did not differ statistically, although it did present a different seasonal distribution in the first two years. The DA mix reached higher spring/summer/autumn productions (P <0.05); while in FBL the lowest productions of the sown species were in the summer/autumn period. Both mixtures showed great resilience capacity in the winter/spring period given that each year they recovered their biomass contribution to about 90% of the total. Festuca arundinacea was the species with the highest persistence of the sown crops, achieving a 60% contribution in the fourth year; while Medicago sativa was the most stable legume. Summer annual C4 grasses were the main constituent species of summer weed, providing biomass in the period of least productivity of the FBL mixture. It is concluded that it is possible to achieve high forage productions for 4 years and that the use of both mixtures would improve the seasonal distribution of production systems.El objetivo del presente trabajo fue evaluar la producción de forraje, composición botánica y estabilidad de dos mezclas forrajeras perennes bajo pastoreo durante un período de cuatro años. El estudio se realizó en Paysandú, Uruguay, 32º23'27.1 ”de latitud sur y 58º03'41.76” de longitud oeste. Se evaluaron dos mezclas forrajeras, a) Festuca arundinacea (festuca) cv Tacuabe, Trifolium repens (trébol) cv Zapicán y Lotus corniculatus (lotus) cv San Gabriel, (FBL) b) Dactylis glomerata (dactylis) cv INIA Perseo y Medicago sativa ( alfalfa) cv Chaná, (DA). El diseño experimental fue en bloques completos al azar con cuatro repeticiones. La producción total de forraje de ambas mezclas forrajeras no se diferenció, aunque se detectó varias distribuciones estacionales en los dos primeros años. La mezcla DA tuvo mayores producciones en el período primavera / verano / otoño (P <0.05); mientras que en FBL las menores producciones de las especies sembradas fueron en el período verano / otoño. Las mezclas combinadas una gran capacidad de resiliencia en el período inverno / primavera dado que todos los años recuperaron su contribución de biomasa a cerca del 90% del total. Festuca fue la especie que presentó mayor persistencia logrando una contribución de 60% en el cuarto año; mientras que alfalfa fue la leguminosa con mayor estabilidad. Las gramíneas C4 anuales fueron las principales especies constituyentes del enmalezamiento estival, aportando biomasa en el período de menor productividad de la mezcla FBL. Se concluye qué fue posible lograr altas producciones de forraje durante 3.5 años y la utilización de ambas mezclas permitiría mejorar la distribución estacional de forraje en los sistemas de producción