Dung avoidance behavior in Crioula Lanada lambs naturally infected with gastrointestinal nematodes in a rotational pasture system / Comportamento de afastamento do bolo fecal em cordeiros Crioula Lanada naturalmente infectados com nematoides gastrintestinais em sistema de pastoreio rotacionado

Abstract This study aimed to evaluate foraging distance (FD) from the dung, parasitological and physiological factors in 18 Crioula Lanada lambs naturally infected by nematodes with three infection levels (IL) in a Voisin Grazing System. In the pre-experimental phase animal feces collection, deworming, observer training, animal adaptation and dung demarcation were carried out; in the experimental phase, grazing distance, feces, pasture and blood sampling. An initial exploratory analysis was carried out (Kruskal-Wallis test). Fixed predictors were selected with a cumulative logit regression model; an ordinal logistic regression mixed model identified influencing factors of ordinal responses for (i) FD, (ii) infective larvae quantity (L3). Animals approached the dung when the radiation or temperature were more intense (P < 0.05). Paddock entry/exit, IgG and L3 influenced FD over time (P < 0.05). L3, in turn, was influenced by IL, FEC and corpuscular volume (CV). In the High IL group, FD varied between 60-100 cm. Greater L3 and FEC were found in the High and Low IL from the 4th week (P < 0.05). Naturally infected Crioula Lanada lambs increased the distance from the dung, which was not related to IL but to the dynamics of solar radiation and parasitological and immunological factors.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a distância de forrageamento do bolo fecal (DF), fatores parasitológicos e fisiológicos em 18 cordeiros Crioula Lanada, naturalmente infectados por nematoides com três níveis de infecção (NI) em sistema Pastoreio Racional Voisin (PRV). Na fase pré-experimental, houve coleta de fezes dos animais, vermifugação, treinamento de observadores, adaptação dos animais e demarcação do bolo fecal; na fase experimental, distância, fezes, pastagem e sangue. Um modelo de regressão "logit" cumulativa selecionou preditores fixos; um modelo misto de regressão logística ordinal identificou fatores influenciadores das respostas ordinais para (i) DF (ii) quantidade de larva infectante (L3). Os cordeiros se aproximaram do bolo fecal quando a radiação ou temperatura foram mais intensas (P < 0,05). A entrada e a saída dos piquetes, a ingestão de L3 e IgG influenciaram DF (P < 0,05). L3 foi influenciada por NI, OPG e volume corpuscular. O grupo NI Alta variou a distância entre 60-100 cm. Maior L3 e a FEC foram encontrados nos grupos NI Alta e Baixa a partir da 4ª semana (P < 0,05). Cordeiros Crioula Lanada, naturalmente infectados, aumentaram a DF, sem relação com nível, de infecção, mas com a dinâmica da radiação solar e dos fatores parasitológicos e imunológicos.

A preliminary study on devising a hematological formula for estimation of hemoglobin from packed cell volume in beetal goats / [Um estudo preliminar sobre a elaboração de uma fórmula hematológica para a estimativa da hemoglobina do volume de células embaladas em cabritos beetal]

The study was devised with the aim to evaluate the relationship between hemoglobin (Hb) concentration and Packed Cell Volume (PCV) in beetal goats being reared under pastoralism. It also aims to devise a hematological formula for estimation of Hb from PCV. Female (n=59) and male goats (n=41) were bled for PCV determination through microhematocrit method, and Hb estimation through Sahli's hemoglobinometer (HbD) as well as through calculation being 1/3rd of PCV (HbC). The HbD and HbC were statistically non-significant (P≥0.05) for male and female beetal goats. Overall, significantly (P≤0.01) positive correlation coefficient was noticed between HbD and PCV, and between HbD and HbC (r=0.75; adjusted r-square=0.57). As the overall model predicted that 57% variability in HbD could be deduced from PCV, hence, in order to enhance the prediction probability, the regression equation i.e. Hb concentration= 0.24(PCV) +1.5 was utilized to deduce corrected hemoglobin (CHb). The comparison of this CHb with HbD gave a non-significant (P≤0.05) difference. Similarly, linear regression of CHb with PCV gave a 99% prediction. We accordingly recommend a simplified pen-side hematological formula for deducing Hb concentration from PCV viz. Hb concentration= 0.24(PCV) +1.5 for beetal goats instead of its calculation as one-third of PCV.

O estudo foi elaborado com o objetivo de avaliar a relação entre a concentração de hemoglobina (Hb) e o volume de células embaladas (PCV) em caprinos beetal em pastoreio. O objetivo também é elaborar uma fórmula hematológica para a estimativa da hemoglobina de PCV. Cabras fêmeas (n=59) e machos (n=41) foram sangrados para determinação da PCV através do método do microhematócrito, e a estimativa de Hb através do hemoglobinômetro Sahli (HbD), bem como através do cálculo sendo 1/3 do PCV (HbC). O HbD e HbC foram estatisticamente não significativos (P≥0.05) para caprinos machos e fêmeas beetal. De modo geral, foi observado um coeficiente de correlação positiva (P≤0.01) entre HbD e PCV, e entre HbD e HbC (r=0,75; r-quadrado ajustado=0,57). Como o modelo geral previa que 57% de variabilidade em HbD poderia ser deduzida do PCV, portanto, para aumentar a probabilidade de predição, a equação de regressão i.e. concentração de Hb= 0,24(PCV) +1,5 foi utilizada para deduzir a hemoglobina corrigida (CHb). A comparação desta CHb com HbD deu uma diferença não significativa (P≤0.05). Da mesma forma, a regressão linear de CHb com PCV deu uma previsão de 99%. Assim, recomendamos uma fórmula hematológica simplificada do lado da caneta para deduzir a concentração de Hb do PCV, ou seja, concentração de Hb= 0,24(PCV) +1,5 para cabras beetal em vez de seu cálculo como um terço do PCV.

Performance of heifers supplemented with different levels of corn on pasture / Desempenho de novilhas em pastoreio suplementadas com diferentes níveis de milho

In southern Brazil, production systems are typically extensive and rely on grazing that often results in limited forage quantity and quality, decreasing efficiency and compromising reproductive tract development. The aim of this study was to evaluate the productive performance and reproductive tract development of heifers supplemented with different levels of corn on pasture. The following supplemental treatments were evaluated: T0 [40 g trace-mineralized salt per heifer per day (80 g phosphorus/kg product)]; T1 [0.5% of body weight (BW) cracked corn + 40 g trace-mineralized salt per heifer per day]; T2 [1% of BW cracked corn + 40 g trace-mineralized salt per heifer per day], and T3 [1.5% of BW cracked corn + 40 g trace-mineralized salt per heifer per day]. Thirty-nine phenotypically homogeneous Brangus heifers (average BW = 184±17 kg, average age = 269±27 days) raised on winter pasture (Lolium multiflorum Lam.) were randomized to 13 paddocks (one hectare each), with three heifers/paddock, to evaluate the effect of feeding different energy levels. Body condition score, average daily gain, frame score, dry matter availability, reproductive tract score, and stocking density were evaluated. The body condition score, average daily gain, reproductive tract score and stocking density increased (P<0.05) with increasing level of corn supplementation. Daily supplementation levels lower than 1.0% on Lolium multiflorum Lam. pasture can compromise the target breeding weight at 13 months of age. Therefore, daily supplementation at 1.0% of BW after weaning is a strategy to improve the economic and biological efficiency of livestock production systems, allowing to increase stocking density and to anticipate the age of heifers at first breeding...

No sul do Brasil os sistemas de produção na sua maioria são extensivos, sendo que a principal fonte de alimento são as pastagens. Isto em muitos casos resulta em limitada quantidade e qualidade da pastagem, o que impacta negativamente a eficiência produtiva e o desenvolvimento do trato reprodutivo das fêmeas. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho produtivo e o desenvolvimento do trato reprodutivo de novilhas suplementadas com diferentes níveis de milho em condições de pastejo. Os tratamentos avaliados foram: T0 [40 g de sal mineralizado por novilha por dia (80 g de fósforo/kg de produto)]; T1 [0,5% do peso vivo (PV) de milho quebrado + 40g de sal mineralizado por novilha por dia]; T2 (1% do PV de milho quebrado + 40g de sal mineralizado por novilha por dia); e T3 (1,5% do PV de milho + 40g de sal mineralizado por novilha por dia). Foram avaliadas 39 novilhas Brangus com características fenotípicas homogêneas, com PV e idade ao inicio do experimento de 184±17 kg e 269±27 dias, respectivamente. O estudo foi realizado na época de inverno em pastagem de Lolium multiflorum Lam. As novilhas foram distribuídas aleatoriamente em 13 piquetes (de um hectare cada) com três novilhas por piquete. As variáveis avaliadas foram escore de condição corporal, ganho médio diário, escore de frame, oferta de massa de forragem, escore de trato reprodutivo e carga animal. O escore de condição corporal, ganho médio diário, escore de trato reprodutivo e a carga animal aumentaram (P<0,05) com o aumento dos níveis de suplementação de milho. Níveis de suplementação diária inferiores a 1,0% em pastagem de Lolium multiflorum Lam. podem comprometer o PV alvo de acasalamento aos 13 meses de idade. Portanto, a suplementação diária de 1,0% do PV após o desmame pode ser uma ferramenta que melhora a eficiência econômica e biológica dos sistemas de produção de bovinos de corte, permitindo alocar mais animais por área e antecipar a idade de novilhas ao primeiro acasalamento...

Performance of heifers supplemented with different levels of corn on pasture / Desempenho de novilhas em pastoreio suplementadas com diferentes níveis de milho

In southern Brazil, production systems are typically extensive and rely on grazing that often results in limited forage quantity and quality, decreasing efficiency and compromising reproductive tract development. The aim of this study was to evaluate the productive performance and reproductive tract development of heifers supplemented with different levels of corn on pasture. The following supplemental treatments were evaluated: T0 [40 g trace-mineralized salt per heifer per day (80 g phosphorus/kg product)]; T1 [0.5% of body weight (BW) cracked corn + 40 g trace-mineralized salt per heifer per day]; T2 [1% of BW cracked corn + 40 g trace-mineralized salt per heifer per day], and T3 [1.5% of BW cracked corn + 40 g trace-mineralized salt per heifer per day]. Thirty-nine phenotypically homogeneous Brangus heifers (average BW = 184±17 kg, average age = 269±27 days) raised on winter pasture (Lolium multiflorum Lam.) were randomized to 13 paddocks (one hectare each), with three heifers/paddock, to evaluate the effect of feeding different energy levels. Body condition score, average daily gain, frame score, dry matter availability, reproductive tract score, and stocking density were evaluated. The body condition score, average daily gain, reproductive tract score and stocking density increased (P<0.05) with increasing level of corn supplementation. Daily supplementation levels lower than 1.0% on Lolium multiflorum Lam. pasture can compromise the target breeding weight at 13 months of age. Therefore, daily supplementation at 1.0% of BW after weaning is a strategy to improve the economic and biological efficiency of livestock production systems, allowing to increase stocking density and to anticipate the age of heifers at first breeding...(AU)

No sul do Brasil os sistemas de produção na sua maioria são extensivos, sendo que a principal fonte de alimento são as pastagens. Isto em muitos casos resulta em limitada quantidade e qualidade da pastagem, o que impacta negativamente a eficiência produtiva e o desenvolvimento do trato reprodutivo das fêmeas. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho produtivo e o desenvolvimento do trato reprodutivo de novilhas suplementadas com diferentes níveis de milho em condições de pastejo. Os tratamentos avaliados foram: T0 [40 g de sal mineralizado por novilha por dia (80 g de fósforo/kg de produto)]; T1 [0,5% do peso vivo (PV) de milho quebrado + 40g de sal mineralizado por novilha por dia]; T2 (1% do PV de milho quebrado + 40g de sal mineralizado por novilha por dia); e T3 (1,5% do PV de milho + 40g de sal mineralizado por novilha por dia). Foram avaliadas 39 novilhas Brangus com características fenotípicas homogêneas, com PV e idade ao inicio do experimento de 184±17 kg e 269±27 dias, respectivamente. O estudo foi realizado na época de inverno em pastagem de Lolium multiflorum Lam. As novilhas foram distribuídas aleatoriamente em 13 piquetes (de um hectare cada) com três novilhas por piquete. As variáveis avaliadas foram escore de condição corporal, ganho médio diário, escore de frame, oferta de massa de forragem, escore de trato reprodutivo e carga animal. O escore de condição corporal, ganho médio diário, escore de trato reprodutivo e a carga animal aumentaram (P<0,05) com o aumento dos níveis de suplementação de milho. Níveis de suplementação diária inferiores a 1,0% em pastagem de Lolium multiflorum Lam. podem comprometer o PV alvo de acasalamento aos 13 meses de idade. Portanto, a suplementação diária de 1,0% do PV após o desmame pode ser uma ferramenta que melhora a eficiência econômica e biológica dos sistemas de produção de bovinos de corte, permitindo alocar mais animais por área e antecipar a idade de novilhas ao primeiro acasalamento...(AU)

SPATIO-TEMPORAL HETEROGENEITY OF GRAZING SYSTEMS

Manejo de pastagens tem sido tradicionalmente baseado em variáveis que são calculadas usando massa média de recurso e animal por unidade de área e, portanto, desconsideram a heterogeneidade presente nos sistemas de pastejo. No entanto, tais variáveis são o resultado das verdadeiras variáveis de manejo que podemos controlar: área e forma do potreiro, número, massa e espécies de animais, e tempo e duração do pastejo. Portanto, um experimento foi realizado e um modelo foi desenvolvido para explorar como os sistemas de pastejo heterogêneos funcionam quando gerenciados por meio de uma variável de manejo tradicional, mas com diferentes combinações das verdadeiras variáveis de manejo, e para demonstrar a importância de incorporar totalmente a heterogeneidade na ciência do pastejo. No capítulo II, descrevo um experimento no qual ovelhas foram expostas a dois manejos de pastejo contrastantes com altura média do pasto semelhante ao longo de todo o período de pastejo. No entanto, um teve pastos iniciais altos e alta densidade animal, esperando um alto nível de depleção; e o outro teve pastos iniciais intermediários e baixa densidade animal, esperando um baixo nível de depleção. Observamos o comportamento de forrageamento por meio do monitoramento contínuo de bocados e pareamos os registros com uma descrição detalhada da estrutura do pasto. Eu testei como a taxa de ingestão diária e os mecanismos de pastejo variaram em função das condições instantâneas do pasto e dos tratamentos de pastejo. No capítulo III, descrevo um modelo dinâmico de pastejo e crescimento do pasto como funções de uma população de pasto estruturada por altura para explorar a natureza multidimensional das situações de pastejo e determinar quais combinações de fatores levam a resultados inesperados para investigação posterior. Múltiplas condições de manejo foram simuladas para determinar a interação entre as escalas espaço-temporais inerentes de pastejo com aquelas impostas pelo manejo.

Traditional grazing management has been based on variables that are calculated through average resource and animal biomass per unit area, and thus they disregard the heterogeneity present in grazing systems. However, such variables are result of the true management variables that we can control: paddock area and shape, number, mass and species of animals, and timing and duration of grazing. Therefore, an experiment was performed, and a model was developed to explore how heterogeneous grazing systems function when managed through a traditional management variable but with different combinations of the true management variables, and to demonstrate the importance of fully incorporate heterogeneity into grazing science. In chapter II, we described an experiment where sheep were exposed to two contrasting grazing management with similar average sward height over the whole grazing period. However, one had tall initial swards and high animal density, expecting a high depletion level; and the other had intermediate initial swards and low animal density, expecting a low depletion level. We observed the foraging behavior through continuous bite monitoring and paired the recordings with a detailed description of the sward structure. I tested how daily intake rate and grazing mechanisms varied as a function of the instantaneous sward conditions and grazing treatments. In chapter III, I describe a dynamic model of grazing and sward growth as functions of a sward population structured by height to investigate how the combinations of factors lead to unexpected results for further investigation. Multiple grazing management conditions were simulated to determine the interaction between the inherent spatio-temporal scales of grazing with those imposed by management.

Inclusão de pasto na dieta e balanço energético de vacas leiteiras: consumo, emissão de metano, desempenho produtivo e fertilidade

CIVIERO, Maurício. Inclusão de pasto na dieta e balanço energético de vacas leiteiras: consumo, emissão de metano, desempenho produtivo e fertilidade. 2021. p.147 Tese (Doutorado em Ciência Animal Área: Produção Animal). Universidade do Estado de Santa Catarina. Programa de Pós-graduação em Ciência Animal, Lages, 2021. Estratégias nutricionais podem alterar o desempenho produtivo e reprodutivo de vacas leiteiras, além de interferir nas emissões de gases de efeito estufa. Objetivou-se avaliar o efeito da inclusão de pastos de clima tropical e temperado sobre a o consumo e a resposta produtiva de vacas leiteiras no terço médio de lactação, além da emissão de metano (CH4) com a inclusão de pastos de clima tropical e o efeito do balanço energético (BE) no início da lactação sobre o desempenho produtivo e reprodutivo de vacas leiteiras. Para isto, foram realizados dois experimentos e um estudo de meta-análise. O delineamento dos experimentos foi em Quadrado latino 3 × 3 e os tratamentos foram 100% ração total misturada (RTM) oferecida ad libitum (controle), 75% RTM ad libitum + acesso a pasto (7h/d) e 50% RTM ad libitum + acesso a pasto (7h/d). O pasto de clima tropical foi o capim milheto (Pennisetum glaucum Campeiro) e o de clima temperado o azevém anual (Lolium multiflorum Maximus). A meta-análise foi realizada no Agri-Food Biosciense Institut AFBI (Reino Unido) e avaliou o efeito do BE entre os dias 4 e 21 de lactação no desempenho produtivo e reprodutivo de vacas primíparas (488) e multíparas (1020). Os animais foram divididos em quartis conforme o BE entre os dias 4 e 21 de lactação a partir de dados coletados durante um período de 20 anos (1996-2016), utilizando 27 experimentos e 79 tratamentos. No primeiro experimento, a inclusão progressiva de pasto de clima tropical na dieta reduziu a ingestão de matéria seca (IMS) total, mantendo a produção de leite acima de 90% do observado no tratamento controle sem alterar a intensidade de emissão de CH4 (g/kg de leite corrigido para energia). No segundo experimento, a inclusão progressiva de pasto de clima temperado reduziu a IMS total. Entretanto, a produção e a composição do leite não se alteraram, levando os animais a um BE levemente negativo (92% das exigências diárias) no maior nível de ingestão de forragem. A meta-análise demonstrou que o BE negativo (BEN) entre os dias 4 e 21 de lactação é capaz de atrasar o retorno à atividade cíclica. Para cada 10 MJ de energia metabolizável em BEN o retorno ao cio foi atrasado em 1,2 e 0,8 dias em primíparas e multíparas, respectivamente. Contudo, o BEN não afetou as taxas de prenhez tanto nas primíparas como nas multíparas. A inclusão de pastos de clima tropical e temperado na dieta de vacas que recebem RTM mostrou-se capaz de manter o desempenho produtivo sem alterar a intensidade de emissão de CH4 entérico. Melhorar o BE de vacas leiteiras durante início de lactação mostrou-se eficiente para reduzir o período entre o parto e o primeiro cio, mas não afetou a taxa de prenhez.

CIVIERO, Maurício. Herbage inclusion in the diet and energy balance of dairy cows: intake, methane emission, productive performance, and fertility. 2021. p.147. Thesis (Doctorate in Animal Science - Area: Animal Production) - Santa Catarina State University. Post Graduate Program in Animal Science, Lages, 2021. Nutritional strategies may change productive and reproductive performance of dairy cows, as well as modify greenhouse gas emissions. It was evaluated the effect of including tropical and temperate herbages on DM intake and productive response of dairy cows in the middle third of lactation, as well as the methane (CH4) emission with the inclusion of a tropical herbage and the effect of energy balance (EB) at the beginning of lactation on productive and reproductive performance of dairy cows. For this, two experiments and a meta-analysis study were carried out. The experiments were designed in 3 × 3 Latin square and the treatments were 100% total mixed ration (TMR) offered ad libitum (control), 75% TMR ad libitum + access to herbage (7h/d) and 50% TMR ad libitum + access to herbage (7h/d). The tropical herbage was pearl millet (Pennisetum glaucum Campeiro) and the temperate herbage was ryegrass (Lolium multiflorum Maximus). The meta-analysis was carried out at the Agri-Food Biosciense Institute - AFBI (United Kingdom) and evaluated the effect of EB between days 4 and 21 of lactation on the productive and reproductive performance of primiparous (488) and multiparous (1020) cows. The animals were divided into quartiles according to the EB between days 4 and 21 of lactation based on data collected over a period of 20 years (1996-2016), using 27 experiments and 79 treatments. In the first experiment, the progressive inclusion of tropical herbage in the diet decreased the total dry matter intake (DMI), maintaining milk production above 90% of that observed in the control treatment, without changing the CH4 intensity (g/kg of energy-corrected milk). In the second experiment, the progressive inclusion of temperate herbage decreased the total DMI. However, milk production and composition did not change, leading the animals to a slightly negative EB (92% of daily requirements) at the greatest level of herbage intake. The meta-analysis demonstrated that negative EB (NEB) between days 4 and 21 of lactation is able to delay the return to cyclic activity. For every 10 MJ of metabolizable energy in NEB, the interval from calving to first observed heat (FOH) was delayed by 1.2 and 0.8 days in primiparous and multiparous cows, respectively. Nevertheless, NEB did not affect the conception to the first service in both primiparous and multiparous cows. Including tropical and temperate herbages in the diet of dairy cows receiving TMR proved to be capable of maintaining productive performance without altering the CH4 intensity. Improving EB of dairy cows during the beginning of lactation proved to be efficient in reducing the interval from calving to FOH, but had no effect on conception to the first service.

A grazing height target to minimize tiller stem elongation rate in annual ryegrass swards

ABSTRACT: Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam) is one of the most cultivated temperate annual forage crop around the world. Despite that, there is little information about the process of stem elongation during its vegetative growth. This information would be useful for grazing management purposes. Thus, the aim of this study was to assess the herbage accumulation and stem elongation rates in annual ryegrass pastures submitted to intermittent stocking. The experimental design used was a completely randomized 2x2 factorial with three replications. The treatments were defined by the combination of two pre-grazing heights (15 and 25cm) associated with two post-grazing heights (4 and 8cm). The herbage accumulation rates were higher in pastures with 25cm pre-grazing associated with post-grazing heights of 8cm. However, leaf production rate was only affected by post-grazing height, with higher values being recorded for stubbles heights of 8cm, regardless of pre-grazing height. Stem elongation rates in annual ryegrass tillers increased rapidly when pastures reached around 18cm, a condition where there was a relatively low competition for light, suggesting that; 1) pre-grazing heights of 18 to 20cm in annual ryegrass could be used as a upper limit for grazing management purposes whether the objective is to minimize stem contribution in accumulated herbage and 2) It seems that stem elongation is as inevitable process (independently of competition for light) and that this could be related to the necessary strength of stems, pseudostems and sheaths to support larger and heavier leaves.

RESUMO: O azevém anual (Lolium multuflorum Lam) é uma das plantas forrageiras de clima temperado mais cultivadas no mundo. Apesar disso, há poucas informações sobre o processo de alongamento de colmos para essa espécie durante seu crescimento vegetativo. Tal informação seria útil para o manejo mais adequado desta espécie. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o acúmulo de forragem e as taxas de alongamento de colmos em pastos de azevém anual submetidos à lotação intermitente. O delineamento experimental foi completamente casualizado em arranjo factorial 2x2, com três repetições. Os tratamentos consistiram na combinação de duas alturas em pré-pastejo (15 e 25cm), associadas com duas alturas de resíduo (4 e 8cm). A maior taxa de acúmulo de forragem foi observada nos pastos manejadas com 25cm, associadas com alturas de resíduo de 8cm. Entretanto, a taxa de acúmulo de folhas foi similar para pastos manejados com 8cm de resíduo, independente da altura em pré-pastejo (15 ou 25cm). A taxa de alongamento de colmos em perfilhos de azevém anual aumentaram rapidamente quando os pastos atingiram uma altura de 18cm, condição onde havia uma relativa baixa competição por luz, sugerindo que: 1) alturas em pré-pastejo entre 18 e 20cm em pastos de azevém anual poderia ser usada como um limite máximo de altura quando o objetivo for minimizar a contribuição de colmos na forragem acumulada; e 2) parece que o alongamento de colmos é um processo inevitável (independente de competição por luz) e isso poderia estar relacionado com a força necessária de colmos, pseudocolmos e bainhas para suportar o peso de folhas cada vez maiores e mais pesadas.

A grazing height target to minimize tiller stem elongation rate in annual ryegrass swards

ABSTRACT: Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam) is one of the most cultivated temperate annual forage crop around the world. Despite that, there is little information about the process of stem elongation during its vegetative growth. This information would be useful for grazing management purposes. Thus, the aim of this study was to assess the herbage accumulation and stem elongation rates in annual ryegrass pastures submitted to intermittent stocking. The experimental design used was a completely randomized 2x2 factorial with three replications. The treatments were defined by the combination of two pre-grazing heights (15 and 25cm) associated with two post-grazing heights (4 and 8cm). The herbage accumulation rates were higher in pastures with 25cm pre-grazing associated with post-grazing heights of 8cm. However, leaf production rate was only affected by post-grazing height, with higher values being recorded for stubbles heights of 8cm, regardless of pre-grazing height. Stem elongation rates in annual ryegrass tillers increased rapidly when pastures reached around 18cm, a condition where there was a relatively low competition for light, suggesting that; 1) pre-grazing heights of 18 to 20cm in annual ryegrass could be used as a upper limit for grazing management purposes whether the objective is to minimize stem contribution in accumulated herbage and 2) It seems that stem elongation is as inevitable process (independently of competition for light) and that this could be related to the necessary strength of stems, pseudostems and sheaths to support larger and heavier leaves.

RESUMO: O azevém anual (Lolium multuflorum Lam) é uma das plantas forrageiras de clima temperado mais cultivadas no mundo. Apesar disso, há poucas informações sobre o processo de alongamento de colmos para essa espécie durante seu crescimento vegetativo. Tal informação seria útil para o manejo mais adequado desta espécie. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o acúmulo de forragem e as taxas de alongamento de colmos em pastos de azevém anual submetidos à lotação intermitente. O delineamento experimental foi completamente casualizado em arranjo factorial 2x2, com três repetições. Os tratamentos consistiram na combinação de duas alturas em pré-pastejo (15 e 25cm), associadas com duas alturas de resíduo (4 e 8cm). A maior taxa de acúmulo de forragem foi observada nos pastos manejadas com 25cm, associadas com alturas de resíduo de 8cm. Entretanto, a taxa de acúmulo de folhas foi similar para pastos manejados com 8cm de resíduo, independente da altura em pré-pastejo (15 ou 25cm). A taxa de alongamento de colmos em perfilhos de azevém anual aumentaram rapidamente quando os pastos atingiram uma altura de 18cm, condição onde havia uma relativa baixa competição por luz, sugerindo que: 1) alturas em pré-pastejo entre 18 e 20cm em pastos de azevém anual poderia ser usada como um limite máximo de altura quando o objetivo for minimizar a contribuição de colmos na forragem acumulada; e 2) parece que o alongamento de colmos é um processo inevitável (independente de competição por luz) e isso poderia estar relacionado com a força necessária de colmos, pseudocolmos e bainhas para suportar o peso de folhas cada vez maiores e mais pesadas.

A grazing height target to minimize tiller stem elongation rate in annual ryegrass swards / Altura limite de pastejo para minimizar o alongamento de colmos em pastos de azevém anual

Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam) is one of the most cultivated temperate annual forage crop around the world. Despite that, there is little information about the process of stem elongation during its vegetative growth. This information would be useful for grazing management purposes. Thus, the aim of this study was to assess the herbage accumulation and stem elongation rates in annual ryegrass pastures submitted to intermittent stocking. The experimental design used was a completely randomized 2x2 factorial with three replications. The treatments were defined by the combination of two pre-grazing heights (15 and 25cm) associated with two post-grazing heights (4 and 8cm). The herbage accumulation rates were higher in pastures with 25cm pre-grazing associated with post-grazing heights of 8cm. However, leaf production rate was only affected by post-grazing height, with higher values being recorded for stubbles heights of 8cm, regardless of pre-grazing height. Stem elongation rates in annual ryegrass tillers increased rapidly when pastures reached around 18cm, a condition where there was a relatively low competition for light, suggesting that; 1) pre-grazing heights of 18 to 20cm in annual ryegrass could be used as a upper limit for grazing management purposes whether the objective is to minimize stem contribution in accumulated herbage and 2) It seems that stem elongation(AU)

O azevém anual (Lolium multuflorum Lam) é uma das plantas forrageiras de clima temperado mais cultivadas no mundo. Apesar disso, há poucas informações sobre o processo de alongamento de colmos para essa espécie durante seu crescimento vegetativo. Tal informação seria útil para o manejo mais adequado desta espécie. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o acúmulo de forragem e as taxas de alongamento de colmos em pastos de azevém anual submetidos à lotação intermitente. O delineamento experimental foi completamente casualizado em arranjo factorial 2x2, com três repetições. Os tratamentos consistiram na combinação de duas alturas em pré-pastejo (15 e 25cm), associadas com duas alturas de resíduo (4 e 8cm). A maior taxa de acúmulo de forragem foi observada nos pastos manejadas com 25cm, associadas com alturas de resíduo de 8cm. Entretanto, a taxa de acúmulo de folhas foi similar para pastos manejados com 8cm de resíduo, independente da altura em pré-pastejo (15 ou 25cm). A taxa de alongamento de colmos em perfilhos de azevém anual aumentaram rapidamente quando os pastos atingiram uma altura de 18cm, condição onde havia uma relativa baixa competição por luz, sugerindo que: 1) alturas em pré-pastejo entre 18 e 20cm em pastos de azevém anual poderia ser usada como um limite máximo de altura quando o objetivo for minimizar a contribuição de colmos na forragem acumulada; e (AU)

SISTEMAS ALIMENTARES PARA RECRIA DE NOVILHAS DE CORTE

O objetivo da pesquisa foi avaliar o desempenho produtivo e desenvolvimento reprodutivo de novilhas de corte recebendo ou não 0,5% do peso vivo por dia de suplemento energético em pastagem de azevém, bem como a margem bruta e retorno financeiro direto desses sistemas alimentares no periodo de inverno. Na estação quente subsequente se avaliou o desempenho produtivo de novilhas sob pastoreio continuo e rotativo em pastagem de papuã. Nessa ocasião também se avaliou o comportamento ingestivo dos animais. Os experimentos foram desenvolvidos em área do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Santa Maria. No inverno a área experimental utilizada corresponde a 6,4 hectares, dividida em oito piquetes de 0,8 hectares cada, os quais constituíram as unidades experimentais. Cada piquete foi dividido em cinco parcelas de 0,16 ha. As avaliações de campo foram realizadas no período de 21 de julho a 03 de novembro de 2016. Os sistemas alimentares foram constituídos de novilhas de corte exclusivamente em pastagem de azevém (Lolium multiflorum Lam.) e em pastagem de azevém recebendo 0,5% de suplemento energético. Foram utilizadas 40 novilhas da raça Angus com idade média inicial de oito meses e 159 ± 28 kg de PC, sendo alocadas três novilhas-teste em cada unidade experimental. O método de pastoreio utilizado foi o rotativo, com número variável de animais, para ajuste da carga animal. No verão a área experimental corresponde a 4,8 hectares, com 6 subdivisões de 0,8 hectares cada, as quais constituíram as unidades experimentais. Os tratamentos foram constituídos de novilhas de corte sob método de pastoreio continuo ou rotativo em papuã. No total foram cinco períodos de pastoreio, onde os quatro primeiros tiveram duração de 16 dias com quatro dias de ocupação em cada parcela e doze dias de descanso e o último teve duração de 24 dias seis dias de ocupação, totalizando 88 dias de utilização. Foram utilizadas 24 novilhas da raça Angus com idade média inicial de 15 meses e peso médio inicial de 257 kg de peso corporal (PC), distribuídas em seis potreiros, com quatro novilhas teste por potreiro. No período frio o uso de 0,5% de suplemento energético em pasto de azevém promove um efeito substitutivo e aditivo de forma combinada, permitindo que as novilhas atingissem a puberdade precocemente. A maior margem bruta foi verificada no sistema alimentar com uso de suplemento e o melhor retorno financeiro direto no sistema exclusivamente a pasto. No papuã o método de pastoreio não altera a disponibilidade de forragem, bem como a relação folha:colmo, não alterando o ganho médio diário. A taxa de lotação e o ganho de peso por hectare foram superiores no método de pastoreio rotativo. O tempo de permanência entre estações não é alterado pelo método de pastoreio, já os passos entre estações e o número de bocados por estações foram diferentes entre os métodos de pastoreio.

The objective was to evaluate productive and reproductive performance of beef heifers receiving 0.5% of balanced supplement, as well as the gross margin and direct financial return of the food systems during winter period and to evaluate productive performance, length of stay and number of bits in feeding station, as well as the displacement between each feeding station in heifers under continuous and rotational grazing in Papuã pasture during summer. Experiments were developed on Animal Science Department area at Federal University of Santa Maria. In winter, experimental area used corresponded to 6.4 hectares, divided into eight paddocks of 0.8 hectares each, which constituted the experimental units. Each paddock was divided into five 0.16 ha plots. Field evaluations were carried out from July 21 to November 3, 2016. The feeding systems consisted of beef heifers exclusively on ryegrass pasture (Lolium multiflorum Lam.) and on ryegrass pasture receiving 0.5% of balanced supplement. Forty Angus heifers were used with an initial average age of eight months and 159 ± 28 kg body weight, with three test heifers being allocated to each experimental unit. The grazing method used was rotational, with a variable number of animals and successive periods of occupation and rest. In the summer, experimental area corresponded to 4.8 hectares, with 6 subdivisions of approximately 0.8 hectares each, which constituted the experimental units. The treatments consisted of beef heifers under continuous or rotational grazing managements on Papuã, totalizing five grazing periods, where the first four lasted 16 days with four days of occupation in each plot and twelve days of rest and the last lasted for 24 days with six days of occupation, summing 88 days of use. Twenty-four Angus heifers were used, with an average initial age of 15 months and an initial average weight of 257 kg of body weight (BW), distributed in six paddocks, with four test heifers per paddock. The use of 0.5% balanced supplement promotes a substitutive and additive effect in a combined manner, allowing heifers to reach puberty early. The highest gross margin was seen in the food system using supplements and the best direct financial return in the system exclusively on pasture. The grazing method does not change the forage supply, nor does the leaf:stem ratio, changing the average daily gain. The stocking rate and weight gain per hectare were higher in rotational grazing method. The stay time between stations was not changed by grazing method, whereas steps between stations and number of bits per season were different between grazing methods.

Beef heifers performance in natural grassland under continuous and rotational grazing in the autumn-winter / Desempenho de novilhas de corte em pastagem natural sob pastoreio contínuo e rotativo no outono-inverno

The aim of this study was to evaluate the performance of beef heifers in natural grassland under continuous and rotational grazing during the autumn-winter period. The treatments were distributed in a completely randomized design and conducted using the forage mass above eight cm and 50% of the leaf blades mass of tussocks. The animals were Brangus beef heifers with initial body weight of 258kg. The variables evaluated were available forage mass (FMa), leaf blades mass of tussocks (LBMt), real forage allowance (FAr), sward height of the lower stratum (HLS), crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), organic matter digestibility (OMD), total digestible nutrients (TDN), average daily gain (ADG), body condition score (BCS), reproductive tract score (RTS) and stocking rate (SR). FMa, HLS, OMD and TDN decreased while FAr, CP and NDF were similar during the experimental period. The ADG was positive only at third experimental period while BCS, RTS and SR decreased over time. The natural grassland management under continuous and rotational grazing during the autumn-winter period, using the forage mass above 8cm and 50% of the leaf blades mass of tussocks, does not allow the adequate corporal development for breeding the beef heifers at 24 months old.(AU)

O objetivo foi avaliar o desempenho de novilhas de corte em pastagem natural sob pastoreio contínuo e rotativo no outono-inverno. Os tratamentos foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, conduzidos utilizando a massa de forragem acima de oito cm e 50% da massa de lâminas foliares das touceiras. Os animais foram novilhas Brangus com peso médio inicial de 258kg. As variáveis avaliadas foram massa de forragem disponibilizada (MFd), massa de lâminas foliares das touceiras (MLFt) oferta de forragem disponibilizada (OFd), altura do estrato inferior (Hinf), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), digestibilidade da matéria orgânica (DISMO), nutrientes digestíveis totais (NDT), ganho médio diário (GMD), escore de condição corporal (CC), escore do trato reprodutivo (ETR) e taxa de lotação (TL). MFd, Hinf, DISMO e NDT foram decrescentes e OFd, PB e FDN semelhantes ao longo do período experimental. O GMD foi positivo apenas no terceiro período, enquanto que CC, ETR e TL decresceram. O manejo da pastagem natural sob pastoreio contínuo ou rotativo, no outono-inverno, utilizando a massa de forragem acima de oito cm e 50% da massa de lâminas foliares das touceiras, não possibilita o desenvolvimento corporal adequado para acasalamento de novilhas de corte aos 24 meses.(AU)

CAN GRAZING MANAGEMENT MITIGATE ENTERIC METHANE FROM PASTORAL ECOSYSTEMS, IMPROVE NUTRITIONAL-WELFARE INDICATORS OF SHEEP AND CREATE A LOW-METHANE in vitro RUMEN ENVIRONMENT?

a literatura científica mostra que o manejo inadequado do pastoreio resulta em baixo consumo de pasto com baixo valor nutritivo, reduz o desempenho animal e incrementa as emissões de CH4 dos ecossistemas pastoris. Essas condições de pastejo podem causar imbalancos nutricionais e comprometer o bem-estar animal (Capítulo I). Essa tese aborda dois pilares da produção animal sustentável; mitigação do CH4 entérico e promoção de uma adequada nutrição e bem-estar animal, através do manejo do pastoreio. O primeiro experimento (Capítulo II) demonstra a diversidade de bocados que os animais fazem para lidar com estruturas de pasto contrastantes e compor a sua dieta, mesmo em pastagens homogêneas de Azevém anual. Foi provado que um manejo que oferece pros animais a oportunidade de maximizar a taxa de ingestão a qualquer momento durante o pastoreio (pastoreio Rotatínuo; RN), acarreta em consumo preferencial de lâmina foliar, resultando em uma dieta com 14, 12 e 13% maior teor de PC, carboidratos solúveis totais e lipídios totais, respectivamente, e 24 e 40% menor teor de FDA e LAD, contrário à dieta de animais que são forçados a rebaixar a maior parte da forragem ofertada (pastoreio rotativo tradicional; RT). De igual forma, o maior consumo (+18%) de uma dieta com maior valor nutritivo impulsionou o consumo diário de nutrientes solúveis (+25%), sendo isso diretamente relacionado à composição do sangue; 17.5, 18 e 6.1% maior glicose, nitrogênio ureico no plasma e albumina, respectivamente, e 19% menor relação neutrófilo-linfócito, sendo esse último um indicador de uma menor resposta estressante. No segundo experimento (Capítulo III) foi demonstrado que a fermentação dos carboidratos da dieta RN não criou um ambiente ruminal de baixo CH4, mas que a produção de N-NH3, ácido valérico e ácidos graxos de cadeia ramificada são incrementados em 13, 17 e 23%, respectivamente. No Capítulo IV, através de uma análise de regressão com data do GPEP e literatura publicada, é sugerido que quando os animais em pastejo atingem ao redor de 43 a 57% do crescimento observado em fedelhos, entorno de 0.7 e 0.14 kg/GMD para bovino e ovino, respectivamente, a intensidade de emissão de CH4 é tão baixo quando as observadas nos animais em sistemas de alimentação mais intensivos; entorno de 0.2 kg CH4/kg GMD. Sugere-se que para isso acontecer, bom manejo do pastoreio precisa ser adotado, e que considerar respostas comportamentais dos animais (e.g. taxa de ingestão), em função da estrutura do pasto (e.g. altura), tem provado eficiência na mitigação de CH4, por promoverem altos níveis de consumo por animal. Essa tese provê evidencias de que os sistemas pastoris podem reduzir as emissões de CH4 entérico ao mesmo nível de animais confinados e melhorar alguns indicadores relacionados ao status nutricional e estrese dos animais, mas não criar um ambiente ruminal in vitro de baixo CH4. Futuras oportunidades de pesquisa são provisionadas (Capítulo V).

scientific literature shows that improper grazing management results in low intake of herbage with low nutritive value, low animal outputs and increased CH4 emissions from pastoral ecosystems. This grazing conditions could cause nutritional imbalance and impair animal welfare (Chapter I). This thesis approaches two pillars of sustainable livestock production systems; enteric CH4 mitigation and promotion of appropriate animal nourishment and welfare, through grazing management. The first trial (Chapter II) demonstrated the diversity of bites that animals perform to cope with contrasting sward structures and compound their diet, even in homogeneous Lolium multiflorum pastures. It was proved that a grazing management offering animals the opportunity to maximize the short-term intake rate at any time while grazing (Rotatinuous stocking; RN), results in preferential leaf lamina biting behavior, thus in a diet with 14, 12 and 13% higher CP, total soluble sugars and crude fat, respectively, and 24 and 40% lower ADF and ADL, contrary to the diet of animals that are forced to deplete most of the herbage in offer (a traditional rotational stocking; RT). As well, the higher intake (+18%) of a diet with higher nutritive value boosted the daily intake of soluble nutrients (+25%), with this directly affecting animals blood composition; 17.5, 18 and 6.1% higher glucose, plasma urea nitrogen and albumin, respectively, and 19% lower neutrophil-to-lymphocyte ratio, this latter an indicator of a lower stressful response. In a second trial (Chapter III) it was demonstrated that the fermentation of carbohydrates of the RN diet does not result in a low-CH4 in vitro rumen environment, but that the production of N-NH3, valeric acid and BCFA, from the CP fermentation are increased in 13, 17 and 23% respectively. In Chapter IV, through a regression analysis with data from the Grazing Ecology Research Group (GPEP) and published literature, it is suggested that when grazing animals reach around 43 to 57% of the growth usually observed in feedlot, this is, around 0.7 and 0.14 kg LW gain for cattle and sheep, respectively, the CH4 emission intensity of pastoral ecosystem is as low as from animals of more intense feding systems; around 0.2 kg CH4/kg LW gain. It is also suggested that for this to happen, sound grazing managements need to be adopted, and that those considering animal behavioral responses (short-term intake rate), as a function of sward structural attributes (e.g. sward height), have proven to be efficient in mitigating emissions, as they promote high levels of intake on individual animal basis. This thesis provide evidences that pasture-based systems can reduce their enteric CH4 emission intensity to levels of intense-fed animals and boost some nutritional and welfare indicators of animals, but not create a low-CH4 in vitro rumen environment. Further research opportunities are provided (Chapter V).

XXX - PADRÕES DE INGESTÃO E A EXPLORAÇÃO DOS HORIZONTES DE PASTEJO POR OVINOS EM DIFERENTES ESTRATÉGIAS DE MANEJO DO PASTO

O objetivo desse estudo foi avaliar a exploração dos horizontes de pastejo pelos animais, bem como o padrão e a taxa de ingestão por ovinos em pastos de azevém anual sob metas de manejo do pasto contrastantes em pastoreio rotativo. O delineamento experimental foi o de blocos completamente casualizados, com duas estratégias de manejo do pasto e duas repetições de área em três períodos de avaliação. Os dois tratamentos propostos foram o pastoreio rotativo tradicional (RT) com 25 e 5 cm de altura (pré- e pós-pastejo, respectivamente), objetivando maior acúmulo de forragem e máxima colheita do pasto pelos animais; e o pastoreio Rotatínuo (RN) com altura de manejo do pasto de 18 e 11 cm, (pré- e pós-pastejo, respectivamente), objetivando a máxima taxa de ingestão de forragem pelos animais. O regime de ocupação da faixa de pastejo foi de 24h. O experimento foi realizado entre junho e setembro de 2017. Foram utilizadas 12 borregas cruza Texel x Ideal com peso vivo médio de 35±4,3kg. Foi utilizada a técnica do monitoramento contínuo de bocados para observar as ações alimentares dos animais de maneira instantânea durante o período diurno de pastejo. Os horizontes de pastejo foram divididos em três: A, B e C, e foram associados aos diferentes tipos de bocado realizados pelos animais. O tempo de pastejo foi semelhante entre tratamentos (369 min dia-1). A massa do bocado (0,110 e 0,86 g MS-1), a taxa de bocados (21 e 16 bocados/min), a taxa de ingestão (2,22 e 1,36 g MS min-1) e o consumo observado (882 e 589 g MS dia-1) foram maiores no RN comparado ao RT, respectivamente. A massa de bocado e a taxa de ingestão foram maiores no turno da tarde do que pela manhã nos dois tratamentos. No RN os animais não apresentam diferença no tempo de pastejo, taxa de bocados e consumo observado entre os turnos, enquanto no RT a maior atividade de pastejo é durante a tarde (Capítulo II). Os bocados de horizonte A são mais predominantes no RN (58%) do que no RT (26%). Já bocados de horizonte B (55 e 39%) e C (19 e 3%) são mais frequentes no RT comparado ao RN, respectivamente. Os animais exploram os horizontes de pastejo de forma integrada desde a primeira hora da entrada na nova faixa de pastejo. No entanto, a maior diversidade de bocados realizados ao longo do dia foi observada no RN, enquanto no RT diminui conforme aumenta o tempo de ocupação da faixa de pastejo (Capítulo III). Em conclusão, a intensidade de depleção altera a estrutura do pasto e influencia a dinâmica de exploração dos horizontes de pastejo e a taxa de ingestão de forragem. No RN predominam bocados no horizonte superior do pasto, e por consequência maior é a ingestão de MS por unidade de tempo.

The objective of this study was to evaluate the exploitation of grazing horizons by the animals as well as the pattern and the herbage intake rate by sheep grazing Italian ryegrass pastures under contrasting grazing management targets in rotational stocking. The experimental design was a randomized complete block with two grazing management strategies and two area replications in three evaluation periods. The two proposed treatments were the traditional rotational stocking (RT) with 25 and 5 cm of sward height (pre- and post-grazing, respectively), aiming the greater accumulation of leaves and maximum harvest by the animals; and Rotatinuous stocking (RN) with 18 and 11 cm of sward height, (pre- and post-grazing, respectively), aiming the maximum herbage intake rate by the animals. The occupation regime of the strip-grazing was 24h. The experiment was carried out between June and September 2017. Texel x Ideal lambs were used with average live weight of 35 ± 4.3 kg. The technique of continuous bite monitoring was used to observe the animal's feeding actions instantaneously during the diurnal period of grazing. The grazing horizons were divided into three groups: A, B and C, and were associated with the different types of bites taken by the animals. Grazing time was similar between treatments (369 min day-1). Bite mass (0,110 and 0,86 g DM-1), bite rate (21 and 16 bites min-1), intake rate (2.22 and 1.36 g DM min-1), and diurnal herbage intake (882 and 589 g DM day-1) were higher in the RN than in the RT, respectively. Bite mass and intake rate are higher in the afternoon shift than in the morning in both treatments. In the RN, the animals do not present difference in grazing time, bite rate and intake between day-shifts, while in the RT the highest grazing activity is during the afternoon (Chapter II). The bites of horizon A are predominant in the RN (58%) than in the RT (26%). While bits of horizon B (55 and 39%) and C (19 and 3%) are more frequent in the RT compared to the RN, respectively. The animals explore grazing horizons in an integrated way since the first hour of grazing after the strip change. However, the greatest diversity of bites during the day was observed in the RN, while in the RT it decreases as the time of occupation of the strip-grazing increases (Chapter III). In conclusion, the intensity of depletion changes the sward structure and influence the dynamics of the exploitation of the grazing horizons and the rate of herbage intake by sheep grazing Italian ryegrass pastures. In the Rotatinuous stocking predominate bites in the upper horizon of the sward (A), with greater leaf participation, which consequently results in greater DM intake per unit of time.

COMPREENDENDO OS FLUXOS DE BIOMASSA DE Andropogon lateralis e Paspalum notatum EM UM CAMPO NATIVO HETEROGÊNEO

Em um ecossistema pastoril natural, entender as relações entre a produção primária, o processo de pastejo e o ambiente é de inegável importância, pois a compreensão destes fatores influenciará no correto gerenciamento dos ambientes pastoris, garantindo a produtividade e contribuindo para a segurança alimentar. O experimento foi conduzido na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA-UFRGS), município de Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul, Brasil, em uma pastagem natural heterogênea, característica do Bioma Pampa. O objetivo do trabalho foi compreender os fluxos de biomassa, bem como, determinar as características morfogênicas e entender o processo de desfolhação. Duas espécies de gramíneas mais representantes do Bioma, pertencentes a dois grupos funcionais distintos: paspalum notatum, representando as espécies utilizadoras de recursos, e andropogon lateralis, representando as conservadoras de recursos, foram avaliadas. Os tratamentos consistiram de quatro ofertas de forragem: 4, 8, 12 e 16% (kg de matéria seca para cada 100 kg de peso vivo animal), manejados sob pastoreio contínuo, dispostos em um delineamento em blocos casualizado, em arranjo fatorial 4X2, com duas repetições. Adotou-se a técnica de perfilhos marcados, com 30 perfilhos marcados por espécie, distribuídos em três transectas por unidade experimental. Houve interação entre oferta de forragem e espécie forrageira para taxa de elongação foliar, comprimento final de folhas e densidade de perfilhos (P<0,05). A maioria das características morfogênicas apresentou diferença entre espécies, sendo maiores para a espécie utilizadora de recursos (P. notatum). As ofertas de forragem influenciaram as taxas de senescência, número de folhas senescentes e de folhas novas surgidas por perfilho. O filocrono encontrado foi de 208,3 ºC para P. notatum e, 366,2 ºC para A. lateralis. Houve diferença entre espécies para o intervalo entre desfolhas sucessivas, sendo de 25 dias para P. notatum e 27 dias para A. lateralis (P=0,0140), bem como para intensidade de desfolha, de 52% para P. notatum e 61% para A. lateralis. Os fluxos de biomassa apresentaram interação oferta de forragem e espécie forrageira para os fluxos de senescência e consumo. O balanço final do fluxo de biomassa (crescimento menos senescência e consumo) apresentaram balanço negativo tanto para ofertas como entre os grupos funcionais estudados.

Understanding the relationship between pasture primary production, the grazing process and the environment in natural pastoral ecosystems is of undeniable importance, since the interactions between these factors will influence the correct ecosystems management, ensuring productivity and contributing to food security. The study was carried out at the Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul (EEA-UFRGS), in the municipality of Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul state, Brazil, in a natural heterogeneous grassland typical of the Pampa Biome. The aim of this study was to understand the biomass fluxes, as well as to determine morphogenetic characteristics and to understand the defoliation process. Two species of grasses with different growth strategies: paspalum notatum, representing higher growth species (or acquisitive resource plant strategy) and andropogon lateralis, representing lower growth species (or conservative resource plant strategy), were evaluated. Treatments consisted of four forage allowances: 4, 8, 12 and 16% (kg of dry matter per 100 kg of animal live weight), managed under continuous grazing. We used the marked tillers technique, with 30 tillers per species and per treatment, divided into three transects. The experimental design was a randomized complete block with factorial arrangement 4x2, in two replicates. There was interaction between forage allowance and species for leaf elongation rate, leaf final length and tiller density (P<0.05). Most of the morphogenetic characteristics presented differences between the species, being higher for the acquisitive resource plant strategy (P. notatum). The forage allowances influenced senescence rates, number of senescent leaves and new leaves emerged per tiller. The phyllochron was 208.3 ºC for P. notatum and 366.2 ºC for A. lateralis. There were differences in the interval between two successive defoliation, being 25 days for P. notatum and 27 days for A. lateralis (P=0,0140), and defoliation intensity, of 52% for P. notatum and 61% for A. lateralis. The biomass fluxes showed interaction forage allowance specie for the variables senescence flow and consumption flow. The final balance of the biomass flow (growth minus senescence and consumption) presented a negative balance both for forage allowances and between the functional groups studied.

Características morfofisiológicase composição nutricional de amendoim forrageiro cv. Amarillo submetido a intensidades de desfolha em pastejo com ovinos

O objetivo do trabalho foi acompanhar a curva de crescimento e o acúmulo dos componentes estruturais fotossintetizantes simultaneamente a avaliação das características nutricionais de uma pastagem de amendoim forrageiro, submetido à diferentes intensidades de desfolha em pastoreio rotacionado com ovinos. A área experimental de amendoim forrageiro (Arachis pintoi cv. Amarillo) possuí 0,29ha divididos em 16 piquetes de 180 m2 onde foram alocadas em delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições, as intensidades de pastejo muito leniente, leniente, moderada e severa, representadas pelas alturas de resíduo de 11,2; 8,4; 5,9 e 3,2cm respetivamente, a partir de 14 cm (altura do pré-pastejo). Foram realizadas avaliações semanais no período de descanso e no pré e pós-pastejo,sendo a forragem cortada ao nível do solo para determinação da massa seca disponível, separação dos componentes estruturais da pastagem e determinação da área dos folíolos. A partir dessas informações foram calculados os valores de índice de área foliar, relação folha:colmo, razões do crescimento e composição química, com fracionamento do teor de proteína e carboidratos. Com estes resultados, para as variáveis de crescimento, foram estimadas curvas de regressão em função dos dias de descanso oportunizados por cada tratamento. Apesar da menor massa de forragem obtida quando a área foliar é desfolhado severamente, a espécie apresenta mesmo acúmulo de biomassa e área foliar. A intensidade severa apresentou maior acúmulo de folhas, refletido na razão de área foliar e razão de peso de folhas. As intensidades lenientes propiciam menor tempo de descanso entre os pastejos, necessitando maior número de piquetes. Nas condições estudadas, a desfolha severa disponibiliza menor quantidade de forragem aos animais. As desfolhas influenciam nas concentrações e nas quantidades dos nutrientes no pré e pós-pastejo. As intensidades lenientes permitem maior número de pastejos, com quantidade de nutrientes superior às demais intensidades.

The aim was to follow the growth curve and the accumulation of photosynthetic compounds at the same time as the evaluation of the nutritional characteristics of a forage peanut pasture, submitted to different intensities of defoliation in rotational grazing wich sheep. The experimental area of Arachis pintoi (Amarillo) had 0.29ha divided into 16 paddocks of 180m2 where they were assigned in a randomized block design with four repetitions, intensities of grazing: very lenient, lenient, moderate and severe, represented by the residue heights of 11.2; 8.4; 5.9 and 3.2cm respectively, from 14 cm (pre-grazing height). Weekly evaluations were carried out in the rest period and in the pre and post grazing period, with the forage a soil level cut to determine the dry mass available, separation of the structural components of pasture and determination of the area of the leaflets. From this information the values of leaf area index, leaf: stem ratio, growth ratios and chemical composition were calculated, with fractionation of protein and carbohydrate content. With these results, for the growth variables, regression curves were estimated as a function of the rest days offered by each treatment. Despite the lower mass of forage obtained when the leaf area is severely defoliated, the species presents even accumulation of biomass and foliar area. Severe intensity showed greater accumulation of leaves, reflected in the leaf area ratio and leaf weight ratio. The lenient intensities provide less rest time between grazing, requiring a greater number of paddocks. Under the conditions studied, severe defoliation provides less forage to the animals. The defoliation intensities affect the concentrations and nutrient amounts in pre and post grazing. The lenient intensities allow a greater number of grazing, with nutrient quantity higher than the other intensities.

Sistemas forrageiros no semiárido do Estado do Ceará: tipologia estrutural / Forage systems in the semiarid of Ceará State: structural typology

Objetivou-se estabelecer a tipologia estrutural dos sistemas forrageiros (SIFs) em 57 unidades de produção rural cearenses localizadas no semiárido. Dezoito variáveis sobre utilização de superfícies, unidades e cargas animais, instalações e mão-de-obra foram submetidas à Análise de Componentes Principais e Cluster, o que permitiu identificar os fatores e estabelecer a tipologia. Dez grupos de estrutura de SIF se diferenciaram por sua base em recursos forrageiros de caatinga e pelo pastoreio de pequenos ruminantes. Somente os tipos estruturais dos Grupos 2, 5 e 10 (52,30% das unidades de produção), por desfrutarem dos cultivos forrageiros específicos hídricos e de sequeiro, além de caatinga e restolho, podem estabilizar menor intensidade de pastoreio de suas áreas e, portanto causarão menor impacto potencial no deterioro da estrutura de seus SIFs. As condições de melhoria forrageira para os Sistemas de Baixa presença de Caatinga ou Ausência da mesma (G4 e G3) devem basear-se no melhor aproveitamento de suas superfícies em restolhos de cultivos e em cultivos forrageiros específicos hídricos.(AU)

The objective of this study was to establish a structural typology of forage systems for 57 rural households in the semiarid region of Ceará state, Brazil. Eighteen variables regarding surface distribution, animal units and stocking rates, buildings and labor availability were submitted to PCA and Cluster analysis. Ten structural forage groups were differentiated based on Caatinga autochthonous forage resources and by goat and sheep pasturing. Only the structural types of Groups 2, 5 and 10 (52.30% of the rural households) could stabilize a lesser pasturing intensity of their areas as they enjoy specific hydric and dry land forage cultivations, in addition to Caatinga and stubbles and would therefore cause minor potential impact in the structure of their forage systems. The improving conditions for low Caatinga Importance and no-Caatinga systems (G4 and G3) must be based on optimum exploitation of their stubble surfaces and on specific hydric forage cultivation.(AU)

Sistemas forrageiros no semiárido do Estado do Ceará: tipologia estrutural / Forage systems in the semiarid of Ceará State: structural typology

Objetivou-se estabelecer a tipologia estrutural dos sistemas forrageiros (SIFs) em 57 unidades de produção rural cearenses localizadas no semiárido. Dezoito variáveis sobre utilização de superfícies, unidades e cargas animais, instalações e mão-de-obra foram submetidas à Análise de Componentes Principais e Cluster, o que permitiu identificar os fatores e estabelecer a tipologia. Dez grupos de estrutura de SIF se diferenciaram por sua base em recursos forrageiros de caatinga e pelo pastoreio de pequenos ruminantes. Somente os tipos estruturais dos Grupos 2, 5 e 10 (52,30% das unidades de produção), por desfrutarem dos cultivos forrageiros específicos hídricos e de sequeiro, além de caatinga e restolho, podem estabilizar menor intensidade de pastoreio de suas áreas e, portanto causarão menor impacto potencial no deterioro da estrutura de seus SIFs. As condições de melhoria forrageira para os Sistemas de Baixa presença de Caatinga ou Ausência da mesma (G4 e G3) devem basear-se no melhor aproveitamento de suas superfícies em restolhos de cultivos e em cultivos forrageiros específicos hídricos.

The objective of this study was to establish a structural typology of forage systems for 57 rural households in the semiarid region of Ceará state, Brazil. Eighteen variables regarding surface distribution, animal units and stocking rates, buildings and labor availability were submitted to PCA and Cluster analysis. Ten structural forage groups were differentiated based on Caatinga autochthonous forage resources and by goat and sheep pasturing. Only the structural types of Groups 2, 5 and 10 (52.30% of the rural households) could stabilize a lesser pasturing intensity of their areas – as they enjoy specific hydric and dry land forage cultivations, in addition to Caatinga and stubbles – and would therefore cause minor potential impact in the structure of their forage systems. The improving conditions for low Caatinga Importance and no-Caatinga systems (G4 and G3) must be based on optimum exploitation of their stubble surfaces and on specific hydric forage cultivation.

METAS DE MANEJO PARA PASTOS DE TIFTON 85 SUBMETIDOS A DIFERENTES ESTRATÉGIAS DE UTILIZAÇÃO: IMPACTOS NA ESTRUTURA DO PASTO, EFICIÊNCIA DE COLHEITA E PRODUÇÃO DE FORRAGEM

Este estudo teve por hipótese que o manejo de pastos de Tifton 85 baseado em parâmetros ingestivos dos animais (pastoreio Rotatínuo RN), resulta em colheita do pasto mais eficiente que no manejo tradicional. Foram estudadas três estratégias de manejo de pastoreio rotativo em pastos de Tifton 85 pastejados por novilhas leiteiras no Sul do Brasil. Os tratamentos consistiam em variações de critério de altura de pasto para entrada e retirada dos animais. O primeiro tratamento foi o método de pastoreio rotativo clássico (máximo aproveitamento do pasto) com metas de altura de manejo pré-pastejo de 30 cm e pós-pastejo de 5 cm (30-05). O segundo tratamento foi o Rotatínuo (RN) que permite a máxima taxa de ingestão de forragem, com altura pré-pastejo de 19,2 cm e pós-pastejo de 11,5 cm. No terceiro tratamento foi utilizada uma proposição de rebaixamento de apenas 40% da altura pré-pastejo tradicionalmente recomendada no país, 30 cm de altura pré-pastejo e 18 cm de altura pós-pastejo (30-18). Foram utilizados animais da raça Holandês, com idade de 20±2 meses e peso médio de 496±22 kg. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados com três repetições. O período experimental foi de 67 dias, entre 14 de janeiro a 22 de março de 2014. Os número de pastejos chegaram a 7 para o RN, 2 para o RT e 5 para o 30-18. A taxa de ingestão de forragem foi semelhante entre os tratamentos. Para manter a taxa de ingestão constante os animais utilizaram diferentes componentes do comportamento. No tratamento 30-05 os animais apresentaram maior massa do bocado, e no RN maior taxa de bocado (P<0,05). O RN obteve maior taxa de acúmulo diária de forragem frente aos demais tratamentos, maior massa de forragem colhida e maior eficiência de colheita do pasto (P<0,05). A adoção de metas de manejo do pasto via alturas pré e pós-pastejo definidas por parâmetros ingestivos, conforme previsto no Rotatínuo, possibilitou obter adequada eficiência de colheita de pasto, sem comprometer o potencial de regeneração dos pastos.

This study hypothesized that the grazing management of Tifton 85 based on animal ingestive behavior parameters (Rotatinuous grazing - RN), results in higher harvesting efficiency than traditional management. Three rotational grazing management strategies were tested on Tifton 85 pastures grazed by dairy heifers in southern Brazil. The treatments were different sward height targets to put and take the animals from the strip. The first treatment was the traditional rotational grazing method named "Classic" (maximum pasture harvest) with pre-grazing height of 30 cm and post-grazing of 5 cm (30-05). The second treatment was named Rotatinuous (RN), aimed to maximize the animal herbage intake rate, where the pre-grazing height was 19.2 cm and post-grazing of 11.5 cm. In the third treatment it was proposed the grazing down of 40% of pre-grazing height traditionally recommended in Brazil (30 cm), resulting in 30 cm and 18 cm of pre and post-grazing height, respectively (30-18). Holstein animals, aged 20 ± 2 months, were used with an average weight of 496 ± 22 kg. The experimental design was a randomized complete block design with three replicates. The experimental period was 67 days, from 14 January to 22 March 2014. The numbers of grazing cycles were 7 on RN, 2 on 30-05 and 5 on 30-18 treatments. Herbage intake rate did not differ among treatments (P>0.05). The animals behaved differently using distinct grazing behavior strategies during the grazing down in order to reach the same level of intake rate. In the treatment 30-05 animals presented higher bite mass, whist RN higher bite rate (P <0.05). The RN had higher daily herbage accumulation rate, amount of forage harvested and pasture harvest efficiency (P <0.05). The grazing management goals defined by ingestive parameters (Rotatínuous) provided adequate pasture harvest efficiency without compromising pasture regrowth potential.

Taxa de ingestão potencial em pastejo : um estudo contrastando pastos de clima temperado e tropical / Short-term forage intake rate under grazing conditions: a study contrasting temperate and tropical pastures

Nesta tese investigaram-se relações de causa-efeito em curto prazo entre a estrutura do pasto e parâmetros do comportamento ingestivo de bovinos. Criaram-se contrastes de estruturas de pasto com uma espécie temperada e outra tropical e métodos de pastoreio (contínuo e rotativo). Os experimentos com Cynodon sp. cv. Tifton 85 (1 e 2) foram conduzidos entre janeiro e março de 2011. Os com Avena strigosa cv. Iapar 61 (3 e 4), entre julho e setembro de 2011. A altura de pasto que proporcionou a máxima taxa de ingestão (TI) no pastoreio contínuo foi considerada como altura pré-pastejo nos Experimentos 2 e 4, que simulavam o pastoreio rotativo. A esta altura impôs-se níveis de rebaixamento de 20; 40; 60 e 80%. O delineamento utilizado em todos os experimentos foi o de blocos completos casualizados com quatro repetições. O consumo foi estimado pela técnica da dupla pesagem. Os animais foram equipados com aparelhos registradores de movimentos mandibulares. As máximas TI foram observadas em 20 cm em Cynodon sp. e em 30 cm em A. strigosa. Animais não gastaram tempo adicional para tomar um bocado de equivalente massa no pasto alto em relação ao pasto baixo. No pastoreio rotativo a TI, manteve-se constante, até que 31 e 18% da altura inicial fossem removidos da pastagem alta e baixa, respectivamente. A A. strigosa permitiu maior TI potencial. Os animais gastaram mais tempo por bocado para consumir uma equivalente massa de bocado em Cynodon sp. em relação à A. strigosa, em ambos os métodos de pastoreio

This thesis investigated cause-effect relationships between sward structure and short-term ingestive behavior of cattle. Contrasting sward structures were created with one temperate and one tropical species combined with two grazing methods (continuous and rotational). The experiments with Cynodon sp. cv. Tifton 85 (1 and 2) were carried out between January and March 2011. Those with Avena strigosa cv. Iapar 61 (3 and 4) took place between July and September 2011. The sward height that provided the highest short-term intake rate in continuous grazing, was regarded as pre-grazing in Experiments 2 and 4, which simulated rotational grazing. For this sward height, four intensities of herbage removal by grazing were imposed, namely 20, 40, 60 and 80%. A randomized complete block design was used in all experiments with four replicates. Intake was estimated by the double-sampling technique. Animals were equipped with IGER behavior recorder. The maximum short-term intake rates were observed at 20 cm for Cynodon sp. and 30 cm for A. strigosa. There was no difference in time required for a single bite between short and tall pastures. Under rotational grazing, intake rate was constant until 31 and 18% of the original tall and short sward heights were removed, respectively. A. strigosa was conducive to a higher short-term intake rate. Animals spent longer time per bite to ingest equivalent masses of Cynodon sp. in comparison to A. strigosa in both grazing methods