Organic matter compartments in an Ultisol under integrated agricultural and livestock production systems in the Cerrado / Compartimentos da matéria orgânica em Argissolo sob sistemas integrados de produção agropecuária no Cerrado

Integrated agricultural production systems have the potential to increase organic matter content, which is reflected in the soil carbon (C) and nitrogen (N) concentrations. Here, we evaluated the C and N stocks and its compartments in a typical distro cohesive yellow Ultisol under the no-till (NT) and crop-livestock integration (CLI) systems, in eastern Maranhão. Five areas with different management strategies were evaluated, more specifically, one area was managed under the NT system in succession for 14 years (soybean/millet), three areas had different CLI system adoption histories (i.e., CLI was adopted 2, 4, or 8 years prior to sample collection); and finally, one area consisted of native Cerrado (savannah) vegetation. Soil samples were collected at depths of 0-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, and 0.30-0.50 m,to analyze the content and total stocks of carbon (C) and its compartments (physical and chemical), N content, soil microbial biomass, and basal respiration. Results revealed higher content and stock of C and N in areas with CLI. The principal humic substance reported was humin, and higher concentrations of C associated with minerals were present in areas under more recent CLI adoption (2 and 4 years). We demonstrated that the adoption of CLI, even if recent, leads to immediate increases in the concentrations of C and its fractions as a result of using forage crops. NT for 14 years and CLI for 8 years exhibited higher levels of C management and higher soil biological activity due to the greater stability of these systems.

Os sistemas integrados de produção agropecuária possuem potencial de incrementar a matéria orgânica, com reflexos nas concentrações de carbono e de nitrogênio no solo. O objetivo do trabalho foi avaliar estoques de carbono e nitrogênio e seus compartimentos em um Argissolo Amarelo Distrocoeso típico sob plantio direto e integração lavoura-pecuária no Leste maranhense. Os manejos avaliados foram: sistema de plantio direto em sucessão há 14 anos (soja/milheto), três áreas com diferentes históricos de sucessão com a adoção do sistema integração lavoura-pecuária (ILP), sendo dois, quatro e oito anos, além de uma área de Cerrado nativo. Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,50 metros para análise de teores e estoques totais de carbono (C) e de seus compartimentos (físico e químico), nitrogênio (N) e da biomassa microbiana do solo e respiração basal. Os resultados revelam maior teor e estoque de C e N nas áreas com ILP. A substância húmica predominante foi a humina e maiores concentrações do carbono associado a minerais estiveram presentes na área sob ILP mais recente (dois e quatro anos). A adoção da ILP, mesmo que recente, proporciona incrementos imediatos nas concentrações de C e suas frações em função do emprego de forrageiras. O plantio direto há 14anos e ILP há oito anos são sistemas com maior índice de manejo do C, como, também, apresentam maior atividade biológica do solo, devido à maiores estabilidade destes sistemas.

Grazing height and nitrogen fertilization strategy in black oat/maize succession / Altura de pastejo e estratégia de adubação nitrogenada na sucessão aveia preta/milho

This study was developed to examine the effect of combining nitrogen (N) fertilization strategies and pasture management heights on animal and grain production in an Integrated Crop-Livestock System. The experiment was carried out in the municipality of Abelardo Luz - SC, Brazil, between April 2017 and April 2018. A randomized-block design was adopted, with the treatments arranged in a 2×2 factorial arrangement with three replicates. The first factor was the height of the pasture managed under continuous grazing: high (HH, 20 cm) or low (LH, 12 cm). The second factor corresponded to the N application times: in the winter, in the pasture (NP), and in the summer, in the grain crop (NG), in a single N rate of 200 kg ha-1 as topdressing. The forage species used during the pasture phase was black oat (Avena strigosa Schreb), and the pasture was grazed by Nellore × Charolais crossbred steers with an initial body weight of 260 kg. The summer crop was maize (Zea mays). Average daily gain (ADG) and herbage allowance were higher in HH than in LH, whereas animal load was higher in HH. Between the N application times, the animal load was higher in NP. Pasture management height and N fertilization strategy did not affect the variables of number of rows per ear, number of grains per row, thousand-grain weight, or total grain yield, which overall averaged 14,090 kg ha-1. In conclusion, the inversion of nitrogen fertilization between the periods of winter pasture production and grain crop and the management height of the black oat pasture do not compromise the production of maize grains in the summer, or animal production per area. However, steer performance is greater (higher ADG) when the pasture is managed at 20 cm, whereas a high grazing intensity significantly reduces straw on the soil.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da combinação de estratégias de adubação nitrogenada e de alturas de manejo da pastagem sobre a produção animal e de grãos em um Sistema Integrado de Produção Agropecuária. O experimento foi conduzido no município de Abelardo Luz-SC, entre abril de 2017 a abril de 2018. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso e os tratamentos dispostos em arranjo fatorial 2x2 com três repetições. O primeiro fator foi a altura do pasto manejado com lotação contínua: alta altura (AA) (20 cm) e baixa altura (BA) (12 cm). O segundo fator foram as épocas de aplicação do nitrogênio: na pastagem de inverno (NP), e na cultura de grãos, no verão (NG), em dose única de 200 kg N ha-1 em cobertura. A espécie forrageira utilizada durante a fase pastagem foi a aveia preta (Avena strigosa Schreb) e o pastejo foi realizado por novilhos cruza Nelore x Charolês com peso corporal inicial de 260 kg. A cultura de verão foi o milho (Zea mays). O ganho médio diário (GMD) e a oferta de forragem foram maiores em AA comparativamente à BA, enquanto a carga animal foi maior em BA. Para as épocas de aplicação do N, a carga animal foi maior em NP. As variáveis número de fileiras por espiga, número de grãos por fileira e peso de mil grãos não foram afetadas pelo manejo da altura do pasto e nem pela estratégia de adubação nitrogenada, bem como a produção total de grãos, que apresentou média geral de 14.090 kg ha-1. Concluiu-se que a inversão da adubação nitrogenada entre os períodos de produção de pasto de inverno e de cultivo de grãos, e a altura de manejo da pastagem de aveia preta não comprometem a produção de grãos de milho no verão e nem a produção animal por área. Entretanto, o desempenho dos novilhos é maior (maior GMD) quando o pasto é manejado a 20 cm, enquanto a alta intensidade de pastejo reduz significativamente a palhada sobre o solo.(AU)

Grazing height targets for Alexandergrass pastures under continuous stocking in integrated crop-livestock system

The aim of this experiment was to identify grazing height targets for Alexandergrass pastures under continuous stocking in integrated crop-livestock system (ICLS). For this purpose, twelve pastures were cultivated into an ICLS area, and maintained at 10, 20, 30, or 40 cm using grazing goats. The following variables were analyzed: leaf and herbage mass, accumulation rate, and allowance; leaf:stem ratio; chemical composition of hand-plucked samples; stocking rate; average daily gain and gain per area. The data were submitted to regression and correlation analysis. Significance was set at 5% (P≤0.05). The main results were: i) herbage and leaf lamina mass increased linearly with grazing height, and pastures maintained at 20 cm already presented the minimum amount recommended for soil cover in ICLS; ii) animal performance achieved an upper asymptotic plateau in pastures maintained around 30-40 cm and it was highly correlated with both grazing height and forage availability (mass and allowance). Alexandergrass pastures under continuous stocking in ICLS should be maintained between 30-40 cm to improve both cover crop biomass and animal performance.(AU)

O objetivo deste trabalho foi identificar alturas de manejo para pastos de papuã sob lotação contínua em sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP). Para tanto, doze pastos foram cultivados em uma área de ILP e mantidos em 10, 20, 30 ou 40 cm por meio de lotação contínua com caprinos. As seguintes variáveis foram analisadas: massa; taxa de acúmulo e oferta de forragem e de folhas; relação lâmina:colmo; composição química de amostras de simulação de pastejo; carga animal; ganho médio diário e produção animal por área. Os dados foram submetidos a análises de regressão e correlação. A significância adotada foi de 5% (P≤0,05). Os principais resultados foram: i) houve um aumento linear na massa de forragem e folhas com o aumento da altura de manejo e pastos com mais de 20 cm já apresentavam a quantidade mínima recomendada para cobertura de solo em ILP ii) o desempenho animal atingiu um platô assintótico nos pastos manejados entre 30-40 cm e foi altamente correlacionado com a altura de manejo e a disponibilidade de forragem (massa e oferta). Pastos de Papuã manejados sob lotação contínua em ILP devem ser mantidos entre 30-40 cm para favorecer a produção de biomassa de cobertura e o desempenho animal.(AU)

Thermal comfort and grazing behavior of Girolando heifers in integrated crop-livestock (ICL) and crop-livestock-forest (ICLF) systems

To compare the integrated crop-livestock-forest (ICLF) and crop-livestock (ICL) systems in relation to thermal comfort and grazing behavior of Girolando heifers, a 2 × 2 crossover trial (two system and two periods) was carried out with eight Holstein × » Gyr heifers in Xaraés-palisade grass pasture under intermittent stocking with 10 days of occupation period and 20 days of resting. In ICLF, crown cover of eucalyptus planted in rows was 65% at the beginning of the experiment. Animal behavior was assessed through bioacoustics by recording heifers sounds for 48 hours. Concomitantly, heifers internal temperature (IT, °C) was recorded every 10 min using data logger thermometers adapted to hormone-free intravaginal devices. Air temperature and humidity data were collected by thermohygrometers located in the center of ICLF and ICL for calculating Temperature-Humidity Index (THI). According to THI values, ICLF and ICL did not vary in terms of thermal comfort. However, THI indicated moderate stress (82.26±4.40) during day (06:00 to 17:59h) and mild stress (75.76±4.38) at night (18:00 to 05:59h) in both systems. During day, heifers from ICL had significantly (p < 0.05) higher IT (39.51±0.56oC) than those from ICLF (39.41±0.56oC); the former spent more time grazing and less time drinking water in ICLF (581.35±30.1 and 4.87±1.09 min, respectively) when compared with those from ICL (436.88±28.1 and 10.25±1.09 min, respectively). Therefore, although thermal comfort index did not vary between the systems, under moderate stress, crossbred heifers have lower internal temperatures, resulting in longer diurnal grazing and shorter water drinking time in Eucalyptus-shaded pastures.(AU)

Thermal comfort and grazing behavior of Girolando heifers in integrated crop-livestock (ICL) and crop-livestock-forest (ICLF) systems

To compare the integrated crop-livestock-forest (ICLF) and crop-livestock (ICL) systems in relation to thermal comfort and grazing behavior of Girolando heifers, a 2 × 2 crossover trial (two system and two periods) was carried out with eight – Holstein × » Gyr heifers in Xaraés-palisade grass pasture under intermittent stocking with 10 days of occupation period and 20 days of resting. In ICLF, crown cover of eucalyptus planted in rows was 65% at the beginning of the experiment. Animal behavior was assessed through bioacoustics by recording heifers’ sounds for 48 hours. Concomitantly, heifers’ internal temperature (IT, °C) was recorded every 10 min using data logger thermometers adapted to hormone-free intravaginal devices. Air temperature and humidity data were collected by thermohygrometers located in the center of ICLF and ICL for calculating Temperature-Humidity Index (THI). According to THI values, ICLF and ICL did not vary in terms of thermal comfort. However, THI indicated moderate stress (82.26±4.40) during day (06:00 to 17:59h) and mild stress (75.76±4.38) at night (18:00 to 05:59h) in both systems. During day, heifers from ICL had significantly (p < 0.05) higher IT (39.51±0.56oC) than those from ICLF (39.41±0.56oC); the former spent more time grazing and less time drinking water in ICLF (581.35±30.1 and 4.87±1.09 min, respectively) when compared with those from ICL (436.88±28.1 and 10.25±1.09 min, respectively). Therefore, although thermal comfort index did not vary between the systems, under moderate stress, crossbred heifers have lower internal temperatures, resulting in longer diurnal grazing and shorter water drinking time in Eucalyptus-shaded pastures.

Estrutura do dossel e comportamento ingestivo de caprinos em pastos de papuã manejados sob lotação contínua / Sward canopy structure and ingestive behavior of goats in Alexandergrass pastures under continuous stocking

O objetivo deste estudo foi descrever a estrutura do dossel e o comportamento ingestivo de caprinos em pastos de papuã manejados sob lotação contínua. Os tratamentos corresponderam a quatro alturas de manejo (10, 20, 30 e 40 cm) mantidas através de taxa de lotação variável. As variáveis analisadas foram: composição morfológica, massa e densidade dos componentes; comprimento de lâminas foliares; valor nutritivo por simulação de pastejo; tempos de pastejo, ruminação e atividades complementares. Os dados foram submetidos à análise de variância e teste de contrastes de polinômios ortogonais. Os principais resultados foram: i) com o aumento da altura de manejo, houve um aumento da massa (total e dos componentes morfológicos) e uma inversão na composição morfológica (redução na proporção de lâminas foliares e aumento na de colmos + material morto); ii) o comprimento de lâminas foliares aumentou com a altura de manejo; iii) os animais dedicaram mais tempo ao pastejo com a redução da altura de manejo, embora aparentemente tenham abdicado do pastejo no tratamento 10 cm ao final do experimento. Baseado nos dados de estrutura do dossel e comportamento ingestivo, concluiu-se que pastos de papuã sob lotação contínua devem ser manejados próximos de 40 cm. As razões são discutidas ao longo do artigo.

The aim of this trial was to describe the canopy structure and grazing behavior of goats in Alexandergrass swards under continuous stocking. The treatments corresponded to four sward canopy heights (10, 20, 30, and 40 cm) maintained by variable stocking density. The following variables were accessed: morphological composition; nutritive value by hand plucking; mass and density of morphological components; leaf lamina length; Time spent grazing, ruminating, and idling. The data were submitted to analysis of variance and polynomial orthogonal contrasts. The main results were: i) following the sward canopy height increments, there was an increment in forage mass (and its morphological components), as well as an inversion in morphological compositions (leaf proportion reduction and stem + dead material increment); ii) leaf lamina length increased with grazing height increments; iii) time spent grazing was increased following sward canopy height reduction, although animals apparently abdicated to graze in 10 cm treatment at the final of the experiment. Based on sward canopy structure and grazing behavior, we concluded that Alexandergrass under continuous stocking should be managed around 40 cm. Reason are discussed throughout the manuscript.

Estrutura do dossel e comportamento ingestivo de caprinos em pastos de papuã manejados sob lotação contínua / Sward canopy structure and ingestive behavior of goats in Alexandergrass pastures under continuous stocking

O objetivo deste estudo foi descrever a estrutura do dossel e o comportamento ingestivo de caprinos em pastos de papuã manejados sob lotação contínua. Os tratamentos corresponderam a quatro alturas de manejo (10, 20, 30 e 40 cm) mantidas através de taxa de lotação variável. As variáveis analisadas foram: composição morfológica, massa e densidade dos componentes; comprimento de lâminas foliares; valor nutritivo por simulação de pastejo; tempos de pastejo, ruminação e atividades complementares. Os dados foram submetidos à análise de variância e teste de contrastes de polinômios ortogonais. Os principais resultados foram: i) com o aumento da altura de manejo, houve um aumento da massa (total e dos componentes morfológicos) e uma inversão na composição morfológica (redução na proporção de lâminas foliares e aumento na de colmos + material morto); ii) o comprimento de lâminas foliares aumentou com a altura de manejo; iii) os animais dedicaram mais tempo ao pastejo com a redução da altura de manejo, embora aparentemente tenham abdicado do pastejo no tratamento 10 cm ao final do experimento. Baseado nos dados de estrutura do dossel e comportamento ingestivo, concluiu-se que pastos de papuã sob lotação contínua devem ser manejados próximos de 40 cm. As razões são discutidas ao longo do artigo.(AU)

The aim of this trial was to describe the canopy structure and grazing behavior of goats in Alexandergrass swards under continuous stocking. The treatments corresponded to four sward canopy heights (10, 20, 30, and 40 cm) maintained by variable stocking density. The following variables were accessed: morphological composition; nutritive value by hand plucking; mass and density of morphological components; leaf lamina length; Time spent grazing, ruminating, and idling. The data were submitted to analysis of variance and polynomial orthogonal contrasts. The main results were: i) following the sward canopy height increments, there was an increment in forage mass (and its morphological components), as well as an inversion in morphological compositions (leaf proportion reduction and stem + dead material increment); ii) leaf lamina length increased with grazing height increments; iii) time spent grazing was increased following sward canopy height reduction, although animals apparently abdicated to graze in 10 cm treatment at the final of the experiment. Based on sward canopy structure and grazing behavior, we concluded that Alexandergrass under continuous stocking should be managed around 40 cm. Reason are discussed throughout the manuscript.(AU)

Morphogenetic and structural characteristics of alexandergrass pastures under continuous stocking / Características morfogênicas e estruturais de pastos de papuã manejados sob lotação contínua

The aim of this study was to evaluate some morphogenetic and structural characteristics to explain variations in forage accumulation of Alexandergrass (Urochloa (Syn. Brachiaria) plantaginea) under continuous stocking method. The experimental treatments consisted of four grazing heights (10, 20, 30, and 40 cm), allocated to experimental units following a randomized block design with three replicates. The following variables were analyzed: leaf appearance, elongation, and senescence rates, leaf lamina length, number of leaves per tiller, leaf area index (LAI), and forage accumulation rate. Data were submitted to analysis of variance and means were compared by Student's t-test (P≤0.05). The main results were: i) different grazing heights had different tissue flows; ii) grazing heights between 30-40 cm showed the highest LAI, and produced similar values; iii) forage accumulation rate increased according to grazing height increments, but did not change above 30 cm. In conclusion, Alexandergrass pastures under continuous stocking should not be maintained at grazing heights lower than 30 cm if the objective is to maximize forage production.

O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns aspectos morfogênicos e estruturais para explicar eventuais alterações no acúmulo de forragem de pastos de papuã (Urochloa (Syn. Brachiaria) plantaginea) sob lotação contínua. Os tratamentos experimentais corresponderam a quatros alturas de dossel (10, 20, 30 e 40 cm), alocados às unidades experimentais conforme um delineamento de blocos completos casualisados, com três repetições. As variáveis analisadas foram: taxa de alongamento, aparecimento e senescência foliar; densidade populacional de perfilhos; comprimento e número de lâminas foliares por perfilho; índice de área foliar (IAF); taxa de acúmulo de forragem. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste t de "Student" (P≤0,05). Os principais resultados obtidos foram: i) diferentes alturas de manejo apresentam diferentes ritmos de aparecimento, crescimento e morte de tecidos; ii) pastos manejados entre 30-40 cm apresentaram os maiores valores de IAF e foram semelhantes entre si; iii) a taxa de acúmulo aumentou com o aumento da altura de manejo, mas não foi alterada a partir de 30 cm. Recomenda-se manejar pastos de papuã sob lotação contínua com não menos que 30 cm quando o objetivo for maximizar a produção de forragem.

Morphogenetic and structural characteristics of alexandergrass pastures under continuous stocking / Características morfogênicas e estruturais de pastos de papuã manejados sob lotação contínua

The aim of this study was to evaluate some morphogenetic and structural characteristics to explain variations in forage accumulation of Alexandergrass (Urochloa (Syn. Brachiaria) plantaginea) under continuous stocking method. The experimental treatments consisted of four grazing heights (10, 20, 30, and 40 cm), allocated to experimental units following a randomized block design with three replicates. The following variables were analyzed: leaf appearance, elongation, and senescence rates, leaf lamina length, number of leaves per tiller, leaf area index (LAI), and forage accumulation rate. Data were submitted to analysis of variance and means were compared by Student's t-test (P≤0.05). The main results were: i) different grazing heights had different tissue flows; ii) grazing heights between 30-40 cm showed the highest LAI, and produced similar values; iii) forage accumulation rate increased according to grazing height increments, but did not change above 30 cm. In conclusion, Alexandergrass pastures under continuous stocking should not be maintained at grazing heights lower than 30 cm if the objective is to maximize forage production.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns aspectos morfogênicos e estruturais para explicar eventuais alterações no acúmulo de forragem de pastos de papuã (Urochloa (Syn. Brachiaria) plantaginea) sob lotação contínua. Os tratamentos experimentais corresponderam a quatros alturas de dossel (10, 20, 30 e 40 cm), alocados às unidades experimentais conforme um delineamento de blocos completos casualisados, com três repetições. As variáveis analisadas foram: taxa de alongamento, aparecimento e senescência foliar; densidade populacional de perfilhos; comprimento e número de lâminas foliares por perfilho; índice de área foliar (IAF); taxa de acúmulo de forragem. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste t de "Student" (P≤0,05). Os principais resultados obtidos foram: i) diferentes alturas de manejo apresentam diferentes ritmos de aparecimento, crescimento e morte de tecidos; ii) pastos manejados entre 30-40 cm apresentaram os maiores valores de IAF e foram semelhantes entre si; iii) a taxa de acúmulo aumentou com o aumento da altura de manejo, mas não foi alterada a partir de 30 cm. Recomenda-se manejar pastos de papuã sob lotação contínua com não menos que 30 cm quando o objetivo for maximizar a produção de forragem.(AU)

Microclimate in an agro-ecological silvopastoral system with bamboo at different tree-shade projection distances: a case study in Southern Brazil / Microclima em sistema silvipastoril agroecológico com bambu em diferentes distâncias de projeção de sombra: um estudo de caso no Sul do Brasil

The aim of the present study was to evaluate the ability of an agro-ecological silvopastoral system, composed of bamboo and tree species, to promote microclimatic alterations at different projection distances from the canopy of trees. A total of 16 paddocks in an agro-ecological silvopastoral system were evaluated. The paddocks were divided into four separate groups (silvopastoral treatments): a) Bambusa vulgaris L. and planted trees, b) only bamboo, c) only trees, and d) open grassland system. The following microclimate parameters were studied: air temperature, relative humidity, grass temperature and wind speed. All parameters were measured at a height of 20 cm above the soil. The measurements were recorded by different time intervals, in order to examine the effect of three factors: time of day, silvopasture treatment and distance to the row of trees. The results show that there was an increase in relative humidity and a reduction in wind speed close to the tree line. The agro-ecological silvopastoral system acts therefore as a windbreaker and retains humidity close to the trees. Thus, it can be concluded that regardless of the presence of bamboo, due to the limited canopy area at young stage of B. vulgaris, the agro-ecological silvopastoral system promoted microclimatic alterations to the environment, indicating the potential of this integrated system to reduce the heat load for livestock and plants.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade de um sistema silvipastoril agroecológico, composto por espécies de bambu e árvores, em promover alterações microclimáticas a diferentes distâncias de projeção a partir do dossel das árvores. Um total de 16 piquetes em um sistema silvipastoril agroecológico foram avaliados. Os piquetes foram divididos em quatro grupos separados (tratamentos silvipastoris): a) Bambusa vulgaris L. e árvores plantadas, b) somente bambu, c) somente árvores, e d) sistema de pastagem aberta. Os seguintes parâmetros do microclima foram estudados: temperatura do ar, umidade relativa do ar, temperatura da grama e velocidade do vento. Todos os parâmetros foram medidos a uma altura de 20 cm acima do solo. As medidas foram registradas por diferentes intervalos de tempo, a fim de examinar o efeito de três fatores: horário do dia, tratamento da silvipastoril e distância até a fileira de árvores. Os resultados mostram que houve aumento na umidade relativa e uma redução na velocidade do vento próximo à linha de árvores. O sistema silvipastoril agroecológico age, portanto, como um quebra-vento e retém a umidade perto das árvores. Assim, pode-se concluir que, independente da presença de bambu, devido à limitada área de copa em estágio jovem de B. vulgaris, o sistema silvipastoril agroecológico promoveu alterações microclimáticas ao ambiente, indicando o potencial deste sistema integrado de reduzir a carga de calor para gado e plantas.(AU)

Microclimate in an agro-ecological silvopastoral system with bamboo at different tree-shade projection distances: a case study in Southern Brazil / Microclima em sistema silvipastoril agroecológico com bambu em diferentes distâncias de projeção de sombra: um estudo de caso no Sul do Brasil

The aim of the present study was to evaluate the ability of an agro-ecological silvopastoral system, composed of bamboo and tree species, to promote microclimatic alterations at different projection distances from the canopy of trees. A total of 16 paddocks in an agro-ecological silvopastoral system were evaluated. The paddocks were divided into four separate groups (silvopastoral treatments): a) Bambusa vulgaris L. and planted trees, b) only bamboo, c) only trees, and d) open grassland system. The following microclimate parameters were studied: air temperature, relative humidity, grass temperature and wind speed. All parameters were measured at a height of 20 cm above the soil. The measurements were recorded by different time intervals, in order to examine the effect of three factors: time of day, silvopasture treatment and distance to the row of trees. The results show that there was an increase in relative humidity and a reduction in wind speed close to the tree line. The agro-ecological silvopastoral system acts therefore as a windbreaker and retains humidity close to the trees. Thus, it can be concluded that regardless of the presence of bamboo, due to the limited canopy area at young stage of B. vulgaris, the agro-ecological silvopastoral system promoted microclimatic alterations to the environment, indicating the potential of this integrated system to reduce the heat load for livestock and plants.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade de um sistema silvipastoril agroecológico, composto por espécies de bambu e árvores, em promover alterações microclimáticas a diferentes distâncias de projeção a partir do dossel das árvores. Um total de 16 piquetes em um sistema silvipastoril agroecológico foram avaliados. Os piquetes foram divididos em quatro grupos separados (tratamentos silvipastoris): a) Bambusa vulgaris L. e árvores plantadas, b) somente bambu, c) somente árvores, e d) sistema de pastagem aberta. Os seguintes parâmetros do microclima foram estudados: temperatura do ar, umidade relativa do ar, temperatura da grama e velocidade do vento. Todos os parâmetros foram medidos a uma altura de 20 cm acima do solo. As medidas foram registradas por diferentes intervalos de tempo, a fim de examinar o efeito de três fatores: horário do dia, tratamento da silvipastoril e distância até a fileira de árvores. Os resultados mostram que houve aumento na umidade relativa e uma redução na velocidade do vento próximo à linha de árvores. O sistema silvipastoril agroecológico age, portanto, como um quebra-vento e retém a umidade perto das árvores. Assim, pode-se concluir que, independente da presença de bambu, devido à limitada área de copa em estágio jovem de B. vulgaris, o sistema silvipastoril agroecológico promoveu alterações microclimáticas ao ambiente, indicando o potencial deste sistema integrado de reduzir a carga de calor para gado e plantas.

Carbono orgânico e atributos físicos do solo sob manejo agropecuário sustentável na Amazônia Legal / Organic carbon and physical attributes of soil under management sustainable agricultural in the Legal Amazon

Estudos visando elevar a qualidade dos solos da Amazônia têm crescido na última década em virtude de seu uso inadequado poder limitar a capacidade de sua produção. Na Região Amazônica, pesquisas demonstram que a agropecuária contribui com o aumento de áreas degradadas correlacionadas ao desflorestamento, no entanto, essa prática possui considerável importância na economia. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os níveis de densidade, porosidade total, macro e microporosidade, teores de carbono orgânico e quantificar o estoque de carbono nas camadas no perfil do solo em um sistema de ILPF e em sistemas convencionais no município de Paragominas, Pará. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, em esquema de parcela subdividida com quatro parcelas (sistemas de manejo do solo) e sete subparcelas (camadas do solo). As parcelas foram compostas por: sistema ILPF-Paricá, lavoura com plantio convencional de milho (PM), pastagem manejada com criação de gado de corte em sistema extensivo (PE) e como testemunha uma floresta secundária (FS). As subparcelas foram as profundidades de amostragem: 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm. O sistema de integração ILPF-Paricá, aos cinco anos de cultivo, melhorou as condições físicas de densidade e porosidade do solo, além dos teores e estoques de carbono orgânico nas camadas subsuperficiais. O PM promoveu aumento da densidade do solo e perda de porosidade total e microporosidade em profundidade, mas apresentou teores e estoques de carbono orgânico similar ao sistema de integração Lavoura-Pecuária-Floresta. A pastagem demonstrou teores e estoques de carbono orgânico semelhante à floresta secundária, porém, indicou redução de macroporosidade.

Studies aimed at raising the quality of Amazonian soils have grown in the last decade because their inadequate use may limit the capacity of their production. In the Amazon Region, research shows that agriculture contributes to the increase of degraded areas correlated to deforestation, however, this practice has considerable importance in the economy. Thus, the objective of this work was to evaluate the levels of density, total porosity, macro and microporosity, organic carbon contents and to quantify the carbon stock in the soil profile layers in an ICLF system and in conventional systems in the municipality of Paragominas, Pará. A completely randomized design was used, with three replications, in a plot scheme subdivided with four plots (soil management systems) and seven subplots (soil layers). The plots were composed of: ICLF-Paricá system, conventional tillage maize (TM), pasture managed with cattle breeding in extensive system (PE) and as a secondary forest (FS). The subplots were the sampling depths: 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm. The ICLF-Paricá integration system, at five years of cultivation, improved the physical conditions of soil density and porosity, as well as the levels and stocks of organic carbon in the subsurface layers. PM promoted increased soil density and loss of total porosity and microporosity in depth, but presented levels and stocks of organic carbon similar to the integrated crop- livestock-forest (ICLF) system. The pasture showed levels and stocks of organic carbon similar to the secondary forest, but indicated a reduction of macroporosity.

Carbono orgânico e atributos físicos do solo sob manejo agropecuário sustentável na Amazônia Legal / Organic carbon and physical attributes of soil under management sustainable agricultural in the Legal Amazon

Estudos visando elevar a qualidade dos solos da Amazônia têm crescido na última década em virtude de seu uso inadequado poder limitar a capacidade de sua produção. Na Região Amazônica, pesquisas demonstram que a agropecuária contribui com o aumento de áreas degradadas correlacionadas ao desflorestamento, no entanto, essa prática possui considerável importância na economia. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os níveis de densidade, porosidade total, macro e microporosidade, teores de carbono orgânico e quantificar o estoque de carbono nas camadas no perfil do solo em um sistema de ILPF e em sistemas convencionais no município de Paragominas, Pará. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, em esquema de parcela subdividida com quatro parcelas (sistemas de manejo do solo) e sete subparcelas (camadas do solo). As parcelas foram compostas por: sistema ILPF-Paricá, lavoura com plantio convencional de milho (PM), pastagem manejada com criação de gado de corte em sistema extensivo (PE) e como testemunha uma floresta secundária (FS). As subparcelas foram as profundidades de amostragem: 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm. O sistema de integração ILPF-Paricá, aos cinco anos de cultivo, melhorou as condições físicas de densidade e porosidade do solo, além dos teores e estoques de carbono orgânico nas camadas subsuperficiais. O PM promoveu aumento da densidade do solo e perda de porosidade total e microporosidade em profundidade, mas apresentou teores e estoques de carbono orgânico similar ao sistema de integração Lavoura-Pecuária-Floresta. A pastagem demonstrou teores e estoques de carbono orgânico semelhante à floresta secundária, porém, indicou redução de macroporosidade.(AU)

Studies aimed at raising the quality of Amazonian soils have grown in the last decade because their inadequate use may limit the capacity of their production. In the Amazon Region, research shows that agriculture contributes to the increase of degraded areas correlated to deforestation, however, this practice has considerable importance in the economy. Thus, the objective of this work was to evaluate the levels of density, total porosity, macro and microporosity, organic carbon contents and to quantify the carbon stock in the soil profile layers in an ICLF system and in conventional systems in the municipality of Paragominas, Pará. A completely randomized design was used, with three replications, in a plot scheme subdivided with four plots (soil management systems) and seven subplots (soil layers). The plots were composed of: ICLF-Paricá system, conventional tillage maize (TM), pasture managed with cattle breeding in extensive system (PE) and as a secondary forest (FS). The subplots were the sampling depths: 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm. The ICLF-Paricá integration system, at five years of cultivation, improved the physical conditions of soil density and porosity, as well as the levels and stocks of organic carbon in the subsurface layers. PM promoted increased soil density and loss of total porosity and microporosity in depth, but presented levels and stocks of organic carbon similar to the integrated crop- livestock-forest (ICLF) system. The pasture showed levels and stocks of organic carbon similar to the secondary forest, but indicated a reduction of macroporosity.(AU)

Desenvolvimento de modelo híbrido de simulação para avaliação econômica de sistemas integrados de produção agropecuária

SARTORELLO, G. L. Desenvolvimento de modelo híbrido de simulação para avaliação econômica de sistemas integrados de produção agropecuária. 2021. 125 f. Tese (Doutorado em Ciências) Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Os sistemas integrados de produção agropecuária (SIPAs) podem apresentar vários benefícios em relação aos aspectos sociais, ambientas e econômicos quando comparados aos monocultivos. No entanto, esses sistemas são intensivos no uso dos recursos que compõe o sistema e, assim tornam-se mais complexos para identificar as suas ineficiências. Nesse sentido, técnicas avançadas da Pesquisa Operacional têm sido úteis para o planejamento, projeto e controle desses sistemas. A simulação computacional tem se apresentado como uma das principais ferramentas de análise e se tornado mais útil e difundida pelo uso dos métodos de simulação de eventos discretos (SED) e baseado em agentes (SBA). Na literatura, há quantidade crescente de estudos que utilizaram métodos de simulação com aplicações na agropecuária, mas apenas uma quantidade limitada deles utilizaram modelos híbridos de simulação (MHS) e nenhum deles aplicados em SIPAs. Assim, o objetivo desta tese foi desenvolver e descrever modelo híbrido de simulação SED e SBA com componentes estocásticos para avaliar em sistemas integrados de produção agropecuária uma população de bovinos de corte e de uma cultura agrícola e usá-lo para calcular e comparar os indicadores técnicos e econômico-financeiros dessas produções em sistemas de monocultivo ou integrados. Foi avaliado o efeito do dia de plantio das pastagens (simultaneamente ou 20 dias após ao milho), espaçamento de plantio (75 cm ou 37,5 cm) e o uso de herbicida para controle do crescimento da forrageira (0 dias ou 20 dias pós emergência do milho). O modelo foi desenvolvido utilizando a ferramenta de simulação AnyLogic e foi parametrizado utilizando dados de um experimento realizado a campo. Seis tratamentos foram avaliados: i) monocultivo de milho (Milho); ii) monocultura do boi (Boi); iii) SIPA1: o capimmarandu semeado simultaneamente com o milho; iv) SIPA2: semeadura simultânea e 20 dias após o plantio do milho aplicação de herbicida Nicosulfuron (8 g/ha de ingrediente ativo); v) SIPA3: plantio da pastagem 20 dias após o plantio do milho; e vi) SIPA4: as sementes de milho e pastagem foram semeadas simultaneamente, com espaçamento de 37,5 cm e mais aplicação de herbicida como no tratamento SIPA2. Em SIPAs as produções de milho e boi foram bienais. O tempo de análise nas simulações foram de 3.285 dias (nove anos). Os resultados demonstraram que a taxa de lotação foi de 3,2 UA.ha-1 para SIPAs enquanto que foi de 3,5 UA.ha-1 em Boi. As diferentes estratégias de plantio não alteraram o desempenho produtivo dos animais. O menor custo total (CT) na produção de bovinos foi em SIPA3, R$ 11,34/kg; para a produção de milho os menores CT foram nos tratamentos SIPA2 e SIPA4, R$ 0,43/kg e R$ 0,44/kg, respectivamente. Por fim, os seguintes resultados de TIR: 120%, -4%, 9%, 19%, 22% e 18% para Milho, Boi, SIPA1, SIPA2, SIPA3 e SIPA4, respectivamente, foram obtidos. O MHS apresentou-se como uma ferramenta útil para avaliar e entender em profundidade o sistema de interesse. O MHS tem potencial de considerar aspectos sociais e ambientais que não foram considerados neste estudo e pode ser adaptado para aplicação em outras áreas de produção.

SARTORELLO, G. L. Development of a hybrid simulation model for economic evaluation of integrated crop-livestock system. 2021. 125 f. Tese (Doutorado em Ciências) Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Integrated crop-livestock systems (iCLS) can present several benefits in terms of social, environmental and economic aspects when compared to single agriculture. However, these systems are intensive in the use of the resources that make up the system and, therefore, become more complex to identify their inefficiencies. In this sense, advanced techniques of Operations Research have been useful for the planning, design and control of these systems. Computational simulation has presented itself as one of the main tools of analysis and has become more useful and widespread through the use of discrete event (DES) and agent-based simulation (ABS) methods. In the scientific literature, there is an increasing number of research studies that have used simulation methods with agricultural applications, but only a limited number of them have used hybrid simulation models (HSM) and have none of them applied in iCLS. Thus, this thesis aimed to develop and describe a hybrid simulation model - DES and ABS - with stochastic components to evaluate in integrated crop and livestock systems a population of beef cattle and an agricultural crop and use it to calculate and compare the technical and economic-financial indicators of these productions in monoculture or integrated systems. The effect of the pasture planting day (simultaneously or 20 days after corn), planting spacing (75 cm or 37.5 cm) and the use of herbicide to control the growth of forage (0 days or 20 days after corn emergence) were evaluated. The model was developed using the AnyLogic simulation tool and was parameterized using data from a field experiment. Six treatments were evaluated: i) corn monoculture ("Maize"); ii) monoculture of cattle ("Beef"); iii) iCLS1: the marandu grass sown simultaneously with the corn; iv) iCLS2: simultaneous sowing and 20 days after planting corn application of Nicosulfuron herbicide (8 g/ha of the active ingredient); v) iCLS3: planting the pasture 20 days after planting the corn; e vi) iCLS4: corn and pasture seeds were sown simultaneously, with 37.5 cm spacing and more herbicide application as in SIPA2 treatment. In iCLS the corn and beef productions were biennial. The analysis time in the simulations was 3,285 days (nine years). The results showed that the stocking rate was 3.2 UA.ha-1 for iCLS while 3.5 UA.ha-1 in Beef. The different planting strategies have not altered the productive performance of the animals. The lowest total cost (TC) in cattle production was in SIPA3, R$ 11.34/kg; for corn production, the lowest TC were in SIPA2 and SIPA4 treatments, R$ 0.43/kg and R$ 0.44/kg, respectively. Finally, the following IRR results: 120%, -4%, 9%, 19%, 22% and 18% for Maize, Beef, iCLS1, iCLS 2, iCLS 3 and iCLS 4, respectively were obtained. The HSM has presented itself as a useful tool to evaluate and understand in deep detail the system of interest. The HSM has the potential to consider social and environmental aspects that were not considered in this study and can be adapted for application in other production areas.

TAXA DE INGESTÃO DE OVINOS EM GRAMA MISSIONEIRA-GIGANTE SUBMETIDA A DIFERENTES CONDIÇÕES DE MANEJO E LUMINOSIDADE

Em sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) onde há o arranjo de pastagens e árvores, o efeito do sombreamento das árvores causa alterações estruturais no pasto que podem influenciar o comportamento ingestivo dos animais em pastejo. Este trabalho teve como objetivo estudar os efeitos do sombreamento em pastagem de grama missioneira-gigante (Axonopus catharinensis Valls. cv SCS 315 Catarina Gigante) em comparação ao pleno sol, em duas alturas pré-pastejo, e suas relações com o comportamento ingestivo de ovinos. Foram utilizados 8 piquetes de 20 m², distribuídos em pleno sol ou ambiente sombreado (sombrites com 50% de interceptação luminosa), e duas alturas pré-pastejo (25 cm e 35 cm), com rebaixamento em 40% da altura inicial. Foram utilizadas quatro ovelhas da raça Lacaune previamente adaptadas. Os testes de pastejo eram feitos pela manhã e tarde. A taxa de ingestão dos animais foi aferida pela técnica de dupla pesagem, com correção para perdas insensíveis de peso. Foram determinadas a taxa e a massa de bocados. Dois cortes de forragem foram realizados por piquete, ambos em 50% da altura do dossel e ao nível do solo, utilizando quadros de 0,25 m² para determinação da massa de forragem (MF). A partir do estrato superior apenas obteve-se a densidade de forragem e análises da composição química. A densidade populacional de perfilhos (DPP) foi determinada em quatro quadros e 40 perfilhos estendidos marcados foram medidos antes e após as sessões de pastejo. Os dados foram analisados através de modelos lineares mistos no ambiente estatístico R. A MF foi semelhante entre sol e sombra e superior em 35 cm comparado a 25 cm, sem alterar a densidade de forragem entre todos os tratamentos. A DPP reduziu em 38% na sombra comparada ao pleno sol e a relação folha: colmo manteve se semelhante. A fibra em detergente neutro (FDN) aumentou em função da altura e do ambiente sombreado, enquanto a fibra em detergente ácido (FDA) e a proteína bruta (PB) mantiveram-se semelhantes entre tratamentos. A taxa de ingestão, a massa de bocados e a profundidade de bocados foram semelhantes entre alturas e condições luminosas, mas o tempo por bocado foi maior no sol em comparação ao ambiente sombreado. A densidade de forragem do estrato pastejado não diferiu em função da luminosidade e variações na altura do pasto não modificaram a profundidade de bocados e a densidade de forragem. A taxa de ingestão de ovinos em pasto de missioneira-gigante não se modifica com a redução da luminosidade e entre as alturas de pré-pastejo de 25 e 35 cm.

In an integrated crop-livestock system (ICLS) combining trees and pastures, shading effect caused by trees may modify sward structure and ingestive behavior of grazing animals. The aim of this study was to assess the effects of shading on the ingestive behavior of sheep grazing missioneira-gigante grass (Axonopus catharinensis Valls. SCS 315 Catarina Gigante) compared with full sun environment, at two pre-grazing canopy target heights. Eight paddocks of 20m² were used in sun or shade (based on shade clothes with 50% LI), at pre-grazing heights of 25 cm and 35 cm, managed for 40% of grazing intensity. Four previously adapted Lacaune sheep were used. The grazing tests were performed in the morning and afternoon, and short-term intake rate (STIR) was measured by double-weighing technique, with correction for insensive weight losses. Bite rate and bite mass were determined. Two forage cuttings were made by paddock, each starting at 50% of the canopy height and then until ground level in frames of 0.250 m² to obtain herbage mass (HM), herbage bulk density (HBD) and chemical composition. Tiller density were counted in four frames, and 40 marked extended tillers were measured before and after grazing sessions. Data were analysed using linear mixed models in R statistical environment. The HM was similar between sun and shade and higher at 35 cm compared with 25 cm, but HBD remained unchanged. The tiler density dropped by 38% in shade, but leaf: stem ratio remained similar between treatments. The NDF content increased as a function of sward height and shade environment, but the ADF and CP content did not change between treatments. The STIR, bite mass and bite depth did not change between pre-grazing canopy target Heights and light conditions, but time per bite was greater in full sun environment compared with shade. Sheep grazing missioneira-gigante grass did not change STIR in shade compared with full sun environment, regardless the pre-grazing canopy target height.

Morfogenética y las características estructurales del pasto piatã integración cultivo-ganadería / Morphogenetic and structural characteristics of grass piatã in system crop-livestock integration / Características morfogênicas e estruturais do capim-piatã em sistema de integração lavoura-pecuária

Este estudio tuvo como objetivo evaluar las características morfogenéticas y estructurales del pasto Piatã en monocultivo y cultivos asociados con el corte del sorgo y el pastoreo en el rebrote de otoño-invierno en el sistema de cultivo-ganadería. El experimento se llevó a cabo en los ganados vacunos de la Embrapa, Campo Grande - MS (20 27"S, 54 37"W), 530 m de altitud. El diseño experimental fue de bloques completos al azar con dos tratamientos y cuatro repeticiones. Se evaluaron las características morfogenéticas y estructurales: tasa de apariencia foliar (TapF), filocrón, tasa de alongamiento de la lámina foliar (TAIF), tasa de alongamiento del tallo, longitud final de láminas foliares (CFF), número de hojas verdes por tallo (NFV), la vida útil de las hojas (DVF). La TapF promedio fue de 0.090 hoja día -1, que se considera alto. La TAIF y DVF tenían 5,59 cm día -1 y 85,60 días, respectivamente, son también altos resultados para la estación seca. Características estructurales, NFV era 7.25 hojas timón -1, CFF demostró valor 31,90 cm timón -1, que fue baja, lo cual puede ser consecuencia de una menor longitud de caña. El rebrote de la hierba Piatã no interfirió el cultivo intercalado con sorgo en su morfogénesis estructural y morfogénicas

The objective was to evaluate the morphogenesis and structural of grass Piatã in single and intercropped with sorghum cutting and regrowth in grazing autumn-winter in integrated croplivestock. The experiment was conducted in the area of Embrapa Beef Cattle, Campo GrandeMS (20 27 "S, 54 37" W), 530 m altitude. The experimental design was a randomized complete block with two treatments and four replications. The evaluated traits were evaluated: leaf appearance rate, phyllochron, leaf elongation rate, stem elongation rate, final length of leaf blade, number of leaves per tiller, leaf life span and rate of leaf senescence. The average leaf appearance rate was 0,090 day-1 sheet, which is considered high. The leaf life span and leaf elongation rate had 5.59 cm day-1 and 85,60 days, respectively, are also high results for the dry season. In the strutuctural characteristics, the number of leaves per tiller was 7,25 leaves tiller-1, final length of leaf blade has demonstrated value of 31.90 cm -1 tiller, considered low, which may result from lower culm length. The regrowth of grass Piatã is not interfered by intercropping with sorghum in the morphogenetic and structural characteristics

Objetivou-se avaliar as características morfogênicas e estruturais do capim-piatã em monocultivo e em consórcio com sorgo de corte e pastejo na rebrotação de outono-inverno, em sistema de integração lavoura-pecuária. O experimento foi realizado em área da Embrapa Gado de Corte, em Campo Grande - MS (2027 S; 5437 W), 530 m de altitude. O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados com dois tratamentos e quatro repetições. As características morfogênicas e estruturais avaliadas foram: taxa de aparecimento foliar (TapF), filocrono, taxa de alongamento lâmina foliar (TAIF), taxa de alongamento do colmo, comprimento final das lâminas foliares (CFF), número de folhas vivas por perfilho (NFV), duração de vida das folhas (DVF). A TapF média foi 0,090 folha dia-1 , valor considerado alto. A TAIF e DVF apresentaram 5,59 cm dia-1 e 85,60 dias, respectivamente, também são resultados altos para o período seco do ano. Nas características estruturais, o NFV foi de 7,25 folhas perfilho-1, o CFF demonstrou valor de 31,90 cm perfilho- 1 , considerado baixo, que pode ser resultado do menor comprimento do colmo. A rebrotação do capim-piatã não sofre interferência da consorciação com sorgo nas suas características estruturais e morfogênicas

Morfogenética y las características estructurales del pasto piatã integración cultivo-ganadería / Morphogenetic and structural characteristics of grass piatã in system crop-livestock integration / Características morfogênicas e estruturais do capim-piatã em sistema de integração lavoura-pecuária

Este estudio tuvo como objetivo evaluar las características morfogenéticas y estructurales del pasto Piatã en monocultivo y cultivos asociados con el corte del sorgo y el pastoreo en el rebrote de otoño-invierno en el sistema de cultivo-ganadería. El experimento se llevó a cabo en los ganados vacunos de la Embrapa, Campo Grande - MS (20 27"S, 54 37"W), 530 m de altitud. El diseño experimental fue de bloques completos al azar con dos tratamientos y cuatro repeticiones. Se evaluaron las características morfogenéticas y estructurales: tasa de apariencia foliar (TapF), filocrón, tasa de alongamiento de la lámina foliar (TAIF), tasa de alongamiento del tallo, longitud final de láminas foliares (CFF), número de hojas verdes por tallo (NFV), la vida útil de las hojas (DVF). La TapF promedio fue de 0.090 hoja día -1, que se considera alto. La TAIF y DVF tenían 5,59 cm día -1 y 85,60 días, respectivamente, son también altos resultados para la estación seca. Características estructurales, NFV era 7.25 hojas timón -1, CFF demostró valor 31,90 cm timón -1, que fue baja, lo cual puede ser consecuencia de una menor longitud de caña. El rebrote de la hierba Piatã no interfirió el cultivo intercalado con sorgo en su morfogénesis estructural y morfogénicas(AU)

The objective was to evaluate the morphogenesis and structural of grass Piatã in single and intercropped with sorghum cutting and regrowth in grazing autumn-winter in integrated croplivestock. The experiment was conducted in the area of Embrapa Beef Cattle, Campo GrandeMS (20 27 "S, 54 37" W), 530 m altitude. The experimental design was a randomized complete block with two treatments and four replications. The evaluated traits were evaluated: leaf appearance rate, phyllochron, leaf elongation rate, stem elongation rate, final length of leaf blade, number of leaves per tiller, leaf life span and rate of leaf senescence. The average leaf appearance rate was 0,090 day-1 sheet, which is considered high. The leaf life span and leaf elongation rate had 5.59 cm day-1 and 85,60 days, respectively, are also high results for the dry season. In the strutuctural characteristics, the number of leaves per tiller was 7,25 leaves tiller-1, final length of leaf blade has demonstrated value of 31.90 cm -1 tiller, considered low, which may result from lower culm length. The regrowth of grass Piatã is not interfered by intercropping with sorghum in the morphogenetic and structural characteristics(AU)

Objetivou-se avaliar as características morfogênicas e estruturais do capim-piatã em monocultivo e em consórcio com sorgo de corte e pastejo na rebrotação de outono-inverno, em sistema de integração lavoura-pecuária. O experimento foi realizado em área da Embrapa Gado de Corte, em Campo Grande - MS (2027 S; 5437 W), 530 m de altitude. O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados com dois tratamentos e quatro repetições. As características morfogênicas e estruturais avaliadas foram: taxa de aparecimento foliar (TapF), filocrono, taxa de alongamento lâmina foliar (TAIF), taxa de alongamento do colmo, comprimento final das lâminas foliares (CFF), número de folhas vivas por perfilho (NFV), duração de vida das folhas (DVF). A TapF média foi 0,090 folha dia-1 , valor considerado alto. A TAIF e DVF apresentaram 5,59 cm dia-1 e 85,60 dias, respectivamente, também são resultados altos para o período seco do ano. Nas características estruturais, o NFV foi de 7,25 folhas perfilho-1, o CFF demonstrou valor de 31,90 cm perfilho- 1 , considerado baixo, que pode ser resultado do menor comprimento do colmo. A rebrotação do capim-piatã não sofre interferência da consorciação com sorgo nas suas características estruturais e morfogênicas(AU)

ESTABILIDADE PRODUTIVA DO SISTEMA E AUTOSSUFICIÊNCIA EM AZEVÉM ANUAL (Lolium multiflorum Lam.) DE UM SISTEMA INTEGRADO SOJA - BOVINOS DE CORTE

O objetivo desta tese foi investigar como a estabilidade produtiva dos sistemas agrícolas é afetada pela integração lavoura-pecuária sob intensidades de pastejo contrastantes. No capítulo II, utilizou-se uma base de dados de 16 anos de um sistema integrado de produção de soja-bovinos de corte para medir os impactos do pastejo em diferentes intensidades sobre: 1) estabilidade produtiva, 2) risco de fracasso e probabilidade de altos rendimentos, e 3) mínimo e máximo potencial produtivo para indicadores de produção vegetal, animal e de sistema quando submetidos a um gradiente de condições ambientais. Os tratamentos consistiram em quatro intensidades de pastejo (intensa, moderada, moderada-leve e leve), definidas por alturas de manejo do pasto (10, 20, 30 e 40 cm, respectivamente) sob pastoreio contínuo, e um controle sem pastejo. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados. A produção total de proteínas digestíveis e a lucratividade apresentaram maior estabilidade quando os pastos foram manejados sob intensidades moderadas, enquanto a intensificação excessiva ou a ausência de pastejo reduziram a estabilidade destas variáveis. O pastejo não prejudicou a produtividade de soja subsequente, mas reduziu a probabilidade de fracasso em anos desfavoráveis. Maiores alturas de manejo beneficiaram a estabilidade da produção de pasto, mas reduziram a lucratividade do sistema. O pastejo intenso também gerou produções de forragem mais estáveis, porém reduzidas, e ganhos de peso vivo menos estáveis. No capítulo III, foi avaliada a eficácia do estabelecimento do azevém anual (Lolium multiflorum Lam.) por ressemeadura natural quando submetido a diferentes intensidades de pastejo em um sistema integrado de produção de soja-bovinos de corte. A estrutura dos tratamentos foi um fatorial de cinco tratamentos de pastejo (10 cm de altura, ou pastejo intenso; 20 cm de altura, ou pastejo moderado; 30 cm de altura, ou pastejo moderado-leve; 40 cm de altura, ou pastejo leve; e um controle sem pastejo) e dois níveis de ressemeadura [ressemeadura natural (SS) e ressemeadura natural com adição de sementes (SS + Add)]. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados com parcelas subdivididas e medidas repetidas no tempo. As avaliações foram realizadas em 2017 e 2018, correspondendo à produção de sementes de 2016 e 2017. O pastejo intenso não foi uma alternativa sustentável para o estabelecimento do azevém por ressemeadura natural. Foram verificadas plantas mais pesadas, mas menor densidade populacional durante o estabelecimento como resultado deste manejo. A semeadura suplementar neste tratamento aumentou a densidade de plantas a valores comparáveis à intensidade de pastejo moderada, mas reduziu a massa individual, comprometendo a massa de forragem total. A combinação de densidade populacional e massa individual de plantas seguindo intensidades de pastejo moderadas foi suficiente para manter a massa de forragem comparável ao controle sem pastejo, independentemente do nível de ressemeadura.

The aim of this thesis was to investigate how the productive stability of agricultural systems is affected by crop-livestock integration under contrasting grazing intensities. In Chapter II, we used a 16-year dataset from a long-term, no-till integrated soybean-beef cattle system in southern Brazil to measure the impacts of cover crop grazing at different intensities during the winter period on 1) yield stability, 2) downside risk and probability of high performance, and 3) minimum and maximum yield potentials of key crop, pasture, animal and whole-system outcomes in a range of environmental conditions experienced over time. The experimental design was a randomized complete block design with three replicates. Treatments consisted of four grazing intensities (intense, moderate, moderate-light and light) defined by contrasting sward heights (10, 20, 30 and 40 cm, respectively) under continuous stocking and an ungrazed control. Both human-digestible protein production and profitability presented greater stability when moderately grazed, while the over-intensification or the absence of grazing decreased system stability. Grazing did not affect subsequent soybean yields but reduced the chance of crop failure in unfavorable years. Taller sward heights benefited the stability of herbage production but reduced system profitability. Intense grazing was more stable producing less herbage but had less stable live weight gains. In Chapter III, we evaluated the effectiveness of Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) establishment by self-seeding and determined which grazing intensity requires the addition of seed to ensure a successful pasture establishment in the upcoming winter stocking period of an integrated soybean-beef cattle system. Treatment structure consisted of a factorial of five grazing treatments under continuous stocking (10 cm sward height, or intense grazing; 20 cm sward height, or moderate grazing; 30 cm sward height, or moderate-light grazing; 40 cm sward height, or light grazing; and an ungrazed control) and two reseeding levels [self-seeding only (SS) and self-seeding with addition of ryegrass seeds (SS+Add)]. The experimental design was a split-plot in a randomized complete block with repeated measures over time. Field samplings were performed during the winter stocking periods of 2017 and 2018, corresponding to Italian ryegrass seeds crops from 2016 and 2017. Intense grazing was not an effective strategy to ensure successful ryegrass establishment by self-seeding, resulting in lower plant population density. Addition of ryegrass seed increased the density of established plants to values comparable to those in moderate grazing intensities but reduced individual plant mass, compromising total herbage mass when plant size and population density were combined. The combination of individual plant mass and population density was sufficient to maintain herbage mass following moderate to light grazing intensities comparable to the ungrazed treatment, regardless of the reseeding level, positively affecting the performance and the resilience of integrated croplivestock systems.

METAS DE MANEJO PARA GRAMA MISSIONEIRA-GIGANTE EM AMBIENTES DE PLENO SOL E SOMBRA

KRAHL, Gustavo. Metas de manejo para grama missioneira-gigante em ambientes de pleno sol e sombra. 2020. p.140. Tese (Doutorado em Ciência Animal Área: Produção Animal). Universidade do Estado de Santa Catarina. Programa de Pós-graduação em Ciência Animal, Lages, 2020. Os sistemas integrados de produção agropecuária têm sido preconizados para atingir a intensificação sustentável da produção de alimentos. Porém, é possível que ocorra impacto negativo na produção de forragem de pastos crescendo em sistemas com árvores, e ainda não está definido se metas de manejo aplicadas para pastagens em pleno sol podem ser recomendadas em ambientes sombreados. Foram testadas as hipóteses de que as alturas ideais do pasto para o início e interrupção da utilização são superiores em sistema com restrição de luminosidade em comparação em pleno sol, principalmente devido às respostas de estiolamento vertical, redução da densidade populacional de perfilhos e interceptação de luminosidade. Desta forma, objetivou-se determinar as metas de manejo para grama missioneira-gigante (Axonopus catharinensis Valls.) em pleno sol e com restrição de luminosidade, com base nas respostas em perfilhos individuais, estrutura do dossel forrageiro, acúmulo e composição química de massa aérea, e massa de raízes. Os tratamentos consistiram na combinação de dois ambientes luminosos (sol e sombra), quatro alturas de corte inicial (15, 25, 35 e 45 cm) e quatro intensidades de desfolha (20, 40, 60 e 80%), avaliados num esquema fatorial, em delineamento inteiramente casualizado, com 3 repetições. As plantas foram estabelecidas em caixas de madeira (0,15 m³) com substrato de areia e vermiculita, irrigadas com solução nutritiva completa. A sombra foi reproduzida por ripados de madeira, com redução de 50% da luminosidade. A grama missioneira-gigante respondeu à restrição de luminosidade com redução da densidade populacional de perfilhos e do índice de área foliar. As plantas com restrição de luminosidade e em pleno sol responderam de forma semelhante às metas de manejo aplicadas. Alturas acima de 35 cm aumentaram a proporção de colmos e pseudocolmos com redução dos teores de proteína bruta da forragem, enquanto alturas inferiores a 25 cm reduziram a densidade de folhas e a produção de raízes. A intensidade de desfolha mais severa (e.g. 80%) reduziu a densidade populacional de perfilhos, enquanto a intensidade menos severa (e.g. 20%) penalizaria a utilização da forragem produzida. A aplicação de 40% de intensidade de desfolha estimulou o desenvolvimento do sistema radicular das plantas em pleno sol, sem alterar o desenvolvimento de raízes em ambiente sombreado. Os resultados evidenciam que metas de altura entre 25 e 35 cm com intensidades de desfolha entre 40% e 60% podem ser recomendadas para a grama missioneira-gigante, independente do ambiente luminoso.

KRAHL, Gustavo. Management targets for giant missionary grass in full sun and shade. 2020. p.140. Thesis (Doctorate in Animal Science - Area: Animal Production) - Santa Catarina State University. Post Graduate Program in Animal Science, Lages, 2020. Integrated crop-livestock systems have been advocated as an alternative to improve sustainable intensification of food production. However, reducing the luminosity of pastures might impair herbage yield, and it is not yet established management targets for shaded environments. It was hypothesized that pre-cutting sward heights targets are higher in a shaded environment compared to a full sunshine, due to vertical growing responses as a function of reduced light interception. The objective was to determine management targets for giant missionary grass (Axonopus catharinensis Valls.) in full sun and with light restriction, based on individual responses of tillers, canopy structure, dry matter accumulation, chemical composition and root biomass development. The treatments were a combination of two luminous environments (full sun and shade), four cutting heights (15, 25, 35 and 45 cm) and four defoliation intensities (20, 40, 60 and 80%), evaluated in a factorial scheme, in a completely randomized design, with 3 repetitions. The plants were established in wooden boxes (0.15 m³) with sand and vermiculite substrate, irrigated with complete nutrient solution. The shade was reproduced by wooden slats, with a 50% reduction in light intensity. Plants in the shaded environment decreased the tiller population density and leaf area index. Regardless of the light environment, plants have shown similar responses. Precutting sward heights higher than 35 cm increased the steams and pseudostems proportion and decreased crude protein content, whereas sward heights less than 25 cm decreased the leaf density and root biomass production. The most several defoliation intensity (e.g. 80%) decreased the tiller population density, whereas the most lenient defoliation (e.g. 20%) would impair herbage utilization. The 40% of defoliation intensity increased the root development in plants receiving full sunshine, without effects in plants on the shaded environment. The results put in evidence that management targets of pre-cutting sward height between 25 and 35 cm, and defoliation intensities between 40 and 60% may be recommended for giant missionary grass, regardless of luminosity.

Establishment of pastures under monoculture farming and integrated with biofertilizer using poultry litter as a nutrient source / Implantação de pastagens sob sistema monocultivo e integrado com lavoura utilizando biofertilizante de cama de aviário como adubação de cobertura

The objective was to evaluate the effect of the use of bio-fertilizers obtained by anaerobic biodigestion Aviary bed productive characteristics of Piatã, grass and soil chemical characteristics. Assessed five doses of biofertilizers (0; 10; 20; 30; 40m3. Ha-1) in two cultivation systems (monoculture system of Piatã grass and grass intercropping system with hybrid forage sorghum Piatã BRS 610). Agronomic characteristics were verified and submitted to structural measures of biofertilizer in the two systems of crops, checked also the influence of biofertilizer in soil chemical characteristics. The two production systems responded efficiently with the application of biofertilizer, however the thatched roofs and tilling was the main components responsible for increased productivity. The doses of biofertilizer brought chemical soil characteristics increments, being identified only difference to K+ and organic matter between systems of crops, evidencing the Member with the highest extraction system of soil nutrients by crops. The biofertilizer proved satisfactory considering increments obtained in the production of fodder, in tiller number, leaf area, mass per tiller being good option for improving the productivity of grass Piatã, responding positively in both production systems.(AU)

Objetivou-se avaliar o efeito da utilização de biofertilizante obtido através da biodigestão anaeróbica da cama de aviário nas características produtivas do capim Piatã, e nas características químicas do solo. Avaliou-se cinco doses de biofertilizantes (0; 10; 20; 30; 40m3.ha-1) em dois sistemas de cultivos (sistema monocultivo de capim Piatã e sistema consorciado de capim Piatã com sorgo forrageiro hibrido BRS 610). Foram verificadas as características agronômicas e estruturais submetidas às doses de biofertilizante nos dois sistemas de cultivos, verificado também a influência do biofertilizante nas características químicas do solo. Os dois sistemas de produção responderam de forma eficiente com a aplicação do biofertilizante, porém o colmo e o perfilhamento foram os principais componentes responsáveis pelo aumento de produtividade. As doses de biofertilizante trouxeram incrementos nas características químicas do solo, sendo identificado diferença apenas para K+ e matéria orgânica entre os sistemas de cultivos, evidenciando o sistema consorciado com as maiores extrações de nutrientes do solo pelas culturas. O biofertilizante mostrou ser satisfatório considerando incrementos obtidos na produção de forragem, no número de perfilho, área foliar, massa por perfilho sendo boa opção para melhoria da produtividade do capim Piatã, respondendo de forma positiva nos dois sistemas de produção.(AU)