RESPOSTA PRODUTIVA DO CAPIM-MASSAI E FLUXO DE GASES DO SOLO EM SISTEMA SILVIPASTORIL COM APLICAÇÃO DE BIOESTIMULANTE FOLIAR

RESUMO

O uso de componentes arbóreos em sistemas de pastagens tem sido utilizado para trazer diversos benefícios ao componente solo-planta-animal, podendo alterar o valor nutricional das forragens e as emissões de gases de efeito do solo estufa do sistema. Diante disso, a presente Tese teve como objetivo i) avaliar massa de forragem e valor nutritivo do capim-massai em sistema silvipastoril (SSP) ou a pleno sol (SPS) durante os diferentes estádios de desenvolvimento (ED) e, ii) quantificar a emissão de gases de efeito estufa do solo do capim-massai em SSP ou SPS sob a aplicação de bioestimulante foliar. Para isso, dois experimentos foram desenvolvidos. No experimento 1 o delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com cinco repetições. Os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 2 x 4. O capim-massai foi avaliado em dois tipos de sistemas SSP e SPS; durante quatro estádios de desenvolvimento estádio vegetativo (E1), pré-floração (E2), floração plena (E3) e maturidade após o florescimento (E4). O componente florestal do sistema silvipastoril foi o Eucalyptus urograndis (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla), plantados em fileiras únicas, no sentido Leste-Oeste e espaçamentos de 18 x 1,5 m. O experimento 2 foi disposto em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições, em esquema fatorial 2 x 2, em 4 ciclos de pastejo. Os tratamentos foram os dois sistemas SSP e SPS; e aplicação do bioestimulante foliar com e sem. No experimento 1, a produção de massa de forragem e componentes morfológicos do capim-massai não diferiram (p>0,05) entre o SSP e SPS. Entretanto, se diferiram nos estádios de desenvolvimento (p<0,05), com efeito linear crescente para massa de forragem, porcentagem de colmo e material morto e decrescente para porcentagem de folha e relação folhacolmo. O tipo de sistema de cultivo alterou apenas o teor de proteína bruta. À medida que se elevou a idade da planta forrageira, houve redução na produção de gás oriundo da fermentação da matéria orgânica (Vf) e tempo de colonização (L). A degradabilidade in vitro da matéria seca não diferiu entres os sistemas de cultivo e decaiu com o avançar dos estádios de desenvolvimento. No experimento 2, as maiores emissões e consumos de metano (CH4) ocorreram no 4° ciclo de pastejo, em ambos os anos experimentais com fluxo médio de 149 ± 64 g CH4 m-2 h-1 e -122 ± 73 g CH4 m-2 h- iv 1, respectivamente. Os maiores fluxos de óxido nitroso (N2O) foram observados no 1° ciclo de pastejo nos dois anos experimentais com fluxo médio de 80 ± 70 g N2O m-2 h-1 e 62 ± 21 N2O g m-2 h-1 em 2020. Independentemente do tipo dos sistemas e a aplicação do bioestimulante não houve alteração nas emissões cumulativas de CH4. Em relação ao N2O, a aplicação do bioestimulante foliar reduziu a emissão cumulativa de N2O no 2° ciclo de pastejo e durante o 3° ciclo de pastejo o SSP apresentou maior emissão. No experimento 1, o sombreamento causado pelo sistema silvipastoril não comprometeu a massa de forragem, valor nutritivo e a DIVMS do capim-massai em comparação ao sistema a pleno sol, exceto pelo aumento no teor de PB. O sombreamento também fez com que o capim-massai permanecesse estádio vegetativo por mais tempo. O avanço do estádio de desenvolvimento da forrageira resulta na diminuição da proporção de folhas e do seu valor nutritivo. No experimento 2, Pastagens tropicais funcionam como fonte e dreno nas emissões de N2O e CH4. Os resultados demonstram que o sistema silvipastoril possui potencial para emitir mais N2O em comparação ao sistema em monocultivo, enquanto a aplicação de bioestimulante foliar apresenta potencial para reduzir essas emissões. No entanto, outros fatores que controlam os fluxos dos gases de efeito estufa vão além do sistema e uso de bioestimulante foliar. Estudos futuros devem ser realizados para verificar quais são os principais controladores na emissão de gases de efeito estufa em diferentes sistemas de pastagens tropicais e diferentes doses de bioestimulantes.

ABSTRACT

The use of arboreal components in pasture systems has been used to bring several benefits to the soil-plant-animal component, which can alter the nutritional value of forages and the system's greenhouse gas emissions. Therefore, this Thesis aimed to i) evaluate forage mass and nutritive value of massai grass in a silvopastoral system (SSP) or in full sun (SPS) during the different stages of development (ED) and, ii) quantify the emission of greenhouse gases from the soil of massai grass in SSP or SPS under the application of foliar biostimulant. For this, two experiments were developed. In experiment 1, the experimental design was completely randomized, with five replications. The treatments were distributed in a 2 x 4 factorial scheme. Massai grass was evaluated in two types of systems SSP and SPS; during four developmental stages vegetative stage (E1), pre-flowering (E2), full flowering (E3) and maturity after flowering (E4). The forest component of the silvopastoral system was the Eucalyptus urograndis (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla), planted in single rows, in the East-West direction and spacing of 18 x 1.5 m. Experiment 2 was arranged in a completely randomized design, with five replications, in a 2 x 2 factorial scheme, in 4 grazing cycles. The treatments were the two systems SSP and SPS; and application of the foliar biostimulant with and without. In experiment 1, forage mass production and morphological components of massai grass did not differ (p>0.05) between SSP and SPS. However, they differed in the development stages (p<0.05), with an increasing linear effect for forage mass, percentage of stem and dead material and decreasing for leaf percentage and leafstem ratio. The type of cultivation system only changed the crude protein content. As the age of the forage plant increased, there was a reduction in gas production from the fermentation of organic matter (Vf) and colonization time (L). The in vitro degradability of dry matter did not differ between cropping systems and declined as the development stages progressed. In experiment 2, the highest emissions and consumption of methane (CH4) occurred in the 4th grazing cycle, in both experimental years with an average flow of 149 ± 64 g CH4 m-2 h-1 and -122 ± 73 g CH4 m-2 h-1, respectively. The highest fluxes of nitrous oxide (N2O) were observed in the 1st grazing cycle in the two experimental years with a mean flux of vi 80 ± 70 g N2O m-2 h-1 and 62 ± 21 N2O g m-2 h-1 in 2020 Regardless of the type of systems and the application of the biostimulant, there was no change in cumulative CH4 emissions. In relation to N2O, the application of the foliar biostimulant reduced the cumulative emission of N2O in the 2nd grazing cycle and during the 3rd grazing cycle the SSP presented higher emission. In experiment 1, the shading caused by the silvopastoral system did not affect the forage mass, nutritive value and DIVMS of massai grass compared to the system under full sun, except for the increase in CP content. Shading also made the Massai grass remain a vegetative stage for a longer period of time. The advancement of the forage development stage results in a decrease in the proportion of leaves and their nutritive value. In experiment 2, tropical pastures act as a source and sink for N2O and CH4 emissions. The results demonstrate that the silvopastoral system has the potential to emit more N2O compared to the monoculture system, while the application of foliar biostimulant has the potential to reduce these emissions. However, other factors that control the fluxes of greenhouse gases go beyond the foliar biostimulant system and use. Future studies must be carried out to verify which are the main controllers in the emission of greenhouse gases in different tropical pasture systems and different doses of biostimulants.