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MEEG VICENTE ANDRADE
Desempenho agronômico e indicadores qualitativos da forragem de capim Marandu
sob estratégias de manejo e aporte de nitrogênio
CUIABÁ-MT
2014
MEEG VICENTE ANDRADE
Desempenho agronômico e indicadores qualitativos da forragem de capim Marandu
sob estratégias de manejo e aporte de nitrogênio
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ciência Animal da
Universidade Federal de Mato Grosso para a
obtenção do título de Mestre em Ciência
Animal.
Área de Concentração: Nutrição e Produção
de Ruminantes
Orientador: Prof. Dr. Douglas dos Santos
Pina
Co-orientador: Dr. Bruno Carneiro e Pedreira
Co-orientador: Dr. Dalton Henrique Pereira
CUIABÁ-MT
2014
i
AUTORIZO A REPRODUÇÀO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE
TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO,
PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
iii
DEDICO
A minha mãe,
Maria Alves Vicente Andrade pelo amor, incentivo, a base de minha educação e força
de vontade para a conclusão desse trabalho.
A minha irmã,
Jakeline Vicente Andrade Costetti, meu porto seguro, sempre me apoiando em todas
minhas decisões tanto profissional quanto pessoal.
v
AGRADECIMENTOS
Ao fim de uma das jornadas mais importantes, em mais esta etapa de minha vida
expresso com um enorme agradecimento, minha satisfação de poder aqui chegar e partilhar
esse alegre momento com todos os que estiveram ao meu lado ao longo desta caminhada.
A Deus por iluminar o meu caminho e me dar forças nas horas mais difíceis.
A minha mãe, Maria Alves Vicente Andrade, exemplo de dedicação, responsabilidade
e respeito. Por acreditar em mim, sempre me incentivando e fortalecendo ainda mais a grande
vontade de chegar até aqui.
Ao meu pai, Jocelino do Prado Andrade pela sua ajuda, financiando em parte, dos
meus estudos.
A minha irmã, Jakeline Vicente Andrade Costetti e meu cunhado Jaeder Costetti, este,
que considero como irmão, pela lealdade, amizade, incentivo e conselhos, sempre me
ajudando nos momentos de desânimos, porto seguro.
Aos meus sobrinhos (as), Gabriely Andrade Costetti e Pedro Andrade Costetti, alegria
do meu viver.
As amizades adquiridas, do curso de mestrado em Ciência animal. Em especial aos
meus amigos, Leandro Socreppa e Gianni Monteiro, que durante o ano que morei em Cuiabá
sempre estiveram ao meu lado, com amizade e incentivo.
Aos amigos que me distanciei, não por vontade, mas por necessidade, mas sempre
estiveram ao meu lado dando uma palavra amiga: Emanuelli Minetto, Ricardo Muller, Jéssica
Sotti, Magno Albach, Laura Balbinot, Fernanda Migliorini, Ana Jéssica Philippsen, Luane
Grotta e Soraia Dall’Agnol.
Aos professores Douglas dos Santos Pina e Bruno Carneiro e Pedreira pela disposição,
paciência, ensinamentos, oportunidade e a grandiosa orientação durante a confecção deste
trabalho, espero ter correspondido às expectativas.
À equipe mentora do projeto, Bruno Carneiro e Pedreira, Douglas dos Santos Pina e
Dalton Henrique Pereira, pois sem eles este experimento não teria acontecido.
A equipe de professores e pesquisadores que contribuíram para minha formação
profissional durante o curso.
À Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) pela oportunidade de
realizar o experimento nesta empresa.
Aos funcionários de campo e à equipe do laboratório pela colaboração em especial ao
Fábio Peixoto e João Magalhães pela paciência e ajuda no laboratório.
vi
À Universidade Federal do Mato Grosso, pela oportunidade de realização do curso
de mestrado.
A amiga e companheira de mestrado Ana Carolina Dalmaso, que sempre me
socorreu nas horas de duvidas até o fim do mestrado.
Ao amigo e zootecnista Breno de Moura Gimenez, que se fez presente em alguns
momentos para contribuir com as atividades.
Ao professor participante da minha defesa Eduardo Henrique Beivitori Kling de
Moraes que mais uma vez se faz presente nesse momento tão importante de minha vida. Ao
Prof. José Augusto que dispôs do seu tempo para me avaliar.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo
apoio na forma de bolsa de mestrado ao primeiro autor. Ao Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico-CNPq pelo apoio por meio de auxílio
financeiro ao projeto.
Expresso meus sinceros agradecimentos a pessoas importantíssimas, mesmo aquelas
que apesar de terem passado curtos momentos comigo, deixaram grandiosos valores.
E a todos que, direta ou indiretamente, colaboraram para a realização deste trabalho.
MEUS SINCEROS AGRADECIMENTOS!
vii
EPÍGRAFE
“O talento é um dom e traz consigo a
obrigação de servir ao mundo e não a si
mesmo.” (José Martí)
“Talvez não tenha conseguido fazer o
melhor, mas lutei para que o melhor fosse feito.
Não sou o que deveria ser, mas Graças a Deus,
não sou o que era antes”. (Marthin Luther King)
“... Tua caminhada ainda não terminou... Teus passos ficaram. Olhes para
trás... Mas vá em frente, pois há muitos que precisam que chegues para
poderem seguir-te.” (Charles Chaplin)
viii
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO....................................................................................................... 1
2 REVISÃO DE LITERATURA............................................................................... 4
2.1 Arquitetura, estrutura do dossel e composição morfológica em forrageiras........... 4
2.2 Dinâmica de acúmulo de forragem........................................................................ 5
2.3 O manejo do pastejo em gramíneas tropicais.......................................................... 8
2.4 O capim Marandu.................................................................................................... 10
2.5 Fertilizantes nitrogenados no ecossistema de pastagem.......................................... 11
2.5.1 Absorção e assimilação do nitrogênio nas plantas.................................................. 14
2.6 Fixação biológica de N2 atmosférico....................................................................... 15
2.6.1 Fixação biológica de nitrogênio em gramíneas forrageiras..................................... 16
2.7 Valor Nutritivo........................................................................................................ 18
3 REFERÊNCIAS...................................................................................................... 20
CAPÍTULO I – Desempenho agronômicas e indicadores qualitativos da
forragem de capim Marandu sob estratégias de manejo e de aporte nitrogenado...
29
Resumo.................................................................................................................... 29
Abstract................................................................................................................... 30
Introdução................................................................................................................ 31
Material e métodos.................................................................................................. 33
Resultados e discussão............................................................................................ 36
Conclusões............................................................................................................... 43
Agradecimentos....................................................................................................... 43
Referências.............................................................................................................. 43
ix
LISTA DE TABELAS
Capitulo I – Desempenho agronômico e indicadores qualitativos da forragem de
capim Marandu sob estratégias de manejo e de aporte nitrogenado
Tabela 1. Precipitação acumulada no mês (Precip), temperatura e umidade relativa
do ar (UR) mínima, média e máxima, do período
experimental.........................................................................................................................
33
Tabela 2. Análise química do solo da área experimental na profundidade de 0 a 20
cm........................................................................................................................................
34
Tabela 3. Intervalo médio de dias entre cortes durante o período experimental em capim
Marandu submetidos às estratégias de corte e do aporte nitrogenado: 0 (sem
fertilização nitrogenada); i (inoculante); 80 (80 kg.ha-1
de N); 80+i (80 kg.ha-1
de N
+ inoculante)........................................................................................................................
37
Tabela 4. Composição morfológica (CM) na massa de forragem pré-corte em capim
Marandu para as estratégias de corte de 25 cm e 28 dias.............................................
38
Tabela 5. Porcentagem da composição morfológica (CM) na massa de forragem pré-
corte em capim Marandu para as estratégias de corte de 25 cm e 28 dias....................
38
Tabela 6. Concentração de matéria mineral (MM), matéria orgânica (MO), proteína bruta
(PB), extrato etéreo (EE), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido
(FDA), carboidratos não fibrosos (CNF), hemicelulose (HEM) do capim Marandu
submetidas a diferentes estratégias de manejo.....................................................................
40
Tabela 7. Concentração de matéria mineral (MM), matéria orgânica (MO), proteína bruta
(PB), extrato etéreo (EE), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido
(FDA), carboidratos não fibrosos (CNF), hemicelulose (HEM) do capim Marandu
submetidas a diferentes aportes nitrogenados.......................................................................
41
x
ANDRADE, Meeg Vicente. Desempenho agronômico e indicadores qualitativos da
forragem de capim Marandu sob estratégias de manejo e aportes de nitrogênio. 2014.
47f. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal), Faculdade de Agronomia Medicina
Veterinária e Zootecnia, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, 2014.
RESUMO
Resumo - Objetivou-se com este trabalho avaliar características agronômicas e o valor
nutritivo da Urochloa brizantha cultivar Marandu, sob estratégias de manejo e aporte
nitrogenado. O experimento foi conduzido em Sinop, Mato Grosso, Brasil, na Embrapa
Agrossilvipastoril de 03 de outubro de 2012 a 16 de maio de 2013 em delineamento de blocos
completos casualizados, em arranjo fatorial 2 x 4, com três repetições. Os fatores foram duas
estratégias de corte: 25 cm de altura do dossel e 28 dias; e quatro estratégias de aporte
nitrogenado: 0 e 80 kg de N.ha-1
, somente inoculante e 80 kg de N.ha-1
+ inoculante.
Amostras pré-corte foram retiradas para caracterizar acúmulo, composição morfológica e
valor nutritivo da forragem. Os dados foram analisados utilizando o SAS. A estratégia de 25
cm de altura obteve maior período de rebrotação maior de forragem (2430 kg.ha-1
) e de
folhas (1515 kg.ha-1
). Enquanto a estratégia 28 dias resultou em acúmulo de forragem e de
folha menor (1860 e 1230 kg.ha-1
, respectivamente). O aporte de nitrogênio mineral
associado à fixação biológica de nitrogênio aumenta a proporção de folhas da massa de
forragem de capim Marandu. O teor de proteína bruta na forragem de capim Marandu
aumenta quando associa-se Azospirillum brasilense com fertilizante mineral.
Palavras-chaves: Azospirillum brasilense, índice de área foliar, fixação biológica de
nitrogênio, valor nutritivo.
xi
ANDRADE, Meeg Vicente. Agronomic performance and qualitative indicators of forage
grass under Marandu management strategies and inputs of nitrogen. 2014. 47f.
Dissertation (Master in Animal Science), Faculty of Agronomy, Veterinary Medicine and
Zootecnia, Federal University of Mato Grosso, Cuiabá-MT, 2014.
ABSTRACT
Abstract - The objective of this study was to evaluate agronomic characteristics and the
nutritive value of Urochloa brizantha cv. Marandu forage as affected by management
strategies and nitrogen supply. The experiment was carried out in Sinop, Mato Grosso, Brazil,
at Embrapa Agrosilvopastoral, from October 3, 2012 to May 16, 2013, in a randomized
complete block design in a 2 x 4 factorial arrangement with three replications. The factors
were two harvest strategies: 25 cm of canopy height and 28 days of rest period; 4 strategies
of nitrogen supply: 0, 80 kg of N.ha-1
, only 80 kg of inoculant and N.ha-1
inoculant. Pre-
harvest samples were collected to characterize forage accumulation, morphologic composition
and nutritive value. Data were analyzed using of SAS system. The 25 cm strategy had the
higher rest period, which results in higher forage (2430 kg.ha-1
) and leaf (1515 kg.ha-1
)
accumulation. While the 28 days strategy registered lower forage and leaf accumulation
(1860 and 1230 kg.ha-1
, respectively). Nitrogen supply associated to biological nitrogen
fixation increases leaf proportion on the Marandu palisadegrass. Crude protein on the pre-
harvest forage mass enhance when associated Azospirillum brasilense with mineral fertilizer.
Keywords: Azospirillum brasilense, Brachiaria brizantha, morphologic composition,
biological nitrogen fixation, nutritional value
1
1. INTRODUÇÃO
A base da pecuária brasileira é a criação de animais em pasto, visando menores custos
de produção e a obtenção de um produto de melhor qualidade. Com as crescentes restrições
ambientais contra o desmatamento, o grande desafio para a produção animal em pasto na
fronteira agrícola brasileira é a sua modernização, ou seja, o aumento da eficiência de
produção, por meio do uso de tecnologias mais intensivas de manejo da pastagem (DIAS-
FILHO, 2011).
Os sistemas baseados em pastagens são encontrados em todas as regiões e zonas
agroecológicas do mundo, principalmente em lugares onde é difícil ou impossível o
crescimento dos cultivos agrícolas (DIAS-FILHO, 2011). Atualmente, o rebanho bovino
brasileiro aproxima-se de 247 milhões de cabeças (USDA, 2013) e este tem como principal
fonte de alimentação a forragem oriunda de 197 milhões de hectares de pastagens
permanentes (IBGE, 2011). Em decorrência desta realidade, o Brasil tem um dos menores
custos de produção de carne do mundo (DIAS-FILHO, 2011).
O Brasil se destaca na produção de carne bovina, chegando a aproximadamente 9,5
milhões de toneladas em 2013, ocupando o 2º lugar nos países produtores (USDA, 2013). A
produção brasileira representa mais de 15% do total mundial, de acordo com o Departamento
de Agricultura dos Estados Unidos (USDA, 2013) e a Organização das Nações Unidas para a
Agricultura e a Alimentação (FAO, 2013). A produção de gado de corte no país é feita, na sua
maioria, em pastagens, assim como no estado do Mato Grosso (MT), que tem cerca de 29
milhões de cabeças de bovinos e 26 milhões de hectares de pastagens (IMEA, 2013).
Portanto, a pecuária é uma das atividades mais importantes do Brasil, a qual apresenta
condições ambientais que favorecem a produção animal, cuja alimentação do rebanho é feita
com base em pastagens. Isso ocorre porque quando se compara os custos de produção com a
alimentação de rebanhos em pastagens, em relação a sistemas que utilizam animais
confinados e grãos na dieta, as pastagens se destacam como a fonte mais econômica para
alimentação de ruminantes.
Desta forma, as forragens podem viabilizar a competividade da pecuária brasileira,
além de possibilitar a produção de forma natural com respeito ao ambiente e aos animais,
considerando que o pasto constituem a principal fonte de alimentos para os animais
ruminantes (NAVE, et al., 2010). As necessidades de plantas e animais em pastejo são
frequentemente conflitantes, uma vez que a comunidade de plantas precisa manter sua área
2
foliar com elevada eficiência fotossintética e os animais precisam ser alimentados com
forragem de boa qualidade (ANDRADE, 2003).
A composição química das plantas forrageiras é um dos parâmetros para avaliar seu
valor nutritivo e entre outros fatores é afetada pela espécie ou cultivar, idade dos tecidos e
fertilidade do solo (COWARD-LORD, 1972).
O valor nutritivo esperado refere-se a uma série de características envolvendo,
principalmente os teores de proteína bruta (PB) e níveis de digestibilidade da matéria seca
(MS), entretanto bons valores não são encontrados facilmente nos sistemas de produção em
pastagem com forrageiras tropicais segundo NAVE et al. (2010), pois na maioria dos casos o
manejo não é realizado corretamente, resultando na exploração incorreta do potencial
forrageiro. Nesse caso, a planta forrageira desempenha uma função de extrema importância,
que reflete tanto no aspecto econômico, quanto na sustentabilidade do sistema (SBRISSIA e
DA SILVA, 2001).
Sistemas de produção animal em pastagens são bastante complexos e possuem uma
série de componentes bióticos e abióticos que interagem entre si de diferentes maneiras.
Assim, para a devida compreensão das relações causa-efeito e respostas de plantas forrageiras
e animais ao pastejo, torna-se essencial que parâmetros relacionados com sua ecofisiologia
sejam avaliados e considerados quando da idealização de estratégias de uso das pastagens
como recurso produtivo (DA SILVA e PEDREIRA, 1997).
Assim, o manejo de pastagens consiste na tomada de decisões técnicas capazes de
manter o equilíbrio entre dois fatores conflitantes de produção, a exigência nutricional do
animal em pastejo e a exigência fisiológica da planta forrageira para alcançar e manter a
elevada produtividade (CORSI e NASCIMENTO JÚNIOR, 1986). A manipulação da
frequência de desfolha por meio de intervalos de pastejo variáveis é a forma mais efetiva de
promover ajustes na composição morfológica e no valor nutritivo da forragem produzida (Da
SILVA e CORSI, 2003).
Para se atingir uma alta produção de forragens os seguintes fatores devem ser
considerados: solo, planta, ambiente e disponibilidade de nutrientes às plantas. No aspecto de
disponibilidade de nutrientes o aumento da produção de forragem tem como ênfase a
adequada disponibilidade de nutrientes, dentre os quais se destaca o nitrogênio (MONTEIRO
e WERNER, 1977). A disponibilidade de nitrogênio no solo é, frequentemente, limitante para
o crescimento das plantas e à produtividade das culturas (DÖBEREINER, 1992). A aplicação
de nitrogênio nas pastagens tem o objetivo de aumentar a produção de matéria seca, a
disponibilidade de forragem e a capacidade de suporte da área, principalmente na época
3
quente e chuvosa do ano (período das águas), onde a eficiência de resposta à adubação
nitrogenada é maior.
Então, a utilização de corretivos e fertilizantes nas pastagens é essencial para corrigir
as limitações dos solos, elevando a capacidade de suporte e desacelerando o processo de
degradação das pastagens, com a finalidade de aumentar a produção animal e melhorar o
valor nutritivo da produção de forragens (CECATO et al., 2004). Portanto, o nitrogênio é um
elemento fundamental, pois este é componente de vários compostos orgânicos essenciais à
vida vegetal, provocando eficiência da produtividade. Este pode ser de origem sintética ou
biológica, através de fixação biológica de N2 atmosférico (FBN) por bactérias promotoras de
crescimento de plantas (BPCP).
Como os fertilizantes nitrogenados podem onerar os custos de produção, e a demanda
de alimentos cresce ano a ano, é importante encontrar alternativas para o uso mais eficiente
dos fertilizantes, tem-se destacado a necessidade de maior exploração do potencial da FBN
em gramíneas tropicais, como uma saída sustentável para este impasse (SOUTO, 1982).
Portanto, a FBN, é um dos processos naturais de grande importância para a agricultura
é realizada por diferentes grupos filogenéticos de microrganismos procariotos usualmente
conhecidos como bactérias diazotróficas (REIS et al., 2006). A FBN é um processo de
transformação do N2 na forma inorgânica combinada NH3, e a partir daí, em formas reativas
orgânicas e inorgânicas. A reação de redução do N2 a NH3 é realizada por microrganismos
que contém a enzima nitrogenase e são conhecidos como fixadores de N2 ou diazotróficos
(BERGAMASCHI, 2006).
As bactérias do gênero Azospirillum são endofíticas facultativas e colonizam tanto o
interior quanto a superfície das raízes, sendo que além do milho são plantas hospedeiras desta
bactéria o trigo, arroz, sorgo e aveia (BERGAMASCHI, 2006). Além disso, vários autores
têm verificado que o efeito estimulatório exercido por este gênero de bactérias tem sido
atribuído a diversos mecanismos, sendo que além da FBN há que se considerar a produção de
hormônios vegetais (BERGAMASCHI, 2006). Vários trabalhos com Azopirillum spp. têm
demonstrado aumento no rendimento de massa seca e o acúmulo de nutrientes por plantas
inoculadas (REIS JÚNIOR et al., 2008), assim, desempenhando papel relevante e estratégico
para garantir altas produtividades a baixo custo com menor dependência de insumos
Logo, estratégias de desfolhação e adubação nitrogenada em gramíneas forrageiras
afetam diretamente a produção, o valor nutritivo, e a composição morfológica da pastagem.
Assim, há a necessidade de se avaliar a interação entre a fertilização nitrogenada e as metas de
pastejo.
4
Deste modo, objetivou-se avaliar características agronômicas e o valor nutritivo do
capim Urochloa brizantha cv. Marandu (Syn. Brachiaria brizantha cv. Marandu) sob
estratégias de manejo e aporte nitrogenado.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Arquitetura, estrutura do dossel e composição morfológica de forrageiras
Evolutivamente, as plantas forrageiras adaptaram-se ao herbivorismo sofrido por
ação dos animais, para isso adotam diferentes estratégias como a compensação entre
tamanho/densidade populacional de perfilhos ou as alterações nas taxas de aparecimento e
alongamento de folhas RESENDE JÚNIOR, (2011), ou seja, desenvolveram mecanismos de
resistência e adaptação ao pastejo de forma a assegurar sua sobrevivência e perpetuação (DA
SILVA e NASCIMENTO JÚNIOR, 2007).
Diferenças mínimas de altura podem ter grandes efeitos na competição por luz, pois
seria suficiente para que uma folha sobreponha a outra, sombreando-a (LOOMIS e
WILLIAMS, 1969). Dessa forma, a arquitetura do dossel vegetativo é determinada em função
dos padrões de interceptação luminosa pelas plantas. Assim, a altura é a característica mais
importante, a qual determina sua habilidade competitiva pela luz (PEDREIRA et al., 2007). O
aumento da biomassa em uma área cultivada é dependente do desenvolvimento de sua área
foliar (PEDREIRA et al., 2001), e a arquitetura do dossel interfere tanto na distribuição da luz
dentro da população de plantas como na circulação de ar, afetando os processos de trocas
gasosas e evapotranspiração (LOOMIS e WILLIAMS, 1969)
Segundo PEDREIRA et al. (2001) afirmam que a arquitetura do dossel numa
pastagem pode ser expressa, em parte, pelo seu índice de área foliar (IAF), o qual é definido
como sendo a relação entre a área foliar e a área de solo que essas folhas ocupam WATSON,
(1947), e que possibilita um melhor entendimento das relações entre a interceptação luminosa
e o acúmulo de matéria seca em estande de plantas. A distribuição do IAF pelo perfil do
dossel em estandes com diferentes arquiteturas pode explicar, parcialmente, eventuais
diferenças observadas em produção, embora seja comprovada a existência de interações entre
a morfologia e o regime de desfolhação (RHODES, 1971).
5
Deste modo, em curtos intervalos de desfolhação, plantas com maior proporção de
IAF na parte inferior do dossel apresentam maior IAF residual, ou seja, maior área de folhas,
o que assegura uma rápida rebrotação inicial após desfolhação, através de uma maior
interceptação luminosa. De modo análogo, se o período de rebrotação é longo, as plantas de
crescimento mais alto e ereto, com maiores proporções do IAF nas regiões intermediária e
superior do dossel, têm tempo suficiente para acumular um grande IAF, ou seja, ocorre um
aumento na interceptação luminosa e na eficiência de uso da radiação fotossinteticamente
ativa, o que ocasiona uma aceleração na taxa de crescimento em condições ambientais
favoráveis (BROWN e BLASER, 1968). Entretanto, existe uma relação inversa entre o
aumento de IAF e a penetração de luz até o nível do solo durante o crescimento da planta
(PEDREIRA et al., 2001).
Assim, foi postulado que a máxima taxa de crescimento da cultura (TCC, acúmulo de
MS por unidade de área por unidade de tempo) é alcançada quando o IAF é tal que o dossel
consegue interceptar praticamente toda a energia luminosa incidente (IAFótimo) (Rhodes,
1973). Além disso, gramíneas com hábito de crescimento ereto possuem um baixo coeficiente
de extinção de luz (k) e um IAF médio mais elevado que gramíneas prostradas (SHEEHY e
COOPER, 1973).
O acúmulo de massa de forragem atinge um platô após certo período de rebrotação
na fase final de uma curva sigmoidal de crescimento (BIRCHAM e HODGSON, 1983 citados
por DA SILVA e CORSI, 2003). Deste modo, HODGSON (1990) explica que uma nova
curva de crescimento foi ajustada para estandes de plantas forrageiras em que existiam três
fases distintas: na primeira, as taxas de acúmulo aumentam de forma exponencial com o
tempo. A segunda fase é linear e no seu decorrer a sua inclinação é máxima, portanto a taxa
de acúmulo também. Numa terceira fase a taxa de acúmulo é decrescente e, eventualmente,
chega a zero. A segunda fase, onde o acúmulo é linear, é associada com o período em que a
fotossíntese excede a respiração, portanto situação de máximo balanço positivo de carbono no
dossel definindo o IAFótimo, em que as folhas basais estão sombreadas na exata extensão para
que estejam no ponto de compensação luminosa, com balanço de carbono igual a zero.
2.2 Dinâmica de acúmulo de forragem
Em uma comunidade de plantas forrageiras de uma mesma espécie, a unidade
vegetativa básica é o perfilho (HODGSON, 1990). Este corresponde a uma sucessão de
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fitômeros em diferentes fases de desenvolvimento, assim apresentam folhas em expansão,
expandidas e em senescência, as quais seguem um padrão dinâmico de reposição
caracterizado pela sincronia entre o aparecimento, alongamento e senescência/morte de folhas
(HODGSON, 1990). Isso implica em renovação constante de sua área foliar durante seu
período de vida, e estabelece a possibilidade de manipulação dos padrões de desfolhação de
perfilhos individuais por meio de estratégias de manejo visando o aumento da eficiência de
utilização ou colheita da forragem produzida (DA SILVA et al., 2008).
O perfilho também possui um período de vida que, uma vez encerrado, necessita ser
substituído para que a densidade populacional de perfilhos da gramínea de interesse seja
mantida e assegure a persistência, longevidade e produtividade da pastagem (DA SILVA et
al., 2008). Deste modo, os eventos fenológicos que ocorrem em cada um desses perfilhos
assumem um caráter mais abrangente quando observados na população total de plantas, em
que qualquer alteração no ambiente pode promover variações na estrutura e características do
dossel, que podem, por sua vez, resultar em alterações nos padrões de resposta de acúmulo
(PINTO et al., 2001).
A dinâmica de acúmulo de forragem foi descrita por HODGSON (1990) para
espécies de clima temperado que apresenta uma fase inicial de crescimento lento, seguida de
acúmulo acelerado e, finalmente, uma fase na qual as taxas de acúmulo tendem a zero e o
dossel se aproxima da máxima produção líquida, que é mantida a partir de então e pode ser
reduzida em casos de intervalos muito longos entre desfolhações sucessivas (PEDREIRA et
al., 2007). No caso de algumas espécies forrageiras tropicais não se pode deixar de inserir nos
componentes do crescimento o alongamento de colmos, que frequentemente ocorre ainda na
fase vegetativa e interfere significativamente na estrutura do dossel e nos equilíbrios dos
processos de competição por luz (SBRISSIA e DA SILVA, 2001; CARNEVALLI et al.,
2006) afetando o acúmulo de forragem (PEDREIRA et al., 2007).
Segundo CARNEVALLI et al. (2006) trabalhando em pastos de Panicum maximum
cv. Mombaça sob lotação intermitente, utilizando-se de duas alturas de resíduo (intensidade) e
duas condições de pré-pastejo, 95 e 100 % de IL (frequências), relataram um padrão dinâmico
de acúmulo de forragem, regido basicamente por disponibilidade de luz e tamanho do aparato
fotossintético. Os mesmos relatam que durante o período de rebrotação, o acúmulo foi
caracterizado basicamente pelo incremento em folhas (semelhante a plantas de clima
temperado) até que o dossel atingisse 95% de IL. A partir deste, ocorreu uma diminuição no
acúmulo de folhas e um aumento acentuado no acúmulo de colmos e material senescente. Nas
alturas de resíduo de 50 cm, com área foliar residual maior, apesar da maior velocidade de
7
rebrotação e da maior massa de forragem em pré-pastejo dos tratamentos com pastejos
iniciados a 100% de IL, (maior período de descanso), a produtividade foi menor que nos
tratamentos de resíduo de 30 cm, devido à maior quantidade de forragem colhida em função
do corte mais baixo, e dentre esses, a maior produtividade foi para aqueles, em que o pastejo
era iniciado a 95% de IL, devido às menores perdas por senescência, em função da maior
frequência dos pastejos.
A estratégia de colheita da forragem deve ser baseada em parâmetros que exerçam
influência sobre a estrutura do dossel (IL e IAF) para que possam ser manipulados conforme a
necessidade do sistema de produção de forma objetiva, correlacionando quantidade e
qualidade de forragem (CARNEVALLI et al., 2006). No entanto, mesmo a interceptação
luminosa não sendo um parâmetro de caráter prático como determinante da entrada dos
animais para o pastejo, esta apresentou elevada associação com altura do dossel, sugerindo-a
para ser utilizada como parâmetro no manejo. Dessa forma, o capim Mombaça deveria ser
pastejado quando atingisse 90 cm de altura (IL de 95%) e os animais retirados com um
resíduo de 30 cm, numa condição de lotação intermitente (CARNEVALLI et al., 2006).
Segundo PEDREIRA et al. (2007) avaliaram o desempenho agronômico do
Brachiaria brizantha cv. Xaraés em resposta a três estratégias de pastejo rotativo, sendo uma
baseada no calendário, com tempo fixo (pastejo a cada 28 dias) e duas em função da IL pelo
dossel sendo o pastejo iniciado a 95% ou 100% de IL e suas correlações com as épocas do
ano. Assim, estes encontraram padrões distintos de resposta em função da época do ano e, ou,
condições de crescimento que resultou em valores de altura de dossel e massa de forragem
diferentes para os mesmos 28 dias de descanso, atingindo 30 cm e 2140 kg MS.ha-1
na
primavera e 35 cm e 2870 kg MS.ha-1
no verão, respectivamente, contrastando com as
estratégias de 95% com 30 cm e 2160 kg MS.ha-1
na primavera e 30 cm e 2300 kg MS.ha-1
no
verão, respectivamente, e 100% de IL , que alcançou 40 cm e 5230 kg MS.ha-1
na primavera e
45 cm e 4360 kg MS.ha-1
no verão, respectivamente, deste modo, apresentaram valores
relativamente estáveis para essas variáveis.
Os autores relatam estes valores justificando que o período de setembro a dezembro
(primavera), caracterizado por temperaturas médias mais baixas, menor precipitação pluvial e
menor disponibilidade de radiação luminosa, assim, o período de descanso de 28 dias
apresentou um padrão de resposta mais próximo daquele correspondente à estratégia de 95%
de IL. Nessas condições, a velocidade de crescimento das plantas é menor e o dossel necessita
de um maior número de dias para atingir 95% de IL e, ou, 30 cm de altura e iniciar processo
intenso de competição por luz, situação em que o acúmulo de colmos e a senescência são
8
intensificados. Por outro lado, durante o período de janeiro a fevereiro (verão), com o
aumento generalizado da disponibilidade de fatores de crescimento e, consequentemente, uma
maior velocidade de rebrotação (taxas de crescimento e acúmulo de forragem), o período de
descanso de 28 dias representou, em termos fisiológicos para a planta, um período mais
longo, uma vez que um menor número de dias foi necessário para atingir 95% de IL e, ou, 30
cm de altura, resultando em um padrão de acúmulo de forragem mais próximo daquele de
pastos submetidos à estratégia de 100% IL (PEDREIRA et al., 2009).
Esse fato demonstra a inconsistência de respostas e a limitação de se adotar e,
especialmente generalizar, um período de descanso fixo e pré-definido, uma vez que
dependendo da época do ano e das condições vigentes de crescimento este pode ser
demasiadamente curto, o que levaria a perda de produção em termos de quantidade, ou
demasiadamente longo, o que levaria a perdas de quantidade e qualidade, podendo, inclusive,
resultar em degradação das pastagens (DA SILVA e NASCIMENTO JÚNIOR, 2006), por
manejo inadequado.
Portanto, estratégia de pastejo baseada em 95% de IL no pré-pastejo favorece a
produção de forragem de maneira eficiente e evita o acúmulo excessivo de colmos e de
material morto. Em contrapartida, o prolongamento do período de descanso ou do intervalo de
pastejo além da condição em que o dossel intercepta 95% da luz incidente (100% IL ou 28
dias durante o verão), resulta num aumento da massa de forragem, porém, esse aumento é
resultado, basicamente, do acúmulo de colmos e de material morto, uma vez que o acúmulo
de folhas se estabiliza ou diminui e ocorre aumento expressivo nos processos de alongamento
de colmos e senescência (PEDREIRA et al., 2009).
Como visto, a biomassa de folhas é fortemente influenciada por fatores ambientais e
de manejo (NABINGER e PONTES, 2001). E dentre os fatores ambientais controláveis, a
fertilidade do solo é, juntamente com a disponibilidade hídrica, o de maior importância na
eficiência de produção da planta forrageira, sendo que, o nitrogênio é o elemento de maior
relevância para os processos fisiológicos (MARTHA JÚNIOR e VILELA, 2007), por ser
componente de vários compostos orgânicos fundamentais à vida vegetal (TAIZ e ZEIGER,
2004).
2.3 O manejo do pastejo em gramíneas tropicais
O manejo de pastagem pode ser conceituado como a arte ou a ciência de utilização do
recurso forrageiro na propriedade, com vistas à produção animal. E cada vez mais se torna
9
necessário o entendimento de novos conhecimentos do complexo solo-planta-animal
(MORAES e LANG, 1996).
Os processos fisiológicos estabelecem a capacidade para a fixação da energia solar e a
síntese de produtos necessários para sustentar o desenvolvimento da estrutura das plantas. A
maior ou menor capacidade de fixação da radiação solar esta relacionada à área foliar presente
na pastagem que, por sua vez, representa o componente principal no consumo dos animais em
pastejo. O impacto principal do pastejo no crescimento da pastagem é a redução da
capacidade fotossintética associado ao decréscimo da área foliar. A capacidade de uma rápida
reposição de folhas é conferida pelos processos fisiológicos e pela disponibilidade de
meristemas (MORAES e LANG, 1996).
O manejo do pastejo, caracterizado pela intensidade e frequência de desfolha imposta
à pastagem, deve ser dimensionado para cada planta forrageira, respeitando seus
requerimentos nutricionais e de resistência ao pastejo (BRISKE, 1996). Características
estruturais do dossel forrageiro como altura, massa de forragem e índice de área foliar
possuem elevada correlação com as respostas tanto das plantas quanto dos animais
(GIMENES, 2010). Por essa razão, permitem que estratégia de pastejo definidas a partir
dessas características estruturais possam ser utilizadas como controle e monitoramento do
processo de pastejo em condições de campo, respeitando o ritmo morfogênico das plantas e o
potencial de produção de determinadas espécies forrageiras em uma localidade especifica
(DA SILVA e CORSI, 2003).
O acúmulo de forragem deve ser preferencialmente de folhas a colmos e material
morto, favorecendo o consumo voluntário e, consequentemente, o desempenho animal
(ANDRADE, 2003). As plantas forrageiras do gênero Brachiaria se encaixam nesse perfil,
pois tem boa adaptação a solos ácidos e de média fertilidade e possuem capacidade para
elevada produção de forragem (ANDRADE, 2003).
O prolongamento do período de descanso ou do intervalo entre pastejo além da
condição em que o dossel intercepta 95% da luz incidente (100% IL ou 28 dias) resulta em
aumento da massa de forragem. Porém, essa maior massa de forragem é gerada, basicamente,
pelo acúmulo de colmos e de material morto, uma vez que o acúmulo de folhas se estabiliza e,
ou, diminui a partir de 95% de IL (CARNEVALLI et al., 2006; PEDREIRA, 2007;
ZEFERINO, 2007). Nessa condição, o maior acúmulo de forragem por ciclo de pastejo pode
ser parcial ou totalmente compensado pelo menor número de pastejos na estação de
crescimento (períodos de descanso mais longos) segundo CARNEVALLI (2003), além de o
valor nutritivo da forragem em oferta ser reduzido BUENO, (2003) e haver aumento na
10
presença de colmos e material morto nos estratos superiores do dossel, o que pode prejudicar
o processo de preensão e consumo de forragem (TRINDADE et al., 2007).
Com o uso de adubação nitrogenada e das condições ambientais, os trabalhos de
pesquisa com o capim Marandu utilizaram número de dias fixos de descanso GERDES et al.
(2000) o que pode gerar variações em altura do dossel por ocasiões da entrada dos animais
nos pastos, ou seja, nas condições de pré-pastejo 67 cm na primavera a 26 cm no inverno
(GERDES et al., 2000). Variações em estrutura dos pastos dessa magnitude afetam de
sobremaneira as respostas dos animais em pastejo, além de comprometerem a estabilidade e a
estrutura dos mesmos ao longo do tempo (CARVALHO, 2005).
2.4 O capim Marandu
Os sistemas baseados em pastagens são encontrados em todas as regiões e zonas
agroecológicas do mundo, principalmente em lugares onde é difícil ou impossível o
desenvolvimento dos cultivos agrícolas (DIAS-FILHO, 2011). Houve um aumento do cultivo
de gramíneas, principalmente as do gênero Brachiaria. Na década de 80 houve o lançamento
pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) do capim Marandu servindo
como uma alternativa aos pecuaristas brasileiros pelo diferencial que essa gramínea
proporcionou no sistema produtivo segundo NUNES et al. (1985), por suas características
agronômicas e sua grande aceitação pelos produtores (GIMENES, 2010). Consequentemente,
na década de 90, as Brachiarias já ocupavam cerca de 85% da área cultivada com pastagens
no Cerrado brasileiro MACEDO (2001) e 90% no trópico úmido (TEIXEIRA NETO et al.,
2000).
O gênero Brachiaria contém cerca de 97 espécies, englobando espécies nativas no
continente Americano, na Austrália, no Sul da Ásia e na África. As espécies Africanas são as
mais conhecidas e importantes para a pecuária tropical. Essas espécies crescem dentro de uma
grande faixa de variação de habitats sendo encontradas tipicamente nas savanas, mas também
crescendo em regiões alagadas ou desérticas, em plena luz ou sombreadas (NAVES et al.,
2010). No Brasil, foram encontradas 16 espécies desse gênero.
O cultivar Marandu, o mais plantado no estado de Mato Grosso, apresenta hábito de
crescimento prostrado, com formação de touceiras, apresentando-se, portanto muito robusto e
com bom perfilhamento, alta produtividade, boas respostas à aplicação de fertilizantes,
11
tolerância à seca, capacidade de se desenvolver em condições de sombreamento e produz uma
forragem de bom valor nutritivo quando manejado adequadamente (NUNES et al., 1984).
Esse cultivar adapta-se a condições de até 3.000 m de altitude, precipitação anual ao
redor de 700 mm e cerca de cinco meses de seca no inverno. O cultivar é recomendado para
áreas de média à boa fertilidade, embora tolere acidez no solo. A temperatura ótima para seu
desenvolvimento está entre 30 e 35º C, sendo a mínima para crescimento de 15º C. Tolera
geada GHISI e PEDREIRA, (1986). É um cultivar intolerante a solos alagados DIAS-FILHO,
(2011), podendo causar sérias perdas na produção de carne em regiões mais propicias ao
encharcamento dos solos onde a morte súbita do capim Marandu tem ocorrido (BARBOSA,
2006). A partir dessas características favoráveis é de fundamental importância o
conhecimento do manejo adequado e de estudos detalhados sobre essa gramínea forrageira
buscando seu entendimento e melhor utilização, pois é uma gramínea que participa
efetivamente na alimentação e suporte do rebanho bovino nacional (DA SILVA e
NASCIMENTO JR., 2007).
O capim possui ainda, uma excepcional adaptabilidade e capacidade de produção de
sementes, estabelecendo-se rapidamente, consequentemente, favorece a cobertura do solo o
que eleva o potencial de competição com plantas invasoras (BARBOSA, 2006). Contudo, os
insetos, pragas, principalmente os fitófagos favorecem a degradação das pastagens, dentre
estes se destacam as cigarrinhas, principalmente as dos gêneros Mahanarva e Deois, que estão
amplamente distribuídas pelo Brasil e podem ser um problema para o capim Marandu
(VALÉRIO, 2006).
2.5 Fertilizantes nitrogenados no ecossistema de pastagem
Segundo dados estatísticos da Associação Nacional para a Difusão de Adubos
(ANDA, 2013), o mercado de fertilizantes brasileiro atingiu o patamar de 29,5 milhões de
toneladas em 2012, estando entre os quatro maiores consumidores mundiais de nutrientes para
a formulação de fertilizantes, dentre os quais estão os nitrogenados. Os mais utilizados são o
nitrato de amônio, o sulfato de amônio e a ureia amídica, tendo esta uma vantagem de não
envolver reações ácidas em sua síntese, portanto, não necessitando de materiais e
equipamentos especiais, tornando-se o fertilizante sólido de menor custo por unidade de
nitrogênio (CANTARELLA, 2007).
12
Deste modo, a síntese dos principais adubos nitrogenados produzidos no mundo é
originária do N2 atmosférico e do hidrogênio, o qual é obtido de combustíveis fósseis,
principalmente pelo gás natural e óleo combustível, acarretando em um dispêndio energético
muito grande, girando em torno de 1,2 a 1,8% de todo o consumo global de energia fóssil
(CANTARELLA, 2007).
Entretanto, o crescente aumento da população mundial, do mesmo modo que cresce a
demanda por alimento, com pequenos aumentos em área produzida, leva os produtores à
intensificação dos sistemas de p//rodução, e um dos principais meios de se fazer isto é através
da fertilização.
Sendo assim, frente à necessidade de se aumentar a produtividade vegetal e animal,
mediante a intensificação da produção através, principalmente da fertilização nitrogenada
sintetizada por derivados do petróleo, tem-se gerado intensa discussão em função da emissão
de gases do efeito estufa (GEE) e das mudanças do clima (BREDEMEIER e MUNDSTOCK,
2000). Além disso, com o alto preço do barril de petróleo, problemas de logística devido às
longas distâncias, gerando despesas com o transporte muito elevadas, torna-se cada vez mais
difícil à utilização destes produtos, pois oneram muito os custos de produção. Para tanto, tem-
se procurado diminuir as perdas do nitrogênio no solo, bem como melhorar a absorção e a
metabolização do nitrogênio no interior da planta (BREDEMEIER e MUNDSTOCK, 2000).
O ciclo terrestre do nitrogênio é composto pelo sistema solo-planta e, no caso de
ecossistemas de pastagens, pelo sistema solo-planta-animal. Nos últimos anos, tem sido
enfatizada a importância da atmosfera no ciclo terrestre do nitrogênio, dada à natureza
interagente do nitrogênio desse componente com o nitrogênio dos compartimentos solo e
planta (HARPER e SHARPE, 1995).
Em ecossistemas naturais, como florestas e pastagens nativas, assume-se que as
perdas de nitrogênio são baixas e contrabalançadas por pequenos acréscimos de nitrogênio ao
sistema (nitrogênio proveniente da atmosfera, reciclagem do nitrogênio de resíduos vegetais e
de origem animal e mineralização do nitrogênio da matéria orgânica do solo), de modo que
esses ecossistemas sejam de certa forma, de natureza conservativa. A sustentabilidade desses
ecossistemas ao longo dos séculos, sem a interferência do homem, dá suporte a essa ideia. Por
outro lado, em ecossistemas modificados (agro ecossistemas), o ciclo do nitrogênio passa a
ser aberto, de natureza não conservativa, e necessita da intervenção do homem no sentido de
garantir a sua sustentabilidade (BODDEY et al., 1996). Em sistemas que operam com baixo
nível de manejo/insumo, o nitrogênio desempenha papel fundamental na sustentabilidade da
comunidade vegetal, enquanto que em sistemas de produção “verticalizados” e de melhor
13
manejo, o nitrogênio, além de atuar sobre a sustentabilidade da comunidade de plantas, torna-
se o principal modulador da produtividade vegetal (CORSI e MARTHA JUNIOR, 1997).
O nitrogênio é o principal nutriente para manutenção da produtividade das gramíneas
forrageiras, sendo essencial na formação das proteínas, cloroplastos e outros compostos que
participam ativamente na síntese dos compostos orgânicos constituintes da estrutura vegetal;
portanto, responsável por características ligadas ao porte da planta, tais como o tamanho das
folhas, tamanho do colmo, formação e desenvolvimento dos perfilhos (WERNER, 1986).
Assim, promove diversas alterações fisiológicas em gramíneas forrageiras, como no
número, tamanho, peso e taxa de aparecimento de perfilhos e folhas, e alongamento do colmo,
que são fatores importantes na produção de massa seca e valor nutritivo da planta forrageira,
resultando na elevação de índices zootécnicos (CORSI, 1994).
A adubação nitrogenada tem influencia sobre o valor nutritivo das forrageiras,
promovendo variações na composição química da MS das plantas (FRANÇA et al., 2007). O
nitrogênio proporciona incremento nos teores de PB e redução dos teores de FDN e FDA na
MS da forragem produzida (CECATO et al., 2001).
A maior eficiência de uso da adubação nitrogenada é verificada pela eficiência de
conversão do N-fertilizante em forragem e pela eficiência de pastejo (MARTHA JÚNIOR et
al., 2007).
Além das diferenças entre as espécies, o valor nutritivo da Brachiaria é determinado
pela idade da planta, manejo, adubação, principalmente a nitrogenada. Pastagens
estabelecidas em solos de baixa fertilidade, seja com espécies de Brachiaria ou qualquer
outro gênero, sob as condições normais de manejo (sem calagem e adubação), produz
forrageira de baixo valor nutritivo, caracterizado pelos altos teores de fibras constituintes da
parede celular, e baixos teores de proteína, cálcio e fósforo (MAGALHÃES et al., 2005).
Em um estudo avaliando duas fontes de nitrogênio: ureia e nitrato de amônio e
quatro doses de N: 0, 50, 100, 200 kg ha-1
no cultivar Marandu observaram acréscimos no teor
de PB, com o aumento das doses de nitrogênio para as duas fontes de nitrogênio, nos quatro
cortes avaliados. As médias dos teores de PB variaram de 8,1% para testemunha, a 14,2% na
maior dose de nitrogênio aplicada (CORRÊA et al., 2005).
14
2.5.1 Absorção e assimilação do nitrogênio nas plantas
O nitrogênio é considerado elemento essencial para as plantas, pois está presente na
composição das mais importantes biomoléculas, tais como ATP, NADH, NADPH, clorofila,
proteínas e inúmeras enzimas (HARPER, 1994). Em muitos sistemas de produção, a
disponibilidade de nitrogênio é quase sempre um fator limitante, influenciando o crescimento
da planta mais do que qualquer outro nutriente (BREDEMEIER e MUNDSTOCK, 2000).
Esse elemento pode ser absorvido pelas plantas principalmente nas formas de NH4+ e
NO3-
(forma mais abundante). A absorção de nitrato é maior em pH ácido, enquanto a
absorção de amônio é maior em pH próximo de neutro, decrescendo com o aumento da
acidez. Em condições normais de solo, a forma de nitrato é frequentemente dominante por ser
a forma iônica de maior liberdade para movimentação em direção às raízes das plantas, o que
ocorre, principalmente, por fluxo de massa e difusão (MATOS, 2004). A passagem de nitrato
(NO3-) e amônio (NH4
+) através da membrana plasmática (plasmalema) das células da
epiderme e do córtex da raiz ocorre através de transportadores específicos para essas formas
de nitrogênio (LARSSON e INGEMARSSON, 1989).
A quantidade de nitrogênio absorvida varia durante o ciclo de desenvolvimento da
planta em função da quantidade de raízes e da taxa de absorção por unidade de peso de raiz.
Normalmente, essa quantidade aumenta progressivamente durante o período de crescimento
vegetativo, atinge o máximo durante os estádios reprodutivos e cai na fase de enchimento dos
grãos (CREGAN e BERKUM, 1984). Essa flutuação durante a ontogenia da planta é, em
parte, explicada pela disponibilidade de nitrogênio no solo, mas fatores intrínsecos à planta
têm papel relevante nesse processo. Sendo então incorporado em aminoácidos (ciclo de
aminoácidos entre colmo e a raiz) na própria raiz ou na parte aérea (BREDEMEIER e
MUNDSTOCK, 2000).
A assimilação do nitrogênio compreende os processos de redução do nitrato a
amônio e a incorporação do amônio em aminoácidos. A taxa e a quantidade de nitrogênio
absorvido e assimilado pelas plantas durante o seu ciclo dependem da presença de carreadores
específicos na membrana plasmática, da atividade das enzimas envolvidas no ciclo do
nitrogênio, da disponibilidade de energia necessária para os processos de absorção e
assimilação e do estádio de desenvolvimento da planta (BREDEMEIER e MUNDSTOCK,
2000). A exigência energética da assimilação do nitrogênio varia em função da fonte de
nitrogênio (nitrato ou amônio) disponível às plantas e dos órgãos da planta onde ele é
metabolizado (BREDEMEIER e MUNDSTOCK, 2000).
15
Assim, a absorção e assimilação de nitrogênio pela planta são processos
multirregulados e integrados ao metabolismo geral da planta. A multirregulação do
metabolismo do nitrogênio torna complexa a identificação de pontos metabólicos específicos
que sejam mais limitantes para o incremento da produtividade. A fonte de nitrogênio e o local
de assimilação podem ser importantes, especialmente em condições de crescimento nas quais
a disponibilidade de energia é limitante.
2.6 Fixação biológica de N2 atmosférico
A FBN é considerada, após a fotossíntese, o mais importante processo biológico do
planeta, sendo fundamental para vida na terra, onde é um processo no qual alguns gêneros de
bactérias captam o nitrogênio presente no ar, tornando-o assimilável pelos vegetais. A busca
por microrganismos fixadores de nitrogênio atmosférico ganha cada vez mais importância na
agricultura brasileira, pois com a não utilização de nitrogênio oriundo de fertilizante químico
na cultura da soja, por exemplo, o país deixa de gastar mais de 2 bilhões de reais ao ano
(HUNGRIA, 2011).
Embora o nitrogênio gasoso constitua 78% dos gases atmosféricos, nenhum animal
ou planta consegue utilizá-lo como nutriente, devido à sua tripla ligação, uma das mais fortes
de que se tem conhecimento na natureza. Contudo, os gases atmosféricos também se
difundem para o espaço poroso do solo e o nitrogênio consegue ser aproveitado por alguns
microrganismos, principalmente bactérias que ali habitam graças à ação de enzima chamada
nitrogenase, que é capaz de romper a tripla ligação do N2 e assim reduzi-lo a amônia, a
mesma forma obtida no processo industrial, e este utilizado pela planta (HUNGRIA, 2011).
A nitrogenase é um complexo enzimático composto por duas unidades básicas
denominadas ferro-proteína e ferro molibdênio, em que a primeira é responsável por coletar
força redutora e energia formando um substrato que será coletado pela unidade de ferro-
molibidênio e reduzindo-o a NH3- (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006).
Dentre as bactérias promotoras de crescimento das plantas (BPCP), associadas a não
leguminosas, destacam-se aquelas pertencentes aos gêneros Azospirillum, Herbaspirillum e
Gluconacetobacter (REIS JUNIOR et al., 2004). Do gênero Azospirillum, foram identificadas
cinco espécies em rizosfera sendo: A. lipoferum, A. brasilense, A. amazonense, A.
halopraeferens e A. irakense (STEENHOUDT e VANDERLEYDEN, 2000).
16
Estas são bactérias associativas que utilizam o mesmo complexo da nitrogenase para
realizar a conversão do nitrogênio da atmosfera em amônia. Contudo, ao contrário das
bactérias simbióticas, bactérias associativas excretam somente uma parte do nitrogênio fixado
diretamente para a planta associada; posteriormente, a mineralização das bactérias pode
contribuir com aportes adicionais de nitrogênio para as plantas (HUNGRIA, 2011).
Sendo assim, é importante salientar que o processo de fixação biológica por essas
bactérias consegue suprir apenas parcialmente as necessidades de nitrogênio das plantas,
havendo a necessidade de se suprir o déficit de nitrogênio através da fertilização.
2.6.1 Fixação biológica de nitrogênio em gramíneas forrageiras
Diferentemente dos rizóbios em simbiose com leguminosas as bactérias diazotróficas
associadas a gramíneas, não formam nódulos. As BPCP correspondem a um grupo de
microrganismos benéficos às plantas devido à capacidade de colonizar a superfície das raízes,
rizosfera, filosfera e tecidos internos das plantas, podendo estimular o crescimento de diversas
maneiras, sendo as mais relevantes: capacidade de FBN; aumento na atividade da redutase do
nitrato quando crescem endofiticamente nas plantas; produção de hormônios como auxinas,
citocininas, giberilinas e etileno, além de uma variedade de outras moléculas, solubilização de
fosfato e por atuarem como agente de controle biológico de patógenos (HUNGRIA, 2011).
Com a capacidade de produção de hormônios de crescimento, tais como auxinas,
giberelinas e citoquininas RADWAN et al. (2004), pode estimular o aumento na densidade de
pelos radiculares, da taxa de aparecimento de raízes secundárias e da superfície radicular
quando as plantas são colonizadas por essas bactérias. Esse incremento resulta numa melhora
da absorção de água e nutrientes aumentando, assim, a capacidade da planta de produzir e
suportar estresses ambientais (BALDANI et al., 1997)
A ocorrência de bactérias no interior das plantas assume um caráter ecológico muito
importante, já que essas bactérias recebem os nutrientes diretamente no interior do vegetal,
sem sofrer estresses ou competição com outros organismos do solo, além de, provavelmente,
poderem colonizar sítios onde o acesso de O2 é restrito, não tendo assim problemas de
inibição da atividade da nitrogenase (complexo enzimático responsável pela FBN, que é
sensível ao O2). Em contrapartida, a bactéria pode prontamente disponibilizar o nitrogênio
fixado e outras moléculas promotoras de crescimento para as plantas (BALDANI et al.,
17
1997). No entanto, a contribuição das bactérias de vida livre no solo ou rizosfera não deve ser
subestimada, devido a seu alto número e diversidade encontrados (BALDANI et al., 1997).
A primeira associação entre uma gramínea forrageira tropical e bactérias fixadoras de
nitrogênio, estudada detalhadamente, foi a descrita entre Paspalum notatum e Azotobacter
paspali (DÖBEREINER e CAMPELO, 1971). Um estudo utilizando a técnica de diluição
isotópica de N15
demonstraram que P. notatum cv. Batatais conseguiu obter aproximadamente
10 % do seu nitrogênio (20 kg N/ha/ano) via fixação biológica (BODDEY et al., 1983).
Evidências da FBN em outras gramíneas forrageiras continuaram sendo apresentadas, como
nos casos de Cynodon dactylon DÖBEREINER e DAY (1976), Digitaria decumbens DE-
POLLI et al. (1977), Panicum maximum MIRANDA et al. (1990) e Pennisetum purpureum
QUESADA (2001), entre outras.
No entanto, em gramíneas, poucos estudos foram realizados até o momento, havendo
ocorrência de espécies de bactérias em cana-de-açúcar, milho, trigo, arroz e sorgo, os quais
diferentemente dos utilizados na cultura da soja, são usados de maneira complementar, ou
seja, utiliza-se de BPCP, e fertilizantes simultaneamente, reduzindo o uso deste insumo
sintético, sem diminuir a produção (HUNGRIA, 2011).
Em Brachiaria, mesmo com as observações de perdas de nitrogênio do solo, existem
relatos na literatura indicando que alguns genótipos não apresentam reduções significativas
em sua produtividade. Essas perdas de nitrogênio poderiam estar sendo compensadas pela
FBN que, pelos poucos estudos disponíveis, poderia ser responsável pela introdução de 30 a
45 kg de N/ha/ano no sistema solo-planta (BODDEY e VICTORIA, 1986).
Embora esses estudos tenham mostrado que as contribuições da FBN não
ultrapassaram 30 % a 40 % do nitrogênio acumulado pelas plantas, é possível que, para
sistemas de manejo mais extensivos onde às vias de perdas é menos expressiva, a quantidade
de nitrogênio fixado seja suficiente para proporcionar um balanço nulo ou até positivo de
nitrogênio para o sistema solo-planta e com isso permitir uma maior longevidade da pastagem
com uma produtividade em nível aceitável. No entanto, estima-se que a FBN contribui com o
incremento de 10 a 42 % do nitrogênio total em gramíneas forrageiras, provido
principalmente por bactérias do gênero Azospirillum e Herbaspirillum SILVA et al. (2010),
amplamente encontradas associadas a estas gramíneas.
No estudo de HUNGRIA et al. (2010) selecionaram estirpes de Azospirillum para o
milho e para o trigo. Foram selecionadas nove cepas que foram avaliados após a inoculação
das sementes. O A. brasilense estirpes Ab-V4, Ab-V5, Ab-V6 e Ab-V7 aumentaram o
rendimento de grãos de milho na ordem de 662-823 kgha-1
, ou 24-30% em relação ao não
18
inoculado. Com trigo, o A. brasilense estirpes Ab-V1, Ab-V5, Ab-V6 e Ab-V8 foram as
menos eficazes, aumentando a produção em 312-423 kg ha-1
, ou 13-18%. Em um segundo
experimento uma combinação de A. brasilense estirpes Ab-V5 e Ab-V6 aumentou a produção
de milho e trigo em 27 e 31%, respectivamente. Os efeitos da inoculação foram atribuídos ao
aumento da absorção de vários macro e micronutrientes e não ao nitrogênio especificamente
da fixação biológica. Este estudo resultou na identificação das primeiras estirpes de A.
brasilense e A. lipoferum autorizadas para a produção comercial de inoculantes no Brasil.
Nesse contexto, o nitrogênio é um elemento essencial para manutenção dos tecidos e
das funções vitais da planta, portanto o estudo da utilização de BPCP por meio da FBN torna-
se relevante por apresentar características que podem contribuir com o setor produtivo,
gerando ganhos na pecuária que seriam gerados apenas com investimentos mais elevados em
adubação advinda de fertilizantes oriundos do petróleo.
A busca por melhorias nos sistemas de produção, com estudos sobre a estrutura e o
desempenho agronômico de pastagens, visando à eficiência de utilização, se mostra como
primeira alternativa para qualquer intervenção, antes que qualquer outra atitude seja tomada,
mostrando a necessidade de ser entendido dentro do contexto de ecossistema de pastagens,
compreendendo seus componentes morfofisiológicos e suas relações, para identificar as
estratégias que favoreçam melhor aproveitamento da forragem produzida e diminuição dos
ciclos de produção pecuária.
2.7 Valor Nutritivo
Segundo GERDES et al. (2000), o conhecimento da composição bromatológica é
fundamental no estudo de plantas forrageiras, pois permite estimar o seu valor nutritivo. O
conceito de valor nutritivo refere-se à composição da forragem e sua digestibilidade MOORE
(1994), enquanto a eficiência da utilização das plantas forrageiras pelos animais esta na
dependência da qualidade e da quantidade de forragem disponível na pastagem, e do potencial
do animal (REIS, 1993).
O solo, o clima e as doenças influenciam o crescimento e a composição das plantas
forrageiras segundo VAN SOEST, (1994), enquanto fatores como idade, altura de corte ou
pastejo, adubação e características morfológicas da planta determinam o seu valor nutritivo
(ABRAHÃO, 1996).
19
Qualidade da forragem é definida como o potencial que a forragem tem em produzir as
respostas animais desejáveis, assim, o termo qualidade de forragem deve considerar o
consumo voluntário associado ao valor nutritivo (NAVE, 2010).
O valor nutritivo da forragem é uma consequência direta da maturidade da planta no
momento da colheita (ANDRADE, 2003). Conforme as plantas envelhecem, elas tendem a se
tornar mais maduras e comumente é notado um declínio no seu valor nutritivo. Essas
mudanças alteram a composição química da planta envolvendo o aumento da lignificação e
decréscimo na proporção de folhas e colmos NAVE (2010), consequentemente baixa
digestibilidade (CORSI, 1990).
A medida que a planta forrageira amadurece, a produção dos componentes
potencialmente digestíveis tende a decrescer. A proporção de lignina, celulose e hemicelulose
e outras frações indigestíveis aumentam, diminuindo a digestibilidade (EUCLIDES et al.,
1995).
Cortes mais frequentes seguido de intervalos entre cortes mais curtos podem resultar
em melhoria acentuada do valor nutritivo da forragem. Adubação e manejo de desfolha são
estratégias ressaltantes para a manipulação da composição e do valor nutritivo da forragem a
ser colhida (ANDRADE, 2003).
O ambiente (temperatura, agua, e fertilidade dos solos entre outros), é outro fator que
afeta profundamente o valor nutritivo da forragem, acentuando que o Brasil é caracterizado
pelo efeito da estacionalidade, tanto na produção quanto no valor nutritivo das forragens
(ANDRADE, 2003).
Em uma série de trabalhos baseados no uso de metas de altura do pasto e não de
interceptação de luz pelo dossel, mostra que o valor nutritivo pode ser controlado através do
manejo adequado do pastejo e do momento do corte da forragem (HOVELAND e MONSON,
1994). De uma maneira geral, o valor nutritivo da forragem consumida quando o pastejo é
realizado com 95% de IL é bastante estável e caracterizado por uma média de concentrações
de proteína bruta da ordem de 14 a 18% e digestibilidade da matéria seca de 60 a 70% (DA
SILVA e NASCIMENTO JR, 2007).
As frações fibrosas e proteicas são as mais comumente analisadas, pois com o
aumento da maturidade da planta aumenta a concentração de constituintes da parede celular
nos tecidos vegetais. As bainhas das folhas alcançam uma maior porcentagem de fibra bruta e
lignina, folhas velhas senescem e perde água, colmos alongam e se tornam pouco suculentas.
Com o aumento da produção de massa seca ocorre declínio na proporção de folhas e no teor
de proteína bruta da forragem (BUENO, 2003).
20
A fibra não é uma fração uniforme ou um composto puro, de composição definida. Ela
é formada pelos componentes da parede celular e estimada pela análise de FDN. Embora a
parede celular possa ser digerida pelos microrganismos do rúmen, na prática isso não ocorre
por completo. Dessa forma, a fibra é usa como índice qualitativo negativo nas avaliações de
forragens (EUCLIDES, 1995).
Com relação ao teor de minerais nas forragens, da mesma forma que os demais
componentes, também é depende de vários fatores, incluindo espécie forrageira, estádio de
maturação da planta, produção e manejo das pastagens, estação do ano, tipo e fertilidade dos
solos e condições climáticas (CONRAD et al., 1985).
Quando se adubam as pastagens com nitrogênio, pode ocorrer uma variação na
composição química da MS das plantas. Geralmente o nitrogênio pode provocar incremento
no teor de PB na MS de folhas e na MS total da planta. Para FDA e FDN, a aplicação de
nitrogênio promove um incremento no acumulo de tecidos fibrosos, e consequentemente uma
elevação no percentual destes na MS das plantas (CECATO, 1993).
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Ciência Animal e Pastagens) – Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz",
Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2007.
CAPITULO I
Artigo submetido a Pesquisa Agropecuária Brasileira (PAB)
Desempenho agronômico e indicadores qualitativos da forragem de capim Marandu sob
estratégias de manejo e aporte de nitrogênio
Resumo - Objetivou-se com este trabalho caracterizar o desempenho agronômico e o valor
nutritivo da Urochloa brizantha cultivar Marandu, sob estratégias de manejo e aporte
30
nitrogenado. O experimento foi conduzido em Sinop, Mato Grosso, Brasil, na Embrapa
Agrossilvipastoril de 03 de outubro de 2012 a 16 de maio de 2013 em delineamento de blocos
completos casualizados, em arranjo fatorial 2 x 4, com três repetições. Os fatores foram duas
estratégias de corte: 25 cm de altura do dossel e 28 dias; e quatro estratégias de aporte
nitrogenado: 0 e 80 kg de N.ha-1
, somente inoculante e 80 kg de N.ha-1
+ inoculante.
Amostras pré-corte foram retiradas para caracterizar acúmulo, composição morfológica e
valor nutritivo da forragem. Os dados foram analisados utilizando o SAS. A estratégia de 25
cm de altura obteve maior período de rebrotação maior de forragem (2430 kg.ha-1
) e de
folhas (1515 kg.ha-1
). Enquanto a estratégia 28 dias resultou em acúmulo de forragem e de
folha menor (1860 e 1230 kg.ha-1
, respectivamente). O aporte de nitrogênio mineral
associado à fixação biológica de nitrogênio aumenta a proporção de folhas da massa de
forragem de capim Marandu. O teor de proteína bruta na forragem de capim Marandu
aumenta quando associa-se Azospirillum brasilense com fertilizante mineral.
Termos para indexação: Azospirillum brasilense, Brachiaria brizantha, composição
morfológica, fixação biológica de nitrogênio, valor nutritivo
Agronomic performance and qualitative indicators of forage grass under Marandu
management strategies and inputs of nitrogen
Abstract - The objective of this study was to characterize the agronomic performance and
nutritive value of Urochloa brizantha cv. Marandu forage as affected by management
strategies and nitrogen supply. The experiment was carried out in Sinop, Mato Grosso, Brazil,
at Embrapa Agrosilvopastoral, from October 3, 2012 to May 16, 2013, in a randomized
complete block design in a 2 x 4 factorial arrangement with three replications. The factors
were two harvest strategies: 25 cm of canopy height and 28 days of rest period; 4 strategies of
31
nitrogen supply: 0, 80 kg of N.ha-1
, only 80 kg of inoculant and N.ha-1
inoculant. Pre-harvest
samples were collected to characterize forage accumulation, morphologic composition and
nutritive value. Data were analyzed using of SAS system. The 25 cm strategy had the higher
rest period, which results in higher forage (2430 kg.ha-1
) and leaf (1515 kg.ha-1
)
accumulation. While the 28 days strategy registered lower forage and leaf accumulation
(1860 and 1230 kg.ha-1
, respectively). Nitrogen supply associated to biological nitrogen
fixation increases leaf proportion on the Marandu palisadegrass. Crude protein on the pre-
harvest forage mass enhance when associated Azospirillum brasilense with mineral fertilizer.
Index terms: Brachiaria brizantha, Azospirillum brasilense, morphologic composition,
biological nitrogen fixation, nutritional value
Introdução
As pastagens devido a sua praticidade e economia representam a principal fonte
alimentar do rebanho bovino, constituindo a base de sustentação da pecuária brasileira
(Castagnara et al., 2011). Em sistemas de produção animal alicerçados em pastagens, o
controle da estrutura do dossel, por influenciar o desempenho de plantas e animais,
condiciona e determina os padrões de eficiência do sistema, ou seja, o crescimento, a
utilização e a conversão da forragem (Hodgson, 1990). Entretanto, a obtenção de níveis
máximos de eficiência de cada um desses processos não pode ser alcançada de forma
simultânea, indicando que os objetivos de manejo do pastejo devem ser idealizados de forma
que a eficiência global do sistema de produção seja otimizada (Difante et al., 2010).
Com as crescentes restrições ambientais contra o desmatamento, o grande desafio para
a produção animal em pasto na fronteira agrícola brasileira é a sua modernização (Dias-Filho,
2011). Assim, ocorre à busca de melhorias nas técnicas de manejo do pastejo, com aumento
da eficiência de produção por meio do uso de tecnologias mais intensivas. Isso mostra a
necessidade de compreensão do ecossistema de pastagens, compreender os processos que
32
regem os componentes morfofisiológicos e suas relações, para identificar as estratégias que
favoreceram o valor nutritivo e a composição da forragem em função de estratégias de manejo
e de adubação nitrogenada.
A informação sobre a melhor altura do pasto vem sendo também intensamente
utilizada nas pesquisas como forma de manejar a pastagem, visto que, os resultados têm
mostrado que além de ter grande relação com os efeitos nas características estruturais
(Pedreira et al., 2007), morfológicas (Pedreira et al., 2009) e qualitativas (Nave et al., 2010)
da pastagem, apresenta uma grande vantagem, que é a facilidade de ser uma técnica de fácil
acesso e padronização a todos os pesquisadores e também a produtores (Perin et al., 2006).
Por outro lado, a manipulação da frequência de desfolha por meio de intervalos de pastejo
variáveis é a forma mais efetiva de promover ajustes na composição morfológica e do valor
nutritivo da forragem produzida (Da Silva e Corsi, 2003).
O aumento da produção de forragem tem como empecilho a adequada disponibilidade
de nutrientes, dentre os quais se destaca o nitrogênio (Monteiro e Werner, 1977). A
disponibilidade de nitrogênio no solo é, frequentemente, limitante para o crescimento das
plantas e à produtividade das culturas (Döbereiner, 1992). Portanto, o nitrogênio é um
elemento fundamental, pois este é componente de vários compostos orgânicos essenciais à
vida e a produção vegetal. Este pode ser de origem sintética ou biológica, por meio da fixação
biológica de N2 atmosférico (FBN) por bactérias promotoras de crescimento de plantas.
Como os fertilizantes nitrogenados podem onerar os custos de produção, e a demanda
de alimentos cresce ano a ano, é importante encontrar alternativas para o uso mais eficiente
dos fertilizantes, tem-se destacado a necessidade de maior exploração do potencial da FBN
em gramíneas tropicais, como uma saída sustentável (Silva et al., 2010).
O valor nutritivo esperado refere-se a uma série de características envolvendo,
principalmente os teores de proteína bruta e níveis de digestibilidade da matéria seca.
33
Entretanto, bons valores não são encontrados facilmente nos sistemas de produção em pasto
com forrageiras tropicais (Nave et al., 2010), pois na maioria dos casos o manejo não é
realizado corretamente, resultando na exploração incorreta das pastagens.
Deste modo, objetivou-se avaliar características agronômicas e o valor nutritivo da
forragem do capim Urochloa brizantha cv. Marandu (Syn. Brachiaria brizantha cv.
Marandu) sob estratégias de manejo e aporte nitrogenado.
Material e Métodos
O experimento foi conduzido em área experimental pertencente a Embrapa
Agrossilvipastoril, localizada em Sinop - MT, Brasil, no Bioma Amazônia, com 364 m de
altitude, 11°51’ latitude sul, 55°37’ longitude oeste, com características médias anuais de
temperatura do ar de 25 ºC e umidade relativa do ar de 75%, com precipitação anual de 2.200
mm (Inmet 2013).
Os dados climáticos referentes ao período experimental (Tabela 1) foram obtidos da
estação meteorológica da Universidade Federal de Mato Grosso campus de Sinop, com
distância de 15 km da área experimental.
Tabela 1. Precipitação acumulada no mês (Precip), temperatura e umidade relativa do ar
(UR) mínima, média e máxima, do período experimental.
Mês Precip
(mm)
Temperatura (°C) UR (%)
Mín Média Máx Mín Média Máx
Outubro 173,8 21,5 27,1 34,3 41,9 72,8 96,0
Novembro 275,9 21,8 25,2 31,1 58,7 85,9 98,3
Dezembro 237,2 21,3 25,3 31,7 56,3 84,9 99,2
Janeiro 210,0 21,7 24,8 30,3 66,0 84,5 100,3
Fevereiro 404,6 21,3 25,1 31,5 57,9 86,4 100,0
Março 361,0 21,9 25,7 32,2 55,9 85,1 99,1
Abril 4,2 21,3 25,2 31,6 58,9 87,2 99,6
Maio 0,0 19,7 25,3 3,5 46,9 79,6 99,1
(UFMT campus Sinop, 2013)
34
O experimento foi realizado em local de solo classificado como Latossolo Vermelho
Amarelo (Embrapa 2006) com 465 g.dm-3
de argila em relevo plano, plantada com Urochloa
brizantha cv. Marandu (Syn. Brachiaria brizantha cv. Marandu) desde 2011, e até então
manejadas apenas com cortes para fenação e ensilagem. Em setembro de 2012 foi realizada a
análise química do solo (Tabela 2) e nenhuma correção foi efetuada. O período experimental
foi de 03 de outubro de 2012 a 16 de maio de 2013.
Tabela 2. Análise química do solo da área experimental na profundidade de 0 a 20 cm.
MO = Matéria Orgânica; S = Soma de Bases; T = CTC a pH 7,0; V = Saturação por Bases; K
e P extraídos pelo método de Mehlich I.
O experimento foi conduzido seguindo o delineamento em blocos completos
casualizados, com arranjo fatorial 2 x 4, com três repetições. Os fatores foram duas estratégias
de corte: 25 cm de altura do dossel [equivalente a 95% de IL (Da Silva e Nascimento Jr.,
2007)] e a cada 28 dias; e quatro estratégias de aporte nitrogenado: sem fertilização
nitrogenada, 80 kg.ha-1
de N, somente inoculante e 80 kg.ha-1
de N + inoculante, totalizando
24 parcelas, cada uma medindo 5 x 6 m.
No início do experimento foi realizado um corte de uniformização a 8 cm de altura,
em que foi aplicado o inoculante Azospirillum brasilense, estirpes Ab-V5 e Ab-V6, na dose
de 500 mL.ha-1
via pulverização foliar, em calda de 150 L.ha-1
ao final da tarde, uma vez que
o capim Marandu já estava estabelecido. Uma segunda aplicação foi realizada após o quinto
ciclo de produção das gramíneas, o que ocorreu entre os dias 21 de fevereiro e 13 de março de
2013. A aplicação foi realizada sempre no pós-corte, de acordo com a estratégia de manejo.
A adubação nitrogenada foi fracionada em duas aplicações, nas mesmas datas que
houve aplicação do inoculante, quando após o corte, 40 kg.ha-1
de N foram aplicados na
pH MO P K Ca Mg Al H+Al S T V
CaCl2 (g.dm-3
) (mg.dm-3
) (--------------------- cmolc.dm-3
--------------------) (%)
4,54 28,54 3,14 0,04 1,15 0,44 0,35 3,80 1,63 5,43 30,02
35
forma de ureia. Nesses momentos, 270 gramas de ureia foram dissolvidos em 30 L de água e
distribuídos uniformemente em toda a parcela por meio de regadores, buscando garantir a
máxima eficiência de aplicação do nitrogênio e reduzir as perdas por volatilização.
A adubação potássica foi realizada em todas as parcelas, em duas doses de 40 kg.ha-1
de K2O, na forma de cloreto de potássio, em que totalizou em aplicação de 80 kg.ha-1
de K2O,
quando foi aplicado o nitrogênio. A adubação fosfatada ocorreu no pós-corte em dose única
no corte de uniformização do experimento. Foi realizada uma aplicação em cobertura sobre
todas as parcelas, sendo 80 kg.ha-1
de P2O5, na forma de Super Simples.
Para a determinação da altura de corte de 5 cm, durante o período experimental,
medidas de altura foram acompanhadas semanalmente, com o auxílio de régua e
transparência. Em cada avaliação 10 pontos representativos da condição média do dossel
foram medidos, em cada unidade experimental, para fins de controle da altura do dossel.
No momento do corte duas molduras (0,5 x 1,0 m) foram utilizadas, realizando-se o
corte de cada amostra à altura do resíduo (8 cm). Estas amostras foram pesadas, para obtenção
da matéria natural (MN) e, levadas para o laboratório onde foram feitas a separação
morfológica e posteriormente análise bromatológica.
No laboratório, as amostras foram homogeneizadas e separadas em duas, uma íntegra
que foi colocada diretamente na estufa, e a outra separada manualmente em seus componentes
morfológicos: folha (lâminas foliares), colmo (colmos e pseudocolmos) e material morto.
Posteriormente, levadas à estufa de circulação forçada a 55 °C (por um período de 72 horas)
para determinação da pré-secagem.
Para realização das análises quimico-bromatológicas as amostras foram moídas,
procedendo à moagem em moinho de facas com peneira de 1 mm e submetidas a análise de
matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), matéria mineral (MM), proteína bruta (PB), e
extrato etéreo segundo descrito por Silva e Queiroz (2006).
36
Para determinação da fibra insolúvel em detergente neutro (FDN) foram numerados
os sacos F57 da Ankom2000
e colocados em estufa não ventilada a 105º por 2 horas. Em
seguida adicionou-se aproximadamente 700 mg de amostra, as quais foram levadas ao
analisador de fibras Ankom2000
juntamente com a solução de detergente neutro para
aquecimento a 105ºC por 1 hora. Terminado o processo de extração, o material foi lavado, por
10 minutos, duas vezes com água quente (90ºC), uma vez com água a temperatura ambiente e
duas vezes com acetona por 5 minutos. Após este processo, foi levado à estufa não ventilada
por 48 horas. Sequencialmente, por 2 horas em estufa não ventilada a 105ºC e acondicionados
em dessecador por 20 minutos, para determinação do peso. A avaliação da fibra insolúvel em
detergente ácido (FDA) foi realizada por procedimento semelhante utilizando-se solução de
detergente ácido segundo descrito por Silva e Queiroz (2006).
Os dados foram analisados utilizando o método de modelos mistos com estrutura
paramétrica especial na matriz de covariância, através do procedimento MIXED do software
estatístico SAS (Littel et al., 2006). Para escolher a matriz de covariância foi usado o critério
de informação de Akaike. As médias dos tratamentos foram estimadas através do LSMEANS
e a comparação entre elas foi realizada por meio da probabilidade da diferença (PDIFF) a um
nível de significância de 5%.
Resultados e discussões
O período de descanso variável resultou em número de ciclos distintos para cada
estratégia e aporte de nitrogênio ao final do período experimental. Assim, a estratégia 28 dias
apresentou 7 ciclos de corte, seguido pelo 25 cm com 6 ciclos de corte. O período de descanso
para estratégia de 25 cm, foi em média mais longos nas parcelas manejadas pela altura (35
dias), enquanto que as parcelas que seguiram o calendário foram cortadas a cada 28 dias
(Tabela 3). Na estratégia de manejo variável (25 cm), os aportes mais intensos (80 e 80+i)
apresentaram os menores períodos de descanso, atingindo a altura de corte antes das demais.
37
Tabela 3. Intervalo médio de dias entre cortes durante o período experimental em capim
Marandu submetidos às estratégias de corte e do aporte nitrogenado: 0 (sem fertilização
nitrogenada); i (inoculante); 80 (80 kg.ha-1
de N); 80+i (80 kg.ha-1
de N + inoculante).
Estratégia\Aporte 0 I 80 80+i Média
Período de descanso (dias)
25 cm 37 35 34 34 35
28 dias 28 28 28 28 28
O acúmulo de forragem e de folhas foram afetados pela estratégia de manejo
(P<0,0001, P<0,0001) (Tabela 4). Como a estratégia de 25 cm de altura obteve um maior
período de rebrotação, o qual resultou em acúmulo maior de forragem (2430 kg MS.ha-1
)
e de folhas (1515 kg MS.ha-1
). Já a estratégia 28 dias resultou em acúmulo de forragem e
de folha significativamente menor (1860 e 1230 kg MS.ha-1
, respectivamente), o que indica
que 28 dias não foi o suficiente para a planta explorar o potencial de acúmulo nestas
condições. Nessa região do Brasil, os altos índices pluviométricos (Tabela 1) vêm associados
a muitos dias com alta nebulosidade e, consequentemente, baixa radiação fotossinteticamente
ativa, o que pode ter resultado em menor acúmulo quando apenas 28 dias foram utilizados
como período de descanso. Conforme Pedreira et al. (2007), isso ilustra a habilidade das
estratégias regidas por altura (ou interceptação luminosa) em ajustar as respostas de
crescimento, em função das condições ambientais e da planta, ao contrário do que acontece
quando se utiliza calendário. A proporção de colmo e material morto não diferiram para
estratégias de manejo, aportes nitrogenados e interação entre ambos (P>0,05). Não houve
diferença entre as estratégia de manejo para proporção de colmo (P<0,0896), porém com
diferença na proporção de material morto (P<0,0030) (Tabela 4).
38
Tabela 4. Composição morfológica (CM) na massa de forragem pré-corte em capim
Marandu para as estratégias de corte de 25 cm e 28 dias
CM Estimativa (kg MS.ha
-1) P-Valor
25 cm 28 dias
Folha 1515 a 1230 b <,0001
Colmo 576 a 504 a 0,0896
Morto 90 b 138 a 0,0030
Total 2430 a 1860 b <,0001
Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna não diferem entre si (P>0,05)
Esse padrão de resposta também foi registrado para a porcentagem de folhas entre as
estratégias de manejo (P<0,0018) e interação (P<0,5090), que em média apresentou 65% de
folhas na massa colhida. Isso, provavelmente, é consequência da manutenção de uma
estrutura sempre semelhante, quando se utiliza de altura como estratégia de manejo,
reduzindo o alongamento de colmos, em função da menor competição por luz (Pedreira et al.,
2009).
Tabela 5. Porcentagem da composição morfológica (CM) na massa de forragem pré-
corte em capim Marandu para as estratégias de corte de 25 cm e 28 dias
CM Estimativa (porcentagem) P-Valor
25 cm 28 dias
Folha 65 a 62 b 0,0018
Colmo 32 a 18 b <,0001
Morto 6 b 8 a 0,0285 Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna não diferem entre si (P>0,05)
Em estudo de Trindade et al. (2007) avaliando o efeito de estratégias de pastejo
rotativo sobre a composição morfológica da forragem consumida por bovinos de corte em
pastos de Urochloa brizantha cv. Marandu (Syn. Brachiaria brizantha cv. Marandu)
verificaram que pastejos iniciados com 100% de IL ou realizados até a altura pós pastejo de
10 cm resultaram em menor proporção de lâminas foliares e maior de colmos e de material
morto. Quando comparados ao tratamento com 95 % de IL e pós pastejo de 15 cm, que
apresentaram as maiores proporções de lâminas foliares e menores de colmos e de material
39
morto, indicando que, durante o rebaixamento do dossel, pastejos mais frequentes e mais
lenientes proporcionam aos animais uma elevada proporção de lâminas foliares na dieta,
podendo aumentar o valor nutritivo da forragem consumida. Estes resultados se assemelham
aos encontrados por Pedreira et al. (2009), em que estratégias de desfolhação aos 95% IL e a
cada 28 dias promoveram alterações da composição morfológica na massa de forragem.
Estirpes de Azospirillum para o milho e para o trigo foram selecionados por Hungria
et al. (2010) e o uso de nove cepas das selecionadas foram avaliados em experimento, em que
o A. brasilense estirpes Ab-V4, Ab-V5, Ab-V6 e Ab-V7 aumentaram o rendimento de grãos
de milho na ordem de 662-823 kg MS.ha-1
g.ha-1
, ou 24-30% em relação ao não inoculado.
Com trigo, o A. brasilense estirpes Ab-V1, Ab-V5, Ab-V6 e Ab-V8 foram às menos eficazes,
aumentando a produção em 312-423 kg MS.ha-1
, ou 13-18%.
No entanto, no presente trabalho o crescimento não foi tão acentuado e, talvez, por
isso, o tratamento regido por dias fixos não tenha conseguido produzir mais forragem que o
manejado por altura. Provavelmente, as diferenças entre os locais de experimento contribuam
para estes resultados, em Sinop-MT as condições de fertilidade de solo foram bem mais
modestas (Tabela 2) do que as apresentadas por Trindade et al. (2007) e Pedreira et al. (2009)
em Piracicaba-SP.
Apesar disso, as estratégias de aporte nitrogenados apresentaram proporções de folhas
distintas (P<0,0021), em que as parcelas: sem nitrogênio, inoculado e com 80 kg de N
apresentaram em média 66% de folha e as parcelas adubadas com 80 kg de N + inoculante
apresentaram 69% de folhas. Esse resultado é indicativo de que a associação entre adubação
com fertilizante mineral e fixação biológica de nitrogênio apresentou efeito benéfico,
incrementando a proporção de folhas na forragem acumulada.
A adubação nitrogenada e a inoculação de estirpes de bactérias diazotróficas
endofíticas do gênero Azospirillum spp. também influenciaram no desenvolvimento do
40
Urochloa brizantha cv. Marandu em trabalho realizado por Guimarães et al. (2011). Estudos
realizados por Oliveira et al. (2007) trabalhando com capim Marandu mostraram que essa
gramínea sem aplicação de nitrogênio e com inoculação de bactérias diazotróficas produziu
mais forragem do que o controle (sem aplicação de N e sem inoculação), sendo apontada
pelos autores como alternativa sustentável para aumento na produção de forragem. No
entanto, aumento em produção não foi registrado no presente experimento utilizando
inoculante Azospirillum brasilense, estirpes Ab-V5 e Ab-V6.
Com relação ao valor nutritivo, os teores de extrato etéreo, fibra em detergente
neutro, fibra em detergente ácido, carboidratos não fibrosos e hemicelulose da forragem do
capim Marandu não apresentaram diferenças para estratégia de manejo, aporte ou interação
(P>0,05, Tabelas 6 e 7).
Tabela 6. Concentração de matéria mineral (MM), matéria orgânica (MO), proteína bruta
(PB), extrato etéreo (EE), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido
(FDA), carboidratos não fibrosos (CNF), hemicelulose (HEM) do capim Marandu submetidas
a diferentes estratégias de manejo.
Item
Estratégia
P-valor Erro Padrão 25 cm 28 dias
- - - - - - (g.kg-1
) - - - - - -
MM 8,83ª 8,07b 0,0024 0,1488
MO 91,17b 91,93a 0,0024 0,1488
PB 13,40a 12,98a 0,0548 0,1430
EE 1,94a 1,81a 0,4444 0,2040
FDN 63,87a 63,92a 0,9458 0,6281
FDA 35,81a 35,47a 0,4485 0,3972
CNF 11,65a 12,82a 0,0616 0,5385
HEM 28,27a 28,52a 0,4824 0,2552 Médias na coluna com mesma letra não diferem entre si (P>0,05)
41
Tabela 7. Concentração de matéria mineral (MM), matéria orgânica (MO), proteína bruta
(PB), extrato etéreo (EE), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido
(FDA), carboidratos não fibrosos (CNF), hemicelulose (HEM) do capim Marandu submetidas
a diferentes aportes nitrogenados.
Item Aporte de nitrogênio P-valor Erro
Padrão Controle Inoculante 80 80i
(g.kg-1
)
MM 8,57a 8,53a 8,61a 8,09a 0,3003 0,4206
MO 91,43a 91,47a 91,39a 91,90a 0,3003 0,2103
PB 12,40c 12,62c 13,56b 14,17a <.0001 0,2022
EE 1,74a 1,99a 1,79a 1,98a 0,5985 0,2341
FDN 63,59a 64,21a 64,25a 63,52a 0,8410 0,8210
FDA 35,60a 35,87a 36,04a 35,04a 0,4412 0,5101
CNF 13,05a 12,37a 11,43a 12,09a 0,2861 0,6715
HEM 28,51a 28,39a 28,12a 28,55a 0,8369 0,3610
Médias na linha com mesma letra não diferem entre si (P>0,05)
Em estudo com capim Xaraés, os teores de FDN e FDA não diferiram, assim como
observado no presente trabalho, sendo os respectivos valores para os teores de FDN e FDA
nas estratégias de 25 cm de altura e 28 dias correspondentes a 67,8%; 69,4% e 34,9%; 36,1%,
respectivamente (Nave et al., 2010). Os autores também encontraram diferenças para o teor de
PB, a estratégia de 25 cm de altura resultou em forragem com maior teor de PB (13,8),
diferindo da estratégia de 28 dias que apresentou menor valor. Essa diferença não foi
registrada para o presente experimento, provavelmente pelas características produtivas e
morfológicas encontradas ao longo do período experimental.
O valor nutritivo pode ser controlado através do manejo adequado do pastejo e do
momento do corte da forragem (Hoveland e Monson, 1994). De uma maneira geral, o valor
nutritivo da forragem consumida quando o pastejo é realizado com 95% de IL é bastante
estável e caracterizado por concentrações de proteína bruta da ordem de 14 a 18% e
digestibilidade da matéria seca de 60 a 70% (Da Silva e Nascimento Jr., 2007).
42
No entanto, algumas diferenças foram detectadas em matéria mineral, matéria
orgânica e proteína bruta para estratégias de corte (P<0,05). Os teores de matéria mineral e
matéria orgânica diferiram para as estratégias de corte (P<0,05), registrando maior teor de
matéria mineral na estratégia de 25 cm e maior teor de matéria orgânica na estratégia de 28
dias (Tabela 6). Já a proteína bruta diferiu entre os aportes de nitrogênio (P<0,0001, Tabela
7), em que os tratamentos sem fertilização e com inoculante apresentaram valores menores e
semelhantes (12,5%), o tratamento 80 kg de N com teores intermediários (13,6%) e o
tratamento 80 kg de N + inoculante apresentou o maior valor, 14,2% de proteína bruta na
massa de forragem. Isto pode ser relacionado a maior proporção de folhas na forragem no
tratamento 80 kg de N + inoculante, pois são nas folhas em que se encontram a maior
proporção de proteína da planta.
Respostas positivas são obtidas pela inoculação com Azospirillum brasilense
inclusive quando cultivadas com altos níveis de nitrogênio, o que indica que as respostas
da planta não ocorrem apenas em razão do N2 fixado, mas, também, da produção de
outras sustâncias (Dobbelaere et al., 2003). Com o uso do Azospirillum brasilense ocorre
produção de hormônios vegetais, principalmente o ácido indol-acético (AIA), que
desempenham papel essencial na promoção do crescimento de plantas (Bashan et al.
2004), e que podem melhorar a absorção de vários macro e micronutrientes aumentando a
eficiência do uso do nutriente disponível (Hungria et al., 2010).
Esse fato pode, também, contribuir para os maiores teores de nitrogênio no
tratamento de 80 kg.ha-1
de N + inoculante na análise de PB, pois o nitrogênio é
componente de inúmeros compostos orgânicos fundamentais a vida da planta, possui
participação destacada na produtividade das pastagens , este nutriente é integrante da
estrutura de biomoléculas fundamentais como proteínas, clorofilas bases purínicas, fato
relacionado a esse tratamento encontrar maior teor de proteína. Quando se adubam as
43
pastagens com nitrogênio, geralmente pode provocar um incremento no teor da PB das
plantas (Castagnara et al., 2011).
Em estudo avaliando duas fontes de N: ureia e nitrato de amônio e quatro doses de
N: 0, 50, 100, 200 kg.ha-1
na Urochloa brizantha cv. Marandu, Corrêa et al. (2005)
observaram acréscimos no teor de proteína bruta, com o aumento das doses de nitrogênio para
as duas fontes de N, nos quatro cortes avaliados. As médias dos teores de PB variaram de
8,1% para testemunha a 14,2% na maior dose de N aplicada.
Conclusões
1. O acúmulo de forragem em capim Marandu não foi influenciado pelo aporte
nitrogenado ou pela estratégia de manejo.
2. O aporte de nitrogênio mineral associado à fixação biológica de nitrogênio aumenta a
proporção de folhas da massa de forragem de capim Marandu.
3. O teor de proteína bruta na forragem de capim Marandu aumenta quando associa-se
Azospirillum brasilense com fertilizante mineral.
Agradecimentos
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo
apoio na forma de bolsa de mestrado ao primeiro autor. Ao Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico-CNPq pelo apoio por meio de auxílio
financeiro ao projeto.
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