leguminosas nativas: o uso da biodiversidade do cerrado na produção pecuária

o uso da biodiversidade do Cerrado na produção pecuária

Daniel Staciarini Corrêa

Leguminosas nativas:

Espécie Brasil Centro-OesteGoiás

Quantidade % do BrasilBovino 211.279.082 72.385.029 22.045 776 10,43 (3)

Bubalino 1.261.922 72.598 37.377 2,96 (8)

Caprino 8.646.463 101.889 36.881 0,43 (16)

Ovino 16.789.492 1.078.316 191.348 1,14 (16)

Equino 5.363.185 1.070.768 401.381 7,48 (4)

Muar 1.221.756 176.923 39.394 3,22 (11)

Asinino 902.716 13.992 5.444 0,60 (14)

TOTAL 245.464.616 74.899.515 22.757.601 9,27

Situação do rebanho brasileiro

IBGE, 2013.

Plantas Forrageiras

Gramíneas (Poaceae)Família mais importante, com várias

características em comum

Leguminosas (Fabaceae)Família mais numerosa e diversificada

NATIVASForrageiras que já estavam aqui à época do descobrimento

NATURALIZADASForrageiras introduzidas e que se reproduzem consistentemente e sustentam populações por mais de uma geração sem a intervenção humana (ou apesar dela)

EXÓTICASProvenientes de outros países ou regiões, não existiam naturalmente na zona onde foram introduzidas. Como não têm inimigos naturais nos locais onde são plantadas, podem tornar-se invasoras, deslocando as nativas

Área de pastagens em Goiás:

• Naturais - 3.149.576 ha– Áreas de gramíneas nativas ou naturalizadas, que

não foram cultivadas• Cultivadas - 11.736.102 ha– Áreas de gramíneas exóticas ou naturalizadas que

foram intencionalmente introduzidas na fazenda• Total – 14.885.678 ha

IBGE, dados atualizados do Ceno-Agro 2006.

Taxa média de lotação

0,5 UA/ha

Uma das formas de se elevara a taxa de lotação é introduzir leguminosas

no sistemaAumentam a oferta e forragem em algumas épocas do anoMelhoram a qualidade nutricional das pastagensReduzem a variação anual de oferta de forragemAumentam a produtividade animalAumentam a diversidade da pastagemRecuperam áreas degradadasReduzem pressão ambiental (fertilizantes químicos).

PLANTAS DE CICLO C3

FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO

LeguminosasPlantas de ciclo C3

Menor taxa de fotossíntese líquida,Temperatura ótima para fotossíntese em torno de 25oC,Alto consumo de água – 450-1000 g H2O/g MS

Alto valor nutritivo6,5-7,5% de N na folha para atingir fotossíntese máxima

Capazes de se associar a organismos diazotróficos (bactérias do gênero Rhizobium)

Fixação Biológica de Nitrogênio

Nitrogênio

• O nitrogênio é o nutriente exigido em maior quantidade nas plantas cultivadas;– Cerca de 2 a 5 % da matéria seca vegetal

• É constituinte de enzimas, proteínas, DNA, RNA, clorofilas e precursor de hormônios;

• É o nutriente que mais limita a produção vegetal.

(MALAVOLTA; MORAES, 2007)

Fixação do Nitrogênio

• Atmosfera (78% de N)– Di-nitrogênio (N2) que, em decorrência da força de

ligação entre os átomos da molécula, é uma forma inerte para a maioria dos seres vivos

• Para que o N atmosférico seja disponibilizado para a biosfera, é necessário que a ligação tripla entre os dois átomos de N seja quebrada e o N2 seja reduzido, à amônia (NH3), processo denominado de fixação, que pode ocorrer por meio atmosférico, industrial e biológico

• A fixação por via atmosférica ocorre pela ação de raios, que em razão da elevada energia, separa os átomos de N da molécula de N2. Assim, o N se liga como oxigênio presente na atmosfera, formando óxidos de N, transportados para os ecossistemas terrestres juntamente com a água da chuva:

• Este processo responde por aproximadamente 15% do N adicionado anualmente aos sistemas produtivos.

N N

• O meio industrial é um processo com alto custo energético, que se utiliza de altas temperaturas e pressão para realizar a fixação. Envolve combustíveis fósseis, como gás natural e petróleo.

• Processo de Haber-Bosch:– Em temperaturas entre 300-500oC e a 300 atm., a

ligação é quebrada e o N se junta ao hidrogênio.• Aproximadamente 25% do N incorporado

anualmente aos sistemas produtivos derivam daí.

Fixação Biológica de Nitrogênio• Realizada pelos micro-organismos diazotróficos:– Rhizobium (simbiótico); Azotobacter, Clostridium (vida

livre)– Complexo enzimático NITROGENASE• Ferro-proteína• Ferro-Molibdênio-proteína

• Responsável por 60% do N utilizado nos sistemas produtivos anualmente.

Planta de soja colonizada por Rhizobium

Rhizobium colonizando raiz de trevo

• Transferência Indireta:– Morte e mineralização de folhas, plantas e nódulos

• Transferência direta:– Excreção de produtos nitrogenados pelas raízes das

leguminosas;– Interconexão de raízes leguminosas e gramíneas

FOMAS DE UTILIZAÇÃO

CONSÓRCIO BANCO DE PROTEÍNA

Capim-Massai e estilosantes Campo Grande Banco de proteína de estilosantes Mineirão

Consórcio

Estratégia eficiente e barata de introduzir N ao sistema;

Aumenta o valor nutritivo da gramínea; Aumenta a reciclagem do N, devido à

melhor relação C:N das leguminosas; Manejo mais complicado:

Atenção à composição botânica da pastagem Espécies de ciclos fenológicos diferentes, Competição entre espécie C4 e C3

Baixo número de pesquisas sobre a compatibilidade das espécies

Consórcio

Plantio aleatório Plantio em faixas

Consórcio gramínea + leguminosa:

A leguminosa deve ser tolerante ao sombreamento; Adequação da leguminosa e gramínea às condições de

clima e solo da região; Bom potencial de produção de sementes de ambas

forrageiras; Utilização de leguminosa de cultivar precoce; Manutenção de níveis adequados de fertilidade,

notadamente de micronutrientes; Adequação do manejo aos hábitos de crescimento das

forrageiras, com ênfase para a leguminosa; Determinação de épocas oportunas de diferimento do

pastejo para possibilitar o florescimento e ressemeadura natural das forrageiras.

Banco de Proteína

Fácil manejo: Restringir o acesso dos animais

Os benefícios não são transmitidos às gramíneas;

Atenção à aceitabilidade;

GRAMÍNEA LEGUMINOSA

NATIVAS DO CERRADO

LEGUMINOSAS FORRAGEIRAS Amendoim Forrageiro

Calopogônio

Estilosantes

Feijão Guandu

Centrosema

Arachis pintoi; A. glabrata; A. repensamendoim forrageiro

• Nativo do Brasil;• Boa capacidade de

consorciação;• Alta aceitabilidade;• Sem toxicidade;• Tolerante ao

sombreamento;

Amendoim forrageiro• Porte baixo – até 40cm• Crescimento estolonífero• Solos de média a alta

fertilidade (tolera acidez leve)

PMS (t ha-1) PB (% da MS) DIVMS (%) FBN (kg ha-1)5 – 13 13 – 25 60 – 70 60 – 150

• Já é utilizado em mais de 60 países de todos os continentes

CulturaProdução de Matéria Seca (t/ha)

2008-09 2009-10 2010-11 Total Média

Mulato 15.64 b 18.07 b 12.87 b 46.58 b 15.53 bAmendoim 6.11 c 5.70 c 5.38 c 17.19 c 5.73 cConsórcio 1:1 20.35 a 16.38 a 14.20 a 50.92 a 16.97 a

CulturaProdução de Proteína (t/ha)

2008-09 2009-10 2010-11 Total Média

Mulato 2.19 b 2.53 a 1.80 b 6.52 b 2.17 bAmendoim 1.27 c 1.19 c 1.12 c 3.58 c 1.19 cConsórcio 1:1 2.93 a 2.36 a 2.05 a 7.33 a 2.44 a

CulturaProdução de Proteína Digestível (t/ha)

2008-09 2009-10 2010-11 Total Média

Mulato 1.43 b 1.25 a 0.86 b 3.54 b 1.18 bAmendoim 0.81 c 0.57 c 0.41 c 1.79 c 0.60 cConsórcio 1:1 1.72 a 1.20 a 0.96 a 3.88 a 1.29 a

Parâmetros quantitativos da braquiária Mulato, do Amendoim Forrageiro e do consórcio

Adaptado de (Rahetlah et al., 2012)

Cajanus cajanfeijão-guandu

• Nativo da Ásia, África e América;

• Planta arbustiva de crescimento ereto;

• Semi-perene;• Baixa aceitabilidade;• Tolera solos ácidos e

de baixa fertilidade

Feijão-guandu

• Não recomendado como banco de proteína;

• Dura de 3 a 5 anos;

PMS (t ha-1) FBN (kg ha-1)9 – 20 90 – 170

• Suas raízes fortes e profundas são capazes de regenerar solos compactados;

• É alimento para os seres humanos e o maior produtor mundial é a Índia (90% da produção)

GAMA et al., 2009 avaliaram o feijão-guandu

Produção em um ano– 16,4 t MS ha-1

– 8,4 t de material comestível– 51,2% folhas e hastes finas

Nutrientes (% da MS)PB FDN DIVMS

Folhas Hastes Folhas Hastes Folhas Hastes20,57 7,15 60,82 68,25 46,25 35,65

Carneiros com acesso ao banco de proteína por 1 hora/dia durante a seca

(SOUZA; ESPÍNDOLA, 2000)

A (4 anim/ha)

C (10 anim/ha)

B (6 anim/ha)

Evolução do peso vivo dos carneiros para as taxas de lotação de 4 (A), 6 (B) ou 10 (C) animais/ha. Fonte: (SOUZA; ESPÍNDOLA, 2000)

Já, no consórcio...

Silagens de boa qualidade podem ser produzidas

• Nativo das 3 américas;• Tolerante a solos ácidos

com alta saturação de Al;• Erva perene, de

crescimento estolonífero rasteiro ou trepador;

• Em precipitações abaixo de 1.000 mm apresenta comportamento anual;

Calopogonium mucunoidescalopogônio

Calopogônio

• Tolerante ao sombreamento moderado;

• Alta resistência sob consorciação com gramíneas;

• Planta de ciclo rápido.

PMS (t ha-1) FBN (kg ha-1)3 – 5 250 – 350

Resultados de avaliações:

Aumento da produção e da qualidade da pastagem em sistemas orgânicos com solos

pobres

Efeitos sobre a produçãoMédias para as pastagens de Brachiaria decumbens e B. brizantha durante 3 anos.Adaptado de (EUCLIDES et al., 1998).

4,8 p.p.

Não se altera durante o ano

7,1 p.p. 2,2 p.p.

Centrosema molle; C. pubescenscentrosema• Planta herbácea, perene, de

raiz pivotante que se adapta a solos ácidos;

• Indicada para solos sujeitos a encharcamento;

• Pode ser usada em consórcio ou banco de proteínas;

• Boa aceitabilidade pelos animais

Centrosema

• Altamente tolerante ao sombreamento

PMS (t ha-1) FBN (kg ha-1)5 – 15 70 – 280

• Possui raiz pivotante, que lhe permite sobreviver a longos períodos de seca;

Valor baixo, comparado à outras leguminosas;Como banco de proteínas, deve ser

usada, principalmente no período seco;Em consórcio, transmitirá benefícios às gramíneas e será consumida quando a gramínea perder qualidade.

Boa fonte de minerais

O consórcio fornece mais minerais com

maior aproveitamento

Ex.: FósforoSe o animal ingerisse 10 kg de forragem

Consumo MS (kg)

Consumo MM (g)

Consumo P (g)

AproveitamentoP (g)

P 2,83 50,94 3,68 0,95

P + C 3,53 82,95 20,83 7,91

Stylosanthes spp., S. guianensis, S. macrocephala, S. capitataestilosantes• Originário das 3 Américas;• Planta de porte herbáceo-

subarbustivo, de crescimento ereto, semiprostrado ou prostrado;

• Maioria das espécies são perenes;

• Tolerantes a solos ácidos e arenosos;

Estilosantes• Baixa aceitabilidade

durante a época das chuvas;

• Sua aceitabilidade aumenta à medida que as gramíneas perdem qualidade

PMS (t ha-1) FBN (kg ha-1)5 – 20 90 – 120

Baixos teores de fatores antinutricionais -inibidores de protease-lecitinas-taninos-inibidores de alfa-amilase

Alta biodisponibilidade de minerais

Adaptado de (PACIULLO et al., 2003)

Mês Monocultura ConsórcioJaneiro – 2001 2.034 a 2.737 bMarço – 2001 1.543 a 2.426 bMaio – 2001 1.645 a 2.561 bOutubro – 2001 271 a 1.207 bDezembro – 2001 1.698 a 2.011 bJaneiro – 2002 1.697 a 2.007 b

Massa de forragem (kg/ha de matéria seca) de monocultura de capim-Braquiária e do consórcio com estilosantes Mineirão

VariávelProporção de leguminosa na pastagem (%)

24 34 45 52

TApF (folha dia-1) 0,042 b 0,051 a 0,055 a 0,057 a

Filocrono (dias) 30 a 23 b 21 b 20 b

TAlF (cm dia-1) 2,0 2,5 3,1 2,9

TAlC (cm dia-1) 0,01 b 0,027 ab 0,046 a 0,052 a

TSeF (cm dia-1) 0,174 0,167 0,245 0,170

NFV 4,7 4,8 4,8 5,1

DVF (dias) 129 99 88 104

CFF (cm) 16,87 17,92 15,63 17,54

CC (cm) 17,09 22,44 21,48 21,09

Lotação (UA/ha) 4,33 b 4,77 ab 4,94 ab 5,16 a

TApF - taxa de aparecimento de folhas; TAlF - taxa de alongamento foliar; TSeF - taxa de senescência foliar; NFV - nº de folhas vivas; DFV - duração de vida das folhas; CFF - comprimento final da folha; CC - comprimento final do colmo.

Adaptado de (MENEZES, 2012)

Efeito da proporção de estilosantes Mineirão na pastagem de capim-Xaraés

Menor filocrono

Maior lotação

(AROEIRA et al., 2005)

Nutriente Amendoim Forrageiro

Estilosantes Mineirão Feijão Guandu Feno de

Coast-crossMatéria Seca 82,2 76,7 49,8 47,1FDN 68,6 52,1 28,6 42,9Proteína Bruta 87,0 94,8 65,4 64,0

Fonte: Adaptado de (SILVA et al., 2010)

Digestibilidade de algumas leguminosas forrageiras comparadas ao feno de capim Coast-cross.

Em equinos:

A literatura é quase unânime em afirmar que o consórcio

gramínea + leguminosa não traz ganhos de produtividade em

sistemas de pastejo intensivo...

(BARBERO et al., 2010)

SEM DIFERENÇA ESTATÍSTICA

Coastcross com amendoim forrageiro

(PARIS et al., 2009)

Sem

dife

renç

a

Porém, faltam estudos de longo prazo. Estudos que apontem o

efeito das leguminosas sobre as propriedades químicas e físicas

dos solos e o consequente impacto econômico desses

efeitos.

(NASCIMENTO et al., 2003)

(NASCIMENTO et al., 2003)

Plantio de leguminosas em área degradada. Usada durante dez anos para o plantio de cana, feijão, mandioca, milho e gergelim em sistema de rotação, sem uso de corretivos ou de adubação.

Estudo de dois anos:

Impactos AmbientaisMenor emissão de gases de efeito estufa

Menor pressão sobre os ecossistemas naturais

Efeitos sobre a população da macrofauna do solo

Considerações Finais

A introdução de leguminosas nativas do Cerrado pode incrementar a produção animal Aumento da produção das pastagens Aumento do valor nutritivo da dieta Aumento da rentabilidade

O uso de leguminosas traz benefícios ambientais Quebra da monocultura Aumento da biodiversidade Redução do uso de insumos

Adubos químicos Suplementos alimentares

Considerações Finais

São necessários estudos de longo prazo: Qual consórcio mais eficiente? Qual o manejo ideal para cada consórcio? Qual leguminosa funciona melhor em

determinada região? Solo Micro-clima

Melhoramento genético: Produção de sementes Competitividade com as gramíneas

EQUIPES MULTIDISCIPLINARES

AgronomiaZootecniaVeterinária

BiologiaQuímica

Geografia...