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.

ii

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.

iv

OFEREÇO

Ao meu avô,

Nestor Vicente Calixto (in memoria).

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

6

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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29

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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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