80 results on '"Patricia Menezes Santos"'
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2. A Framework for Yield Gap Analysis in Pasture-Based Livestock Systems
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Mariely Lopes dos Santos, Patricia Menezes Santos, Luis Gustavo Barioni, Bruno Henrique Pereira, Santiago Vianna Cuadra, Diego Noleto Luz Pequeno, Fábio Ricardo Marin, and Lynn E. Sollenberger
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- 2022
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3. Impacto da época de semeadura na viabilidade econômica de dois sistemas soja-milho segunda safra em Mato Grosso
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Mariana Yumi Takahashi Kamoi, JULIO CESAR REIS, Patricia Menezes Santos, and Santiago Vianna Cuadra
- Published
- 2022
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4. Estimating productivity and nutritive value of Marandu palisadegrass using a proximal canopy reflectance sensor
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José Ricardo Macedo Pezzopane, Alberto Carlos de Campos Bernardi, Cristiam Bosi, Orlando Sengling, Willian Lucas Bonani, Henrique Bauab Brunetti, and Patricia Menezes Santos
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Agronomy and Crop Science - Abstract
In intensive livestock production systems, estimating forage production and its nutritive value can assist farmers in optimizing pasture management, stocking rate, and feed supplementation to animals. In this study, we aimed to use vegetation indices, determined using a proximal canopy reflectance sensor, to estimate the forage mass, crude protein content, and nitrogen in live forage of Marandu palisadegrass (Urochloa brizantha). Pasture canopy reflectance was measured at three wavelengths (670, 720, and 760 nm) using a Crop Circle device equipped with an ACS-430 sensor. Total forage mass, plant-part composition, leaf area index (LAI), and crude protein content were assessed during 14 growth cycles in a pasture under four management regimes, comprising different combinations of two N fertilization rates and two irrigation schedules. For each forage assessment, pasture canopy reflectance data were used to calculate the following vegetation indices: normalized difference vegetation index, normalized difference red edge, simple ratio index (SRI), modified simple ratio, and chlorophyll index. In addition, we also performed analyses of the linear and exponential regressions between vegetation indices and total forage mass, leaf + stem mass, leaf mass, LAI, crude protein content, and nitrogen in live forage. The best estimates were achieved for total forage mass, leaf + stem mass, leaf mass, and nitrogen in live forage using SRI (R2 values between 0.72 and 0.79). When estimating pasture productive variables (total forage mass, leaf + stem mass, leaf mass, and LAI) from SRI, the equations showed R2 values between 0.69 (leaf mass) and 0.74 (LAI) and relative errors ranging from 19% to 21%. For each of the water and nitrogen supply conditions evaluated, this index facilitated the monitoring of forage mass time series and nitrogen in live forage and the extraction of this nutrient by the pasture.
- Published
- 2022
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5. Descrição botânica de linhagens puras selecionadas de guandu Botanical description of selected pigeon-pea pure lines
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Milena Provazi, Lívia Haik Guedes de Camargo, Patricia Menezes Santos, and Rodolfo Godoy
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descrição botânica ,forage evaluation ,tropical forage legume ,avaliação de forrageira ,leguminosa forrageira tropical ,lcsh:Animal culture ,botanical description ,Cajanus cajan ,lcsh:SF1-1100 - Abstract
Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de realizar a descrição botânica de 11 linhagens de Cajanus cajan. Os principais descritores foram: hábito de crescimento, altura de plantas (cm), número de ramos, diâmetro do caule (mm), cor básica da flor, cor básica da vagem, cor das sementes, cor em volta do hilo das sementes, largura do hilo e forma das sementes. Os descritores utilizados mostraram-se suficientes para caracterizar as linhagens com características distintas, pelas quais podem ser facilmente identificadas.This work aimed to perform the morphologic characterization of eleven previously selected Cajanus cajan lines. The main descriptors were: plant height (cm), number of branches, stem diameter (mm), basic flower color, basic pod color, seed color, seed hilum color, hilum thickness, and seed shape. The descriptors used were sufficient to characterize the lines with distinct characteristics. Using these descriptors the lines may be easily identified.
- Published
- 2007
6. Características morfogenéticas e taxa de acúmulo de forragem do capim-Mombaça submetido a três intervalos de pastejo Morphogenetic characteristics and net herbage accumulation rate of Mombaçagrass under three grazing intervals
- Author
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Patricia Menezes Santos, Marco Antonio Alvares Balsalobre, and Moacyr Corsi
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senescence rate ,taxa de alongamento ,perfilhamento ,tillering ,lcsh:Animal culture ,taxa de senescência ,Panicum maximum ,elongation rate ,lcsh:SF1-1100 - Abstract
O objetivo deste trabalho foi avaliar características morfogenéticas e taxa de acúmulo de forragem em pastos de capim-Mombaça submetidos a três intervalos de pastejo (28, 38 e 48 dias) entre outubro de 1995 e setembro de 1996. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com arranjo em parcelas subdivididas no tempo. Foram avaliadas as taxas de alongamento e senescência foliar, a taxa de alongamento das hastes, a densidade populacional de perfilhos e a altura do pasto. Essas informações permitiram estimar a taxa de acúmulo líquido de matéria seca. A taxa de alongamento de hastes e folhas seguiu comportamento estacional, sendo mais elevada nos meses de maior temperatura e precipitação. A taxa de senescência foliar foi maior com 48 dias de intervalo de pastejo e praticamente nula entre maio e setembro. O cultivar Mombaça deve ser pastejado com, aproximadamente, 28 dias no período de outubro a maio e 48 dias entre maio e setembro. O manejo do capim-Mombaça não pode ser orientado apenas pelos valores de taxa de acúmulo de matéria seca, sendo necessários estudos sobre as perdas de pastejo e os efeitos da presença das hastes na eficiência de pastejo, consumo e qualidade de forragem, a fim de se determinar melhor o manejo deste capim.The aim of this study was to evaluate morphogenetic characteristics and net herbage accumulation rate in Mombaçagrass pastures under three grazing intervals (28, 38 and 48 days) from October 1995 to September 1996. Trials were set in a split plot randomized block experimental design, with grazing intervals as main plots and periods as subplots. Leaf and stem elongation rates, leaf senescence rate, tiller density and pasture height were evaluated. Net herbage accumulation rate was estimated using tissue turnover data. Leaf and stem elongation rates were higher during the summer and early autumn. Leaf senescence rate was higher on the 48 days grazing interval treatment. There was almost no leaf senescence from May to September. Grazing intervals for Mombaçagrass should be around 28 days from October to May (late spring to early autumn) and 48 days from May to September (late autumn to winter). Mombaça grass management should not be based just on net herbage accumulation rates. Grazing losses due to poor management and excessive stem production which reduces the grazing efficiency, animal intake and forage quality are factors that must be taken into account to improve Mombaçagrass management.
- Published
- 2004
7. Morphogenetic characteristics and management of Tanzania grass Características morfogenéticas e manejo de capim-tanzânia
- Author
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Patricia Menezes Santos, Marco Antônio Alvares Balsalobre, and Moacyr Corsi
- Subjects
senescence ,sistema de pastejo ,elongation ,alongamento ,leaves ,lcsh:Agriculture (General) ,folha ,lcsh:S1-972 ,senescência ,grazing systems - Abstract
The objective of this work was to evaluate the effect of grazing interval and period of evaluation over tissue turnover in Tanzania grass pastures (Panicum maximum cv. Tanzania) and to ascertain if herbage accumulation rate can be used as a criterion to establish a defoliation schedule for this grass in Southeast of Brazil. A randomized block design with a split-plot arrangement was used. The effect of three grazing intervals was evaluated within seven periods between October 1995 and September 1996. Responses monitored were leaf and stem elongation rates, leaf senescence rate, stem length, and tiller density. Net herbage accumulation rate was calculated using tissue turnover data. The grazing intervals for Tanzania grass should be around 38 days between October and April (spring and early autumn) and 28 days during the reproductive phase of the grass (April/May). Between May and September (late autumn and winter), grazing interval should be around 48 days. Herbage accumulation rate is not a good criterion to establish defoliation time for Tanzania grass. Studies on the effects of stem production in grazing efficiency, animal intake and forage quality are needed to improve Tanzania grass management.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do intervalo entre pastejos e do período de avaliação sobre algumas características morfogenéticas do capim-tanzânia (Panicum maximum cv. Tanzânia) e verificar se o manejo desse capim pode ser baseado na taxa de acúmulo de matéria seca na região Sudeste do Brasil. Foi utilizado um delineamento de blocos completos ao acaso com parcelas subdivididas no tempo. Foi avaliado o efeito de três intervalos entre pastejos e de sete períodos de avaliação entre outubro de 1995 e setembro de 1996 sobre: taxa de alongamento foliar e dos colmos, taxa de senescência foliar, altura dos colmos e densidade populacional de perfilhos. Essas informações permitiram determinar a taxa líquida de acúmulo de matéria seca. O capim-tanzânia deve ser pastejado com cerca de 38 dias no período de outubro a abril, com 28 dias na fase reprodutiva (abril/maio) e com aproximadamente 48 dias entre maio e setembro. O intervalo entre pastejos do capim-tanzânia não deve ser estabelecido apenas com base na taxa de acúmulo de matéria seca. São necessários estudos sobre as interações entre produção de hastes e eficiência de pastejo, consumo e qualidade de forragem, a fim de se determinar melhor o manejo desse capim.
- Published
- 2003
8. Initial Development of Tree Species in Silvopastoral System in Southern Brazil Desenvolvimento Inicial de Espécies Florestais em Sistema Silvipastoril na Região Sudeste
- Author
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Maria Luiza Franceschi Nicodemo, Vanderley Porfirio-da-Silva, Patricia Menezes Santos, Marcela de Melo Brandão Vinholis, Alfredo Ribeiro de Freitas, and Gregory Caputti
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pecuária ,lcsh:SD1-669.5 ,madeira ,lcsh:Forestry ,Arborização de pastagens - Abstract
The selection of adapted tree species is fundamental for the success of silvopastoral systems. The present study aimed to evaluate the initial development of native trees seedlings planted on pastureland chosen by their economic value and nitrogen retrieval. The seedlings were planted in strips containing three lines. Between each strip there was an area of 15 m with pasture. From the measurements of tree height, diameter at the base, damage by insects or by diseases, it was reported the best performances for canafístula (Peltophorum dubium), pau-jacaré (Piptadenia gonoacantha), mutambo (Guazuma ulmifolia) and capixingui (Croton floribundus). Ipê-felpudo (Zeyheria tuberculosa) showed the worst performance of all under the conditions evaluated. Survival rate in eleven months for pau-jacaré was under 50%.A seleção de espécies florestais adequadas é de fundamental importância para o sucesso dos sistemas silvipastoris. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento inicial de espécies florestais nativas escolhidas pelo valor econômico e aporte de nitrogênio, plantadas em pastagem. Mudas foram plantadas em faixas com três linhas de árvores. As áreas de 15 m entre as faixas de árvores eram ocupadas por pastagem. A partir da avaliação de crescimento em altura, em diâmetro da base, danos por insetos ou por doenças, registrou-se melhor desempenho inicial de canafístula (Peltophorum dubium), pau-jacaré (Piptadenia gonoacantha), mutambo (Guazuma ulmifolia) e capixingui (Croton floribundus). O ipê-felpudo (Zeyheria tuberculosa) teve o pior desempenho nas condições estudadas. A taxa de sobrevivência em onze meses do pau-jacaré foi inferior a 50%. doi: 10.4336/2009.pfb.60.89
- Published
- 2010
9. A study of characteristics of Panicum maximum (Jacq.) cvs. Tanzânia e Mombaça to establish treir management
- Author
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Patricia Menezes Santos and Moacyr Corsi
- Abstract
Nos últimos anos, têm sido lançados vários cultivares de Panicum maximum, porém pouco se sabe, ainda, a respeito de suas exigências quanto ao manejo. O presente trabalho teve por objetivo avaliar algumas características dos cultivares Tanzânia e Mombaça, submetidos a três intervalos entre pastejos ao longo de um ano. Os experimentos foram conduzido em área do Departamento de Zootecnia da ESALQ-USP (22°42'30"S e 47°38'30"W), no período de outubro de 1995 a outubro de 1996. O delineamento experimental foi de blocos completos ao acaso com parcelas subdivididas no tempo. Havia sete repetições para cada tratamento. Para cada cultivar, foi testado o efeito de três intervalos entre pastejos (28, 38 e 48 dias) e de sete períodos (14/11/1995 a 31/12/1995, 1/1/1996 a 17/2/1996, 18/2/1996 a 5/4/1996, 6/4/1996 a 23/5/1996, 24/5/1996 a 10/7/1996, 11/7/1996 a 27/8/1996 e 28/8/1996 a 14/9/1996). A análise de variância foi aplicada aos efeitos dos intervalos entre pastejos, dos períodos do ano e da interação entre os dois. As médias foram comparadas pelo teste t. O resíduo pós pastejo foi em média 2.300 kg/ha para o Mombaça e l.900 kg/ha para o Tanzânia. As adubações se repetiram sempre após a saída dos animais. Todas as parcelas receberam 400 kg/ha de nitrogênio na forma de uréia durante o verão, divididos em 6, 5 e 4 aplicações para 28, 38 e 48 dias de intervalo entre pastejos, respectivamente. Avaliaram-se as seguintes características: taxa de alongamento foliar, taxa de alongamento das hastes, taxa de senescência, número de folhas vivas por perfilho, comprimento total de folhas verdes por perfilho, comprimento das hastes, densidade populacional de perfilhos, altura do pasto e relação folha:haste da forragem. Essas informações permitiram determinar a taxa líquida de acúmulo de matéria seca, expressa como porcentagem da máxima taxa de acúmulo total. Os resultados do presente experimento indicam que o Mombaça deve ser pastejado com menos de 28 dias de intervalo no período de novembro a maio e com mais de 48 dias entre maio e setembro. Já o Tanzânia deve ser pastejado com menos de 38 dias entre novembro e abril, com menos de 28 durante a fase reprodutiva e com mais de 48 entre maio e setembro. A extensão dos períodos de descanso pode reduzir a eficiência do sistema, porém ainda continuará havendo acúmulo líquido de forragem. Esta verificação importa, sobretudo, aos sistemas de manejo menos intensivos, onde o controle do intervalo entre pastejos é menos rigoroso. São necessários mais estudos sobre a interação entre: altura das plantas na pastagem e perdas físicas de forragem; altura das hastes e comportamento de pastejo dos animais; relação folha:haste e valor alimentar da forragem, levando-se em consideração a pressão de pastejo e o resíduo pós-pastejo. O uso do filocrono no manejo de pastagens ainda apresenta muitas limitações, principalmente devido à variabilidade na população de perfilhos que constituem o pasto. Sugere-se determinar qual a categoria de perfilhos responsável pela maior parte da produção e basear o manejo no comportamento desta. Two experiments were made in Piracicaba-SP-Brazil (22°42'30"S and 47°38'30"W), between 1995 and 1996, to evaluate the effects ofthree grazing intervals (28,38 and 48 days) within seven periods of time (11/14/1995 to 12/31/1995, 1/1/1996 to 2/17/1996, 2/18/1996 to 4/5/1996, 4/6/1996 to 5/23/1996, 5/24/1996 to 7/10/1996, 11/7/1996 to 8/27/1996 and 8/28/1996 to 9/14/1996) on some characteristics of Panicum maximum cvs. Tanzânia and Mombaça. The trials were assigned in a split plot experimental design, with harvesting intervals as main plots and periods as subplots. Mean residual herbage was 2.300 kg/ha for Mombaça and 1.900 kg/ha for Tanzânia. All plots received 400 kg/ha of N during the summer. Leaf elongation rate, stem elongation rate, senescence rate, net herbage accumulation rate, number of live leaves per tiller, leaves length, stem length, tillers population density, pasture height and leaf: stem ratio were determined. It was concluded that grazing intervals for Mombaça should be less than 28 days between November and May (late spring, summer and early autumn) and more than 48 days between May and September (late autumn and winter). Grazing intervals for Tanzânia should be shorter than 38 days between November and April (late spring and summer), shorter than 28 days during reproductive stage (autumn) and longer than 48 days between May and September (winter). Extended grazing intervals will decrease efficiency, but there will still be forage accumulation. This information is important for systems where the control over harvesting intervals is not very rigorous. More information is necessary about: the effects of pasture height on losses; the effects of stem height on animals behaviour; and the effects of leaf. stem ratio on herbage quality. The use of phyllochron on pasture management has many limitations, due to tillers variability. It is suggested that another group of experiments be done to determine the class of tiller responsible for most of the production and use their behaviour to establish the management.
- Published
- 1997
10. Tecnologias móveis: como podem contribuir para o manejo de pastagens?
- Author
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BERNARDI, A. C. de C., SANTOS, P. M., PEZZOPANE, J. R. M., GARCIA, A. R., BARIONI JUNIOR, W., MEDEIROS, S. R. de, SANTOS, S. A., ALBERTO CARLOS DE CAMPOS BERNARDI, CPPSE, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, JOSE RICARDO MACEDO PEZZOPANE, CPPSE, ALEXANDRE ROSSETTO GARCIA, CPPSE, WALDOMIRO BARIONI JUNIOR, CPPSE, SERGIO RAPOSO DE MEDEIROS, CPPSE, and SANDRA APARECIDA SANTOS, CPAP.
- Subjects
Tecnologia disruptiva ,IoT ,Pastagens ,Impressão 3D ,Inteligência artificial ,Cadeia Produtiva ,Ganho de produtividade ,Sensores biométricos ,Manejo de pastagens ,Big data ,VANTs ,Manejo de animais ,Realidade aumentada ,Internet das coisas ,Pecuária digital ,Tecnologia blockchain ,Pecuária de precisão ,Veículo aéreo não tripulado ,Robôs - Abstract
As projeções do MAPA para 2030/31 (Brasil, 2021) indicam que a produção de grãos deverá aumentar 27,1%, com média de crescimento de 1,6% ao ano. Made available in DSpace on 2022-10-21T13:08:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TecnologiasMoveisPodem.pdf: 11857015 bytes, checksum: 377cbbf102d5d366f83a9332fb07f13c (MD5) Previous issue date: 2022
- Published
- 2022
11. Influence of nitrogen sources on the initial development of the pigeon pea
- Author
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Everton Lemos Cirino Silva, Patricia Menezes Santos, Flávia Maria de Andrade Gimenes, Rodolfo Godoy, and Tsai Siu Mui
- Abstract
O projeto foi desenvolvido na Embrapa Pecuária Sudeste (São Carlos/SP) e dividido em duas etapas. A primeira etapa consistiu em um experimento em campo, onde avaliou-se a influência da inoculação com rizóbios específicos, não específicos e fertilização nitrogenada no desenvolvimento inicial de duas linhagens de guandu. Os tratamentos foram representados por inoculação de sementes com estirpes de Bradyrhizobium SEMIA 6156, recomendada para guandu; estirpes de Bradyrhizobium SEMIA 5079 5080, recomendada para cultura da soja; fertilização nitrogenada na dose de 50 kg.ha-1 N; e tratamento testemunha, aplicados na linhagem g6-95 e cultivar BRS Mandarim. As plantas foram colhidas aos 40 dias após emergência, e avaliadas quanto aos parâmetros de crescimento e acúmulo de N na parte aérea. A segunda etapa foi representada por um experimento em casa de vegetação, com objetivo de avaliar as características relacionadas ao desenvolvimento vegetativo de duas linhagens de guandu sob influência de inoculação com rizóbios específicos, não específicos e doses de adubação nitrogenada combinadas ou não com a inoculação, e seus efeitos sobre a abundância de micro-organismos rizosféricos. Os tratamentos consistiram em duas linhagens de guandu, inoculadas com estirpes SEMIA 6156; estirpes SEMIA 5079 5080; doses de 10 kg.ha-1 N combinadas aos inoculantes; fertilização nitrogenada na dose de 50 kg.ha-1 N; e tratamento testemunha. As plantas foram avaliadas aos 90 dias após emergência, e avaliadas quanto aos parâmetros de crescimento e nodulação. Os resultados demonstraram que não houve diferença entre as linhagens e estirpes avaliadas, indicando as plantas inoculadas com SEMIA 5079 5080, produzem tanto quanto as plantas inoculadas com rizóbio específico, e em condições de campo produzem o equivalente àquelas adubadas com fertilizante nitrogenado. O uso de 10 kg.ha-1 N nas plantas inoculadas possibilitou maior produção de massa seca e melhorou os teores de N da parte aérea. A cultivar BRS Mandarim, apresentou maior nodulação que a linhagem g6-95, no entanto se mostrou menos eficiente na absorção de N, o que pode estar relacionado aos diferentes padrões de exsudação radicular e interações com microbiota do solo rizosférico. No geral, o guandu apresentou baixa especificidade, resultando em índices de eficiência simbiótica elevada mesmo em solos sem inoculação. The project was developed at Embrapa South-East Cattle Research Center (São Carlos, SP, Brazil) and divided into two experiments. The first experiment consisted of a field experiment, where the influence of inoculation with specific and non-specific rhizobia and nitrogen fertilization on the initial development of two pigeonpea lines was evaluated. The treatments were represented by seed inoculation with Bradyrhizobium strains SEMIA 6156, recommended for pigeon pea; Bradyrhizobium strains SEMIA 5079 5080, recommended for soybean cultivation; nitrogen fertilization at a rate of 50 kg.ha-1 of N; and control treatment, applied to line g6-95 and BRS Mandarim. The plants were harvested 40 days after emergence and evaluated for growth parameters and shoot N accumulation. The second experiment was conducted in a greenhouse, with the objective of evaluating the characteristics related to the vegetative development of two pigeon pea lines under the influence of inoculation with specific and non-specific rhizobia, and nitrogen fertilization rates combined or not with inoculation and its effects on the abundance of rhizospheric microorganisms. The treatments consisted of two pigeon pea lines, inoculated with Bradyrhizobium strains SEMIA 6156; Bradyrhizobium strains SEMIA 5079 5080; nitrogen fertilization at a rate of 10 kg.ha-1 N combined with inoculants; nitrogen fertilization at a rate of 50 kg.ha-1 of N; and control treatment. The plants were evaluated 90 days after emergence and evaluated for growth and nodulation parameters. The results showed that there was no difference between the tested lines and strains evaluated, indicating that plants inoculated with SEMIA 5079 5080 produce as much as plants inoculated with specific rhizobia, and under field conditions they produce the equivalent of those fertilized with nitrogen fertilizer. The use of 10 kg.ha-1 of N in the inoculated plants allowed increase of production of dry mass and better levels of N in the shoot. The BRS Mandarim showed higher nodulation than line g6-95, but was less efficient in N uptake, which may be related to different patterns of root exudation and interactions with the rhizospheric soil organisms. In general, pigeonpea had low specificity, resulting in high rates of symbiotic efficiency even in soils without inoculation.
- Published
- 2021
12. Parameterization of the APSIM-Tropical Pasture model to simulate the growth of Megathyrsus maximus cv. Mombaça guineagrass
- Author
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Tiberio Sousa Feitosa, Patricia Menezes Santos, Pedro Gomes da Cruz, and Fernando Campos Mendonça
- Abstract
Modelos mecanísticos de simulação de crescimento podem auxiliar na síntese e aplicação de conhecimento, bem como ferramentas de tomada de decisão em sistemas agrícolas tropicais. O APSIM-Tropical Pasture é um modelo mecanístico de simulação de crescimento de pastagens tropicais e que pode ser utilizado como uma ferramenta eficiente para descrever os processos em pastagens tropicais. Contudo, ainda é necessário avaliar o modelo para outras espécies tropicais, como a Megathyrsus maximus e em condições subótimas, por meio de estudos de calibração e teste do modelo em condições de estresse severo de N. Assim será possível melhorar a performance do modelo na estimativa de crescimento de forrageiras tropicais em uma ampla faixa de condições ambientais. Objetivou-se com esse estudo calibrar e testar o modelo APSIM-Tropical Pasture para simulação do crescimento e produtividade de Megathyrsus maximus cv. Mombaça sob diferentes condições de disponibilidade hídrica e suprimento de N. Na calibração foram utilizados dados de experimentos de campo com capim-mombaça conduzidos em São Carlos/SP, manejado sob corte em condição irrigada e em sequeiro. Foram realizadas colheitas de massa de forragem (acima de 30 cm) e de massa de resíduo (abaixo de 30 cm até o nível do solo), em quatro frequências de corte (250, 500, 750 e 1000 graus-dia), totalizando 19 ciclos de rebrotação (2010-2012). Para a validação do modelo, foram utilizados dois experimentos independentes, um conduzido entre 2015 e 2016 em Lavras/MG e outro em Sinop/MT, cada um com 11 ciclos. Nesses experimentos, as colheitas de massa de forragem foram feitas acima e abaixo do resíduo (40 cm do nível do solo) com uma frequência de corte de 28 (verão) e 42 (inverno) dias. A avaliação de desempenho do modelo foi realizada por meio dos coeficientes de determinação, índice de concordância (d), índice de eficiência Nash-Sutcliffe (NSE), erro médio (EM), erro absoluto médio (EAM) e raiz do quadrado médio do erro (RQME). Para melhoria na estimativa do crescimento de capim-mombaça foram feitos ajustes na Tb (temperatura basal), foi ajustada de 8,9°C para 10,8°C para o capim-mombaça. O valor de coeficiente de extinção de luz (k) foi ajustado de 0,65 para 0,62 e a área foliar padrão (AFE) padrão de 0,02 para 0,021 m2 g-1. A eficiência de uso da radiação (RUE) para planta inteira de 1,44 g MJ-1 para 1,78 g MJ-1. O modelo apresentou uma boa performance na simulação de massa de forragem viva após teste (R2= 0,64 a 0,93, d= 0,88 a 0,97 e NSE= 0,61 a 0,91, EM= -132,85 a -7,43 g m-2, EMA= 33,29 a 148,29 g m-2 e RQME= 69,56 a 179,29 g m-2), comprovando a capacidade de modelo em simular o crescimento do capim-mombaça manejado sob corte em condição irrigada ou não-irrigado, com ou sem adubação nitrogenada e em diferentes climas e biomas brasileiros. O modelo ainda necessita de melhorias na simulação da partição de fotoassimilados, ao efeito de diferentes doses de N no crescimento da pastagem e da área foliar específica. Mechanistic models of growth simulation can assist in the synthesis and application of knowledge, and decision-making tools in tropical agricultural systems. APSIM-Tropical Pasture is a generic model of growth simulation of Tropical Pastures, which can be used as an efficient tool to describe the processes in Tropical Pasture agroecosystems. However, it is still necessary to evaluate the model for other tropical species, such as Megathyrsus maximus and in suboptimal conditions, through calibration studies and testing the model under severe N stress conditions. Making it to improve the performance of the model in estimation of growth of tropical forages in a wide range of environmental conditions. The objective of this study was to calibrate and test the APSIM-Tropical Pasture model to simulate the growth and productivity of Megathyrsus maximus cv. Mombaça guineagrass under different conditions of water availability and nitrogen supply. For calibration, were used data from field experiments with Mombaça guineagrass managed under cut-and-carry management in irrigated and rainfed conditions, conducted in São Carlos/SP. Herbage (above 30 cm) and stubble mass (below 30 cm to ground level) were collected at four cutting frequencies (250, 500, 750 e 1000 degree-days), totaling 19 regrowth cycles (2010-2012). Two independent data sets were used to validate the model, collected from experiments carried out in Lavras/MG and Sinop/MT (11 cycles each). In these experiments, the collecting of herbage (above 40 cm) and stubble (below 40 cm from ground level) had a cutting frequency of 28 (summer) and 42 (winter) days, carried out between 2015 and 2016). To assess the performance model were used: coefficient of determination (R2), agreement index (d), Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), Mean error (ME), Mean absolute error (MAE) and Root mean square error (RMSE). To improve the estimate of APSIM-Tropical Pasture in simulating the growth of Mombaça guineagrass, adjustments were made in Tb (base temperature) from 8,9°C to 10,8°C. The light extinction coefficient (k) was adjusted from 0,65 to 0,62 and the standard leaf area (AFE) from 0,02 para 0,021 m2 g-1. The Radiation Use Efficiency (RUE) for the whole plant was adjusted from 1,44 g MJ-1 para 1,78 g MJ-1. The model presented good performance in the simulation of live forage mass after testing (R2= 0,64 a 0,93, d= 0,88 a 0,97 e NSE= 0,61 a 0,91, EM= -132,85 a -7,43 g m-2, EMA= 33,29 a 148,29 g m-2 e RQME= 69,56 a 179,29 g m-2), proving the simulation capacity of the model for different evaluated scenarios. The APSIM-Tropical Pasture model proved to be efficient in simulating the growth of Mombaça guineagrass managed by cutting, irrigated or rainfed, with or without nitrogen fertilization and in different Brazilian climates and biomes. Despite this, improvements are still needed in the simulation of the photoassimilated partition, the effect of different doses of N on pasture growth, and the simulation of the specific leaf area.
- Published
- 2021
13. APSIM - Tropical Pasture, parametrização para produção de biomassa, competição por água e luz em um sistema silvipastoril com B. brizantha cv. Piatã e E. urograndis
- Author
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Lucas Fillietaz Balcão, Patricia Menezes Santos, José Ricardo Macedo Pezzopane, Mariana Pares Andreucci, and Paulo Cesar Sentelhas
- Abstract
The SSP are characterised by associating trees with herbaceous forages in the same area with the presence of animals. In general, the prognosis about productivity is correlated with meteorological variables, such as air temperature and precipitation. To estimate the productive capacity of agricultural systems, mathematical modelling can be used. The present work aims to parameterise the APSIM model (Agricultural Production Systems sIMulator) to estimate the production of forage biomass in a SSP, as well as the competition for light and water. In the first stage, a field experiment was carried out in a silvopastoral system, where microclimate data were collected, of forage production and soil moisture. The experimental design was completely randomised with repeated measures over time. Forage production was analysed in relation to microclimate variables. A multiple factor analysis (AFM) was performed to verify which micro- meteorological variables have a greater participation in the variability of the results. Based on this information, the APSIM model was parameterized in relation to the growth of forage plants. To evaluate the efficiency of the model, multiple linear regression analyses and coefficient of determination (R2), Nash-Sutclif Efficience (NSE), mean error (EM) and mean absolute error (EAM) were used. The APSIM-Slurp model simulated well the light interception (R2 = 0.64 NSE = 0.60). APSIM-Tropical Pasture model showed a good performance to simulate pasture biomass (R2 = 0.90 NSE = 0.72), leaf (R2 = 0.82 NSE = 0.44), stem (R2 = 0.82 NSE = 0.75) and an acceptable performance for pasture leaf area index (R2 = 0.76 NSE = 0.58). Os SSP se caracterizam por associar árvores com forrageiras herbáceas numa mesma área com a presença de animais. Em geral, o prognóstico sobre a produtividade possui correlação com variáveis meteorológicas, como temperatura do ar e precipitação. Para estimar a capacidade produtiva dos sistemas agrícolas, pode ser utilizada a modelagem matemática. O presente trabalho teve como objetivo parametrizar o modelo APSIM (Agricultural Production Systems sIMulator) para estimar a produção de biomassa forrageira em SSP, bem como a competição por luz e água. Na primeira etapa foi realizado um experimento à campo em um sistema silvipastoril, onde foram coletados dados microclimáticos, produção de forragem e umidade do solo. O desenho experimental foi completamente casualizado com medidas repetidas no tempo. As variáveis relacionadas à produção de forragem foram tratadas como respostas às variáveis microclimáticas. Uma análise de fatores múltiplos (AFM) foi realizada para verificar quais variáveis micrometeorológicas tem maior participação na variabilidade dos resultados. Com base nessas informações foi realizada a parametrização do modelo APSIM - Tropical Pasture com relação ao crescimento das plantas forrageiras. Para avaliar a eficiência do modelo foram utilizadas análises de regressão linear múltipla e coeficiente de determinação (R2), Nash-Sutclif Efficience (NSE), erro médio (EM) e erro médio absoluto (EMA). Após a calibração do modelo as simulações se mostraram satisfatórias, indicando que o modelo teve boa performance em simular o crescimento da pastagem e seus componentes morfológicos sob sistema silvipastoril. O modelo APSIM-Slurp simulou bem a interceptação de luz (R2 = 0,64 NSE = 0,60). O modelo APSIM-Tropical Pasture apresentou um bom desempenho para simular a biomassa da pastagem (R2 = 0,90 NSE = 0,72), folha (R2 = 0,82 NSE = 0,44), colmo (R2 = 0,82 NSE = 0,75) e um desempenho aceitável para índice de área foliar da pastagem (R2 = 0,76 NSE = 0,58).
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- 2021
14. Respostas produtivas de acessos de Paspalum spp. ao sombreamento artificial
- Author
-
Flavia Coradini, Cristiana de Gaspari Pezzopane, João Vitélio de Lima Fiorin, José Ricardo Macedo Pezzopane, Pedro Cruz, Arthur Galleti Lima, Patrícia Menezes Santos, Ary Simonetti, Cristiam Bosi, FLAVIA CORADINI, UNICASTELO, ARTHUR GALLETI LIMA, UNESP, JOÃO VITÉLIO DE LIMA FIORIN, UNIARA, ARY SIMONETTI, UNICEP, CRISTIANA DE GASPARI PEZZOPANE, UNICEP, PEDRO GOMES DA CRUZ, EMBRAPA RONDÔNIA, CRISTIAM BOSI, CNPQ, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, and JOSE RICARDO MACEDO PEZZOPANE, CPPSE.
- Subjects
Área Foliar ,Radiação fotossinteticamente ativa ,Forragem ,General Medicine ,Biomassa - Abstract
O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos do sombreamento em parâmetros de crescimento e produção de catorze acessos de Paspalum spp.. Os acessos foram conduzidos em vasos irrigados e adubados sob quatro níveis de sombreamento artificial (0%, 45%, 59% e 76%), utilizando-se telas de polipropileno, durante três ciclos de crescimento, em São Carlos, SP, Brasil. Foram avaliados o número de perfilhos por vaso, altura do perfilho médio de cada planta, área foliar, área foliar específica e biomassa da parte aérea. Foi realizada uma análise de componentes principais para a associação dos regimes de sombreamento e das características morfológicas e produtivas dos acessos. Os dados de biomassa da parte aérea foram comparados pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Os resultados obtidos mostraram que o sombreamento proporcionou alterações nas características morfológicas (perfilhamento, altura e área foliar) e na biomassa da parte aérea dos acessos avaliados. Dos catorze acessos estudados, sete apresentaram regressão quadrática significativa entre o nível de sombreamento e a biomassa da parte aérea. Para programas de melhoramento, quando se objetiva produzir materiais mais adaptados ao ambiente sombreado, se destacam Paspalum malacophyllum BGP-293, P. urvillei x P. dilatatum BGP-238, P. regnellii BGP-258 e P. dilatatum BGP-234 e que devem ser avaliados sob sombreamento natural para confirmar seu potencial de utilização em sistemas silvipastoris. Made available in DSpace on 2021-12-01T13:00:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RespostasProdutivasAcessos.pdf: 545515 bytes, checksum: 418a939847a77cd70bc56fa342d21b98 (MD5) Previous issue date: 2021
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- 2021
15. Scientific Collaboration in a Multidisciplinary Organization Revealed by Network Science
- Author
-
Ivan Bergier, Patrícia Menezes Santos, Andréia Hansen Oster, IVAN BERGIER TAVARES DE LIMA, CPAP, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, and ANDREIA HANSEN OSTER, CNPUV.
- Subjects
Knowledge management ,General Computer Science ,Computer Networks and Communications ,business.industry ,Corporate governance ,Control (management) ,Business organization ,Digital transformation ,Network science ,Inovação ,Degree distribution ,Computer Graphics and Computer-Aided Design ,Human capital ,Computer Science Applications ,Innovation adoption ,Computational Theory and Mathematics ,Artificial Intelligence ,Multidisciplinary approach ,Controle Integrado ,Product (category theory) ,business - Abstract
Multidisciplinary scientific organizations have sought to face the challenges of digital transformation through new govern-ance models that optimize network collaboration and innovation. We studied the collaboration network from the long-term coauthoring system of a Brazilian multidisciplinary organization (Embrapa). The study shows that nodes degree distribution of the network is scale free and degree correlation analysis suggests a disassortative regime from competition and minimal but sufficient control that emerges as a hub-and-spoke pattern. The jobs of controller and researcher are twice as many occupied by males, except for the jobs of analyst, who act like network gatekeeper. With the largest number of individuals in productunits, the southern region of the country is more likely to form clusters. Alternatively, hubs in thematic and ecoregionalunits in the Midwest have greater gravitational attraction, positioning themselves in the inner core of the giant component. The optimization of innovation by the organization should combine greater individual autonomy through improved human capital, with a universal labeling of units as, for instance, centers of innovation. Made available in DSpace on 2021-06-15T02:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bergier2020-Article-ScientificCollaborationInAMult.pdf: 1848720 bytes, checksum: 85cabc2e7d621df4c5674f91f53eb0c5 (MD5) Previous issue date: 2021
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16. Climate risk and seasonal forage production of Marandu palisadegrass in Brazil
- Author
-
Patrícia Menezes Santos, José Ricardo Macedo Pezzopane, Pórtya Piscitelli Cavalcanti, Carlos Tadeu dos Santos Dias, Henrique B. Brunetti, HENRIQUE B. BRUNETTI, USP-ESALQ, PÓRTYA P. CAVALCANTI, USP-ESALQ, CARLOS TADEU S. DIAS, USP-ESALQ, JOSE RICARDO MACEDO PEZZOPANE, CPPSE, and PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE.
- Subjects
forage production model ,Index (economics) ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Climate ,Science ,Forage ,Brachiaria ,climate risk ,Disease cluster ,01 natural sciences ,medicine ,0105 earth and related environmental sciences ,Multidisciplinary ,biology ,Climate risk ,Brachiaria brizantha ,SAZONALIDADE ,04 agricultural and veterinary sciences ,Seasonality ,biology.organism_classification ,medicine.disease ,Droughts ,Agronomy ,Soil water ,040103 agronomy & agriculture ,0401 agriculture, forestry, and fisheries ,Environmental science ,Seasons ,seasonality of production ,Brazil - Abstract
This study aimed to characterize Brachiaria brizantha cv. Marandu seasonal production (seasonality) and its variation (climate risk) yearlong throughout Brazil. Data from weather stations in Brazil (1963-2009), were associated with an empirical herbage accumulation rate (HAR; kg DM ha-1 day-1) model which considers growing degree-days adjusted by a drought attenuation index. Simulations were performed under 20, 40, 60 and 100 mm of soil water holding capacities (SWHCs). HAR?s means and standard deviations were calculated for the seasons of the year. Thereafter, cluster analysis and calculations were performed to gather similar weather stations and characterize seasonality and climate risk indexes. Cluster analysis resulted in four Groups per SWHC. The north of Brazil (Group 1) presented the lowest seasonality and climate risk indexes and low need for precautions. In the middle west (Group 2), the seasonality index ranged from medium-high to high. Winter and Summer presented the lowest and highest production, respectively. In the south of Brazil, some regions in the southeast and northeast (Group 3), Winter presented the lowest production and highest climate risk index, probably due to low temperatures. The northeast (Group 4) presented a seasonality index that ranged from medium-high to very high and low productions. Made available in DSpace on 2020-11-17T09:14:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClimateRiskSeasonal.pdf: 835760 bytes, checksum: 10e57d5d53ff3bc4cccb0968db09d409 (MD5) Previous issue date: 2020
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- 2020
17. Partição de biomassa em Panicum maximum: mecanismos fundamentais e predição utilizando o modelo CROPGRO Perennial Forage Model
- Author
-
Henrique Bauab Brunetti, Patricia Menezes Santos, Luis Gustavo Barioni, and Carlos Augusto de Miranda Gomide
- Subjects
geography ,Developmental stage ,geography.geographical_feature_category ,Agronomy ,Perennial plant ,Stem elongation ,Forage ,Biomass partitioning ,Biology ,Grassland ,Photosynthate partitioning - Abstract
In pasture-based livestock systems, biomass partitioning affects the quality of forage offered to animals and the subsequent regrowth cycles. The objectives of this study were (i) to investigate the effects of the R/ FR ratio and of the developmental stage on stem elongation of guineagrass tillers, (ii) to investigate the effects of stem elongation on the tillers\' leaf appearance and elongation and (iii) to investigate and improve the ability of the CROPGRO Perennial Forage Model to simulate growth and biomass partitioning of guineagrass. For the objectives (i) and (ii), tiller-level data were collected in an irrigated Panicum maximum cv. Mombaça field evaluated during two vegetative cycles (summers 1 and 2) and one reproductive cycle (autumn). The R/FR ratio data was acquired with the aid of an Ocean Optics USB2000+ spectrometer. For each regrowth cycle, two to five times per week from 10 to 11h, five to ten measurements beneath the sward were recorded for each sample. For measurement of the true stem and pseudostem lengths, 10-25 representative tillers were weekly clipped and cut longitudinally. The developmental stage was visually observed with the aid of a Coleman XTB Stereoscope Microscope. Ten tillers/regrowth cycle were tagged for leaf appearance and elongation measurements. The variables were plotted against the accumulated growing degree-days (gdd) and models were fitted using the NLIN procedure of SAS 9.2. The true stem data were fitted in segmented (constant - linear increase) curves (adj-R2=0.95 and 0.99 for the summers 1 and 2, respectively). The elongation was not primarily related to R/FR ratio beneath the sward, but was satisfactorily explained by gdd (with a difference of only 35 gdd between the breakpoints of the summers 1 and 2). The true stem elongation did not shorten the pseudostem. During the reproductive cycle, the true stem elongation occurred concurrently with the appearance of flowers primordia (11.7h of daylength) and shortened the pseudostem. In the vegetative tillers, as opposed to the reproductive tillers, the true stem elongation did not shorten the final leaf length nor increased the leaf appearance rate. For the objective (iii), data from two experiments were used. One experiment was conducted with cultivar Tanzânia and the other with Mombaça, and they had contrasting harvest management and field conditions. Parameterization was done manually, targeting improvement in d-statistic and root mean square error (RMSE) averaged over both cultivars for aboveground biomass accumulation, leaf biomass, stem biomass, leaf area index (LAI), and leaf proportion on aboveground biomass. The major improvement in model performance was achieved by modifying the vegetative partitioning parameters between leaf and stem (increasing partitioning to leaf during early regrowth while increasing to stem during late regrowth). Productivity during cool, short daylength months was decreased by making photosynthesis and leaf area expansion more sensitive to lower temperatures and increasing the partitioning to storage organs during short days. Productivity under warm-season conditions was increased by decreasing leaf and stem senescence and reducing the nitrogen stress effect on leaf area expansion. The overall d-statistic averaged over the two cultivars increased from 0.86 to 0.93 and the RMSE values averaged over the two cultivars decreased from 2261 to 1768 kg ha-1 for aboveground biomass, from 1620 to 874 kg ha-1 for stem biomass, from 11.41 to 7.27% for leaf percentage, from 1.91 to 1.68 for LAI, but increased slightly from 1114 to 1172 kg ha-1 for leaf biomass. The improved model performance for both short and long harvest cycles will facilitate further use for evaluating various management strategies for these grasses. Em sistemas de produção animal baseados em pastagens, a partição de biomassa afeta a qualidade da forragem oferecida aos animais e os ciclos subsequentes de rebrota da pastagem. Os objetivos deste estudo foram (i) investigar os efeitos da razão V/VD e do estágio de desenvolvimento no alongamento de colmo de perfilhos de Panicum maximum, (ii) investigar os efeitos do alongamento de colmo no aparecimento e alongamento de folha dos perfilhos e (iii) investigar e melhorar a capacidade do modelo CROPGRO Perennial Forage Model para simular o crescimento e a partição de biomassa de Panicum maximum. Para os objetivos (i) e (ii), dados de perfilhos de Panicum maximum cv. Mombaça foram coletados em um experimento irrigado avaliado durante dois ciclos vegetativos (verões 1 e 2) e um ciclo reprodutivo (outono). Os dados da razão V/VD foram medidos com o auxílio de um espectrômetro Ocean Optics USB2000 +. Em cada ciclo de rebrota, de duas a cinco vezes por semana, das 10 às 11h, foram registradas cinco a dez medidas abaixo do dossel para cada amostra. Para a medição dos comprimentos do colmo verdadeiro e do pseudocolmo, 10-25 perfilhos representativos foram coletados semanalmente e cortados na direção longitudinal. O estágio de desenvolvimento foi observado visualmente com o auxílio de um microscópio estereoscópio Coleman XTB. Dez perfilhos/ ciclo de rebrota foram marcados para as medidas de aparecimento e alongamento de folhas. As variáveis foram plotadas em relação aos graus-dia acumulados (gdd) e modelos foram ajustados usando o procedimento NLIN do SAS 9.2. Durante os ciclos vegetativos, o alongamento de colmo verdadeiro foi ajustado em modelos segmentados (constante - aumento linear) (R2-ajustado = 0,95 e 0,99 para os verões 1 e 2, respectivamente). O alongamento não foi primariamente relacionado à razão V/VD abaixo do dossel, mas foi explicado satisfatoriamente pelos gdd (com uma diferença de apenas 35 gdd entre os breakpoints dos verões 1 e 2). O alongamento de colmo verdadeiro não encurtou o pseudocolmo. Durante o ciclo reprodutivo, o alongamento de colmo verdadeiro ocorreu concomitantemente com o aparecimento dos primórdios florais (11,7h de fotoperíodo) e encurtou o pseudocolmo. Nos perfilhos vegetativos, ao contrário do que ocorreu com os perfilhos reprodutivos, o alongamento de colmo verdadeiro não encurtou o comprimento final das folhas, nem aumentou a taxa de aparecimento de folhas. Para o objetivo (iii), dados de acúmulo de matéria seca de dois experimentos, um com cultivar Tanzânia e outro com Mombaça, foram utilizados. Os experimentos apresentavam manejos da desfolha e condições de campo contrastantes. A parametrização foi feita manualmente, visando a melhoria do parâmetro estatístico d-Wilmott e da raiz do erro quadrado médio (RMSE), considerando a média dos dois experimentos para o acúmulo de biomassa da parte aérea, massa seca de folhas, massa seca de colmos, índice de área foliar (IAF) e porcentagem de folhas na biomassa da parte aérea. A principal melhoria no desempenho do modelo foi alcançada modificando os parâmetros de partição de fotoassimilados na fase vegetativa entre folha e colmo (aumentando para as folhas durante o início da rebrota e para o colmo em estágios avançados da rebrota). A produtividade durante meses de dias curtos e frios foi diminuída, tornando a fotossíntese e a expansão da área foliar mais sensíveis à baixa temperatura e aumentando a partição para órgãos de reserva durante dias curtos. Durante condições apropriadas de crescimento, a produtividade foi aumentada diminuindo a senescência de folhas e colmo e reduzindo o efeito do estresse de nitrogênio na expansão da área foliar. O d-Wilmott geral médio entre os dois cultivares aumentou de 0,86 para 0,93 e os valores de RMSE médio entre os dois cultivares diminuíram de 2261 para 1768 kg ha-1 para biomassa da parte aérea, de 1620 para 874 kg ha-1 para massa seca de colmos, de 11,41 para 7,27% para porcentagem de folhas, de 1,91 para 1,68 para IAF, mas aumentou ligeiramente de 1114 para 1172 kg ha-1 para massa seca de folhas. O desempenho aprimorado do modelo para ciclos curtos e longos facilitará seu uso para diversas estratégias de manejo de pastagens com esses capins.
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- 2020
18. Counting Cattle in UAV Images—Dealing with Clustered Animals and Animal/Background Contrast Changes
- Author
-
Luciano Vieira Koenigkan, Patrícia Menezes Santos, Jayme Garcia Arnal Barbedo, Andrea Roberto Bueno Ribeiro, JAYME GARCIA ARNAL BARBEDO, CNPTIA, LUCIANO VIEIRA KOENIGKAN, CNPTIA, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, ANDREA ROBERTO BUENO RIBEIRO, UNISA, and UNIP.
- Subjects
Aircraft ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Computer science ,ZOOTECNIA DE PRECISÃO ,0211 other engineering and technologies ,02 engineering and technology ,Mathematical morphology ,Color space ,lcsh:Chemical technology ,Nelore breed ,01 natural sciences ,Biochemistry ,Convolutional neural network ,Unmanned aerial vehicles ,Canchim breed ,Article ,Analytical Chemistry ,convolutional neural networks ,Image Processing, Computer-Assisted ,Animals ,lcsh:TP1-1185 ,mathematical morphology ,Electrical and Electronic Engineering ,Instrumentation ,021101 geological & geomatics engineering ,0105 earth and related environmental sciences ,Redes neurais ,Gado de Corte ,Gado Canchim ,business.industry ,Deep learning ,Gado Nelore ,Contrast (statistics) ,Pattern recognition ,Rede neural convolucional ,Atomic and Molecular Physics, and Optics ,Cattle ,Livestock ,Convolutional neural networks ,Neural Networks, Computer ,Artificial intelligence ,unmanned aerial vehicles ,business ,Veículo aéreo não tripulado ,Deep learning mode ,Neural networks - Abstract
The management of livestock in extensive production systems may be challenging, especially in large areas. Using Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) to collect images from the area of interest is quickly becoming a viable alternative, but suitable algorithms for extraction of relevant information from the images are still rare. This article proposes a method for counting cattle which combines a deep learning model for rough animal location, color space manipulation to increase contrast between animals and background, mathematical morphology to isolate the animals and infer the number of individuals in clustered groups, and image matching to take into account image overlap. Using Nelore and Canchim breeds as a case study, the proposed approach yields accuracies over 90% under a wide variety of conditions and backgrounds. Made available in DSpace on 2020-04-16T01:02:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 APCoutingcattle.pdf: 12514186 bytes, checksum: 8780e4b1493c9863882e5fdd2dbebccc (MD5) Previous issue date: 2020 Article number: 2126.
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- 2020
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19. Características do dossel e perfilhamento em pastagens de capim Zuri em resposta a frequência e severidade de pastejo
- Author
-
Patricia Luizão Barbosa, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Flávia Maria de Andrade Gimenes, Patricia Menezes Santos, and André Fischer Sbrissia
- Subjects
Canopy ,Agronomy ,Stability index ,Megathyrsus maximus ,Grazing ,Forage ,Biology ,biology.organism_classification - Abstract
Megathyrsus maximus [(Jacq.) B.K. Simon & S. W. L. Jacobs] are grasses characterized by high productivity and nutritional requirements. Zuri guineagrass is productive Megathyrsus maximum, a new grass in the forage market It was selected based on productivity, vigor, carrying capacity, animal performance, resistance to the spittlebugs [Mahanarva fimbriolata (Stål) and M. liturata (Le Peletier de Saint-Fargeau & Serville)] and mainly the \"leaf spot\", a disease caused by the fungus Bipolaris maydis (Nisik and Miyake) and has no scientific studies of the structural characteristics and tillering. The objectives of this research were to describe and explain effects on tillering dynamics and their rates - tiller appearance (TAR), tiller mortality (TMR), tiller survival rate (TSR) and stability index (S) - tiller population density (TPD), tiller mass (TM), apical meristem height (AMH), half-life of tillers, structural and morphological characteristics such as herbage mass and herbage morphological composition, canopy height, leaf area index, light interception, leaf angles of Zuri guineagrass affected by severity and frequency, under rotational stocking. An experiment was carried out in Piracicaba, SP, Brazil, during two summer grazing seasons. The experimental design was a randomized complete block, with a 2 × 2 factorial arrangements, corresponding to two frequencies (LI 95% and 70 cm) and two severities (29 and 57%). The years were analyzed separately. In both growing seasons, there was no treatment effect on TPD and TM (460 and 350 tillers m-2, and 2.05 and 2.56 g tiller-1 in the years 1 and 2, respectively). In the first year the TMR, SI, and AMH were affected by the frequency × severity interaction (P=0.0033, 0.0198 and 0.0397 for the three responses, respectively), the TAR was affected only by severity (P=0.0243). In the second growing season, the AMH and the SI were affected only by the severity (P=0.0004 and 0.0491, respectively). The half-life presented in the first year values between 31 and 75 days, and the second year 41 and 50 days, according to this data and the literature, Zuri could be classified as an exploitative specie. In both growing season the grazing cycle (GC) and grazing interval (GI) were affected by the severities (P
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- 2020
20. Mapping productivity and essential biophysical parameters of cultivated tropical grasslands from sentinel-2 imagery
- Author
-
Patricia Menezes, Peterson Ricardo Fiorio, Sandra Furlan Nogueira, Shari Van Wittenberghe, Amparo Cisneros, Gustavo Bayma, Nieves Pasqualotto, AMPARO CISNEROS, ESALQ-USP, PETERSON FIORIO, ESALQ-USP, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, NIEVES PASQUALOTTO, Universidad de Valencia, SHARI VAN WITTENBERGHE, Universidad de Valencia, GUSTAVO BAYMA SIQUEIRA DA SILVA, CNPMA, and SANDRA FURLAN NOGUEIRA, CNPMA.
- Subjects
productivity ,Teledetecció ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Nitrogen ,Tropical and subtropical grasslands, savannas, and shrublands ,Urochloa brizantha ,Biomassa ,Panicum ,01 natural sciences ,Normalized Difference Vegetation Index ,Grassland ,Capim Urochloa ,lcsh:Agriculture ,Pastagem ,remote sensing ,Vegetation index ,Urochloa ,Nitrogênio ,Leaf area index ,PASTAGENS ,0105 earth and related environmental sciences ,Productivity ,Biomass (ecology) ,geography ,geography.geographical_feature_category ,leaf area index ,biology ,Pastures ,Urochloa decumbens ,lcsh:S ,04 agricultural and veterinary sciences ,Vegetation ,Remote sensing ,biology.organism_classification ,Tropical grasslands ,Biomass production ,Agronomy ,Productivity (ecology) ,vegetation indices ,040103 agronomy & agriculture ,0401 agriculture, forestry, and fisheries ,Environmental science ,Sentinel-2 ,Agronomy and Crop Science ,Imatges Processament ,Sensoriamento Remoto - Abstract
Nitrogen (N) is the main nutrient element that maintains productivity in forages, it is inextricably linked to dry matter increase and plant support capacity. In recent years, high spectral and spatial resolution remote sensors, e.g., the European Space Agency (ESA)&rsquo, s Sentinel satellite missions, have become freely available for agricultural science, and have proven to be powerful monitoring tools. The use of vegetation indices has been essential for crop monitoring and biomass estimation models. The objective of this work is to test and demonstrate the applicability of different vegetation indices to estimate the biomass productivity, the foliar nitrogen content (FNC), the plant height and the leaf area index (LAI) of several tropical grasslands species submitted to different nitrogen (N) rates in an experimental area of Sã, o Paulo, Brazil. Field reflectance data of Panicum maximum and Urochloa brizantha species&rsquo, cultivars were taken and convoluted to the Sentinel-2 satellite bands. Subsequently, different vegetation indices (Normalized Difference Vegetation Index (NDI), Three Band Index (TBI), Difference light Height (DLH), Three Band Dall&rsquo, Olmo (DO), and Normalized Area Over reflectance Curve (NAOC)) were tested for the experimental grassland areas, and composed of Urochloa decumbens and Urochloa brizantha grass species, which were sampled and destructively analyzed. Our results show the use of different relevant Sentinel-2 bands in the visible (VIS)&ndash, near infrared (NIR) regions for the estimation of the different biophysical parameters. The FNC obtained the best correlation for the TBI index combining blue, green and red bands with a determination coefficient (R2) of 0.38 and Root Mean Square Error (RMSE) of 3.4 g kg&minus, 1. The estimation of grassland productivity based on red-edge and NIR bands showed a R2 = 0.54 and a RMSE = 1800 kg ha&minus, 1. For the LAI, the best index was the NAOC (R2 = 0.57 and RMSE = 1.4 m2 m&minus, 2). High values of FNC, productivity and LAI based on different sets of Sentinel-2 bands were consistently obtained for areas under N fertilization.
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- 2020
21. A Study on the Detection of Cattle in UAV Images Using Deep Learning
- Author
-
Luciano Vieira Koenigkan, T. T. Santos, Jayme Garcia Arnal Barbedo, Patrícia Menezes Santos, JAYME GARCIA ARNAL BARBEDO, CNPTIA, LUCIANO VIEIRA KOENIGKAN, CNPTIA, THIAGO TEIXEIRA SANTOS, CNPTIA, and PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE.
- Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences ,Computer science ,Context (language use) ,02 engineering and technology ,Nelore breed ,Canchim breed ,Unmanned aerial vehicles ,01 natural sciences ,Biochemistry ,Convolutional neural network ,Article ,canchim breed ,Cross-validation ,Analytical Chemistry ,nelore breed ,drones ,convolutional neural networks ,0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering ,Computer vision ,Electrical and Electronic Engineering ,Instrumentation ,0105 earth and related environmental sciences ,Redes neurais ,Gado de Corte ,Gado Canchim ,business.industry ,Deep learning ,other ,Gado Nelore ,Ground sample distance ,Drone ,Atomic and Molecular Physics, and Optics ,Convolutional neural networks ,Cattle ,020201 artificial intelligence & image processing ,Artificial intelligence ,unmanned aerial vehicles ,Aprendizado profundo ,Veículo aéreo não tripulado ,business ,Expansive ,Relevant information - Abstract
Unmanned aerial vehicles (UAVs) are being increasingly viewed as valuable tools to aid the management of farms. This kind of technology can be particularly useful in the context of extensive cattle farming, as production areas tend to be expansive and animals tend to be more loosely monitored. With the advent of deep learning, and convolutional neural networks (CNNs) in particular, extracting relevant information from aerial images has become more effective. Despite the technological advancements in drone, imaging and machine learning technologies, the application of UAVs for cattle monitoring is far from being thoroughly studied, with many research gaps still remaining. In this context, the objectives of this study were threefold: (1) to determine the highest possible accuracy that could be achieved in the detection of animals of the Canchim breed, which is visually similar to the Nelore breed (Bos taurus indicus), (2) to determine the ideal ground sample distance (GSD) for animal detection, (3) to determine the most accurate CNN architecture for this specific problem. The experiments involved 1853 images containing 8629 samples of animals, and 15 different CNN architectures were tested. A total of 900 models were trained (15 CNN architectures ×, 3 spacial resolutions ×, 2 datasets ×, 10-fold cross validation), allowing for a deep analysis of the several aspects that impact the detection of cattle using aerial images captured using UAVs. Results revealed that many CNN architectures are robust enough to reliably detect animals in aerial images even under far from ideal conditions, indicating the viability of using UAVs for cattle monitoring.
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- 2019
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22. Planejamento e execução de adubações nitrogenadas em pastagens em sistemas de produção de gado de corte no Estado de São Paulo
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-
Sara de Oliveira Romeiro Lopes, Patricia Menezes Santos, Waldssimiler Teixeira de Mattos, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, and José Ricardo Macedo Pezzopane
- Abstract
O suprimento inadequado de nutrientes em pastagem influencia diretamente na produtividade da planta. A eficiência de utilização de nitrogênio (EUN) é definida como a quantidade em kg de MS produzida por kg de nitrogênio aplicado. A EUN é influenciada por fatores de temperatura e disponibilidade hídrica. O objetivo geral do trabalho foi definir critérios agroclimáticos para recomendação de épocas para adubação nitrogenada de Urochloa brizantha cv. Marandu na região de São Paulo. Com base na literatura foram definidas três classes de expectativa de resposta à adubação: alta, moderada e baixa. Estas classes foram relacionadas a critérios térmicos e hídrico, definidos a partir de dados de literatura e de modelagem matemática. O modelo APSIM (Agricultural Production System Simular) foi utilizado para estimar a eficiência de uso de N em quatro cidades do Estado de São Paulo com climas contrastantes. Em seguida, os dados foram relacionados à temperatura média diária e foram definidos os critérios térmicos relacionados à expectativa de resposta à adubação. A relação entre armazenamento relativo de água e produção relativa de Urochloa brizantha cv. Marandu, obtida a partir de dados de literatura, foi utilizada para definição dos critérios hídricos. A adubação nitrogenada em cada período foi classificada em \"recomendada\" ou \"não recomendada\", a partir da combinação entre os critérios de disponibilidade de água e temperatura. Os dados de armazenamento relativo de água no solo e temperatura média de Itapetininga, São Carlos, São José do Rio Preto e Araçatuba foram submetidos à análise estatística descritiva. Os períodos nos quais havia probabilidade igual ou superior a 80% de ocorrer a condição \"recomendada\" foram considerados adequados para adubação nitrogenada. A expectativa de resposta à adubação foi considerada alta quando a temperatura média do período era superior a 21,6°C, moderada quando a temperatura média era entre 16,7 e 21,6°C e baixa quando a temperatura média era inferior a 16,7°C. Em relação ao critério hídrico, a expectativa de resposta à adubação foi considerada alta quando o armazenamento relativo de água era superior a 0,82, moderada entre 0,82 e 0,62 e baixa quando o armazenamento era inferior a 0,62. As épocas para adubação nitrogenada foram diferentes nas cidades em estudo devido a diferenças climáticas entre elas. De dezembro a março foram os meses recomendados para adubação em Araçatuba, outubro a fevereiro para Itapetininga. Em São José do Rio Preto a adubação nitrogenada deve ser recomendada a partir de dezembro. Entre março e abril, o risco associado ao critério hídrico é um pouco mais elevado, voltando a diminuir em maio. Entre junho e novembro a adubação nitrogenada não é recomendada em São José do Rio Preto. Em São Carlos a melhor época para adubação nitrogenada é de novembro a maio. Modelo APSIM não simulou adequadamente a produtividade de Urocloa brizantha cv. Marandu, principalmente em sistema sem adição de nitrogênio. A definição de critério relacionados a temperatura e disponibilidade de água possibilitou a identificação de épocas para recomendação de adubação nitrogenada em função da expectativa de resposta de Urocloa brizantha cv. Marandu visando as maiores eficiências de utilização de nitrogênio e sustentabilidade dos sistemas de produção animal Inadequate grazing nutrient supply directly influences plant productivity. The nitrogen utilization efficiency (EUN) is defined as the amount in kg of DM produced per kg of nitrogen applied. EUN is influenced by temperature factors and water availability. The general objective of the work was to define agroclimatic criteria for the recommendation of nitrogen fertilization periods of Urochloa brizantha cv. Marandu in the region of São Paulo. Based on the literature, three classes of expectation of response to fertilization were defined: high, moderate and low. These classes were related to thermal and water criteria, defined from literature data and mathematical modeling. The APSIM (Agricultural Production System Simulate) model was used to estimate the efficiency of N use in four cities of the State of São Paulo with contrasting climates. The data were then related to the average daily temperature and the thermal criteria related to the expected response to fertilization were defined. The relationship between relative water storage and relative yield of Urochloa brizantha cv. Marandu, obtained from literature data, was used to define the water criteria. Nitrogen fertilization in each period was classified as \"recommended\" or \"not recommended\", based on the combination of water and temperature availability criteria. The data of relative water storage in the soil and average temperature of Itapetininga, São Carlos, São José do Rio Preto and Araçatuba were submitted to descriptive statistical analysis. The periods in which there was a probability equal to or greater than 80% of the \"recommended\" condition were considered adequate for nitrogen fertilization. The expected response to fertilization was considered high when the mean temperature of the period was higher than 21.6°C, moderate when the average temperature was between 16.7 and 21.6°C and low when the average temperature was below 16.7°C. Regarding the water criterion, the expectation of response to fertilization was considered high when the relative water storage was higher than 0.82, moderate between 0.82 and 0.62 and low when storage was less than 0.62. The seasons for nitrogen fertilization were different in the cities under study due to climatic differences between them. From December to March were the months recommended for fertilization in Araçatuba, October to February for Itapetininga. In São José do Rio Preto nitrogen fertilization should be recommended as of December. Between March and April, the risk associated with the water criterion is slightly higher, decreasing again in May. Between June and November nitrogen fertilization is not recommended in São José do Rio Preto. In São Carlos, the best season for nitrogen fertilization is from November to May. Model APSIM did not adequately simulate the productivity of Urocloa brizantha cv. Marandu, mainly in system without addition of nitrogen. The definition of criteria related to water temperature and availability made it possible to identify times for nitrogen fertilization recommendation as a function of the expected response of Urocloa brizantha cv. Marandu aiming at greater nitrogen utilization and sustainability efficiencies of animal production systems.
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- 2019
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23. Study of different biophysical parameters of Panicum maximum cv. Mombaça and Uroclhoa brizantha cv. Marandú by radiometry and with the new Sentinel-2
- Author
-
Amparo Cisneros Garcia, Peterson Ricardo Fiorio, Leandro Maria Gimenez, Sandra Furlan Nogueira, and Patricia Menezes Santos
- Abstract
No Brasil, a área utilizada para pastagens é maior comparada com a área utilizada para as culturas agrícolas, com cerca de 158,6 milhões de hectares de pastagens. Sendo que as pastagens são extremamente importantes para a produção de carne bovina já que cerca do 95% é produzida para alimentar os rebanhos. O principal nutriente para a manutenção da produtividade em forrageiras é o nitrogênio (N), sendo um dos principais nutrientes que influencia diretamente as características morfofisiológicas, interferindo na produção e na qualidade da forragem. Nos últimos anos, o uso de técnicas de sensoriamento remoto tem se expandido nas áreas de ciências agrárias, mostrando-se uma ferramenta muito útil no monitoramento e gerenciamento da adubação nitrogenada nas culturas. Por tanto o objetivo do trabalho foi abordar o potencial de dados de sensoriamento remoto, mais especificamente para as forrageiras Panicum maximum cv. Mombaça e Urochloa brizantha cv. Marandú, obtidos por meio de sensor passivo e convertidos para diferentes índices de vegetação (IVs), na estimativa de parâmetros biofísicos, tais como: teor foliar de nitrogênio (TFN), produtividade, altura e índice de área foliar (IAF). Também foram simulados os dados para o satélite Sentinel-2 e testados, em áreas com plantio de Brachiaria brizantha cv. Piatã. Os IVs utilizados foram o NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada), TBI (Three Band Index), DLH (Difference Line Height), NAOC (Normalized Area Over reflectance Curve) e TBDO (Three Band Dall ?Olmo). O experimento foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP), em Piracicaba, São Paulo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, com quatro tratamentos e quatro repetições, sendo a ureia o fertilizante nitrogenado utilizado ao longo do experimento. As doses aplicadas para a cv. Mombaça foram três de 200, 400, 600 kg ha-1 e para a cv. Marandú foram aplicadas doses de 175, 350 e 525 kg ha-1, para ambas cultivares as parcelas testemunhas não receberam adubação nitrogenada (0 kg ha-1). Ao longo do ciclo da cultura, avaliou-se a sua altura, produtividade, IAF e o TFN e a sua resposta espectral de 400 até 920 nm. Os resultados demonstraram que as duas forrageiras foram responsivas à adubação nitrogenada, modificando a sua resposta espectral ao longo das aplicações, principalmente na região do visível (verde 550 nm) e do infravermelho próximo (a partir dos 700 nm). E também provaram que é possível predizer parâmetros biofísicos por meio de espectroscopia in situ e através do satélite Sentinel-2. In Brazil, the area used for pasture is larger compared to the area used for agricultural crops, representing about 158,6 million hectares of pasture. Pastures are extremely important for beef production, as 95% is produced to feed the herds. The main nutrient for the maintenance of forage productivity is nitrogen (N), which influences directly the morphophysiological characteristics, interfering in the production and on the quality of the forage. In recent years, the use of remote sensing techniques has expanded in agricultural sciences, proving to be a very useful tool in the monitoring and management of nitrogen fertilization in crops. Therefore, the objective of this study was to address the potential of remote sensing data for the forages Panicum maximum cv. Mombasa and Urochloa brizantha cv. Marandú. Data were obtained by passive sensor and converted into different vegetation indices (IVs), in the estimation of biophysical parameters, such as: foliar nitrogen content (NTF), productivity, height and leaf area index (LAI). The data for the Sentinel-2 satellite were also simulated and tested in areas with Brachiaria brizantha cv. Piatã. The IVs used were NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), TBI (Three Band Index), DLH (Difference Line Height), NAOC (Normalized Area Over Reflectance Curve) and TBDO (Three Band Dall\'Olmo). The experiment was carried out at the \"Luiz de Queiroz\" School of Agriculture (ESALQ/USP), in Piracicaba, São Paulo. The experimental design applied was a randomized block, with four treatments and four replicates, and with urea used throughout the experiment as a nitrogen fertilizer. The doses applied for cv. Mombaça were three of 200, 400 and 600 kg ha-1 and for cv. Marandú were applied 175, 350 and 525 kg ha-1 doses. For both cultivars the control plots did not receive nitrogen fertilization (0 kg ha-1). During the culture cycle, we evaluated its height, productivity, LAI and TFN, and its spectral response of 400 to 920 nm. The results showed that the two forages were responsive to nitrogen fertilization, modifying their spectral response along the applications, mainly in the region of visible (green 550 nm) and near infrared (from 700 nm). They also proved that it is possible to predict biophysical parameters using in situ spectroscopy and by using the Sentinel-2 satellite.
- Published
- 2019
24. Key factors that influence for seasonal production of Guinea grass
- Author
-
Patrícia Menezes Santos, José Ricardo Macedo Pezzopane, Daniel Rodriguez, Leandro Coelho de Araujo, Leandro Coelho de Araujo, UNESP, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, Daniel Rodriguez, University of Queensland, JOSE RICARDO MACEDO PEZZOPANE, CPPSE., Universidade Estadual Paulista (Unesp), Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), and Univ Queensland
- Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences ,Randomized block design ,mombaça ,01 natural sciences ,mombaca ,Grazing ,medicine ,Dry matter ,tropical forage ,lcsh:Agriculture (General) ,Water content ,Soil water deficit ,0105 earth and related environmental sciences ,water deficit ,biology ,degree-days ,Soil classification ,04 agricultural and veterinary sciences ,Seasonality ,biology.organism_classification ,medicine.disease ,lcsh:S1-972 ,Capim-guiné ,Agronomy ,Soil water ,040103 agronomy & agriculture ,Panicum Maximum ,0401 agriculture, forestry, and fisheries ,Environmental science ,daylength ,Animal Science and Zoology ,Agronomy and Crop Science ,Panicum - Abstract
Made available in DSpace on 2018-11-26T15:47:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-05-01. Added 1 bitstream(s) on 2021-07-15T15:01:10Z : No. of bitstreams: 1 S0103-90162018000300191.pdf: 305313 bytes, checksum: 92bb376b6e2b07b5e6a5d4e07e8e2441 (MD5) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Climate, soil and management are the main drives for growth and production of tropical pastures. Thus, a better understanding of the effects of these factors and their interactions under climate conditions is required to obtain effective management options. Here, we used data from two field trials to research on climate and management interactions on the production seasonality of Panicum maximum Jacq. Treatments included four sampling times (250, 500, 750, and 1000 degrees C accumulated) during eight regrowth period, under irrigated and rainfed conditions and, cuts were made to simulate grazing intensity. All treatments were arranged in a completely randomized block design with four replications. At each sampling time, basal tillers were sampled to observe meristematic differentiation and were linked with the respective daylength. Soil moisture was determined, and the water availability index (WAI) was calculated. The dry matter production (DMP) was taken and relative productivity was calculated. Soil moisture was the key seasonal drive in spring-summer and the WAI could be used to adjust the maximum production for that season. The major drive for DMP in fall was the daylength, which was found at 11.81 h. For all seasons, DMP correlated better with the residues in early regrowth phase (r = 0.82 and p < 0.0001) and with degree-days at final regrowth phase (r = 0.73 p < 0.01). Applying these critical values to management guidelines should make Guinea grass DMP more efficient on tropical farms. Sao Paulo State Univ, FEIS, Av Brasil 56, BR-15385000 Ilha Solteira, SP, Brazil Embrapa Southeast Livestock, Rod Washington Luiz,Km 234 S-N, BR-13560970 Sao Carlos, SP, Brazil Univ Queensland, Queensland Alliance Agr & Food Innovat, POB 102, Toowoomba, Qld, Australia Sao Paulo State Univ, FEIS, Av Brasil 56, BR-15385000 Ilha Solteira, SP, Brazil FAPESP: 2009/00263-6
- Published
- 2018
25. Forage accumulation, plant-part composition, and nutritive value of Mulato II brachiariagrass in response to grazing management under continuous and rotational stocking
- Author
-
Otávio Goulart de Almeida, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Flávia Maria de Andrade Gimenes, Márcio André Stefanelli Lara, and Patricia Menezes Santos
- Abstract
Métodos de pastejo, tanto por lotação contínua quanto rotativa, visam controlar a altura do dossel, que tem sido relacionada de maneira consistente com respostas em produtividade e valor nutritivo da forragem. O presente estudo teve como objetivo descrever e explicar variações em acúmulo e valor nutritivo da forragem, assim como em estrutura do dossel forrageiro de Brachiaria híbrida Convert HD 364 (cv. Mulato II) sob lotação contínua e rotativa, com taxas de lotação variável. O experimento foi realizado em área do Departamento de Zootecnia da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", Universidade de São Paulo, em Piracicaba, SP, no período de 09 de janeiro a 06 de abril de 2017. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados, com tratamentos em arranjo fatorial 2 × 3, correspondendo a duas alturas médias de dossel (20 e 30 cm) e três métodos de pastejo, sendo eles LC = lotação contínua, LRL = lotação rotativa leniente e LRS = lotação rotativa severa, com três repetições, totalizando 18 unidades experimentais de 200 m2 cada. O método de pastejo por LC foi imposto por variação de ±10% entorno das alturas médias; o método de pastejo por LRL foi imposto por 40% de intensidade de desfolhação, ou seja, pastos com altura média de 20 cm tiveram alturas de 25 e 15 cm para pré- e pós-pastejo, respectivamente, e pastos com altura média de 30 cm tiveram alturas de 37 e 23 cm para pré- e pós-pastejo, respectivamente; o método de pastejo por LRS foi imposto por 57% de intensidade de desfolhação, ou seja, pastos com altura média de 20 cm tiveram alturas de 28 e 12 cm para pré- e pós-pastejo, respectivamente, e pastos com altura média de 30 cm tiveram alturas de 42 e 18 cm para pré- e pós-pastejo, respectivamente. As variáveis avaliadas foram massa, acúmulo e taxa de acúmulo de forragem, composição morfológica, índice de área foliar, interceptação de luz pelo dossel, ângulo da folhagem, distribuição vertical dos componentes morfológicos e valor nutritivo da forragem. A interceptação de luz pelo dossel apresentou pequena variação entre as alturas médias, entretanto, entre os métodos de pastejo, houve efeito significativo. Os maiores valores de acúmulo e taxa de acúmulo de forragem foram registrados para LC, 7409 kg MS ha ano-1 e 86 kg MS ha dia-1, respectivamente, enquanto a LRL apresentou os menores valores e a LRS, valores intermediários. Os pastos manejados sob LC apresentaram maior proporção de colmos e material morto, e menor proporção de folhas para ambas as alturas médias. A distribuição vertical dos componentes morfológicos do dossel diferiu entre os métodos de pastejo, de modo que à medida que se aumenta a altura de manejo, os componentes colmo e material morto aparecem em mais estratos do dossel. Os pastos manejados sob LC tiveram maior concentração de proteína bruta (PB), digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO) e menor fibra em detergente neutro (FDN). Para a condição de pós-pastejo, pastos manejados sob LRL apresentaram maior índice de área foliar (IAF) e, consequentemente, maior proporção de folhas. Adicionalmente, os resultados obtidos nesse experimento mostram que, tanto sob lotação contínua quanto sob lotação rotativa, o capim Mulato II, quando manejado mais baixo (altura média de dossel de 20 cm), apresenta melhor desempenho. Stocking methods, continuous or rotational, aim at controlling canopy heights, which have been consistently related to forage productivity and nutritive value. The objective of the present study was to describe and explain variations in canopy structure, forage accumulation and nutritive value of Mulato II brachiariagrass (Convert HD 364) under continuous and rotational stocking with variable stocking rates. The experiment was carried out in Piracicaba, São Paulo, Brazil, at the Department of Animal Science of the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture, University of São Paulo, from 09 January to 06 April 2017. The experimental design was a randomized complete block, with treatments composed by 2 x 3 factorial arrangement between two mean canopy heights (20 and 30 cm) and three stocking methods (continuous stocking - CS, lenient rotational stocking - LRS - and hard rotational stocking - HRS), with three replications, totaling 18 experimental units of 200 m2. The CS treatments were imposed with ±10% variations around the mean canopy heights; LRS treatments were imposed with defoliation intensities of 40%, so that canopies with mean heights of 20 cm had 25 and 15 cm as pre and post grazing canopy heights, respectively, and canopies with mean heights of 30 cm had 37 and 23 cm as pre and post grazing canopy heights, respectively; HRS treatments were imposed by defoliation intensities of 57%, so that canopies with mean heights of 20 cm had 28 and 12 cm as pre and post grazing canopy heights, respectively, and canopies with mean heights of 30 cm had 37 and 23 cm as pre and post grazing canopy heights, respectively. The variables assessed were: forage mass, forage accumulation, forage accumulation rate, canopy morphological composition, leaf area index, canopy light interception, leaf angle, vertical distribution of morphological components and forage nutritive value. Canopy light interception varied slightly between mean canopy heights, but there were significant effects of stocking methods. The highest values for forage accumulation and forage accumulation rate were recorded for CS (7,409 kg DM ha year-1 and 86 kg DM ha day-1, respectively), while LRS and HRS presented the lowest and intermediate values, respectively. Canopies in the CS treatment presented the highest proportions of stems and dead material, and the lowest proportions of leaves for both mean canopy heights. The vertical distribution of canopy morphological components differed between stocking methods, in a way that, as pre-grazing canopy heights increased, so did the presence of stems and dead material on higher canopy layers. Canopies under CS showed greater concentrations of crude protein, in vitro organic matter digestibility and lower concentrations of neutral detergent fiber. In the post-grazing conditions, canopies under LRS had greater leaf area index and, consequently, greater proportions of leaves. Additionally, the results obtained in this study show that under both stocking methods Mulato II brachiariagrass performed better when kept with lower canopy heights (mean canopy heights of 20 cm).
- Published
- 2018
26. Impact of stocking method on forage accumulation, canopy structure and morphophysilogical responses of Mulato II brachiriagrass
- Author
-
Solange Garcia Holschuch, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Flávia Maria de Andrade Gimenes, Bruno Carneiro e Pedreira, and Patricia Menezes Santos
- Abstract
Apesar de muitos estudos dos diferentes métodos de lotação, a definição de estratégias de manejo eficientes geralmente é embasada em respostas de experimentos realizados com cada método individualmente, e não com ambos impostos sob uma mesma base de comparação. Com o objetivo de fundamentar os argumentos existentes, este estudo avaliou os impactos dos métodos de lotação contínua e intermitente impostos sob duas metas de alturas médias em pastagem de capim Convert HD 364, com avaliações da estrutura e das características morfofisiologicas do dossel, assim como do acúmulo (AF) e taxa de acúmulo (TAF) de forragem durante o verão agrótológico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados, com três repetições, seguindo um arranjo fatorial 2 x 3 entre duas metas de altura média de dossel (20 e 30 cm) e três métodos de lotação: 1) lotação contínua (LC) mimetizada, com taxa de lotação variável; 2) lotação intermitente (i.e., pastejo rotativo) com desfolhação leniente (remoção de ~ 40% da altura de dossel no pré-pastejo) (LIDL); e 3) lotação intermitente (i.e., pastejo rotativo) com desfolhação severa (remoção de ~ 60% da altura de dossel no pré-pastejo) (LIDS), respectivamente impostos por amplitudes de ±10, 25 e 40% entorno das metas de altura média de dossel, totalizando 18 unidades experimentais (piquetes) de 200 m2. Pastos manejados sob LC apresentaram maior AF e TAF (7410 kg MS ha-1 e 87 kg MS ha-1 dia-1, respectivamente). A interceptação de luz pelo dossel foi maior nos pastos sob LC (97%) do que naqueles sob LIDL e LIDS (93,7%) quando comparados nas metas de altura média do dossel (20 e 30 cm). No entanto, em pré-pastejo, os pastos sob LIDL e LIDS apresentaram 99% de interceptação de luz pelo dossel. Alterações com o mesmo padrão de respostas foram registradas para as proporções dos componentes da massa de forragem e índice de área foliar (IAF), com incremento significativo das proporções de lâmina foliar e colmos, assim como do IAF, e redução das proporções de material morto à medida que os pastos eram manejados sob menor intensidade em lotação contínua, ou havia o incremento da altura de pré-pastejo em lotação intermitente. Os métodos de lotação e as respectivas metas de altura não afetaram a taxa de fotossíntese de folhas individuais, mas a maior fotossíntese do dossel (69,35 μmol CO2 m-2 s-1) foi obtida nos pastos manejados sob LIDS com meta de altura média de 30 cm. Os pastos manejados sob LC apresentaram taxas de fotossíntese do dossel constantes (47 μmol CO2 m-2 s-1), o que resultou em maiores TAF e AF dentre os métodos de lotação estudados. In spite of the great number of studies evaluating plant responses to different stocking methods, the definition of more efficient management strategies is generally based on the results of studies evaluating each stocking method separately. With the purpose of substantiating existing arguments, the present study evaluated the impacts of three stocking methods (1 - mimicked continuous stocking with variable stocking rate - CS; 2 - rotational stocking with lenient defoliation - removal of ~40% of pre-grazing canopy height - RSLD; 3 - rotational stocking with severe defoliation - removal of ~60% of pre-grazing canopy height - RSSD, respectively imposed by ±10, 25 and 40% variations) combined in a factorial arrangement with two mean canopy heights (20 and 30 cm) of Mulato II brachiariagrass, on canopy structure, morphophysiological characteristics, forage accumulation (FA) and forage accumulation rate (FAR) during the summer growing season. The experimental design was a randomized complete block with three replications, totaling 18 experimental units (paddocks) of 200 m2. Paddocks in CS treatments presented greater FA and FAR (7410 kg DM ha-1 and 87 kg DM ha-1 d-1, respectively). Canopy light interception was greater for paddocks in CS (97%) than for those in RSLD and RSSD (93.7%) for the two mean canopy heights. However, at pre-grazing, paddocks under RSLD and RSSD presented 99% of canopy light interception. The same response pattern was observed for forage mass composition and for leaf area index (LAI), with significant increases in the proportions of leaves and stems, as well as in LAI, and decreases in the proportions of dead material, as the grazing intensity decreased in CS, or as the pre-grazing height increased in the rotational stocking treatments. Neither the stocking methods, nor the mean canopy heights affected the photosynthesis rates of individual leaves, but the greatest canopy photosynthesis (69.35 μmol CO2 m-2 s-1) was obtained in paddocks under RSSD with mean canopy heights of 30 cm. Paddocks in CS presented constant canopy photosynthesis rates (47 μmol CO2 m-2 s-1), what lead to the greatest FAR and FA among the investigated stocking methods.
- Published
- 2018
27. Parameterization and evaluation of mechanistic crop models for estimating Urochloa brizantha cv. BRS Piatã productivity under full sun and in silvopastoral system
- Author
-
Cristiam Bosi, Cristiam Bosi, USP., Paulo Cesar Sentelhas, José Ricardo Macedo Pezzopane, Márcio André Stefanelli Lara, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Felipe Gustavo Pilau, and Patricia Menezes Santos
- Subjects
CROPGRO ,Soil water ,Radiação Solar ,Solar radiation ,APSIM ,Agroflorestal - Abstract
Silvopastoral systems are a kind of agroforestry system in which trees or shrubs are combined with animals and pastures. Silvopastoral systems are important to intensify pasture production and mitigate climate change effects. However, very few studies have been performed to adapt crop models to simulate these systems. The aim of this study was to parameterize and test the mechanistic crop models APSIM and CROPGRO for estimating Urochloa brizantha cv. BRS Piatã productivity under full sun and in a silvopastoral system, to evaluate the models\' performance to simulate tree-crop interactions, and to develop tools to improve these simulations. For this purpose, four field experiments were conducted under full sun to investigate cutting management under irrigated and rainfed conditions and grazing management under rainfed conditions with high and low N supply. Another experiment was carried out in a silvopastoral system with the trees arranged in simple rows, in East-West orientation, with 15 m between rows and 2 m between plants in the rows. This experiment was conducted under grazing management and rainfed conditions with the pasture variables, microclimate and soil water content being assessed at four distances from the North row (0.00 m, 3.75 m, 7.50 m and 11.25 m). The forage mass simulations for the pasture at full sun, performed using the APSIM-Tropical Pasture model, showed good agreement between observed and estimated data (R2 between 0.82 and 0.97, d between 0.92 and 0.98, and NSE ranging from 0.72 to 0.92), while the simulations with the CROPGRO-Perennial Forage model achieved good precision (R2 between 0.65 and 0.93) and good accuracy (d from 0.86 to 0.97, and NSE from 0.60 to 0.90), for the various managements and environmental conditions. Even considering the promising performance of both models for pastures under full sun, they already needs to be tested in other locations, climate conditions, soils, and grazing or cutting intensities, to prove its accuracy and reach enough confidence. The pasture growth simulations at the silvopastoral system indicated that the APSIM-Tropical Pasture was efficient when only competition by solar radiation was considered (R2 from 0.69 to 0.88, d from 0.90 to 0.96, and NSE between 0.51 and 0.85), but inefficient when considering only competition by soil water (R2 between 0.58 and 0.85, d between 0.58 and 0.82, and NSE from -4.07 to -0.14). The CROPGRO-Perennial Forage achieved good performance on pasture growth simulation at the distances 0.00 m, 3.75 m, and 7.50 m from the trees (R2 from 0.75 to 0.90, d from 0.93 to 0.96, NSE between 0.74 and 0.85). Despite the good results, improvements should be performed in both models for simulating all factors that affect forage growth in silvopastoral systems. Os sistemas silvipastoris são um tipo de sistema agroflorestal em que árvores ou arbustos são combinados com animais e pastagens. Os sistemas silvipastoris são importantes para a intensificação de pastagens e para a mitigação dos efeitos das mudanças climáticas. Entretanto, poucos estudos vêm sendo realizados visando à adaptação de modelos para a simulação desses sistemas. O objetivo desse estudo foi parametrizar e testar os modelos mecanísticos APSIM e CROPGRO para estimar a produtividade de Urochloa brizantha cv. BRS Piatã a pleno sol e em um sistema silvipastoril, avaliar o desempenho dos modelos para simular as interações árvore-pastagem e desenvolver ferramentas para aprimorar tais simulações. Para isso, foram conduzidos quatro experimentos de campo, a pleno sol, para avaliar diferentes manejos da pastagem: corte, em irrigado e sequeiro; e pastejo, em sequeiro e com alto ou baixo suprimento de nitrogênio. Outro experimento foi conduzido em um sistema silvipastoril com as árvores arranjadas em renques simples, com orientação Leste-Oeste, com espaçamento de 15 m entre renques e 2 m entre plantas nos renques. Esse experimento foi conduzido sob pastejo e em sequeiro, com avaliações das variáveis da pastagem, microclima e água no solo em quatro distâncias em relação ao renque Norte (0,00 m; 3,75 m; 7,50 m and 11,25 m). As estimativas de massa de forragem a pleno sol, realizadas com o modelo APSIM-Tropical Pasture, apresentaram boa concordância entre os dados observados e os estimados (R2 entre 0,82 e 0,97, d entre 0,92 e 0,98 e NSE de 0,72 a 0,92), enquanto que, as estimativas geradas pelo modelo CROPGRO-Perennial Forage alcançaram boa precisão (R2 entre 0,65 e 0,93) e boa exatidão (d entre 0,86 e 0,97 e NSE de 0,60 a 0,90), para os diferentes manejos e condições ambientais. Mesmo considerando o desempenho promissor de ambos os modelos para simular pastagens a pleno sol, para confirmar a acurácia e a eficiência destes, são necessários testes em outros locais, condições climáticas, tipos de solo e intensidades de corte ou pastejo. As simulações do crescimento da pastagem no sistema silvipastoril indicaram que o modelo APSIM-Tropical Pasture, foi eficiente quando somente a competição por radiação solar foi considerada (R2 de 0,69 a 0,88, d entre 0,90 e 0,96 e NSE de 0,51 a 0,85), mas ineficiente quando somente a competição por água no solo foi considerada (R2 entre 0,58 e 0,85, d entre 0,58 e 0,82 e NSE de -4,07 a -0,14). O modelo CROPGRO-Perennial Forage atingiu bom desempenho na simulação do crescimento da pastagem para as distâncias 0,00 m, 3,75 m e 7,50 m em relação às árvores (R2 de 0,75 a 0,90, d entre 0,93 e 0,96, NSE de 0,74 a 0,85). Apesar dos bons resultados, ambos os modelos devem ser melhorados para simular todos os fatores que afetam o crescimento de pastagens em sistemas silvipastoris.
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- 2018
28. Características agronômicas de genótipos de amendoim forrageiro em resposta à intensidade e ao intervalo de desfolhação
- Author
-
Marcell Patachi Alonso, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Carlos Mauricio Soares de Andrade, Karina Batista, Valdo Rodrigues Herling, and Patricia Menezes Santos
- Abstract
As pastagens são a base da alimentação dos ruminantes na pecuária brasileira. Sistemas de produção em condições pastoris utilizam diversos genótipos forrageiros sob diferentes formas de manejo, no intuito de otimizar respostas produtivas desses sistemas. Algumas decisões quanto ao manejo, no entanto, são tomadas de forma não criteriosa e generalista, tornando o sistema de produção frequentemente propenso a erros na gestão. A intensificação da produção animal em pastagem possibilita o aumento da participação de leguminosas forrageiras no sistema. No entanto, ainda há um limitado entendimento das respostas destas plantas quando submetidas a manejos mais intensificados. Este trabalho teve como objetivo caracterizar quatro cultivares comerciais de Arachis pintoi Krapov. & Greg., sob duas intensidades de desfolhação e dois intervalos entre desfolhas ao longo da estação de crescimento de dois anos consecutivos. Para tanto, foi conduzido um experimento analisando-se os cultivares Alqueire-1, Amarillo, Belmonte e BRS Mandobi sob quatro manejos de colheita: dois intervalos (28 e 35 dias) associados a duas intensidades de desfolha (5 e 10 cm). Determinou-se a produtividade total por estação de crescimento, acúmulo total de forragem, taxa de acúmulo diário, composição morfológica, ângulo foliar, interceptação luminosa, índice de área foliar, composição química e digestibilidade da forragem, fotossíntese foliar, fotossíntese de dossel e compostos orgânicas de reserva. O experimento foi conduzido no município de Piracicaba - SP, sendo a área experimental total de 0,11 ha. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado com arranjo em parcelas subdivididas. À parcela foram alocados as combinações entre cultivares de A. pintoi (Alqueire-1, Amarillo, Belmonte e BRS Mandobi) e intervalos entre cortes (28 e 35 dias) em um fatorial 4 x 2. À subparcela foi designado o fator intensidade de desfolhação, na forma de duas alturas de resíduo (5 e 10 cm), tendo o experimento contado com com 3 repetições. A análise estatística dos dados foi realizada utilizando-se o procedimento MIXED do SAS®. As médias dos tratamentos foram estimadas utilizando-se o LSMEANS e comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. O cultivar Belmonte apresentou média de acúmulo total acima de 11,85 Mg MS ha-1 e taxa de acúmulo diário de 41 kg MS ha-1 nos diferentes manejos adotados, sendo o maior desempenho produtivo em relação aos demais cultivares testados. Em geral, o intervalo de 28 dias com intensidade de desfolha de 5 cm, confere maior produtividade total aos cultivares de A. pintoi. Menores produções de folíolos, pecíolos e estolões foram obtidos para o cultivar Amarillo.O perfil nutricional do cultivar Belmonte apresentou maior potencial em função da alta concentração de proteína bruta (277 g kg-1 MS) e digestibilidade in vitro da matéria orgânica (717 g kg-1 MS) em relação a Alqueire-1 e Amarillo e concentrações de fibra em detergente neutro (366 g kg-1 MS) intermediárias comparativamente aos três cultivares. Variações intraespecífica entre os cultivares apresenta pouco efeito sobre os compostos de reservas, sendo estes mais afetados pelas estratégias de manejo adotadas. Carboidratos totais não estruturais estiveram menos concentrados nos órgãos de reserva de Alqueire-1 (196 g kg-1 MO), e a concentração de N total apresentou variação somente entre os cultivares Belmonte (31 g kg-1 MO) e BRS Mandobi (25 g kg-1 MO). Em geral, a concentração de carboidratos totais não estruturais nos órgãos de reserva é maior quando o manejo de intervalos entre desfolha é de 35 dias. Plantas invasoras são mais evidentes em dosséis manejados com intensidade de desfolha de 5 cm. O cultivar Belmonte apresenta características que lhe conferem maior desempenho agronômico, sendo portanto considerado o material mais promissor. Pastures are the backbone of the brazilian livestock industry. Pasture-based ruminant production systems make use of a diverse base of forage genotypes under various managements, aiming at the optimization of productive responses. Decisions regarding management, however, are often made under an empirical and generalistic standpoint, making these systems prone to failure. The intensification of animal production on pasture makes can be achieved with the increased participation of forage legumes in the system. However, there is still a limited understanding of the responses of these plants when subjected to more intensive management. This work aimed to characterize four commercial cultivars of Arachis pintoi (Krapov. & Greg.), under two harvest intensities and two harvest intervals throughout the summer growing season of two years. An experiment was carried out with the cultivars Alqueire-1, Amarillo, Belmonte and BRS Mandobi under four harvest management: two intervals (28 and 35 days) associated with two harvest intensities (5 and 10 cm). The total forage accumulation, daily accumulation rate, plant-part composition, leaf angle, light interception, leaf area index, chemical composition and forage digestibility, leaf photosynthesis, canopy photosynthesis and organic reserve compounds. The experiment was carried out in Piracicaba - SP. The experimental design was completely randomized with split-plot arrangement. To the plots were allocated the combinations between cultivars of A. pintoi (Alqueire-1, Amarillo, Belmonte and BRS Mandobi) and harvest intervals (28 and 35 days) in a factorial 4 x 2. To the subplot was designated harvest intensities (5 and 10 cm). Data were analyzed using the MIXED procedure of SAS®. Treatment means were estimated using LSMEANS and compared by the Tukey test at 5% of probability. Belmonte had mean of total accumulation above 11.85 Mg DM ha-1 and daily accumulation rate of 41 kg DM ha-1 in the different managements adopted, the greatest production of all four entries. In general, the 28 day interval with harvest intensity of 5 cm resulted in greater total yield of all cultivars. The nutritional profile of Belmonte was the best due to the high concentration of crude protein (277 g kg-1 DM) and in vitro digestible of organic matter (717 g kg-1 DM) relative to Alqueire-1 and Amarillo and neutral detergent fiber concentrations (366 g kg-1 DM) as compared to the three cultivars. Intraspecific variations among cultivars had less effect on the reserve compounds, being more affected by the management strategies. Total non-structural carbohydrate concentratin was less in Alqueire-1 roots and stubble (196 g kg-1 OM), and total N concentration differed only between Belmonte (31 g kg-1 OM) and BRS Mandobi (25 g kg-1 OM). In general, the concentration of total non-structural carbohydrates in the reserve organs is greater when intervals between harvest is 35 days. Weeds are more evident in canopies managed with harvest intensity of 5 cm. Belmonte seems to have greater agronomic performance, being therefore considered the most promising material.
- Published
- 2017
29. Acúmulo de forragem e contribuição relativa de categorias de folhas na fotossíntese do dossel do capim Mulato II pastejado sob taxas contrastantes de crescimento e alturas do dossel
- Author
-
Junior Issamu Yasuoka, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Gustavo José Braga, and Patricia Menezes Santos
- Abstract
A intensidade de pastejo e o uso de fertilizantes nitrogenados podem impactar as características estruturais no dossel forrageiro afetando o ambiente luminoso dentro da vegetação, o que por sua vez pode influenciar a taxa fotossintética das folhas e do dossel, e também a produção de forragem. O objetivo deste trabalho foi descrever e explicar os efeitos da altura do dossel mantida constante e da taxa de crescimento aplicada como dose de nitrogênio (N) do capim Mulato II (Brachiaria brizantha × B. decumbens × B. ruziziensis) sob lotação contínua e taxa de lotação variável sobre as características produtivas e morfofisiológicas e a participação de diferentes categorias de folhas na composição do índice de área foliar (IAF) e na fotossíntese do dossel. O estudo foi conduzido na ESALQ/USP em Piracicaba-SP durante dois verões agrostológicos. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados, com arranjo fatorial combinando três alturas do dossel (10, 25 e 40 cm) e duas taxas de crescimento geradas por doses de N (50 e 250 kg ha-1 ano-1), em três repetições. As variáveis estudadas incluíram: acúmulo total anual de forragem (ATF), IAF, interceptação de luz (IL), taxas de fotossíntese foliar e do dossel e contribuição relativa de diferentes categorias de folhas no IAF e na fotossíntese do dossel. O ATF aumentou linearmente com a altura do dossel (de 8560 para 13600 kg MS ha-1 ano-1). Aumentos também foram observados para IAF, IL, taxa de fotossíntese do dossel e contribuição das folhas maduras (MAD) no IAF e das folhas mais jovens completamente expandidas (JCE) na fotossíntese do dossel. A contribuição das folhas em expansão (EXP) e das folhas JCE no IAF, a taxa de fotossíntese das folhas EXP e MAD e a contribuição relativa das folhas EXP na fotossíntese do dossel aumentaram com a diminuição da altura do dossel. A aplicação de 250 kg N ha-1 ano-1 resultou em aumento de 137% no ATF em relação à taxa de 50 kg ha-1 ano-1. A maior dose de N resultou em aumento significativo no IAF, IL, taxa de fotossíntese de todas as categorias de folhas, fotossíntese do dossel e contribuição das folhas JCE na fotossíntese do dossel, embora a contribuição das folhas EXP na fotossíntese do dossel tenha sido maior na menor dose de N. A contribuição das folhas MAD na fotossíntese do dossel foi maior quando o dossel foi mantido mais alto e também com maior dose de N na altura de 10 cm. Nos dosséis de 25 cm a proporção de folhas MAD foi maior na menor dose de N e não diferiu entre doses de N quando mantido a 40 cm. Embora dosséis mantidos mais baixos apresentem maior proporção de folhas mais jovens (EXP e JCE) que são as que apresentam maiores taxas fotossintéticas, a fotossíntese do dossel e o ATF foram maiores nos dosséis mais altos. A aplicação de 250 kg N ha-1 ano-1 resulta em aumento na fotossíntese do dossel como consequência do aumento do IAF e da taxa de fotossíntese foliar, resultando em aumento no ATF. Grazing intensity and nitrogen fertilization can impact the structural characteristics of the canopy affecting the light environment within the vegetation, which in turn may affect leaf and canopy photosynthetic rates, and also forage production. The objective of this study was to describe and explain the effects of canopy height kept constant and growth rate applied as N rate of Mulato II brachiariagrass (Brachiaria brizantha × B. decumbens × B. ruziziensis) under continuous stocking and variable stocking rate, on the productive and morpho-physiological characteristics, and the relative contribution of different leaf categories to the leaf area index (LAI) and to canopy photosynthesis. A field trial was conducted at ESALQ/USP in Piracicaba, SP, Brazil, during two summer growing seasons. A randomized complete block design was used, with a factorial arrangement combining three canopy heights (10, 25, and 40 cm) and two growth rates imposed by N rates (50 and 250 kg ha-1 yr-1), with three replications. The variables studied included: total annual forage accumulation (TFA), LAI, light interception (LI), leaf and canopy photosynthetic rates, and the relative contribution of different leaf categories to the LAI and to canopy photosynthesis. There was a linear increase in TFA with increased canopy height (from 8560 to 13600 kg DM ha-1 yr-1). The LAI, LI, canopy photosynthesis rates, the relative contribution of mature leaves (MAT) to the LAI, and relative contribution of the youngest fully-expanded leaves (YFE) to canopy photosynthesis also increased with canopy height. The relative contribution of expanding leaves (EXP) and YFE to the LAI, leaf photosynthesis of EXP and MAD leaves, and relative contribution of EXP leaves to canopy photosynthesis increased with the reduction in canopy height. The use of a greater N rate (250 kg N ha-1 yr-1) increased ATF by 137%. The application of more N (250 kg N ha-1 yr-1) also increased LAI, LI, photosynthetic rates of all leaf categories, canopy photosynthesis, and relative contribution of YFE leaves to canopy photosynthesis, but the relative contribution of EXP leaves to canopy photosynthesis was greater in the lesser N rate (50 kg N ha-1 yr-1). The relative contribution of MAT leaves to canopy photosynthesis was greater in taller canopies, and also in canopies maintained at 10 cm fertilized with 250 kg N ha-1 yr-1. The canopies maintained at 25 cm showed greater proportion of MAD leaves in the lesser N rate, and was similar in 40-cm canopies for both N rates. Although canopies kept at 10 cm showed greater relative proportion of younger leaves (EXP and YFE), which are those with greater photosynthetic rates, canopy photosynthesis and the TFA were greater in taller canopies. The application of 250 kg N ha-1 yr-1 results in increased canopy photosynthesis, due to increased LAI and leaf photosynthetic rate, resulting in increased TFA.
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- 2017
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30. Carbon assimilation, herbage accumulation, nutritive value, and grazing efficiency of Mulato II brachiariagrass under continuous stocking
- Author
-
Valdson José da Silva, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Alexandre Carneiro Leão de Mello, Ana Cláudia Ruggieri, Patricia Menezes Santos, and Sila Carneiro da Silva
- Subjects
Stocking ,Carbon assimilation ,Agronomy ,Value (economics) ,Grazing ,Biology ,Leaf area index ,Photosynthesis - Abstract
Grazed pastures are the backbone of the Brazilian livestock industry and grasses of the genus Brachiaria (syn. Urochloa) are some of most used tropical forages in the country. Although the dependence on the forage resource is high, grazing management is often empirical and based on broad and non-specific guidelines. Mulato II brachiariagrass (Convert HD 364, Dow AgroSciences, São Paulo, Brazil) (B. brizantha × B. ruziziensis × B. decumbens), a new Brachiaria hybrid, was released as an option for a broad range of environmental conditions. There is no scientific information on specific management practices for Mulato II under continuous stocking in Brazil. The objectives of this research were to describe and explain variations in carbon assimilation, herbage accumulation (HA), plant-part accumulation, nutritive value, and grazing efficiency (GE) of Mulato II brachiariagrass as affected by canopy height and growth rate, the latter imposed by N fertilization rate, under continuous stocking. An experiment was carried out in Piracicaba, SP, Brazil, during two summer grazing seasons. The experimental design was a randomized complete block, with a 3 x 2 factorial arrangement, corresponding to three steady-state canopy heights (10, 25 and 40 cm) maintained by mimicked continuous stocking and two growth rates (imposed as 50 and 250 kg N ha-1 yr-1), with three replications. There were no height × N rate interactions for most of the responses studied. The HA of Mulato II increased linearly (8640 to 13400 kg DM ha-1 yr-1), the in vitro digestible organic matter (IVDOM) decreased linearly (652 to 586 g kg-1), and the GE decreased (65 to 44%) as canopy height increased. Thus, although GE and IVDOM were greatest at 10 cm height, HA was 36% less for the 10- than for the 40-cm height. The leaf carbon assimilation was greater for the shortest canopy (10 cm), but canopy assimilation was less than in taller canopies, likely a result of less leaf area index (LAI). The reductions in HA, plant-part accumulation, and LAI, were not associated with other signs of stand deterioration. Leaf was the main plant-part accumulated, at a rate that increased from 70 to 100 kg DM ha-1 d-1 as canopy height increased from 10 to 40 cm. Mulato II was less productive (7940 vs. 13380 kg ha-1 yr-1) and had lesser IVDOM (581 vs. 652 g kg-1) at the lower N rate. The increase in N rate affected plant growth, increasing carbon assimilation, LAI, rates of plant-part accumulation (leaf, stem, and dead), and HA. The results indicate that the increase in the rate of dead material accumulation due to more N applied is a result of overall increase in the accumulation rates of all plant-parts. Taller canopies (25 or 40 cm) are advantageous for herbage accumulation of Mulato II, but nutritive value and GE was greater for 25 cm, suggesting that maintaining ∼25-cm canopy height is optimal for continuously stocked Mulato II. As pastagens são o elemento central da pecuária brasileira, sendo as gramíneas do gênero Brachiaria (sin. Urochloa) as plantas forrageiras tropicais mais utilizadas. O capim Mulato II (Convert HD 364, Dow AgroSciences, São Paulo, Brazil) (B. brizantha × B. ruziziensis × B. decumbens) foi lançado como uma opção para diversas condições ambientais e de manejo. Entretanto não existem informações de práticas de manejo específicas para o capim Mulato II sob lotação contínua no Brasil. Os objetivos desse estudo foram descrever e explicar variações na assimilação de carbono, acúmulo de forragem (AF), acúmulo de componentes morfológicos no dossel, valor nutritivo e eficiência de pastejo (EP) do capim Mulato II em resposta a alturas do dossel mantidas constantes e taxas de crescimento impostas por doses de nitrogênio sob lotação contínua. Um experimento foi conduzido em Piracicaba- SP, durante dois verões agrostológicos, utilizando o delineamento experimental de blocos completos casualizados com arranjo fatorial 3 × 2, correspondendo a três alturas (10, 25 e 40 cm) e duas doses de N (50 e 250 kg N ha-1 ano-1), com três repetições. A maior parte das variáveis estudadas não foram afetadas pela interação altura × dose de N. O AF do capim Mulato II aumentou linearmente (de 8640 para 13400 kg MS ha-1 ano-1), a digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO) reduziu linearmente (de 652 para 586 g kg-1), e a EP foi reduzida (efeito linear e quadrático) de 65 para 44% com o aumento da altura do dossel. Com isso, embora a EP e a DIVMO tenham sido maiores em dosséis mantidos a 10 cm, o AF foi reduzido em 36% em comparação com aquele a 40 cm. As taxas de assimilação de carbono de folhas foi maior nos dosséis mantidos a 10 cm, mas a assimilação do dossel foi maior nos dosséis mais altos devido ao maior índice de área foliar (IAF). A redução do AF, do acúmulo de componentes morfológicos e do IAF não foram associados com outros sinais de deterioração do dossel. Folha foi o principal componente morfológico acumulado e a taxa de acúmulo aumentou linearmente de 70 para 100 kg DM ha-1 dia-1 quando a altura de manejo aumentou de 10 para 40 cm. O capim Mulato II foi menos produtivo (7940 vs. 13380 kg ha-1 ano-1) e apresentou menor DIVMO (581 vs. 652 g kg-1) na menor dose de N. O aumento na dose de N afetou o crescimento da planta, resultando em aumentos na assimilação de carbono, IAF, acúmulo de componentes morfológicos e AF. Os resultados indicam que o aumento nas taxas de acúmulo de material morto devido a maior dose de N foi resultado do aumento nas taxas de acúmulo de todos os componentes morfológicos do dossel. A manutenção do dossel mais alto (25 ou 40 cm) pode ser vantajosa devido ao aumento no AF do capim Mulato II, embora o valor nutritivo e EP tenha sido maior a 25 cm, sugerindo que esse capim deve ser mantido na altura de ∼25-cm quando manejado sob lotação contínua.
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- 2017
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31. Agro-climatic suitability and water requirement for Tanzania guineagrass cultivation in the State of Ceará
- Author
-
LEMOS, N. L. S., CAVALCANTE, A. C. R., SILVA, T. G. F. da, PEZZOPANE, J. R. M., SANTOS, P. M., CÂNDIDO, M. J. D., Nailson Lima Santos Lemos, Universidade Federal de Sergipe (UFS) - Nossa Senhora da Glória, SE, Brazil, ANA CLARA RODRIGUES CAVALCANTE, CNPC, Thieres George Freire da Silva, Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFPE) - Serra Talhada, PE, Brazil, JOSE RICARDO MACEDO PEZZOPANE, CPPSE, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, and Magno José Duarte Cândido, Universidade Federal do Ceará (UFC) - Fortaleza, CE, Brazil.
- Subjects
Modelo matemático ,Mathematical models ,Taxa de acúmulo ,Pastures ,Brasil ,Ceará ,Simulation models ,Water requirements ,Water storage ,Matéria seca ,Gramínea forrageira ,Capacidade de armazenamento de água ,Brazil ,Panicum maximum ,Capim Tanzânia - Abstract
s: This study aimed to define areas suitable, and the irrigation water requirement for, cultivation of Tanzania guineagrass in the state of Ceará, Brazil. Tanzania guineagrass yield was estimated by a mathematical model, which considers the crop actual evapotranspiration, resulting from the crop climatological water balance. The water requirement throughout the year was estimated for soils with a water holding capacity of 20 (shallow soils), 40 (sandy soils), 60 (soils with medium texture) and 100 mm (clay soils). The relative frequency of occurrence of monthly productions greater than 2,750 kg DM ha-1 month-1 was obtained for different areas in Ceará, representative of most of the state's economic mesoregions. Tanzania guineagrass annual yields in the state of Ceará were between 20,000-30,000 kg DM ha-1 year-1 . During the rainy season, the productive potential varies with the economic mesoregion, which presents different climatic conditions. The state of Ceará is only suitable for the rainfed production of Tanzania guineagrass for 4 months each year, predominantly from February to May, while weather conditions do not favor the development of this grass in the remaining months. [Agro-climatic suitability and water requirement for Tanzania guineagrass cultivation in the State of Ceará]. Resumo: O objetivo desse trabalho foi delimitar áreas aptas e o requerimento hídrico de irrigação para cultivo do capim Tanzânia no estado do Ceará. A produtividade do capim Tanzânia foi obtida a partir de um modelo matemático que assume os valores da evapotranspiração real, resultante do balanço hídrico climatológico da cultura. A necessidade hídrica para reposição de água ao longo do ano para solos com capacidade de água disponível de 20 (solos rasos), 40 (solos arenosos), 60 (solos de textura média) e 100 mm (solos argilosos). A partir da TAMS obteve-se a frequência relativa de ocorrência de produtividade mensal em diferentes municípios Cearense. Os valores de produtividade do capim Tanzânia no estado do Ceará predominaram entre 20.000 e 30.000 kg MS ha-1 ano-1. Durante os meses chuvosos o potencial produtivo varia em função da mesorregião econômica, as quais apresentam condições climáticas distintas. Portanto, o estado do Ceará possui aptidão para produção do capim Tanzânia, sob regime de sequeiro, durante apenas quatro meses, predominantemente, de fevereiro a maio, sendo que as condições climáticas não favorecem o desenvolvimento do capim nos demais meses.
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- 2017
32. Evaluation and strategies of tolerance to water stress in Paspalum germplasm
- Author
-
PEZZOPANE, C. de G., LIMA, A. G., CRUZ, P. G. da, BELONI, T., FAVERO, A. P., SANTOS, P. M., Cristiana de Gaspari Pezzopane, UNICEP, Arthur Galleti Lima, UNESP, PEDRO GOMES DA CRUZ, CPAF-Rondonia, Tatiane Beloni, UFSCar, ALESSANDRA PEREIRA FAVERO, CPPSE, and PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE.
- Subjects
abiotic stress ,Genotypes ,Germplasm bank - Abstract
The evaluation of genetic resources in germplasm banks of Paspalum can contribute to their use in breeding programs and for advanced research in biotechnology. This study evaluated the tolerance of 11 Paspalum accessions to abiotic stress caused by soil water deficit in a greenhouse experiment at Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos, state of São Paulo, Brazil. The variables analyzed were: dry biomass of green matter, dead matter and roots; leaf area; leaf water potential; number of days to lose leaf turgor (wilting); soil moisture at wilting; and number of tillers per pot. The results showed high genetic variability for all traits, not only among species but also within species, and also reflected the existence of different strategies of response and potential adaptation to water deficit events. For breeding programs, when the aim is to produce materials better adapted to the occurrence of prolonged drought, 5 accessions from this group seem to have good potential: P. malacophyllum BGP 289, P. quarinii BGP 229, P. regnellii BGP 112, P. conspersum BGP 402 and P. urvillei x P. dilatatum BGP 238. Conversely, when the goal is to select materials for short-term water stress conditions, 6 accessions stand out: P. atratum BGP 308, P. regnellii BGP 215, 248 and 397, P. dilatatum BGP 234 and P. malacophyllum BGP 293. Made available in DSpace on 2019-06-15T00:40:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 35210921PB.pdf: 546189 bytes, checksum: e652ac59dd1c639f9a7a92e7a5f686bf (MD5) Previous issue date: 2017
- Published
- 2017
33. Establishment of Brachiaria brizantha cv. Marandu, under levels of soil water availability in stages of growth of the plants
- Author
-
Fernando Campos Mendonça, Gerson Barreto Mourão, Patrícia Menezes Santos, Leandro Coelho de Araujo, LEANDRO COELHO DE ARAÚJO, ESALQ-USP/PIRACICABA, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, FERNANDO CAMPOS MENDONCA, CPPSE, and GERSON BARRETO MOURÃO, ESALQ-USP/PIRACICABA.
- Subjects
Irrigation ,Tillering ,palisadegrass ,Tiller (botany) ,drought ,Soil water deficit ,Field capacity ,tillering ,Biomass ,Water content ,lcsh:SF1-1100 ,water deficit ,Mathematics ,biomass ,biology ,Moisture ,Drough ,food and beverages ,Sowing ,biology.organism_classification ,Palisadegrass ,Brachiaria ,Agronomy ,Soil water ,Animal Science and Zoology ,lcsh:Animal culture - Abstract
The objective of this work was to evaluate yield traits and development of palisadegrass under the influence of water deficit during the establishment period. The experiment was carried out in a greenhouse, in a completely random block statistical design in a factorial arrangement and additional treatment (3 × 3 + 1). The treatments referred to the suppression of irrigation at different phases of the establishment (sowing, germination and initial tillerring) until the soil presented water content of 75%, 50%, and 25% of the moisture related to field capacity (qFC), besides control treatment with no water restriction. Evaluations of number of grown tillers per vase, green leaves per tiller and plant height were carried out weekly, for five weeks after the first tillers appeared. Biomass sampling was carried out approximately 30 days after the end of the last applied treatment, when the soil was kept close to 100% of field capacity relative moisture. Tillering and biomass yield of palisadegrass during establishment phase are reduced when water deficit is sufficient to make soil content water reach 25% of relative moisture field capacity, regardless to the season when water shortage takes place.
- Published
- 2011
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34. Modelos empíricos para estimar o acúmulo de matéria seca de capim-marandu com variáveis agrometeorológicas
- Author
-
José Ricardo Macedo Pezzopane, Leandro Coelho de Araujo, Patrícia Perondi Anchão Oliveira, Pedro Cruz, Patrícia Menezes Santos, PEDRO GOMES DA CRUZ, USP-ESALQ, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, JOSE RICARDO MACEDO PEZZOPANE, CPPSE, PATRICIA PERONDI ANCHAO OLIVEIRA, CPPSE, and LEANDRO COELHO DE ARAUJO, USP-ESALQ.
- Subjects
Multivariate statistics ,Brachiaria brizantha ,Univariate ,Urochloa brizantha ,Root mean square residual ,Regressão multivariada ,lcsh:S1-972 ,Regression ,regressão multivariada ,Brachiaria Brizantha ,Regressão Linear ,Evapotranspiration ,Linear regression ,Statistics ,Animal Science and Zoology ,Dry matter ,regressão linear ,lcsh:Agriculture (General) ,Akaike information criterion ,Agronomy and Crop Science ,Mathematics - Abstract
O objetivo deste estudo foi testar modelos empíricos de regressão linear, para a predição do acúmulo de matéria seca (TAMS) de Urochloa brizantha cv. Marandu, em função de variáveis agrometeorológicas. Para gerar os modelos, foi utilizada a taxa média de acúmulo de matéria seca, em condições de sequeiro, entre 1998 e 2002. As variáveis avaliadas foram: temperaturas mínima, máxima e média, radiação global (Rg), graus-dia, evapotranspiração real (ETR) e potencial (ETP) obtidas a partir do balanço hídrico, unidades fototérmicas (UF) e índice climático de crescimento (ICC). As regressões univariada e multivariada mostraram boa capacidade de predição, com exceção para as que utilizam a UF. Os melhores resultados foram para a regressão multivariada, com Tmín, Rg e ETR: R², 0,84; raiz do quadrado médio do resíduo (RQMR), 14,72; e critério de informação de Akaike (CIA), 222,5. Na regressão linear univariada, destacaram-se as variáveis: graus-dia corrigido (R², 0,75; RQMR,17,84; e CIA, 242,6), temperatura mínima corrigida (R², 0,75; RQMR, 17,82; CIA, 244,1), e ICC (R², 0,74; RQMR, 17,85; CIA, 236,9). A correção das variáveis agrometeorológicas pela relação entre evapotranspiração real e potencial (ETR/ETP), em geral, melhora a predição da TAMS pelos modelos.
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- 2011
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35. Development of maize and palisadegrass plants cultivated in intercrop under water deficit
- Author
-
Fernando Campos Mendonça, Leandro Coelho de Araujo, Patrícia Menezes Santos, Cabral de Barros, São Carlos, LEANDRO COELHO DE ARAUJO, USP-ESALQ, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, FERNANDO CAMPOS MENDONCA, CPPSE, and NINO RODRIGO CABRAL DE BARROS LIMA, AGÊNCIA DE DESENVOLVIMENTO AGRÁRIO E EXTENSÃO RURAL, NIOAQUE, MS.
- Subjects
Irrigation ,geography ,geography.geographical_feature_category ,Brachiaria brizantha ,tiller ,integration ,Biology ,Tiller ,Available water capacity ,Pasture ,Zea mays ,Productivity (ecology) ,Agronomy ,Germination ,Zea Mays ,Animal Science and Zoology ,Dry matter ,lcsh:Animal culture ,Water content ,lcsh:SF1-1100 - Abstract
The objective of this work was to evaluate the development and productive traits of palisadegrass single cultivated or intercropped with corn, in addition to corn intercropped with pasture, under water deficit at different development stages of the plants. It was used a complete block experimental design with split plots and three replicates. Periods of water deficit were placed in the plots and types of cultivation were placed in the subplots. Irrigation was stopped at germination and initial tillering of palisadegrass and at V4 and V15 stages of corn and returned when soil moisture was 40% of available water capacity. Tiller density and palisadegrass height were evaluated weekly. Dry matter (DM) of fractions of herbage mass as well as leaf area of the plants were evaluated at corn tasseling and when grains reached physiological maturity. Components of corn production were determined in the second sampling. In palisadegrass, water influenced only tillering, which was reduced in the plots in which water defict was forced at the moment of germination or at the beginning of tilering, in both cultivation systems. Plant height and DM production were affected only by cultivation, reducing when intercropped with corn. Evaluated production components did not influence corn grain productivity, which was similar in all treatments (average of 10,145 kg/ha). Palisadegrass plants produce more DM in single cultivation than intercropped with corn. Water deficit during germination and initial tillering reduces tillering of palisadegrass during establishment phase. Water deficit, applied in this trial, does not reduce DM yield in palisadegrass or corn.
- Published
- 2011
36. Tiller population density and demography dynamics of Convert HD 364 brachiariagrass in response to canopy height and growth rate under continuous stocking
- Author
-
Liliane S. Silva, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Gustavo José Braga, and Patricia Menezes Santos
- Subjects
Canopy ,Stocking ,Geography ,Agronomy ,Tiller (botany) ,Growth rate ,Population density - Abstract
Pasture-based livestock production is one of the major economic activities in Brazil. In general, the adoption of new forage materials by producers happens before enough information about their characteristics is generated, compromising their use in commercial systems. An experiment was conducted in Piracicaba, Brazil (22º42\' S, 47º30\' W, 580 m asl.), during two summer growing seasons, with the objective to describe and explain the tillering dynamics of the hybrid brachiariagrass Convert HD 364 (Brachiaria hybrid CIAT 36087) under continuous stocking and variable stocking rate. Responses studied were tiller population density (TPD), tillering demography (appearance rate-TAR - and survival rate- TSR), stability index (SI), average tiller weight (ATW), forage mass (FM), leaf area index (LAI), light interception (LI), mean leaf angle (MLA), stem apex height (hapex) and collar height of the youngest fully expanded leaf (hleaf). The experimental design was a randomized complete block with a factorial arrangement including all possible combinations between three sward heights (10, 25 and 40 cm) and growth rates (50 and 250 kg N ha-1 year-1), with three replications. The data were analyzed using the Mixed Models procedure of SAS and means compared using \"t\" test (P
- Published
- 2016
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37. Panicum maximum cv. Tanzânia: climate trends and regional pasture production in Brazil
- Author
-
C. A. de Miranda Gomide, Ana Clara Rodrigues Cavalcante, G. M. Bettiol, José Ricardo Macedo Pezzopane, Giampaolo Queiroz Pellegrino, Silvio Roberto Medeiros Evangelista, Patrícia Menezes Santos, Cristiam Bosi, CARLOS AUGUSTO DE MIRANDA GOMIDE, CNPGL., JOSE RICARDO MACEDO PEZZOPANE, CPPSE, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, SILVIO ROBERTO MEDEIROS EVANGELISTA, CNPTIA, Cristiam Bosi, Luiz de Queiroz College of Agriculture, University of São Paulo (USP) - Piracicaba, SP, Brazil, ANA CLARA RODRIGUES CAVALCANTE, CNPC, GIOVANA MARANHAO BETTIOL, CPAC, CARLOS AUGUSTO DE MIRANDA GOMIDE, CNPGL, and GIAMPAOLO QUEIROZ PELLEGRINO, CNPTIA.
- Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences ,Global climate changes ,Climate change ,Forage ,Management, Monitoring, Policy and Law ,01 natural sciences ,Environmental impact ,Water balance ,water balance ,Feed crops ,medicine ,Planta forrageira ,ETA model ,Agricultura de precisão ,0105 earth and related environmental sciences ,Precision agriculture ,Climate risk ,Impacto ambiental ,Global warming ,Sistema de Informação Geográfica ,BALANÇO HÍDRICO ,04 agricultural and veterinary sciences ,Growing degree-day ,PRECIS model ,Seasonality ,medicine.disease ,Growing degree days ,040103 agronomy & agriculture ,Geographical information systems ,0401 agriculture, forestry, and fisheries ,Environmental science ,Geoprocessamento ,Climate model ,Physical geography ,Brazil ,Agronomy and Crop Science - Abstract
Projected change in forage production under a range of climate scenarios is important for the evaluation of the impacts of global climate change on pasture-based livestock production systems in Brazil. We evaluated the effects of regional climate trends on Panicum maximum cv. Tanzânia production, predicted by agro-meteorological model considering the sum of degree days and corrected by a water availa bility index. Data from Brazilian weather stations (1963?2009) were considered as the current climate (baseline), and future scenarios, based on contrasting scenarios interms of increased temperature and atmospheric CO2 concentrations (high and low increases), were determined for 2013?2040 (2025 scenario) and for 2043?2070 (2055 scenario). Predicted baseline scenarios indicated that there are regional and seasonal variations in P. maximum production related to variation intemperature and water availability during the year. Production was lower in the Northeast region and higher in the rainforest area. Total annual productionunder future climate scenarios was predicted toincrease by up to 20% for most of the Brazilian area, mainly due to temperature increase, according to each climate model and scenario evaluated. The highest increase in forage production is expected to be in the South, Southeast and Central-west areas of Brazil. In these regions, future climate scenarios will not lead to changes in the seasonal production, with largerincreases in productivity during the summer. Climate risk is expected to decrease, as the probability of occurrence of low forage productions will be lower. Due to the predicted increase in temperature and decrease in rainfall in the Northeast area, P. maximum production is expected to decrease, mainly when considering scenarios based on the PRECIS model for the 2055 scenario. Made available in DSpace on 2022-09-29T20:09:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Panicum-maximum-cv.-Tanzania-climate-trends-and-regional-pasture-production-in-Brazil.pdf: 1565729 bytes, checksum: eebcd97d8cc4cd547b256f2e891d9c75 (MD5) Previous issue date: 2016
- Published
- 2016
38. Desempenho produtivo de Cynodon spp. cv. Tifton 85 sob diferentes condições de manejo da irrigação e momentos de aplicação da adubação nitrogenada
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Marcos Antonio Correa Matos do Amaral, Fernando Campos Mendonça, Patricia Angélica Alves Marques, and Patricia Menezes Santos
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Biology - Abstract
A utilização de pastagens como base da alimentação de bovinos de leite ou corte é umas das formas de reduzir os custos de produção e tornar a atividade mais competitiva. Para obter a máxima produtividade de forragem é indispensável dispor de condições ideais à fotossíntese, tais como boa disponibilidade de luz, nutrientes e água. Uma das opções para aumentar a produtividade e sustentabilidade das pastagens é um manejo adequado da irrigação e da adubação nitrogenada. Dois experimentos foram conduzidos em ambiente protegido, com plantas em vasos de 8,5 litros, na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP). No primeiro experimento, foi avaliado o efeito de cinco níveis de depleção de água no solo (P1 = 0 - 0,05; P2 = 0,20; P3 = 0,40; P4 = 0,60; P5 = 0,80), respectivamente, 95%-100% (testemunha), 80%, 60%, 40% e 20% da água disponível no solo no momento das irrigações. No segundo experimento, foram testados cinco momentos de aplicação da ureia em relação ao momento do corte da parte aérea: (a) no dia do corte; (b) 3 dias após; (c) 6 dias após; (d) 9 dias após; (e) 12 dias após o corte; e um tratamento-controle, sem aplicação de ureia. Ambos os experimentos foram conduzidos em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições para três períodos de crescimento (cortes). Foram avaliados: massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca de raízes (MSR), relação parte aérea/ raiz (PA/R), relação colmo + bainha/lâmina (CB/L), teor de nitrogênio na parte aérea, proteína bruta (PB), eficiência do uso do nitrogênio (EUN), produtividade água (PDA), área foliar (AF) e perfilhamento. Não foi encontrada diferença significativa dos tratamentos de depleção para as variáveis estudadas, com exceção da produção de MSR e PDA, indicando que para o período em que o experimento foi realizado (inverno), fatores de depleção mais altos podem ser utilizados sem que haja comprometimento da quantidade e da qualidade da forragem produzida. O momento de aplicação de ureia não influenciou a produção de MSR, a relação CB/L e a relação PA/R; no entanto, foi observado que o momento da adubação exerceu um efeito significativo sobre a produção nos cortes de estabelecimento, gerando um efeito na quantidade e na qualidade da forrageira. The use of pasture as the base for feeding dairy or beef cattle is one of the ways to reduce production costs and to turn more competitive these activities. In order to achieve the maximum forage productivity, it is essential to have ideal conditions for photosynthesis, such as good availability of light, nutrients and water. One option to increase the productivity and sustainability of pasture is a proper management of irrigation and nitrogen fertilization. Two experiments were carried out in a greenhouse environment, with plants in pots of 8.5 liters in the experimental area of the Department of Biosystems Engineering, at the \'Luiz de Queiroz\' College of Agriculture (ESALQ/USP). In the first experiment, it was tested the effect of five levels of soil water depletion (P1 = 0 - 0.05, P2 = 0.20, P3 = 0.40, P4 = 0.60, P5 = 0.80), respectively corresponding to 95%-100% (control), 80%, 60%, 40% and 20% of the soil water availability at the moment of irrigations. In the second experiment, it was evaluated the moment of urea application in relation to the moment of the aerial part cut: (a) on the day of cutting; (b) 3 days; (c) 6 days; (d) 9 days; and (e) 12 days after the cut; and a control treatment, without urea application. Both the experiments were carried out under a statistical design of randomized blocks, with four replications for three periods of growth (cut intervals). The parameters evaluated at the experiment were: dry matter weight of the aerial part (MSPA), dry matter weight of roots (MSR), aerial part/root ratio (PA/R), stem + heath/blade ratio (CB/L), plant nitrogen content, crude protein content (PB), nitrogen use efficiency (EUN), water productivity (PDA), leaf area (AF) and plant tillering. No significant differences for the studied variables were found for the depletion treatments, except for the MSR and PDA, indicating that, during the experiment period (winter), higher depletion factors can be used without compromising the forage production and quality. The moment of urea application did not affect the MSR and the relations CB/L and PA/R, however, it was observed that the moment of urea application had a significant effect on the MSPA on the establishment cuts, generating an effect on the amount and quality of the forage crop.
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- 2015
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39. Dietary strategy to reduce methane emission in Brazilian beef cattle production
- Author
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Jacqueline Geraldo de Lima, Patricia Menezes Santos, Teresa Cristina Alves, and André Bannink
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chemistry.chemical_compound ,Animal science ,Agronomy ,chemistry ,Production (economics) ,Environmental science ,Beef cattle ,Greenhouse effect ,Methane - Abstract
In Brazil, estimate of methane (CH4) emission for the National Greenhouse Gas Inventory is carried out using the empirical Tier 2 approach published by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Although, IPCC recommends the use of a more specific, mechanistic Tier 3 approach, this is hampered by a lack of consolidated data for development, evaluation and application of such a Tier 3 approach. The purpose of the present modelling study was to evaluate whether a Tier 3 approach instead of the Tier 2 approach has merit in estimating the effect of improvement of diet quality by feeding supplements on CH4 emission, calculated by both a Tier 2 and an extant Tier 3 approach. Six systems of beef cattle production in Brazil were considered which differed inage at slaughter mainly due to diet quality (ranging from 14 to 44 months). The systems studied encompass most of the range of slaughter age and feeding methods observed and the differences between them can be considered realistic for variation in current Brazilian practice of beef production. Estimates of feed quality and animal performance were based on published Brazilian studies and on data from a Brazilian inventory on enteric CH4. Both Tier 2 and Tier 3 approaches estimated a large variation in CH4 emission for the six production systems. The highest level of enteric CH4 emission (168 and 145 kg per slaughtered animal, estimated with the Tier 2 and Tier 3 approach, respectively) was estimated for the system with slaughter after 44 months and the lowest with slaughter after 14 months (35 and 31 kg per slaughtered animal, estimated with the Tier 2 and Tier 3 approach, respectively). The general trend was a profound increase of CH4 emission with increase of age-at-slaughter. Methane estimates depended strongly on the modelling approach adopted. Using the Tier 3 approach in the present study with the assumptions made for the six Brazilian beef production systems indicated substantially lower estimates of enteric CH4 compared to the IPCC Tier 2 approach. The Ym values (fraction of gross energy intake emitted as CH4) estimated by the Tier 3 approach for separate growing periods (seasons) within the different systems ranged between 0.044 and 0.070, and between 0.049 and 0.058 when averaged for the whole growing period (cf. 0.065 with Tier 2). Model estimates should be confirmed by evaluation against independent in vivo data obtained under local Brazilian conditions of beef production. No Brasil, a estimativa de emissão de metano no inventário nacional sobre a emissão de metano (CH4) é realizada pela abordagem Tier 2, recomendada pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Embora o IPCC recomende o uso do Tier 3, uma abordagem mais complexa, a aplicação desta no Brasil é dificultada pela falta de dados consolidados para o desenvolvimento, avaliação e aplicação do modelo. O objetivo deste trabalho foi estimar o efeito da melhoria da qualidade da dieta na emissão entérica de CH4, em sistemas de produção de gado de corte brasileiros, pelos métodos Tier 2 e Tier 3. A emissão entérica de CH4, foi estimada em seis sistemas de produção de bovinos de corte, do desmame até abate. Os sistemas estudados abrangeram os métodos de alimentação mais praticados na produção de carne bovina brasileira. A qualidade da alimentação e desempenho animal foram estimados baseados em estudos publicados na literatura. Ambas as abordagems Tier 2 e 3 estimaram efeito da suplementação sobre a emissão de CH4. As estimativas do Tier 2 e 3, no sistema de abate aos 44 meses, apresentaram maior emissão de CH4 entérico comparados aos outros sistemas, resultando em valores de 168 e 145 kg de CH4 por animal, respectivamente. Por outro lado, o sistema de abate aos 14 meses, apresentou menor emissão de CH4, comparados aos outros sistemas, em valores de 35 e 31 kg de CH4 por animal abatido, respectivamente. A tendência geral foi um aumento de emissão de CH4 com o aumento da idade de abate. Usando a abordagem Tier 3 para as condições brasileiras resultou valores menores de CH4 entérico em comparação a Tier 2. Os valores Ym (fração de ingestão de energia bruta emitido como CH4) estimados pela Tier 3, nas diferentes estações, variou entre 0,044 e 0,070, e para diferentes sistemas de produção entre 0,049 e 0,058. Por outro lado a média para todo o período de crescimento foi 0,065 para Tier 2. Essas estimativas devem ser confirmados com dados in vivo obtidos em condições locais, com intuito de melhorar o modelo Tier.
- Published
- 2015
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40. Agronomic performance and adaptation of the CROPGRO - Perennial Forage Model to predict growth of three tropical forage grasses under irrigated and rainfed conditions
- Author
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Diego N. L. Pequeno, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Luis Gustavo Barioni, Kenneth Jay Boote, Fábio Ricardo Marin, and Patricia Menezes Santos
- Subjects
Neutral Detergent Fiber ,Cynodon ,Agronomy ,biology ,Perennial plant ,Agroforestry ,Environmental science ,DSSAT ,Forage ,Adaptation ,biology.organism_classification ,Brachiaria - Abstract
Grasses of the genera Brachiaria and Cynodon are some of the most important pasture introductions in Brazil. Convert HD 364 brachiariagrass, a new Brachiaria hybrid, was released as an option for a broad range of environmental conditions, high nutritive value and forage production. Forage-based livestock systems are complex and interactions among animals, plants, and the environment exist at several levels of complexity, which can be evaluated using computer modeling. Herbage accumulation, crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), in vitro organic matter digestibility (IVOMD), plant-part composition, leaf photosynthesis, leaf area index (LAI), and light interception (LI) were evaluated as affected by two harvest frequency (28 and 42-days), irrigated and rainfed in a clipping study from April 2011 to April 2013, contrasting Convert HD 364® brachiariagrass (Brachiaria hybrid CIAT 36061), Marandu palisadegrass {Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) R. D. Webster [syn. Urochloa brizantha (A. Rich.) Stapf]; CIAT 6297}, and Tifton 85 bermudagrass (Cynodon spp.). The experimental design for both the irrigated and the rainfed trials was a randomized complete block with four replications. Convert HD 364 had similar or higher annual herbage accumulation, seasonal yield and herbage accumulation rate than Marandu and Tifton 85, (15% more herbage accumulation than Marandu and 12% more than Tifton 85 when irrigated and when harvested at shorter regrowth intervals). Convert HD 364 had good seasonal distribution of total annual herbage produced and accumulates about 30% of the total herbage mass during the cool season in Piracicaba, similar to Marandu. Tifton 85 produced around 20% of its average annual yield during dry season. Tifton 85 forage had higher CP concentration than the other two grasses when harvested at shorter intervals and when irrigated. The NDF concentration in Convert HD 364 was lower than in the other grasses regardless of irrigation treatment, harvest frequency, and season of the year, resulting in high IVOMD (more than 650 g kg-1), similar to that of Marandu. Regard to CROPGRO calibration, in general the model performance was good for the three grasses. Leaf and stem weight simulations were improved, due to increase partitioning to stem for low harvest frequencies. The LAI and LI were well performed by the model, showing increase for lower harvest frequency, with exception to Tifton 85. Under rainfed conditions, the simulations using the Penman-Monteith-FAO 56 method gave more realistic water stress responses than using the Priestley and Taylor method. Calibration results suggest that the CROPGRO - Perennial Forage Model can be used to adequately simulate growth of Marandu, Convert HD 364, and Tifton 85 under irrigated and rainfed conditions, being able to simulate different harvest frequency managements. As gramíneas do gênero Brachiaria e Cynodon são algumas das pastagens cultivadas introduzidas no Brasil de maior importância. Convert HD 364, um novo híbrido de Brachiaria, foi lançado como uma opção para uso numa ampla gama de condições ambientais, com alto valor nutritivo e produção de forragem. Sistemas pecuários em pastagens são complexos e as interações entre os animais, as plantas e o meio ambiente existem em vários níveis de complexidade, que podem ser avaliados utilizando modelagem computacional. Acúmulo de forragem, proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO), a composição morfológica da planta, fotossíntese foliar, índice de área foliar (IAF) e interceptação luminosa (IL) foram avaliados em resposta à duas frequências de colheita (28 e 42 dias), irrigada e não irrigada, em um estudo com parcelas colhidas mecanicamente a partir de abril de 2011 até abril de 2013, contrastando os capins Convert HD 364® (Brachiaria híbrida CIAT 36061), Marandu {Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) RD Webster [syn. Urochloa brizantha (A. Rich.) Stapf]; CIAT 6297} e Tifton 85 (Cynodon spp.). O delineamento experimental utilizado tanto para o irrigado quanto para o não irrigado foi de blocos casualizados, com quatro repetições. Convert HD 364 teve acúmulo de forragem anual, produção sazonal de forragem e taxa de acúmulo de forragem semelhante ou superior ao Marandu e Tifton 85, (acúmulo de forragem 15% maior do que Marandu e 12% maior do que o Tifton 85, quando irrigado e colhido em intervalos de rebrotação mais curtos). Convert HD 364 teve boa distribuição sazonal de forragem total do ano, produzindo cerca de 30% da massa total de forragem durante a estação fria, em Piracicaba, semelhante ao Marandu. Tifton 85 produziu cerca de 20% do seu rendimento médio anual durante a estação fria. Tifton 85 teve PB maior do que as outras duas gramíneas, quando colhidas em intervalos mais curtos e quando irrigadas. A concentração de FDN em Convert HD 364 foi menor do que nas outras gramíneas, independentemente da irrigação, da frequência de colheita e das estações do ano, resultando em alta DIVMO (mais de 650 g kg-1), semelhante à do capim Marandu. Em relação à calibração do CROPGRO, em geral, o desempenho do modelo foi bom para as três gramíneas. Simulações de massa de folha e colmo foram melhoradas para os capins, devido ao aumento na partição de assimilados direcionados para colmo em condição de baixa freqüência de colheita. O IAF e IL foram bem simulados pelo modelo, mostrando aumento com a diminuição da freqüência de colheita, com exceção do Tifton 85. Em condição não irrigada, as simulações utilizando o método de Penman -Monteith - FAO 56 deram respostas mais realistas de estresse hídrico do que usando o método de Priestley e Taylor. Os resultados da calibração sugerem que o modelo CROPGRO - forragem perene pode ser usado para simular adequadamente o crescimento de Marandu, Convert HD 364 e Tifton 85 sob condições irrigadas e não irrigada, sendo capaz de simular diferentes manejos de frequência de desfolhação.
- Published
- 2015
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41. Simulating tropical forage growth and biomass accumulation: an overview of model development and application
- Author
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Patrícia Menezes Santos, Bruno Carneiro e Pedreira, Fábio Ricardo Marin, A. S. Andrade, L. C. de Araujo, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, José Ricardo Macedo Pezzopane, Márcio A. S. Lara, ANDRÉ SANTA DE ANDRADE, USP - ESALQ, Fabio Ricardo Marin, USP - ESALQ, UFLA., JOSE RICARDO MACEDO PEZZOPANE, CPPSE, PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE, Leandro Coelho de Araujo, UNESP, BRUNO CARNEIRO E PEDREIRA, CPAMT, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, USP - ESALQ, and BRUNO CARNEIRO E PEDREIRA, CPAMT.
- Subjects
0106 biological sciences ,Agricultural production ,Tropical and subtropical grasslands, savannas, and shrublands ,Forage ,Management, Monitoring, Policy and Law ,01 natural sciences ,Modelling ,Cynodon ,Systems simulator ,Pasture ,Agricultural productivity ,Biomass (ecology) ,biology ,Agroforestry ,Grass ,Empirical modelling ,Tropics ,04 agricultural and veterinary sciences ,biology.organism_classification ,CROPGRO ,040103 agronomy & agriculture ,0401 agriculture, forestry, and fisheries ,Environmental science ,Agronomy and Crop Science ,Panicum ,010606 plant biology & botany - Abstract
Crop models can aid the synthesis and application of knowledge, planning of experiments and forecasting in agricultural systems. Few studies have reviewed the uses and applications of these models for tropical forages. The purpose of this study was to review the information available in this scientific area, highlighting the main models, their applications and limitations. Several empirical models have been developed to predict the growth and biomass accumulation of tropical forages, especially for the genera Cynodon, Paspalum, Panicum and Brachiaria. Their application, however, is often location or region specific. The adaptation of mechanistic models to accurately predict biomass accumulation in tropical grasses is still limited. Recent advances have been made on the plot-scale and farm-scale process-based models ALMANAC, CROPGRO Perennial Forage and agricultural production systems simulator (APSIM), with promising results. In addition, global-scale process-based models, such as the Century Agroecosystem Model and the Orchidee Grassland Management Model, have been tested for tropical grassland areas. A greater number of regionspecific calibrations of empirical models can enhance their use, and improved databases and model parameterizations for a wide range of tropical grasses will enable the continuous improvement of mechanistic models. Made available in DSpace on 2019-12-16T18:10:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016cpamtbrunopedreirasimulationtropicalforagegrowthbiomassaccumulationmodeldevelopmentapplication.pdf: 524194 bytes, checksum: 5a0693f09bf6aa966a959c71adef465c (MD5) Previous issue date: 2016
- Published
- 2015
42. Aspectos metabólicos, nutricionais e produtivos de cultivares de Brachiaria e Panicum visando eficiência no uso do nitrogênio
- Author
-
Tiago Barreto Garcez, Francisco Antonio Monteiro, Ciniro Costa, Takashi Muraoka, Patricia Menezes Santos, and Paulo Cesar Ocheuze Trivelin
- Subjects
Chemistry - Abstract
O melhor entendimento sobre os aspectos metabólicos, nutricionais e produtivos das gramíneas forrageiras quanto ao uso do nitrogênio é necessário para aumentar a eficiência de uso do nutriente e para a sustentabilidade da produção pecuária. Com isso, objetivou-se analisar alguns cultivares de gramíneas forrageiras utilizados em pastagens no Brasil, quanto a: I) modificações morfológicas e produtivas da parte aérea e das raízes; II) formas de partição do nitrogênio absorvido para melhorar a eficiência de uso do nitrogênio e III) forma de assimilação do nitrogênio absorvido, sendo avaliados pelas variáveis: produção de massa seca, números de folhas e perfilhos, área foliar, concentração e conteúdos de nitrogênio total, nitrato e amônio, eficiência de uso do nitrogênio, atividades das enzimas nitrato redutase e glutamina sintetase e concentração de aminoácidos livres totais na parte aérea e nas raízes dessas gramíneas, quando submetidas a alta e baixa dose de nitrogênio. Na baixa dose de nitrogênio os cultivares Marandu, Xaraés, Piatã, Basilisk e Mombaça mantiveram o número de perfilhos constante e diminuíram o número de folhas e a área foliar, enquanto o cultivar Tanzânia manteve o número de perfilhos e área foliar constantes e reduziu o número de folhas e os cultivares Aruana e Massai aumentaram o número de perfilhos e de folhas e reduziram a área foliar. A baixa dose de nitrogênio resultou em proporções da massa seca da parte aérea e das raízes distintas entre os cultivares quando comparada à alta dose de nitrogênio, favorecendo o crescimento das raízes. Os cultivares estudados modificaram a partição de nitrogênio, nitrato e amônio da parte aérea e raízes, quando em alto e baixo suprimento de nitrogênio. Essas diferenças refletiram na mais alta eficiência de uso do nitrogênio pelos cultivares Mombaça e Tanzânia. A assimilação do nitrato ocorreu principalmente na parte aérea desses capins. Os cultivares Mombaça e Aruana apresentaram elevadas atividades da enzima nitrato redutase nas folhas diagnósticas. A atividade da enzima glutamina sintetase nas folhas diagnósticas foi mais elevada nos cultivares de Panicum. A concentração de amônio nas raízes foi mais alta nos cultivares Piatã e Xaraés, na baixa dose de nitrogênio, e nos capins Aruana e Mombaça, na dose alta de nitrogênio. A concentração de aminoácidos totais nas folhas diagnósticas foi mais elevada nos cultivares de Panicum, quando submetidos à alta dose de nitrogênio, enquanto nas raízes foi maior nos cultivares de Brachiaria, nas duas doses de nitrogênio. A better understanding of the metabolic, nutritional and production aspects of nitrogen use by grasses are needed to increase nutrient use efficiency and livestock production sustainability. Thus, this study aimed to analyze some forage grasses cultivars used in Brazilian pastures, for: i) morphological and production changes in shoots and roots; II) absorbed nitrogen partition to improve nitrogen use efficiency and III) nitrogen assimilation, evaluated by the variables: dry matter production, number of leaves and tillers, leaf area, concentration and content of total nitrogen, nitrate and ammonium, nitrogen use efficiency, nitrate reductase and glutamine synthetase activities and free amino acids concentration in shoots and roots of these grasses, when supplied with high and low nitrogen rates. At low nitrogen rate, Marandu, Xaraés, Piatã, Basilisk and Mombaça cultivars kept the number of tillers constant and decreased the number of leaves and leaf area, while Tanzânia cultivar kept the number of tillers and leaf area constant and reduced the number of leaves, and Aruana and Massai cultivars increased the number of tillers and leaves and reduced leaf area. The low nitrogen rate resulted in different shoots to roots proportions among cultivars when compared to the higher nitrogen rate, which favored roots growth. The cultivars changed the partition of nitrogen, nitrate and ammonium between roots and shoots, in both nitrogen rates. These differences reflect the higher nitrogen use efficiency by Mombaça and Tanzânia cultivars. The nitrate assimilation occurred mainly in the shoots of these grasses. Mombaça and Aruana cultivars showed high nitrate reductase activity in diagnostic leaves. The glutamine synthetase activity in diagnostic leaves was higher in Panicum cultivars. Ammonium concentration in the roots was high in Piatã and Xaraés, at low nitrogen rate, and Aruana and Mombaça grasses, at high nitrogen rate. The total amino acids concentration in diagnostic leaves was higher in Panicum cultivars than in Brachiaria cultivars, when high nitrogen rate was supplied, whereas Brachiaria cultivars had this concentration high in the roots, at the two nitrogen rates.
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43. Respostas morfogênicas e características estruturais do capim-mulato submetido a estratégias de pastejo rotativo
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Leandro Martins Barbero, Sila Carneiro da Silva, Valdo Rodrigues Herling, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Patricia Menezes Santos, and André Fischer Sbrissia
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Biology - Abstract
Plantas forrageiras se adaptam ao pastejo por meio de modificações em forma e função alterando seus padrões de expressão morfogênica e, consequentemente, de acúmulo e composição morfológica da forragem produzida. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas morfogênicas e as estruturais de perfilhos em pastos de capim-mulato submetidos a estratégias de pastejo rotativo de fevereiro de 2008 a abril de 2009. Os tratamentos corresponderam combinações entre duas condições pós-pastejo (alturas pós-pastejo de 15 e 20 cm - APP) e duas condições pré-pastejo (95% e máxima interceptação de luz pelo dossel forrageiro - IL), e foram alocados às unidades experimentais (piquetes de 1200 m2) segundo arranjo fatorial 2x2 e delineamento de blocos completos casualizados, com 4 repetições. Foram avaliadas as seguintes variáveis-resposta: taxa de aparecimento de folhas (TApF); filocrono (FIL); taxa de alongamento de folhas (TAlF); taxa de alongamento de colmos (TAlC); taxa de senescência de folhas (TSeF); encurtamento do colmo (EC); duração da vida da folha (DVF); duração do alongamento foliar (DAF); comprimento final da folha (CFF); número de folhas vivas (NFV), em expansão (NFEx), expandidas (NFE) e senescentes (NFS) por perfilho; comprimento do colmo (CC) e relação folha:colmo por perfilho (F:C). Tanto perfilhos basais como aéreos apresentaram sazonalidade de desenvolvimento caracterizada por ritmos morfogênicos mais lentos durante o outono/inverno/início de primavera e mais acelerados durante o final de primavera e verão. No caso de perfilhos basais, pastos manejados a 95% de IL apresentaram maiores valores de TApF no Verão 2. No Verão 1, o EC nesses pastos foi menor, sendo observado comportamento inverso no final da primavera. Menores valores de TAlC e TSeF foram registrados nos pastos manejados a 95% relativamente àqueles manejados com máxima IL (99%). Adicionalmente, pastos manejados com altura pós-pastejo 20 cm apresentaram maiores valores de TAlF, TSeF e DAF que pastos manejados a 15 cm, especialmente na condição pré-pastejo de 95% de IL. Nos perfilhos aéreos, maiores valores de TAlC e TSeF foram registrados nos pastos manejados com máxima IL (99%) relativamente àqueles manejados a 95% de IL. Com relação às características estruturais, a APP afetou apenas aquelas relacionadas com o porte da planta (CFF e CC). Apesar das diferenças estatísticas, o NFV foi relativamente constante para aéreos e basais (2,5 e 4,0 folhas por perfilho, respectivamente), com as diferenças entre categorias de perfilhos refletindo diferenças em NFS e NFE e não em NFEx. Perfilhos basais foram maiores que aéreos, porém com menor F:C. Para perfilhos basais, NFV, NFEx e F:C foram maiores em pastos manejados a 95% de IL e, para aéreos, naqueles manejados com máxima IL, padrão condizente com o fato de perfilhos aéreos serem provenientes de perfilhos basais reprodutivos decapitados. De forma geral, as características estruturais foram mais afetadas pela IL e época do ano do que pela APP, indicando, claramente, importância relativa maior da frequência comparativamente à severidade de desfolhação para controle da estrutura do dossel. Diante do exposto, a condição ideal para interrupção do processo de rebrotação dos pastos de capim-mulato é quando o dossel atinge 95% de IL com uma altura pós-pastejo de 20 cm. Forage plants adapt to grazing through morphological and physiological changes that modify their morphogenesis and, in turn, herbage accumulation and morphological composition of the produced herbage. The objective of this study was to evaluate the morphogenetic responses and the structural characteristics of individual tillers on mulato grass swards subjected to strategies of rotational stocking management from February 2008 until April 2009. Treatments corresponded to combinations between two post-grazing (post-grazing heights of 15 and 20 cm) and two pre-grazing (95% and maximum light interception by sward canopy LI) conditions, and were allocated to experimental units (1200 m2 paddocks) according to a 2x2 factorial arrangement and a randomised complete block design, with four replications. The following response variables were evaluated: rates of leaf appearance (LAR), leaf elongation (LER), stem elongation (SER), leaf senescence (LSR), reduction in stem length (RSL), phyllochron (PHY), leaf lifespan (LLS), leaf elongation duration (LED), final leaf length (FLL), number of live (NLL), expanding (NExL), expanded (NEL) and senescing (NSL) leaves per tiller, stem length (SL) and the leaf:stem ratio per tiller (L:S). Both basal and aerial tillers showed a clear seasonal pattern of growth characterised by slow morphogenetic rhythms during autumn/winter/early spring and fast rhythms during late spring and summer. For basal tillers, swards managed at 95% LI showed highest values of LAR in summer 2. In Summer 1, RSL on those swards was lowest, the reverse happening in late spring. Lower values of SER and LSR were recorded on swards managed at 95% relative to those managed at maximum LI (99%). Further, swards managed with the postgrazing height of 20 cm showed larger values of LER, LSR and LED than those with 15 cm, particularly for the 95% LI pre-grazing condition. For aerial tillers, larger values of SER and LSR were recorded on swards managed at maximum LI (99%) relative to those managed at 95% LI. In relation to structural characteristics, postgrazing height only influenced those related to plant size (FLL and SL). In spite of the statistical differences, NLL was relatively stable for aerial and basal tillers (2.5 and 4.0 leaves per tiller, respectively), with differences between tiller categories mainly due to differences in NSL and NEL, not NExL. Basal tillers were bigger than aerial tillers, although had lower L:S. For basal tillers, NLL, NExL and L:S were larger on swards managed at 95% LI and, for aerial tillers, larger values were recorded on swards managed at maximum LI, a pattern in line with the fact that aerial tillers are originated from decapitated reproductive basal tillers. Overall, structural characteristics were more influenced by LI and season of the year than by postgrazing height, highlighting the larger importance of frequency relative to severity of defoliation for controlling sward structural characteristics. As a result, the ideal 14 condition for interrupting regrowth of rotationally stocked mulato grass correspond to a pre-grazing condition of 95% LI and a post-grazing height of 20 cm.
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44. Produção de leite de cabra em pastagem de Capim Tanzânia: avaliação de alternativas de manejo para produção sustentável em pasto cultivado
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Ana Clara Rodrigues Cavalcante, Patricia Menezes Santos, Magno José Duarte Cândido, Evandro Vasconcelos Holanda Júnior, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, and Ivanete Susin
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A caprinocultura leiteira é uma atividade que contribui para a melhoria da geração de renda e emprego, em várias localidades do Nordeste do Brasil. O uso de pasto cultivado pode reduzir o efeito da estacionalidade e tornar sustentável a produção de leite de cabra utilizando pastagem. O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito de tipos de manejo sobre o potencial de produção de leite de cabra em pasto de capim-tanzânia. O experimento foi conduzido na Embrapa Caprinos e Ovinos no Ceará (3°40´58.42 latitude sul; 40°1650.5 longitude e 79m de altitude). Foram utilizadas 65 cabras Anglo Nubianas, mantidas em pasto de capim-tanzânia manejado sob lotação rotativa, com taxa de lotação variável. Os manejos foram combinações entre alturas residuais do pasto (Altr) e doses de nitrogênio (N). Os manejos foram: intensivo (Altr=32,7 cm e 600 kg de N/ha ano-1); moderado (Altr=47,2 cm e 300 kg N/ha ano-1), leve (Altr=47,3 cm sem N) e extensivo (Altr=32,1 cm sem N). Foram avaliadas características na planta, no animal e no solo. As variáveis analisadas foram: o fluxo de biomassa através da morfogênese e as características estruturais do pasto, comportamento animal, o peso e o escore de condição corporal, produção de leite, as perdas de água e sedimentos e a densidade do solo. As eficiências de uso de nitrogênio (EUN), de água (EUA) e concentrado foram quantificadas. Uma análise econômica foi realizada para determinar a viabilidade econômica dos manejos. O moderado apresentou produtividade de 10.806 kg de leite por ha ano-1 e apresentou maior ERUN (1 kg N produziu 120 kg MS) e do concentrado (0,65kg concentrado por kg de leite). Apesar da densidade do solo ter sido 1,55 g/cm3, apresentou baixa perda de sedimento (72 kg/ha ano-1) e água (0,9%) por erosão. Apesar dos bons índices técnicos o manejo foi economicamente inviável. O manejo leve, também apresentou bons indicadores técnicos, no entanto, a produção de 7.032 kg/ha ano-1 deu prejuízo. O uso de animais mais produtivos e criação de linhas diferenciadas de crédito para investimento e subsídio são opções para estimular produtores a fazer uso destes tipos de manejo. Maiores produtividades (19.442 kg leite/ha ano-1) foram registradas no manejo intensivo, que foi o único que apresentou viabilidade econômica. Apesar da maior EUA (2 kg leite/mm de água), sua dependência de insumos externos (600 kg N/ha ano-1 e 0,89 kg/kg de leite) aumenta o risco de alterações de mercado no preço de insumos o que pode tornar inviável o uso intensivo. O extensivo foi o pior desempenho (1kg concentrado/kg de leite), registrou-se perda no vigor das plantas, queda na densidade de perfilhos ao longo do ano (de 200 para 150 perfilhos/m2) e maior perda dágua por escorrimento superficial (3%) sendo o único dos manejos não indicado. Sistemas de produção sustentáveis de leite de cabra em pastagem cultivada usando os manejos moderado, leve ou intensivo dependem do desenvolvimento de métodos mais eficientes de controle de verminose. Políticas públicas incluindo linhas de crédito e subsídios são necessários para produzir leite de cabra em pastagem cultivada. The goat milk production is an activity that contributes to improve income generation and employment in several locations in northeast of Brazil (3°40´58.42 latitude south; 40°1650.5 longitude and 79m of elevation). The use of cultivated pasture can reduce the effect of seasonality making the dairy goat production more sustainable using pasture. The objective of this study was to determine the effect of types of management on the potential production of dairy goats in Tanzania grass pasture. The experiment was conducted at Embrapa Goats and Sheep in Ceará. Anglo Nubian goats (65) were kept in Guineagrass pasture managed under rotational stocking with variable stocking rate. The managements were combinations of pasture residual heights (Altr) and nitrogen doses (N). The managements were: intensive (ALTr = 32.7 cm and 600 kg N / ha year-1), moderate (ALTr = 47.2 cm and 300 kg N / ha year-1), light (ALTr = 47.3 without N cm) and extensive (ALTr = 32.1 cm without N). Plant, animal and soil characteristics were evaluated. The variables analyzed were: the flow of biomass through the morphogenetics and structural characteristics of the pasture, animal behavior, weight and body condition score, milk production, losses of water and sediment and soil density. Nitrogen (UEN), Water (WUE) and concentrate use efficiency were quantified. An economic analysis was performed to determine the economic viability of each management. Moderate treatment productivity was 10,806 kg of milk per ha year-1 and UEN (1 kg of N produced 120 kg of DM) and concentrate use efficiency (0.65 kg concentrate per kg of milk) were higher. Although soil density was 1.55 g/cm3, this treatment showed losses of sediment (72 kg / ha year-1) and water (0.9%) by erosion. Despite the good technical indexes moderate one was not economically different sustainable. Light management, as the moderate one, had good technical indicators, however, the production of 7032 kg / ha year-1 determined a negative economically viable treatment. The use of more productive animals and the possibility to create differentiated lines of credit for investment and subsidies are alternatives to encourage producers to use this kind of management. The highest yield (19,442 kg milk / ha year-1) was observed in the intensive management, which was the only economically viable treatment. Despite the higher WUE (2 kg milk/mm of water), its dependence on external inputs (600 kg N/ha year-1 and 0.89 kg/kg of milk) increases the risk of changes in market prices of inputs making the intensive system risky. Extensive management had the worst performance (1kg concentrate/kg of milk), there was loss in plant vigor, decrease in tiller density throughout the year (from 200 to 150 tillers/m2) and greater water loss by leaching (3%) and is not recommended. Sustainable goat milk production systems using moderate, light or intensive pasture management depends on the development of more efficient methods of worms control. Public policies including lines of credit and subsidies are necessary to goats milk production on cultivated pastures in Northeast area of Brazil.
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45. Produção de forragem em Brachiaria brizantha: adaptação, geração e avaliação de modelos empíricos e mecanicistas para estimativa do acúmulo de forragem
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Pedro Cruz, Patricia Menezes Santos, Luis Gustavo Barioni, Patrícia Perondi Anchão Oliveira, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, and José Ricardo Macedo Pezzopane
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As gramíneas forrageiras representam plantas de grande interesse econômico. Diversas são as espécies tropicais que apresentam-se como opções para a formação de pastagens no Brasil, desta forma objetivou-se neste trabalho a determinação de fatores que devem ser considerados em modelos para a predição da produção de forragem em cultivares de Brachiaria brizantha; gerar e testar modelos empíricos para a predição da taxa de acúmulo de matéria seca no capim-marandu; e parametrizar e comparar modelos mecanicistas, na estimativa de produção de matéria seca do capim-marandu. Para isso, foi conduzido um experimento no campo experimental da Embrapa Pecuária Sudeste, localizada no município de São Carlos SP. O delineamento experimental utilizado foi em blocos completos inteiramente casualizado com quatro repetições. Os cultivares de Brachiaria brizantha cv. Marandu, Xaraés e Piatã foram avaliados em crescimento livre e com freqüência de corte a cada 35 dias, em esquema fatorial 3x2. Foram avaliados: acúmulo de forragem, índice de área foliar (IAF), área foliar específica (AFE), altura do meristema apical, altura de plantas e estádio de desenvolvimento do perfilho. O corte influenciou a massa seca de forragem acumulada por corte acima do resíduo em todos os cultivares de B. brizantha, sendo que o cultivar Xaraés apresentou o maior acúmulo quando comparado aos cultivares Marandu e Piatã. Na avaliação da AFE, houve efeito de cultivar, onde o cultivar Piatã apresentou a menor média (136,3 cm2.g-1), entretanto, os cultivares Marandu e Xaraés foram semelhantes (163,6 e 156,7 cm2.g-1; P>0,05). O corte não influenciou nos valores de AFE, mas a AFE diminuiu ao longo do tempo. No acúmulo de forragem ao longo do ano, destacou-se o cultivar Xaraés quando comparado aos cultivares Marandu e Piatã (25.539 contra 18.148 e 19.292 kg MS.ha-1.ano-1). O IAF acima do resíduo apresentou altas correlações com o acúmulo de forragem ao longo do ano com valores de r de 0,95, 0,93 e 0,94 para os cultivares Marandu, Piatã e Xaraés, respectivamente (P 0.05). The cut did not affect the values of AFE, but the SLA has decreased over time. In herbage accumulation over the years, the highlight was the cultivar Xaraés compared to cultivars Marandu and Piatã (25,539 against 18,148 and 19,292 kg MS.ha-1.year-1). LAI above the residue showed a high correlation with herbage accumulation over the years with r values of 0,95, 0,93 and 0,94 for cultivars Marandu Piata and Xaraés, respectively (P
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46. Demografia do perfilhamento e produção de forragem em pastos de capim-marandu submetidos a regimes de lotação intermitente por bovinos de corte
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Alessandra Aparecida Giacomini, Sila Carneiro da Silva, Dora Duarte de Carvalho, Domicio do Nascimento Junior, Patricia Menezes Santos, and André Fischer Sbrissia
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Biology - Abstract
O perfilhamento possui papel central na recuperação da área foliar e na determinação de padrões de crescimento da planta forrageira responsáveis por sua longevidade e produtividade. Contudo, pouco se conhece acerca do perfilhamento em plantas forrageiras topicais, particularmente a Brachiaria brizantha cv. Marandu (capimmarandu), uma das espécies mais utilizadas em áreas de pastagens plantadas no país. O objetivo deste trabalho foi estudar os padrões de perfilhamento e as características de perfilhos individuais, visando compreender melhor a resposta dessa planta forrageira ao pastejo e favorecer o planejamento e idealização de práticas de manejo adequadas. O experimento foi realizado em Piracicaba, SP, de outubro de 2004 a janeiro de 2006. Os tratamentos corresponderam à combinação entre duas intensidades (altura póspastejo de 10 e 15 cm) e dois intervalos de pastejo (período de tempo necessário para se atingir 95 e 100% de interceptação luminosa pelo dossel durante a rebrotação - IL), e foram alocados às unidades experimentais (piquetes de 1200 m2) segundo um arranjo fatorial 2 x 2 e delineamento de blocos completos casualizados, com 4 repetições. As variáveis analisadas foram densidade populacional de perfilhos (DPP), taxas de aparecimento (TAP), mortalidade (TMP) e sobrevivência (TSP), índice de estabilidade das populações (IE), índice de área foliar (IAF), site filing (SF), área foliar específica (AFE), razão área foliar:volume (R), taxa de crescimento absoluto (TCA), taxa de crescimento relativo (TCR), taxa de assimilação líquida (TAL), razão de área foliar (RAF) e razão de peso foliar (RPF), para perfilhos basais e aéreos. De forma geral, pastos manejados com 95% de IL apresentaram maior DPP basais que aqueles com 100% de IL, especialmente no final de primavera e verão, assim como maiores TAP e TMP, tanto basais quanto aéreos. Para ambos os tratamentos de IL foi constatado um padrão sazonal semelhante de variação em sobrevivência de perfilhos ao longo do experimento, com maior sobrevivência durante o outono/inverno. Adicionalmente, pastos manejados com 95% de IL apresentaram maior SF e AFE no início de primavera que aqueles com 100% de IL, indicando que estariam aptos a reiniciar o ciclo produtivo mais cedo no início da nova estação de crescimento. Reduções em IAF de perfilhos basais estiveram associadas a aumento em AFE de perfilhos basais e em IAF de perfilhos aéreos em todas as épocas do ano. O tratamento 100/10 resultou nos maiores e o tratamento 95/15 nos menores valores de R em todas as épocas do ano, sugerindo plasticidade e adaptação da planta às estratégias de pastejo avaliadas. No início e final de primavera de 2004, o tratamento 95/15 foi o que resultou em maior TCA, resultado dos maiores valores de TAL, RAF e RPF. O início da primavera é uma época crítica para restabelecimento das taxas de crescimento e perfilhamento dos pastos. Pastos de capim-marandu devem ser pastejados quando o dossel intercepta 95% de IL (25 cm de altura) e rebaixados até uma altura pós-pastejo de 15 cm. Tillering plays a central role in the recovery of sward leaf area and growth patterns of forage plants, influencing pasture longevity and productivity. However, little is known about the tillering process in tropical grasses, particularly Brachiaria brizantha cv. Marandu (marandu palisadegrass), one of the most used species on cultivated grassland areas in Brazil. The objective of this study was to evaluate the patterns of tillering and the characteristics of individual tillers, seeking a better understanding of this forage plant to grazing in order to allow the efficient planning of sound management practices. The experiment was carried out in Piracicaba, SP, from October 2004 to January 2006. Treatments corresponded to combinations between two grazing intervals (time necessary for swards to intercept 95 or 100% light interception during regrowth - LI) and two grazing intensities (post-grazing heights of 10 and 15 cm), and were allocated to experimental units (1200m2 paddocks) according to a 2x2 factorial arrangement and a complete randomised block design, with four replications. The response variables studied were tiller population density (TPD), rates of tiller appearance (TAR), death (TDR) and survival (TSR), tiller population stability index (SI), sward leaf area index (LAI), site filling (SF), specific leaf area (SLA), leaf area to volume ratio of individual tillers (R), rates of absolute growth (AGR), relative growth (RGR) and net assimilation (NAR), leaf area ratio (LAR) and leaf weight ratio (LWR), for basal and aerial tillers. In general, swards grazed at 95% LI had higher TPD of basal tillers than those grazed at 100% LI, particularly in late spring and summer, as well as higher TAR and TDR, both basal and aerial tillers. There was a common seasonal pattern of variation in tiller survival throughout the experimental for both LI treatments, with higher survival during autumn/winter. Further, swards grazed at 95% LI had higher SF and SLA in early spring than those grazed at 100% LI, indicating that they would be ready to reestablish fast growth early in the new pasture growing season. Reductions in LAI of basal tillers were associated with increases in SLA of basal tillers and in LAI of aerial tillers during all seasons of the year. Treatment 100/10 resulted in the highest and treatment 95/15 in the lowest R values throughout the experiment, suggesting plasticity and adaptation to the grazing strategies used. In early and late spring 2004 treatment 95/15 resulted in the highest AGR, a consequence of high values of NAR, LAR and LWR. Early spring is a critical time of the year for the re-establishment of pasture growth and tillering. Marandu palisadegrass should be grazed at 95% LI (25 cm pre-grazing height) down to a post-grazing height of 15 cm.
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47. Assimilação de carbono, acúmulo de forragem e eficiência de pastejo em pastagens de capim-marandu [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. Rich.) Stapf.] em resposta à oferta de forragem
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Gustavo José Braga, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Marcos Silveira Bernardes, Valdo Rodrigues Herling, Patricia Menezes Santos, and Sila Carneiro da Silva
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Environmental science - Abstract
A oferta de forragem exerce forte influência sobre o consumo e o desempenho dos animais em pastejo com reflexos na estrutura do dossel e no acúmulo de forragem. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da oferta de forragem (OF) sobre a capacidade fotossintética foliar e do dossel, o acúmulo de forragem, a estrutura do dossel e a eficiência de pastejo em pastagens de capim-Marandu [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. RICH.) STAPF.] sob lotação rotacionada. O experimento foi realizado na Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo em Pirassununga SP de dezembro de 2002 a abril de 2004. O delineamento experimental foi o de blocos completos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram quatro níveis de OF, 5, 10, 15 e 20 kg massa de forragem 100 kg peso vivo-1 dia-1 (%) em lotação rotacionada com ciclos de pastejo de 35 dias, com 28 dias de descanso e sete de ocupação. As variáveis avaliadas durante a rebrotação foram o índice de área foliar (IAF), a interceptação de luz, a altura média do dossel, a massa de forragem e a fotossíntese foliar. A eficiência de pastejo foi estimada em função do acúmulo de forragem durante a rebrotação e da taxa de desaparecimento de forragem, descontando-se as perdas durante o pastejo. A dispersão dos valores de altura do dossel, medidos no pré-pastejo e no pós-pastejo, permitiu a avaliação da variabilidade espacial da vegetação. Com base na distribuição da luz no perfil do dossel e na fotossíntese foliar, foi desenvolvido um modelo matemático para estimar a fotossíntese do dossel e o acúmulo de forragem. A altura do dossel no pós-pastejo se manteve ao redor de 17 cm para a OF de 5%, enquanto que para as demais OFs houve aumento dos valores ao longo do experimento. A relação entre altura e interceptação de luz pelo dossel foi modificada de 2003 para 2004, de modo que para uma mesma altura, a capacidade de interceptação se tornou maior nos dosséis sob OF de 5 e 10%. A fotossíntese foliar decresceu de maneira linear com o aumento da OF e os valores se situaram entre 28 e 23 µmol CO2 m-2 s-1 em 2003 e entre 27 e 24 µmol CO2 m-2 s-1 em 2004, para as OFs de 5 e 20%, respectivamente. A partir do final das avaliações em 2003, houve decréscimo na taxa de acúmulo de forragem (TAF) para as OFs mais elevadas, condição que se manteve em 2004, com uma taxa média de 49 kg MS ha-1 dia-1. O modelo de fotossíntese de dossel indicou que o máximo acúmulo de forragem foi atingido num IAF médio igual a 3,5, valor abaixo do que seria atingido (~ 4) se a fotossíntese foliar máxima (Amax) não diminuísse com o aumento do IAF. A eficiência de pastejo decresceu com o aumento da OF, atingindo valores máximos de 64% em 2003 e 55% em 2004, nas pastagens sob OF de 5%. Apesar da maior produção de forragem, o consumo total para as OFs de 10, 15 e 20% ficou abaixo dos valores obtidos para a OF de 5%. Houve aumento da variabilidade espacial da vegetação após o pastejo, exceção feita à OF de 10%. A utilização de OFs generosas, principalmente 15 e 20%, com o intuito de maximizar o desempenho animal trouxe conseqüências negativas sobre o potencial fotossintético e sobre o acúmulo de forragem em pastagens de capim-Marandu. Além disso, a eficiência de pastejo foi severamente diminuída e houve aumento considerável na variabilidade espacial da vegetação. Herbage allowance (HA) has strong influence on intake and animal performance in grazing systems, as it impacts canopy structure and net herbage accumulation. The objective of this study was to assess the effects of HA on leaf photosynthesis, net herbage accumulation, sward structure and grazing efficiency in Marandu palisadegrass pastures [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. RICH.) STAPF.] under rotational stocking. The experiment was carried out at Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga SP, from December 2002 to April 2004. The experimental design was a randomised complete block with four replications. Treatments were four levels of herbage allowance, 5, 10, 15, and 20 kg dry matter per 100 kg live weight per day (%) in a grazing cycle of 35 days (28 d of rest and 7 d of grazing). Responses studied during regrowth were leaf area index (LAI), light interception, mean canopy height, herbage mass and leaf photosynthesis. Grazing efficiency was calculated as a proportion of net herbage accumulation as well as of the herbage disappearance rate (minus losses) during the grazing period. The dispersion of sward height values, measured pre- and post-graze, allowed for the evaluation of the spatial variability of the vegetation. Based on the light distribution within the canopy profile and leaf photosynthesis, a mathematical model was developed to estimate canopy photosynthesis and net herbage accumulation. Post-graze canopy height averaged 17 cm for 5% HA, whereas for the other HA levels height increased across grazing cycles. The relationship between canopy height and light interception changed from 2003 to 2004. For the same height, interception increased in the 5 and 10% HA canopies. Leaf photosynthesis decreased linearly with increased HA, due to mutual shading within the canopy. Photosynthetic rates ranged from 28 and 23 µmol CO2 m-2 s-1 in 2003 and from 27 to 24 µmol CO2 m-2 s-1 in 2004, for the 5 and the 20% HAs, respectively. From season-end in 2003, through the winter dry season, net herbage accumulation under high HA decreased, and this persisted through the 2004 grazing season. The model of canopy photosynthesis suggests that maximum herbage accumulation was reached at a 3.5 LAI, lower than what would be reached (~ 4) if the maximum leaf photosynthesis did not decrease with increasing LAI. Grazing efficiency decreased with increased HA, and highest efficiencies were 64% in 2003 and 55% in 2004, in pastures under the 5% HA treatment. Despite the higher forage dry matter production, intake in the 10, 15, and 20% HA pastures was lower than that under 5% HA. Grazing increased the spatial variability of the vegetation, except for the 10% HA. The use of generous HA levels (15 and 20%), although favourable to high animal performance, was detrimental to the photosynthetic capacity and net herbage accumulation in pastures of Marandu palisadegrass. In addition, grazing efficiency was severely reduced and spatial variability was considerably higher under high HA.
- Published
- 2015
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48. Nitrogen dynamics in the intact grasses Poa trivialis and Panicum maximum receiving contrasting supplies of nitrogen
- Author
-
Moacyr Corsi, Patrícia Menezes Santos, Barry Thornton, MOACYR CORSI, USP-ESALQ., BARRY THORNTON, The Macaulay Institute, Craigiebuckler, and PATRICIA MENEZES SANTOS, CPPSE
- Subjects
Leaf growth ,Nitrogen ,Physiology ,Ammonium nitrate ,chemistry.chemical_element ,Plant Science ,Panicum ,Plant Roots ,Poa trivialis ,chemistry.chemical_compound ,Nutrient ,Species Specificity ,Panicum Maximum ,N mobilization ,Poaceae ,C3 ,Poa ,Nitrates ,Nitrogen Isotopes ,Plant Stems ,biology ,Nitrogen deficiency ,N uptake ,food and beverages ,Biological Transport ,biology.organism_classification ,Isotopes of nitrogen ,Plant Leaves ,C4 ,chemistry ,Agronomy ,Plant Structures - Abstract
The C 3 grass Poa trivialis and the C 4 grass Panicum maximum were grown in sand culture and received a complete nutrient solution with nitrogen supplied as 1.5 mol m -3 NH 4NO 3. 15 N tracer techniques were used to quantify the relative use of root uptake and mobilization in supplying nitrogen to growing leaves in intact plants which either continued to receive nitrogen or which received the complete nutrient solution without nitrogen. The allocation of both 15 N-labelled nitrogen uptake and unlabelled mobilized nitrogen indicated that, under their conditions of growth, the sink strength of growing leaves was relatively greater in P. maximum than P. trivialis. The supply of nitrogen by mobilization to side tillers of P. trivialis was completely stopped as the external nitrogen supply was reduced, whilst in P. maximum some allocation of mobilized nitrogen to side tillers, roots and growing leaves was maintained. In both plant species receiving an uninterrupted supply of nitrogen the allocation pattern of mobilized nitrogen differed from that of nitrogen derived from root uptake. Differences exist in the degree to which P. trivialis and P. maximum utilized uptake and mobilization to supply nitrogen to the growing leaves. In P. trivialis roots were always a net sink of mobilized nitrogen, irrespective of the external nitrogen supply. In P. maximum, roots were a net sink of mobilized nitrogen when external nitrogen was withdrawn, but exhibited both source and sink behaviour when nitrogen supply was continued. Made available in DSpace on 2011-04-09T21:34:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PROCIPMS2002.00088.PDF: 449187 bytes, checksum: e0414636039ff5d9a2120355d4b8a8fb (MD5) Previous issue date: 2002-12-04
- Published
- 2002
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49. Forage accumulation and nutritive value of Convert HD 364 (Brachiaria hybrid) under contrasting growth rates in response to canopy height maintained by continuous stocking
- Author
-
Ianê Correia de Lima Almeida, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Valdo Rodrigues Herling, and Patricia Menezes Santos
- Abstract
As pastagens ocupam uma grande extensão territorial no Brasil constituindo a principal fonte de alimento para os ruminantes. Entretanto, seu manejo, ainda é frequentemente realizado de forma extensiva e extrativista, tornando a atividade pouco competitiva. O estudo de estratégias de manejo do pastejo sob lotação contínua contribui para a diversificação e intensificação dos sistemas de produção de ruminantes baseados em pastagens. O objetivo foi descrever e explicar diferenças no potencial produtivo e nas características qualitativas, através de atributos estruturais e químico-bromatológicos da Brachiaria híbrida (Brachiaria ssp.) Convert HD 364 em resposta ao manejo do pastejo sob lotação contínua mimetizada e taxa de lotação variável. O experimento foi conduzido em Piracicaba, no verão de 2013. Foram testadas três intensidades de desfolhação determinadas por alturas de manejo de dossel (10, 25 e 40 cm) em combinação com dois ritmos de crescimento (50 e 250 kg N ha-1 ano-1) num arranjo fatorial (3 x 2) e delineamento em blocos completos casualizados. Variáveis-resposta medidas incluíram massa, acúmulo e taxa de acúmulo de forragem, IAF, composição morfológica e valor nutritivo (Proteína bruta - PB, Fibra insolúvel em detergente neutro- FDN, Digestibilidade in vitro da matéria orgânica - DIVMO) da forragem. Os maiores valores de acúmulo e taxa de acúmulo foram registrados para os dosséis mantidos a 40 cm de altura (12650 kg MS ha-1ano-1 e 110 kg MS ha-1 dia-1, respectivamente) e para dosséis adubados com 250 kg N ha-1(13974 kg MS ha-1ano-1 e 126 kg MS ha-1dia-1, respectivamente). Esse mesmo tratamento apresentou os maiores valores de IAFs (8,1). A massa de forragem não sofreu influência do N, mas respondeu ao aumento da altura e foi maior para os pastos mantidos a 40 cm (14650 kg MS ha-1). Mais N (250 kg ha-1) resultou em maior proporção de folhas (26 %). Maior proporção de colmo (40%) ocorreu no dosséis de 40 cm e adubados com 50 kg N ha-1 e proporções de material morto foram maiores (49%) nos tratamentos de 10 cm de altura e 50 kg de N ha-1. Dosséis de 10 cm adubados com 50 kg N ha-1, embora com menor produtividade, resultaram em maior DIVMO (670 g kg-1) e PB (153 g kg-1 e 165 g kg-1, para 10 cm e 250 kg N ha-1, respectivamente). O teor de FDN foi maior para 40 cm (545g kg-1) e com 50 kg N ha-1(550 g kg-1). A adubação nitrogenada promove ganhos em produtividade e resulta em forragem com melhor valor nutritivo, enquanto que incrementos em altura do dossel promovem maior acúmulo total e taxa média de acúmulo de forragem, até o ponto em que ocorre estabilidade da produção (25 cm), sendo assim o tratamento que apresentou melhor eficiência produtiva aliada a um bom valor nutritivo foi o com 25 cm de altura do dossel e 250 kg ha-1 de N. Pastures occupy a large area in Brazil and are key to the country\'s livestock industry, which is almost exclusively forage-based. Grazing management, however, is largely empirical in the country, and technical guidelines for managing specific grasses are either scarce or poorly adopted, which hinders the competitiveness of the activity. Establishing sound management guidelines for key grasses can improve animal output and profitability of the livestock enterprise. The objective was to describe and explain differences in the productive potential and the qualitative traits of Convert HD 364 brachiariagrass through the characterization of agronomic and sward structural attributes as well as forage nutritive in response to three grazing intensities and under two growth rates under continuous stocking and variable stocking rate in a mob-grazing experimental protocol. The study was conducted in Piracicaba, in summer of 2013. Experimental paddocks received treatments corresponding to all possible combinations among three sward heights (10, 25, and 45 cm) and two growth rates generated by two N rates (50 and 250 kg N ha-1) split-applied monthly during the experimental period. The experimental design was a randomized complete block with a factorial arrangement. Response variables included forage accumulation and accumulation rate, LAI, plant-part composition of forage on offer, as well as plant-part composition and nutritive value (crude protein - CP, neutral detergent insoluble fiber - NDF digestibility in vitro organic matter - IVDMD) of forage. The highest values of forage accumulation and accumulation rate were recorded for swards kept at 40 cm (12650 kg DM ha-1 yr-1 and 110 kg ha-1 d-1, respectively) and for swards fertilized with 250 kg N ha-1 (13974 kg DM ha-1 yr-1 and 126 kg DM ha-1 day-1, respectively). This same combination resulted the highest LAI (8.1). Forage mass was affected by sward height but not by N rates being higher for 40-cm (14650 kg DM ha-1). Treatments with higher N (250 kg ha-1) resulted in forage with a higher proportion of leaf (26%). Higher percentages of stem (40%) were measured in swards grazed at 40 cm and fertilized with 50 kg N ha-1 while the proportion of dead material was higher (49%) in 10-cm swards receiving 50 kg N ha-1 of N. Swards kept at 10 cm and receiving 50 kg N ha-1, although less productive, resulted in forage with higher IVOMD (670 g kg-1). Forage in 10-cm swards had 153 g kg-1 crude protein and that from swards receiving 250 kg N ha-1 had 165 g kg-1. Neutral detergent fiber concentration was higher in forage from 40-cm swards (545 g kg-1) and from those receiving 50 kg N ha-1 (550 g kg-1), which is also associated with the maturity of the tissues at the time of harvest. Nitrogen fertilization promotes gains in productivity and results in forage with better nutritive value, whereas increases in canopy height promote higher total accumulation and rate of herbage accumulation, up to 25 cm. The treatment that combines high productivity with high nutritive value is 25 cm canopy height and 250 kg ha-1.
- Published
- 2014
50. Impact of a sudden shift in sward height on tillering and structural adaptation of Brachiaria spp
- Author
-
Debora de Carvalho Basto, Carlos Guilherme Silveira Pedreira, Gustavo José Braga, Aldi Fernandes de Souza Franca, Carlos Augusto de Miranda Gomide, and Patricia Menezes Santos
- Subjects
Biology - Abstract
Apesar de pertencerem ao mesmo gênero, espécies de Brachiaria spp apresentam características estruturais variadas, o que resulta em respostas adaptativas às condições de ambiente e ao manejo da desfolhação também variáveis. Alterações em intensidade de desfolhação podem interferir na participação relativa dos componentes morfológicos na forragem acumulada. O objetivo deste estudo foi descrever características estruturais e morfológicas da forragem no estrato colhível, de dois genótipos de Brachiaria spp. (Brachiaria decumbens Stapf cv. Basilisk e Brachiaria brizantha (Hochts. ex A. Rich.) Stapf cv. Xaraés) submetidos à súbita mudança na intensidade de desfolhação. O experimento foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", campus da USP, localizado em Piracicaba - SP, no período de novembro de 2010 a junho de 2012. O delineamento utilizado foi de blocos completos casualizados com parcelas subdivididas em quatro unidades experimentais, formadas por dois genótipos alocados nas parcelas e quatro manejos contrastantes dispostos nas subparcelas, com 4 repetições totalizando 32 unidades experimentais. Os manejos consistiram numa condição de altura média que foi caracterizada para cada um dos manejos, alto (A) e baixo (B), em cada um dos capins, Basilisk e Xaraés. A \"inversão\" das alturas foi realizada no mês de fevereiro e as avaliações seguiram em momentos específicos posteriores. Foi assumido que a altura média poderia ser representada por regimes de desfolhação intermitente que consistissem de alturas pré e pós-corte, específicas para cada genótipo. Foram avaliadas características como acúmulo médio de forragem, composição morfológica, o índice de área foliar (IAF), densidade populacional de perfilhos, taxa de aparecimento e mortalidade de perfilhos e massa de perfilhos individuais. O acúmulo médio de forragem e o IAF sofreram efeito da interação cultivar × momento × manejo. Os dosséis mantidos sempre baixos (B) foram mais produtivos que aqueles mantidos altos (A). Na época (fevereiro) em que foi efetuada a inversão das alturas o capim-braquiária apresentou alta proporção de perfilhos reprodutivos. Após a \"inversão\" houve redução no acúmulo de forragem sob o manejo AB na B. decumbens, enquanto para o capim Xaraés não houve efeito desse manejo na produção de forragem acumulada por corte. O IAF do cultivar Xaraés foi superior ao Basilisk, assim como, a percentagem de folhas. O cultivar Xaraés, quando submetido às condições adotadas neste experimento, se mostrou mais flexível às mudanças na intensidade de desfolhação. A maior intensidade de desfolhação não afetou a produção total anual de forragem em nenhum dos cultivares. No tratamento com manejo B (baixo) houve a maior renovação de perfilhos na comunidade de plantas devido a maiores taxas de mortalidade e maior aparecimento de perfilhos novos. Sob maior intensidade de desfolhação, o capim Basilisk, apresentou maior mortalidade de perfilhos que foi compensada pela maior taxa de aparecimento. Essa alta renovação contribuiu para a persistência. A redução na altura média de desfolhação interferiu, de forma expressiva, no perfilhamento e resultou em alta mortalidade de perfilhos, o que foi mais ou menos drástico dependendo do estado fenológico da planta. Despite belonging to the same genus, Brachiaria spp grasses are highly variable in their structural characteristics, and this results in corresponding differences in their reponses to environmental factors and defoliation management. Changes in defoliation intensity can impact plant-part composition in the accumulated forage. The objective of this research was to describe agronomic and morphological traits of two Brachiaria spp. genotypes, signalgrass (Brachiaria decumbens Stapf cv. Basilisk) and palisadegrass (Brachiaria brizantha (Hochts. ex A. Rich.) Stapf cv. Xaraés) subjected to sudden shifts in defoliation intensity. The experiment was carried out at Escola Superior de Agricultura \" Luiz de Queiroz \" / USP , in Piracicaba - SP, from November 2010 to June 2012. The experimental design was a randomized complete block in split plot arrangement with four replications. Genotypes were allocated to plots and four contrasting clipping managements were allocated to subplots, totaling 32 experimental units. Managements were mean sward heights calculated by averaging target pre-harvest and stubble heights in a clipping schedule. Mean heights were assigned a \"high\" (H) and \"low\" (L) value, specific for each genotype. Responses such as mean dry matter accumulation rate, plant-part composition and leaf area index (LAI), tiller population density, tiller appearance rate, tiller mortality and weight of individual tillers were measured. Forage dry matter accumulation rate and LAI were affected by a cultivar × time × management interaction. Swards kept low (L) were more productive than those kept high (H). At the time when mean heights were shifted (February), signalgrass showed high proportion of reproductive tillers. After the shift in sward height, there was a reduction in herbage accumulation under the H-L management for signalgrass, whereas for palisadegrass there was no effect of management on forage accumulation. The LAI of palisadegrass was higher that of signalgrass and so was leaf proportion. Xaraés palisadegrass, when subjected to the defoliation management used in this experiment, was more flexible and adapted better to changes in defoliation intensity. The higher defoliation intensity did not affect total forage production per year in both grasses. Low (L) swards had greater tiller turnover due to both high mortality and tillering rates. Under higher defoliation intensities signalgrass showed higher tiller mortality which was offset by the higher rate of tillering, contributing to the grass persistence. The reduction in the average stubble height affected tillering of both grasses and resulted in high mortality of tillers, which was more or less severe depending on phenological stage.
- Published
- 2014
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