Grazing height and nitrogen fertilization strategy in black oat/maize succession
DOI:
https://doi.org/10.5433/1679-0359.2021v42n4p2539Keywords:
Black oats, Canopy height, Nitrogen fertilization, Winter pasture, Zea mays.Abstract
This study was developed to examine the effect of combining nitrogen (N) fertilization strategies and pasture management heights on animal and grain production in an Integrated Crop-Livestock System. The experiment was carried out in the municipality of Abelardo Luz - SC, Brazil, between April 2017 and April 2018. A randomized-block design was adopted, with the treatments arranged in a 2×2 factorial arrangement with three replicates. The first factor was the height of the pasture managed under continuous grazing: high (HH, 20 cm) or low (LH, 12 cm). The second factor corresponded to the N application times: in the winter, in the pasture (NP), and in the summer, in the grain crop (NG), in a single N rate of 200 kg ha-1 as topdressing. The forage species used during the pasture phase was black oat (Avena strigosa Schreb), and the pasture was grazed by Nellore × Charolais crossbred steers with an initial body weight of 260 kg. The summer crop was maize (Zea mays). Average daily gain (ADG) and herbage allowance were higher in HH than in LH, whereas animal load was higher in HH. Between the N application times, the animal load was higher in NP. Pasture management height and N fertilization strategy did not affect the variables of number of rows per ear, number of grains per row, thousand-grain weight, or total grain yield, which overall averaged 14,090 kg ha-1. In conclusion, the inversion of nitrogen fertilization between the periods of winter pasture production and grain crop and the management height of the black oat pasture do not compromise the production of maize grains in the summer, or animal production per area. However, steer performance is greater (higher ADG) when the pasture is managed at 20 cm, whereas a high grazing intensity significantly reduces straw on the soil.Downloads
References
Alvares, C. A., Stape, J. L., Sentelhas, P. C., Gonçalves, J. L. M., & Sparovek, G. (2013). Koppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, 22(6), 711-728. doi: 10.1127/0941-2948/201 3/0507
Andrade, A. C., Fonseca, D. M., Queiroz, D. S., Salgado, L. T., & Cecon, P. R. (2003). Adubação nitrogenada e potássica em capim-elefante (Pennisetum purpureum schum. cv. napier). Ciência e Agrotecnologia, 27(Edição Especial), 1643-1651.
Assmann, A. L., Pelissari, A., Moraes, A., Assmann, T. S., Oliveira, E. B., & Sandini, I. (2004). Produção de gado de corte e acúmulo de matéria seca em sistema de integração lavoura-pecuária em presença e ausência de trevo branco e nitrogênio. Revista Brasileira de Zootecnia, 33(1), 37-44. doi: 10.1590/S15 16-35982004000100006
Assmann, T. S. (2001). Rendimento de milho em área de integração lavoura-pecuária sob o sistema de plantio direto, em presença e ausência de trevo branco, pastejo e nitrogênio. Tese de doutorado, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, PR, Brasil.
Assmann, T. S., Martinichen, D., Lima, R. C., Huf, F. L., Zortea, T., Assmann, A. L.,... Alves, S. J. (2018). Adubação de sistemas e ciclagem de nutrientes em sistemas integrados de produção agropecuária. In E. D. Souza, F. D. Silva, T. S. Assmann, M. A. C. Carneiro, P. C. F. Carvalho, & H. B. Paulino (Eds.), Sistemas integrados de produção agropecuária no Brasil (pp. 123-144). Tubarão, SC: Copiart.
Assmann, T. S., Ronzelli, P., Jr., Moraes, A., Assmann, A. L., Koehler, H. S., & Sandini, I. (2003) Rendimento de milho em área de integração lavoura-pecuária sob o sistema plantio direto, em presença e ausência de trevo branco, pastejo e nitrogênio. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 27(4), 675-683. doi: 10.1590/S0100-06832003000400012
Association of Official Analytical Chemists (1995). Official methods of analysis of the Association of the Analytical Chemists (16nd ed.). Washington: AOAC.
Baggio, C., Carvalho, P. C. F., Silva, J. L. S. D., Anghinoni, I., Lopes, M. L. T., & Thurow, J. M. (2009). Padrões de deslocamento e captura de forragem por novilhos em pastagem de azevém-anual e aveia-preta manejada sob diferentes alturas em sistema de integração lavoura-pecuária. Revista Brasileira de Zootecnia, 38(2), 215-222. doi: 10.1590/S1516-35982009000200001
Balbinot, A. A., Jr., Moraes, A. D., Veiga, M. D., Pelissari, A., & Dieckow, J. (2009). Integração lavoura-pecuária: intensificação de uso de áreas agrícolas. Ciência Rural, 39(6), 1925-1933. doi: 10.1590/S010 3-84782009005000107
Bernardon, A., Assmann, T. S., Soares, A. B., Franzluebbers, A., Maccari, M., & Bortolli, M. A. (2020). Carryover of N-fertilization from corn to pasture in an integrated crop-livestock system. Archives of Agronomy and Soil Science, 66(1), 1-16. doi: 10.1080/03650340.2020.1749268
Bonetti, J. A., Anghinoni, I., Gubiani, P. I., Cecagno, D., & Moraes, M. T. de. (2019). Impact of a long-term crop-livestock system on the physical and hydraulic properties of an Oxisol. Soil and Tillage Research, 186(1), 280-291. doi: 10.1016/j.still.2018.11.003
Bonetti, J. A., Paulino, H. B., Souza, E. D. D., Carneiro, M. A. C., & Silva, G. N. D. (2015). Influência do sistema integrado de produção agropecuária no solo e na produtividade de soja e braquiária. Pesquisa Agropecuária Tropical, 45(1), 104-112. doi: 10.1590/1983-40632015v4529625
Brito, M. D. M. P., Muraoka, T., & Silva, E. C. D. (2011). Contribuição da fixação biológica de nitrogênio, fertilizante nitrogenado e nitrogênio do solo no desenvolvimento de feijão e caupi. Bragantia, 70(1), 206-215. doi: 10.1590/S0006-87052011000100027
Carvalho, P. C. F., Barro, R. S., Barth, A., Neto, Nunes, P. A. A., Moraes, A., Anghinoni, I.,... Borin, J. B. M. (2018). Integrating the pastoral component in agricultural systems. Revista Brasileira de Zootecnia, 47, e20170001. doi: 10.1590/rbz4720170001
Carvalho, P. C. F., Ribeiro, H. M. N., Fº., Poli, C. H. E. C., Moraes, A. D., & Delagarde, R. (2001). Importância da estrutura da pastagem na ingestão e seleção de dietas pelo animal em pastejo. In W. R. S. Mattos (Org.), A produção animal na visão dos brasileiros (pp. 853-871). Piracicaba-SP: FEALQ.
Carvalho, P. C. F., Rocha, L. M. D., Baggio, C., Macari, S., Kunrath, T. R., & Moraes, A. D. (2010). Característica produtiva e estrutural de pastos mistos de aveia e azevém manejados em quatro alturas sob lotação contínua. Revista Brasileira de Zootecnia, 39(9), 1857-1865. doi: 10.1590/S1516-35982010 000900001
Cober, J. R., Macrae, M. L., & Van Eerd, L. L. (2018). Nutrient release from living and terminated cover crops under variable freeze-thaw cycles. Agronomy Journal, 110(3), 1036-1045. doi: 10.2134/agronj20 17.08.0449
Companhia Nacional de Abastecimento (2018). Acompanhamento da safra brasileira: grãos. Brasília, DF: CONAB.
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (2013). Sistema brasileiro de classificação de solos. Rio de Janeiro: Centro Nacional de Pesquisa de Solos.
Food and Agriculture Organization of the United Nations (2010). An internacional consultation on integrated crop-livestock systems for development: the way forward for sustainable production intensification. Rome: FAO.
Hargrove, W. I. (1988). Soil environmental and management factors influencing ammonia volatilization under field conditions. In B. R. Bock, & D. E. Kissel (Eds.), Ammonia volatilization from urea fertilizers (pp. 17-36). Alabama: NFDC, TVA.
Johnson, A. D. (1978). Sample preparation and chemical analysis of vegetation. In Manetje, L. (Ed.), Measurement of grassland vegetation and animal production (pp. 96-102). Aberustwyth: Commonwealth Agricultural Bureaux.
Klingman, D. L., Miles, S. R., & Mott, G. O. (1943). The cage method for determining consumption and yield of pasture herbage. Journal of the American Society of Agronomy, 35(9), 739-747. doi: 10.2134/ agronj1943.00021962003500090001x
Kunrath, T. R., Albuquerque Nunes, P. A. de, Souza, W. de, Fº., Cadenazzi, M., Bremm, C., Martins, A. P., & Carvalho, P. C. F (2020). Sward height determines pasture production and animal performance in a long-term soybean-beef cattle integrated system. Agricultural Systems, 177(1), 102716. doi: 10.1016/j. agsy.2019.102716
Loaiza, P. A., Balocchi, O., & Bertrand, A. (2016). Carbohydrate and crude protein fractions in perennial ryegrass as affected by defoliation frequency and nitrogen application rate. Grass and Forage Science, 72(3), 556-567. doi: 10.1111/gfs.12258
Lupatini, G. C., Restle, J., Ceretta, M., Moojen, E. L., & Bartz, H. R. (1998). Avaliação da mistura de aveia preta e azevém sob pastejo submetida a níveis de nitrogênio. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 33(11), 1939-1944.
Lupatini, G. C., Restle, J., Vaz, R. Z., Valente, A. V., Roso, C., & Vaz, F. N. (2013). Produção de bovinos de corte em pastagem de aveia preta e azevém submetida à adubação nitrogenada. Ciência Animal Brasileira, 14(2), 164-171. doi: 10.5216/cab.v14i2.21068
Moraes, A., Carvalho, P. C. F., Anghinoni, I., Lustosa, S. B. C., Andrade, S. E. V. G. de, & Kunrath, T. R. (2014). Integrated crop-livestock systems in the Brazilian subtropics. European Journal of Agronomy, 57(1), 4-9. doi: 10.1016/j.eja.2013.10.004
Moraes, A., Carvalho, P. C. F., Pelissari, A., Anghinoni, I., Lustosa, S. B. C., Lang, C. R.,... Nunes, P. A. A. (2018). Sistemas integrados de produção agropecuária: conceitos básicos e histórico no Brasil. In E. D. Souza, F. D. Silva, T. S. Assmann, M. A. C. Carneiro, P. C. F. Carvalho, & H. B. Paulino (Eds.), Sistemas integrados de produção agropecuária no Brasil (pp. 13-28). Tubarão: Copiart.
Nunes, P. A. D. A., Bredemeier, C., Bremm, C., Caetano, L. A. M., de Almeida, G. M., de Souza, W., Fº.,... Carvalho, P. C. F. (2018). Grazing intensity determines pasture spatial heterogeneity and productivity in an integrated crop livestock system. Grassland Science, 65(1), 49-59. doi: 10.1111/grs.12209
Paris, W., Marchesan, R., Cecato, U., Martin, T. N., Ziech, M. F., & Borges, G. D. S. (2012). Dynamics of yield and nutritional value for winter forage intercropping. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 34(2), 109-115. doi: 10.4025/actascianimsci.v34i2.11507
Pontes, L. S., Barro, R. S., Savian, J. V., Berndt, A., Moletta, J. L., Porfírio-da-Silva, V.,... Faccio Carvalho, P. C. de. (2018). Performance and methane emissions by beef heifer grazing in temperate pastures and in integrated crop-livestock systems: the effect of shade and nitrogen fertilization. Agriculture, Ecosystems & Environment, 253(1), 90-97. doi: 10.1016/j.agee.2017.11.009
Silveira, M. L., Liu, K., Sollenberger, L. E., Follett, R. F., & Vendramini, J. M. B. (2013). Short-term effects of grazing intensity and nitrogen fertilization on soil organic carbon pools under perennial grass pastures in the southeastern USA. Soil Biology & Biochemistry, 58(1), 42-49. doi: 10.1016/j.soilbio.20 12.11.003
Sollenberger, L. E., Moore, J. E., Allen, V. G., & Pedreira, C. G. (2005). Reporting forage allowance in grazing experiments. Crop Science, 45(3), 896-900. doi: 10.2135/cropsci2004.0216
Souza, E. D., Costa, S. E. V. G. A., Lima, C. V. S. de, Anghinoni, I., Meurer, E. J., & Carvalho, P. C. F. (2008). Carbono orgânico e fósforo microbiano em sistema de integração agricultura-pecuária submetido a diferentes intensidades de pastejo em plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32(3), 1273-1282. doi: 10.1590/S0100-06832008000300035
Taiz, L., & Zeiger, E. (2013). Fisiologia vegetal (5a ed.). Porto Alegre: Artmed.
Van Soest, P. J. (1994). Nutritional ecology of the ruminant (2nd ed.). New York: Cornell University Press.
Wesp, C. D. L., Carvalho, P. C. F., Conte, O., Cadenazzi, M., Anghinoni, I., & Bremm, C. (2016). Steers production in integrated crop-livestock systems: pasture management under different sward heights. Revista Ciência Agronômica, 47(1), 187-194. doi: 10.5935/1806-6690.20160022
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Semina: Ciências Agrárias
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Semina: Ciências Agrárias adopts the CC-BY-NC license for its publications, the copyright being held by the author, in cases of republication we recommend that authors indicate first publication in this journal.
This license allows you to copy and redistribute the material in any medium or format, remix, transform and develop the material, as long as it is not for commercial purposes. And due credit must be given to the creator.
The opinions expressed by the authors of the articles are their sole responsibility.
The magazine reserves the right to make normative, orthographic and grammatical changes to the originals in order to maintain the cultured standard of the language and the credibility of the vehicle. However, it will respect the writing style of the authors. Changes, corrections or suggestions of a conceptual nature will be sent to the authors when necessary.