Trocas gasosas e morfofisiologia em capim-massai sob pastejo e adubado com nitrogênio. - LOPES, M. N. (2012)
Resumo: Objetivou-se avaliar as trocas gasosas, o fluxo de biomassa, a estrutura e os componentes da biomassa no pré e pós-pastejo e a dinâmica de perfilhamento em capim-massai submetido a crescentes doses de nitrogênio (controle - sem nitrogênio; 400; 800 e 1200 kg ha-1 ano-1) e sob lotação rotativa com ovinos, num delineamento inteiramente casualizado com medidas repetidas no tempo. A dose de nitrogênio para cada tratamento foi dividida em duas parcelas, sendo a primeira metade aplicada logo após a saída dos animais do piquete e a segunda metade aplicada na metade do período de descanso, de acordo com cada dose avaliada. O período de descanso adotado foi de aproximadamente 1,5 novas folhas por perfilho, conforme determinação em pré-ensaio quando do início da instalação do experimento, propiciando um intervalo de 22; 18; 16 e 13 dias para as doses de nitrogênio de 0,0 controle; 400; 800 e 1200 kg ha-1 ano-1, respectivamente. A técnica de "mob-grazing" foi usada para a realização dos pastejos, empregando-se grupos de animais para desfolhações rápidas (duração de 7 a 11 horas). À medida que os animais pastejavam, a altura do pasto foi monitorada com auxílio de uma régua, até que o dossel atingisse a altura residual preconizada de aproximadamente 15 cm, correspondendo ao IAF residual de saída dos animais do piquete de aproximadamente 1,5. As variáveis: condutância estomática, taxa de fotossíntese foliar, concentração interna de CO2, relação fotossíntese/transpiração, índice relativo de clorofila e índice de suficiência de nitrogênio responderam de forma linear crescente ao incremento nas doses de nitrogênio. Verificou-se aumento de 92,3% na taxa de fotossíntese para a dose de nitrogênio de 1200 kg ha-1 ano-1 em relação à ausência de nitrogênio. A temperatura da folha e a relação fotossíntese/condutância foram reduzidas com o aumento nas doses de nitrogênio. A adubação nitrogenada proporcionou resposta quadrática com ponto de máxima sobre a taxa de transpiração foliar e produção de biomassa de forragem total. A taxa de alongamento foliar respondeu crescentemente às doses de nitrogênio (N) e o ciclo de pastejo 4 revelou valor inferior em relação aos três primeiros. A taxa de alongamento das hastes respondeu de forma linear crescente com as doses de N, porém não foi influenciada pelos ciclos de pastejo. As taxas de senescência foliar anterior e posterior não foram influenciadas pela adubação nitrogenada, nem tampouco foram alteradas com os ciclos sucessivos de pastejo. A taxa de aparecimento foliar e o filocrono foram influenciados somente pela adubação nitrogenada, revelando resposta linear crescente e decrescente, respectivamente, com as doses de N. Constatou-se resposta quadrática com ponto de máximo para o comprimento médio das folhas com a elevação nas doses de N e o ciclo de pastejo 4 apresentou menor valor para a referida variável. Para cada quilograma de N ha-1 ano-1, observou-se incrementos de 0,161 e 0,1604 kg ha-1 dia-1 na taxa de produção de forragem e de acúmulo de forragem, respectivamente. Constatou-se resposta quadrática para as variáveis: biomassa de forragem verde, de lâmina foliar verde, de colmo verde, densidade total de forragem, altura do dossel e relação material vivo/material morto, alcançando valores máximos (5172,9; 4146,3; 1033,9 kg ha-1 ciclo-1; 179,1 kg ha-1 cm-1; 36,8 cm; 4,0; respectivamente) nas doses de N de 896; 933,9; 797; 879,2; 751,4 e 1161 kg ha-1 ano-1, respectivamente. Para tais variáveis, verificou-se oscilação entre os ciclos de pastejo estudados. Elevação nas doses de nitrogênio proporcionou resposta crescente sobre as variáveis: densidade populacional de perfilhos residual, biomassa de forragem total residual, de forragem verde residual, de forragem morta residual, densidade total de forragem residual e densidade de forragem verde residual. Verficou-se resposta quadrática para a biomassa de colmo verde residual e densidade de colmo verde residual, alcançando valores máximos (1.014,4 kg ha-1 ciclo-1 e 67,9 kg ha-1 cm-1, respectivamente) nas doses de nitrogênio de 881 e 872,1 kg ha-1 ano-1, respectivamente. Observou-se resposta quadrática para a relação lâmina foliar/colmo residual e índice de qualidade da biomassa residual, alcançando valores mínimos (0,75; 23%, respectivamente) nas doses de nitrogênio de 707,6 e 679,3 kg ha-1 ano-1, respectivamente. Os ciclos de pastejo exerceram alterações sobre a maioria das variáveis analisadas no pós-pastejo, exceto para a biomassa de forragem verde residual, relação material vivo/material morto residual e densidade de forragem verde residual. As taxas de aparecimento, sobrevivência e mortalidade de perfilhos, biomassa do perfilho e relação perfilhos vegetativos/perfilhos mortos responderam crescentemente às doses de nitrogênio, com as duas primeiras taxas e a biomassa do perfilho variando entre os períodos de avaliação. Constatou-se resposta quadrática para a taxa de florescimento de perfilhos, densidade populacional de perfilhos vegetativos e densidade populacional de perfilhos reprodutivos, alcançando valores máximos (0,051 perfil perfil-1 dia-1; 4818 e 35 perf m-2, respectivamente) nas doses de nitrogênio de 613,5; 993,5 e 623,9 kg ha-1 ano-1, respectivamente. Para a taxa de florescimento e densidade populacional de perfilhos reprodutivos, verificou-se oscilação entre os períodos de avaliação. A adubação nitrogenada proporciona respostas positivas sobre as trocas gasosas e morfofisiologia do capim-massai, podendo-se utilizar uma dose de nitrogênio de até 934 kg ha -1 ano-1. Os ciclos de pastejo modificam as características morfofisiológicas da referida forrageira em pequena magnitude, quando se adota um manejo rigoroso do pastejo. [Gas exchange and morphophysiology in massai grass under grazing and fertilized with nitrogen]. Abstract: To evaluate the gas exchange, the biomass flow, the biomass components before and after grazing and the tillering dynamics in massai grass under increasing nitrogen fertilization levels (control - without nitrogen fertilizer; 400; 800 and 1200 kg ha-1 year-1) under rotational stocking with sheeps in a completely randomized design with measurements repeated in time, this research was carried out. The level of nitrogen for each treatment was divided into two parcels, the first half applied immediately after the animals leave the paddock and the second half applied in rest period half, according to each level assessed. The rest period was set at approximately 1.5 new leaf blades per tiller, as determined in pre-testing when the starting of the experiment, providing a period of 22, 18, 16 and 13 days for the nitrogen levels of 0.0 - control, 400, 800 and 1200 kg ha-1 year-1, respectively. The technique of "mob-grazing" was used for the realization of grazing, using groups of animals for rapid defoliation (duration from 7 to 11 hours). With the animals grazing, the sward height was monitored with a ruler until they reach the recommended residual canopy height of approximately 15 cm, corresponding to the residual LAI of approximately 1.5. The variables: stomatal conductance, leaf photosynthesis rate, leaf carbon dioxide concentration, photosynthesis/transpiration ratio, chlorophyll relative index and nitrogen sufficiency index revealed positive linear response to the nitrogen fertilization. The nitrogen level 1200 kg ha-1 year-1 presented increment of 92.3% on leaf photosynthesis rate in relation to the control. The leaf temperature and photosynthesis/conductance ratio were reduced with increasing of N levels. The leaf transpiration and total herbage biomass revealed quadratic response with maximum point with increasing of levels N. The leaf elongation rate was increased with the nitrogen levels and the grazing cycle 4 showed lower value in relation to the others. The culm elongation rate was increased with N levels, however it was not influenced by the grazing cycles. The leaf senescence rates before and after grazing were not influenced by nitrogen and were not altered by the grazing cycles. The leaf appearance rate and phylochron showed increasing and decreasing linear response, respectively, with N levels. The leaf average length revealed quadratic response with maximum point with N levels and grazing cycle 4 showed the lowest value for that variable. For each kg N ha-1 year-1 was observed increments of 0.161 and 0.1604 kg ha-1 day-1 for the herbage production and herbage accumulation rates, respectively. There was quadratic response for green forage biomass, green leaf biomass, green culm biomass, forage total density, canopy height and alive/senescent material ratio reaching maximum values (5172.9, 4146.3, 1033.9 kg ha-1 cycle-1; 179.1 kg ha-1 cm-1, 36.8 cm, 4.0, respectively) for nitrogen levels of 896; 933.9; 797; 879.2; 751.4 and 1161 kg ha-1 year-1, respectively. For such variables was observed differences between the grazing cycles studied. The N levels provided increment to the variables: residual tiller population density, residual total herbage biomass, residual green herbage biomass, senescent herbage biomass, residual total herbage density and residual green herbage density. It was observed quadratic response for residual green stem herbage biomass and residual green stem density, reaching maximum values (1,014.4 kg ha-1 cycle-1 and 67.9 kg ha-1 cm-1, respectively) for the N levels of 881 and 872.1 kg ha-1 year-1, respectively. It was observed quadratic response for the leaf/culm residual ratio and residual biomass quality index, reaching minimum values (0.75; 23%, respectively) for the nitrogen fertilization levels of 707.6 and 679.3 kg ha-1 year-1, respectively. The grazing cycles influenced the most variables analysed after grazing, except for the residual green herbage biomass, the residual alive/senescent relation and the residual green herbage density. The tiller appearance rate, survival rate and mortality rate, tiller biomass and vegetative tillers/senescent tillers relation was increased with the nitrogen fertilization levels, with the first two rates and tiller biomass ranging between the evaluation periods. There was quadratic response for tillers flowering rate, vegetative tillers population density and reproductive tillers population density reaching maximum values (0.051 tillers 100 tillers-1 day-1; 4818 and 35 tillers m-2, respectively) for nitrogen fertilization levels of 613.5; 993.5 and 623.9 kg ha-1 year-1, respectively. For the flowering rate and reproductive tillers population density was observed differences between the evaluation periods. The nitrogen fertilization promotes positive responses on gas exchange and morphophysiology of massai grass, recomending aplication of this nutrient up to 934 kg ha-1 year-1. The grazing cycles promote little changes in the morphophysiological traits of massai grass, when a rigorous grazing management is adopted.