RESUMO: A pastagem nativa é uma importante fonte de forragem para produção de bovinos e ovinos no bioma Pampa. A introdução do azevém e a fertilização nitrogenada são alternativas que visam intensificar a exploração pecuária de forma mais sustentável, podendo causar alterações em vários atributos do solo. Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de longo prazo de fertilização nitrogenada sobre atributos indicadores da saúde do solo em pastagem nativa com introdução de azevém anual. O experimento consistiu de uma sucessão secundária da pastagem natural submetida ao pastejo contínuo por bovinos e ovinos, com oferta de forragem constante. Em 1996, anteriormente ao inicio do experimento, a área experimental foi calcareada para correção da acidez do solo. O experimento foi então iniciado, sendo constituído da aplicação de três doses de N em cobertura, correspondendo a 0, 100 e 200kg ha-1 ano-1 de N. Em 2010, amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-20 e 20-40cm para análise de C e N total, particulado e associado aos minerais, além de uma área de referência (campo nativo sem pastejo). Análises microbiológicas foram conduzidas nas camadas de 0-5 e 5-10cm. A adubação nitrogenada de longo prazo em solos de campo nativo com introdução de azevém não altera os estoques totais de C e N, mas aumenta a fração particulada de N na dose de 100kg ha-1 ano-1. Em relação à atividade microbiana, o aumento na dose do fertilizante aumenta a respiração dos microrganismos, assim como o N da sua biomassa.

ABSTRACT: Native pastures are of great importance for cattle and sheep nutrition in the Pampa biome. However, due to its low productivity, the Italian ryegrass introduction and the nitrogen (N) fertilization are alternatives proposed to intensify livestock production in a sustainable manner. The objective of this study was to evaluate the effects of long-term N application on soil health indicators in a native pasture with Italian ryegrass introduction in southern Brazil. The experiment consists of a secondary native pasture under continuous grazing and constant herbage allowance. In 1996 experimental area was broadcast limed and the experiment was initiated, testing three N topdressing rates (0, 100 and 200kg N ha-1 year-1). In 2010 soil of experimental and reference area of non grazed native grassland was sampled in the soil layers of 0-20 and 20-40cm. Total, particulate and mineral associated carbon (C) and N stocks were evaluated. Soil microbiological attributes were evaluated in 0-5 and 5-10cm soil layers. The long-term N fertilization in soils with native pasture and Italian ryegrass introduction did not affect total C and N stocks. However, increases in N particulate fraction were seen with 100kg ha-1 year-1 of N rate of fertilization. Furthermore, the increase in N rates increased N microbial biomass and respiration.

ABSTRACT Under integrated crop-livestock production systems (ICLS), plant and animal residues are important nutrient stocks for plant growth. Grazing management, by affecting the numbers of both plants and animals and the quality of residues, will influence nutrient release rates. The objective of this study was to evaluate the impact of grazing intensity on Ca and Mg release from pasture, dung, and soybean residues in a long-term no-till integrated soybean-cattle system. The experiment was established in May 2001 in a Latossolo Vermelho Distroférrico (Rhodic Hapludox). Treatments were a gradient of grazing intensity, determined by managing a black oat + Italian ryegrass pasture at 10, 20, 30, and 40 cm grazing height and no-grazing (NG), followed by soybean cropping. Ca and Mg release rates were determined in two entire cycles (2009/11). Moderate grazing (20 and 30 cm sward height) led to greater Ca and Mg release rates from pasture and dung residues, with low average half-life values (13 and 3 days for Ca and 16 and 6 days for Mg for pasture and dung, respectively). Grazing compared with NG resulted in greater Ca and Mg release from pasture and dung residues. Grazing intensity did not affect Ca and Mg release rates or amounts from soybean residues, but Ca and Mg release rates were greater from soybean leaves than from stems. Although moderate grazing intensities produce higher quality residues and higher calcium and magnesium release rates, a higher total nutrient amount is released by light grazing intensity and no-grazing, determined by higher residue production. Grazing intensity is, then, important for nutrient dynamics in the soil-plant-animal continuum.

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da intensidade de pastejo na decomposição dos resíduos da pastagem utilizada como cultura de cobertura, do esterco e da soja, bem como a liberação de C e N desses resíduos, em um sistema integrado de produção de soja e bovinos de corte, em plantio direto e em longo-prazo. O experimento foi iniciado em 2001, com soja cultivada no verão e aveia-preta + azevém no inverno. Os tratamentos consistiram de quatro alturas de pasto (10, 20, 30 e 40 cm), além de uma área sem pastejo, como controle. Em 2009-2011, resíduos da pastagem, do esterco, e do caule e das folhas de soja foram alocados em sacos de decomposição feitos com malha de nylon e decompostos até 258 dias. Com o aumento da intensidade de pastejo, a matéria seca residual da pastagem diminuiu e a do esterco aumentou. A concentração de lignina e as taxas de liberação de C da pastagem e do esterco foram menores com a intensidade de pastejo moderada. A liberação de C e N do resíduo de soja não é afetada pela intensidade de pastejo. A intensidade moderada de pastejo produz resíduos de maior qualidade, tanto para a pastagem quanto para o esterco. Já a quantidade total de C e N liberada é influenciada pela maior quantidade de matéria seca residual produzida quando a pastagem foi submetida ao pastejo leve ou não foi pastejada.

Abstract:The objective of this work was to evaluate the effect of grazing intensity on the decomposition of cover crop pasture, dung, and soybean residues, as well as the C and N release rates from these residues in a long-term integrated soybean-beef cattle system under no-tillage. The experiment was initiated in 2001, with soybean cultivated in summer and black oat + Italian ryegrass in winter. The treatments consisted of four sward heights (10, 20, 30, and 40 cm), plus an ungrazed area, as the control. In 2009-2011, residues from pasture, dung, and soybean stems and leaves were placed in nylon-mesh litter bags and allowed to decompose for up to 258 days. With increasing grazing intensity, residual dry matter of the pasture decreased and that of dung increased. Pasture and dung lignin concentrations and C release rates were lower with moderate grazing intensity. C and N release rates from soybean residues are not affected by grazing intensity. The moderate grazing intensity produces higher quality residues, both for pasture and dung. Total C and N release is influenced by the greater residual dry matter produced when pastures were either lightly grazed or ungrazed.

RESUMO Urina e fezes de ovinos são componentes importantes do ciclo do N em pastagens, mas pouco se sabe sobre o efeito desses nas emissões de óxido nitroso (N2O) para atmosfera. Um estudo foi conduzido para quantificar as emissões de N-N2O provenientes das excretas de ovinos sobre uma pastagem de azevém num Argissolo Vermelho Distrófico típico no sul do Brasil. Quatro doses de N-urina (161, 242, 323 e 403 kg ha-1 N) e uma de N-fezes (13 kg ha-1 N) foram aplicadas, além de um tratamento-controle sem aplicação de excretas. O fator de emissão de N-N2O (FE = % do N adicionado emitido na forma de N-N2O) foi calculado para urina e fezes, levando em consideração os fluxos de N2O determinados no período de 39 dias. Os FEs da urina e fezes foram utilizados para estimar as emissões de N-N2O num período de 90 dias da pastagem no inverno, sob duas intensidades de pastejo (2,5 e 5,0 vezes o potencial de consumo dos ovinos). Os fluxos de N-N2O variaram de 4 a 353 µg m-2 h-1. Os fluxos mais elevados de N-N2O ocorreram 16 dias após a aplicação da urina e das fezes, quando os teores mais elevados de nitrato ocorreram e a porosidade preenchida por água excedeu 60 %. O FE médio da urina foi 0,25 % do N aplicado, muito superior ao verificado para as fezes (0,06 %). Considerando o período de 90 dias de utilização da pastagem no inverno, estimou-se que a emissão de N-N2O foi de 0,54 kg ha-1 na intensidade de pastejo baixa e de 0,62 kg ha-1 na intensidade de pastejo moderada. Entre as excretas, a urina foi o principal contribuinte para a emissão de N-N2O (media de 36 %), enquanto as fezes foram responsáveis por menos do que 0,1 % das emissões totais de N-N2O do solo.

ABSTRACT Livestock urine and dung are important components of the N cycle in pastures, but little information on its effect on soil nitrous oxide (N2O) emissions is available. We conducted a short-term (39-day) trial to quantify the direct N2O-N emissions from sheep excreta on an experimental area of ryegrass pasture growing on a Typic Paleudult in southern Brazil. Four rates of urine-N (161, 242, 323, and 403 kg ha-1 N) and one of dung-N (13 kg ha-1 N) were applied, as well as a control plot receiving no excreta. The N2O-N emission factor (EF = % of added N released as N2O-N) for urine and dung was calculated, taking into account the N2O fluxes in the field, over a period of 39 days. The EF value of the urine and dung was used to estimate the emissions of N2O-N over a 90-day period of pasture in the winter under two grazing intensities (2.5 or 5.0 times the herbage intake potential of grazing lambs). The soil N2O-N fluxes ranged from 4 to 353 µg m-2h-1. The highest N2O-N fluxes occurred 16 days after application of urine and dung, when the highest soil nitrate content was also recorded and the water-filled pore space exceeded 60 %. The mean EF for urine was 0.25 % of applied N, much higher than that for dung (0.06 %). We found that N2O-N emissions for the 90-day winter pasture period were 0.54 kg ha-1 for low grazing intensity and 0.62 kg ha-1 for moderate grazing intensity. Comparison of the two forms of excreta show that urine was the main contributor to N2O-N emissions (mean of 36 %), whereas dung was responsible for less than 0.1 % of total soil N2O-N emissions.

Objetivou-se avaliar a influência da inclusão de leguminosas (trevos) e da aplicação de nitrogênio em pastagem de aveia sobre a produção e composição estrutural da pastagem e a produção animal em sistema de integração lavoura-pecuária. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com três repetições. Os fatores foram arranjados em parcelas subdivididas, de modo que as parcelas constituíram-se dos períodos de avaliação e as subparcelas, da combinação de trevo e adubação com nitrogênio (200 kg/ha via ureia). O método de pastejo foi o contínuo, com taxa de lotação variável para manter altura da pastagem de 15 cm. Foram utilizados animais jovens de corte, de aproximadamente dez 10 meses de idade, machos não-castrados da raça Purunã, com peso médio inicial de 200 kg. A produção média de massa de forragem foi de 2.378,96; 3.289,49; e 2.749,86 kg/ha para as pastagens controle, com trevo e com nitrogênio, respectivamente, no período de 12 de julho a 8 de outubro de 2006, totalizando 89 dias de pastejo com oferta de forragem média de 14,90 kg de MS/100 kg de peso vivo e ganho médio diário de 1,280 kg/animal/dia. A pastagem suportou ao final do experimento uma capacidade de transporte de 1.528,25; 1.244,32 e 1.156,17 kg/ha de PV (peso vivo) para a adubação nitrogenada, com trevo e controle, respectivamente. A maior produção animal por hectare foi obtida com adubação nitrogenada (541,49 kg PV/ha). A inclusão de trevo-branco em consórcio com aveia no sistema de integração lavoura-pecuária não é suficiente para manter a sustentabilidade de sistemas intensivos de elevada produtividade.

The objective of this work was to evaluate the influence of including legumes (clover) and the application of nitrogen on oat forage structural composition and production and the animal production in crop-live stocking integration system. It was used a random block experimental design with three replications. The factors were arranged in split-plots, so the plots were composed of evaluation periods and the split-plots were composed of the combination of clover with nitrogen fertilization(200 kg of N/ha using urea). The pasture method was the contiuous one, with variable stocking rate to keep forage height at 15 cm. It was used Purunã breed non-castrated young beef bulls at 10 months of age, with an initial average weight of 200 kg. The forrage mass avarage production was 2,378.96, 3,289.49, and 2,749.86 kg/ha for the control pastures, with clover and nitrogen, respectively, from July 12th to October 8th 2006, totalizing 89 days of grazing with an average forrage supply of 14.90 kg DM/100 kg body weight and daily weight gain of 1.280 kg /animal/day. At the end of the experiment, pasture beared a transportation capacity of 1,528.25; 1,244.32 and 1,156.17 kg of body weight for nitrogen fertilization, with clover and control, respectively. The highest animal/ha production was obtained with nitrogen fertilization (541.49 kg/ha). The inclusion of white clover intercropped with oats in system of crop-livestock integration is not enough to maintain the sustainability of intensive systems high productivity.

O Esterco líquido de suínos (ELS) pode ser usado como fertilizante orgânico, mas seu uso incorreto pode contaminar o solo e os mananciais de água. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de nutrientes ao solo, através do ELS, sobre a produção de matéria seca (MS) e o acúmulo de nutrientes de uma pastagem de aveia branca+azevém (Avena sativa + Lolium multiflorum). Um experimento foi realizado de 2004 a 2006, no campo experimental da UTFPR, em Pato Branco, Paraná, Brasil. O solo era um Latossolo Vermelho distroférrico. Diferentes doses (0, 20, 40, 80 e 120m³ ha-1) de ELS foram aplicadas na pastagem, aos 20 e 61 dias após a emergência (DAE) da pastagem, em 2004, e aos 30 e 67DAE, em 2005. Outras duas aplicações foram realizadas nas culturas de verão, milho em 2004 e soja em 2005, respectivamente. A maior produção de MS foi obtida com a dose de 120m³ ha-1 de ELS, tanto no primeiro, quanto no segundo ano. A absorção de nutrientes pelas plantas respondeu de forma linear à aplicação de esterco líquido de suínos.

The pig slurry can be used as an organic fertilizer but its improper use can contaminate water and soil. The objective of this study was to evaluate the effect of nutrient addition to the soil on pasture oat + ryegrass (Avena sativa + Lolium multiflorum) dry matter production and nutrient uptake. One experiment was carried out from 2004 to 2006, installed in the experimental farm of UTFPR in Pato Branco, Paraná State, Brazil. The soil was an Oxisol (Latossolo Vermelho distroférrico, Brazil systems). Different rates (0, 20, 40, 80 and 120m³ ha-1) of pig slurry were applied in the pasture. The pig slurry applications were performed 20 and 61 days after emergence (DAE) of pasture, in 2004, and 30 and 67DAE of pasture in 2005. Another two applications were performed in summer crops, corn in 2004 and soybean in 2005. In both years the rate 120m³ ha-1 of pig slurry resulted in the highest dry matter production. The nutrient uptake by plants responded in a linear manner to pig slurry application.

A produção de matéria seca de pastagens anuais de inverno normalmente é baixa em virtude da limitação de nutrientes disponíveis no solo, a qual pode ser corrigida com o uso de esterco líquido de suínos (ELS). Realizou-se um experimento, de maio a novembro de 2003, visando avaliar a eficiência do esterco líquido de suínos sobre a produção de matéria seca e N-cobertura vegetal da mistura de aveia e azevém, bem como sobre alguns atributos químicos de um Latossolo Vermelho distroférrico, nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, sendo constituído por quatro tratamentos, 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de ELS, aplicados aos 48 e aos 116 dias após emergência das culturas. A aplicação de 80 m³ ha-1 resultou em aumento de 34 % de matéria seca acumulada em relação à testemunha. À medida que as doses de ELS foram aplicadas, houve aumento dos teores de N mineral apenas na camada de solo de 0-5 cm de profundidade. A aplicação de ELS influenciou o aumento dos teores de K no solo apenas na camada de 0-5 cm de profundidade e provocou aumento no pH e diminuição do Al3+ trocável até 20 cm de profundidade. Houve aumento na quantidade de N na cobertura vegetal conforme as doses de ELS aplicadas, com acréscimo de 0,09 mg dm-3 para cada m³ de ELS aplicado.

Dry matter production of winter annual pastures is usually low due to the limited soil nutrient availability, which can be amended by the use of liquid swine manure (LSM). This experiment, carried out from May to November 2003, aimed to evaluate the efficiency of LSM in the production and accumulation of dry matter, and N-leaf concentration of an oat/Italian rye grass mixture, as well as the effect on some chemical attributes of an Oxisol in the soil layers 0-5, 5-10 and 10-20 cm soil layers. The experiment was arranged in a complete randomized block design with four replications. The treatments were four LSM doses (0; 20; 40 and 80 m³ ha-1), applied 48 and 116 days after crop emergence. The application of 80 m³ ha-1 of SLM resulted in a 34 %increase in accumulated dry matter as compared to the control treatment (no SLM application). It was observed that higher LSM doses increased mineral nitrogen concentration only in the 0-5 cm soil layer. LSM application increased K concentration only in the 0-5 cm soil layer, increased the pH and reduced the Al3+ concentration up to 20 soil depth. LSM doses increased leaf nitrogen concentration by 0.09 mg km for each m³ of applied LSM.