Eficiência produtiva e econômica na utilização de pastagens adubadas

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1 Eficiência produtiva e econômica na utilização de pastagens adubadas Bruno Carneiro e Pedreira 1, Lilian Elgalise Techio Pereira 2 e Adenilson José Paiva 3 Introdução A pecuária é uma das atividades mais importantes do Brasil, o qual apresenta condições singulares no que diz respeito à produção animal, cuja alimentação do rebanho é feita na grande maioria em pastagens. Isso ocorre, pois quando se compara os custos de produção da alimentação de rebanhos em pastagens, com sistemas que utilizam animais confinados e grãos na dieta, a pastagem aparece como uma fonte mais econômica para alimentação de ruminantes. A planta forrageira desempenha uma função de extrema importância, que reflete tanto no aspecto econômico, quanto na sustentabilidade do sistema (Sbrissia e Da Silva, 2001). No entanto, o que se pode observar são respostas lenientes do sistema produtivo com relação às melhorias na produção de forragem e sua utilização. O estado de Mato Grosso (MT) tem cerca de 29 milhões de cabeças de bovinos, e 26 milhões de hectares de pastagens (Imea, 2011), pelo menos a metade é plantada com Brachiaria brizantha cv. Marandu. As áreas de lavoura temporária e de pastagens cultivadas aumentaram quase quatro vezes de 1980 para 2006 (IBGE, 2008). O inventário dos principais produtos exportados e importados no MT revela que, em 2006, 87% das exportações corresponderam à soja, milho, carne bovina, algodão e madeira. Assim como, 74% das importações são de produtos que impulsionam o setor agropecuário no estado, tais como, cloreto de potássio, ureia e adubos fosfatados (SEPLAN-MT, 2008). Apesar dos números promissores e da busca por maior produtividade por parte de muitos produtores, um percentual considerável das áreas de pastagens ainda apresentam forte degradação, devido à má utilização, decorrente do caráter extensivo da pecuária nessas situações específicas. 1 Pesquisador da Embrapa Agrossilvipastoril. bruno.pedreira@embrapa.br 2 Doutora em Ciência Animal e Pastagens, ESALQ/USP. ltechio@yahoo.com.br 3 Doutor em Ciência Animal e Pastagens, ESALQ/USP. adenilsonpaiva@yahoo.com.br 1

2 Em locais em que a terra ainda é relativamente barata, antes de fazer um bom manejo da pastagem e do pastejo, muitos pecuaristas ainda trabalham no sentido de aumentar a área de pastagem (suprimento) para fornecer mais alimento a um mesmo rebanho (demanda). Tal comportamento caracteriza a fase primária de expansão da pecuária em áreas de fronteira agrícola, descrita em Dias-Filho (2011a). Nessa fase, a expansão da atividade baseia-se em uma pecuária predominantemente extensiva, em que o aumento da produção é alcançado, sobretudo com a expansão das áreas de pastagem (Dias-Filho, 2011). No entanto, com a pressão cada vez mais forte sobre a redução do desmatamento, com a chegada da produção de grãos nessas regiões e a consequente valorização do preço das terras, os pecuaristas têm se obrigado a encarar novas realidades e desafios. A busca pela produção de bovinos de maneira mais profissionalizada e verticalizada começa a se tornar uma realidade e, nestes momentos de mudanças, a perda de produtividade começa a incomodar os produtores. Tal mudança de mentalidade caracteriza a fase secundária de expansão da pecuária na fronteira agrícola, descrita em Dias- Filho (2011a). Nessa fase, o aumento da produção na atividade pecuária a pasto é alcançado predominantemente pela intensificação, isto é, pelo uso correto de tecnologia (Dias-Filho, 2011), buscando mensurar as variáveis e melhorar a eficiência dos sistemas de produção. 1. Sistema de produção animal em pastagens e suas eficiências Os principais processos em sistemas de produção de alimento são a utilização da energia luminosa e o suprimento de nutrientes para o crescimento da planta. Em sistemas de produção animal, dois outros estágios são de fundamental importância, em que as plantas devem ser consumidas pelos animais e convertida em produto animal. Cada qual desses estágios tem sua própria eficiência que pode ser influenciada pelo manejo, e juntando as eficiências pode-se determinar a eficiência do processo como um todo (Hogson, 1990). Em muitas situações a forragem colhida e a consumida não possuem nenhuma relação de interdependência, devido à interferência do homem no 2

3 processo, mas em sistemas de pastejo, esses estágios não podem ser separados, de forma que a interação entre eles gera uma importante influência sobre produção animal e ao sistema como um todo. Consequentemente, decisões de manejo que melhorem a eficiência em um dos estágios, certamente reduzirá em outro. Assim a essência do manejo de pastagens é alcançar um balanço efetivo entre as eficiências do processo produtivo: crescimento, utilização e conversão (Hogson, 1990). Recursos Solo Forragem produzida Forragem consumida Produto animal Clima Crescimento Utilização Conversão Figura 1. Representação esquemática dos processos de produção animal em pastagens e suas eficiências (Adaptado de Hodgson, 1990). Produção A definição e o planejamento de sistemas de produção animal em pastagens deve ser norteado pelos objetivos finais a que se propõe determinada exploração econômica, cada qual com suas peculiaridades e complexidades (Da Silva e Sbrissia, 2001). Sistemas podem visar à exploração do mérito genético dos animais (produção por animal) (Da Silva e Pedreira, 1997) ou mérito da planta forrageira (altas produções de matéria seca por ha), favorecendo aumento das taxas de lotação e maiores produtividades. Para tanto é preciso entender o processo e suas eficiências para que possa utilizá-lo da melhor maneira possível, de acordo com os objetivos do sistema. 3

4 Eficiência de crescimento e a produção de forragem A eficiência de crescimento de uma planta forrageira é função do potencial genético e das condições do meio (recursos disponíveis), gerando uma produção liquida de matéria seca, que é função do crescimento da forragem nova e da morte e desaparecimento de forragem velha (Da Silva & Sbrissia, 2001). Nesse contexto, a colheita do máximo de material verde possível através de redução das perdas por morte, senescência e decomposição de tecidos a um patamar mínimo, corresponderia a técnica de manejo que seria o conceito de manejo racional de pastagens (Da Silva & Pedreira, 1997). Esse ponto pode ser definido para as diferentes espécies e cultivares de plantas forrageiras através de estudos de fluxo e renovação de tecidos (dinâmica e acúmulo de matéria seca) aliados a avaliações de demografia de perfilhamento. Eficiência de utilização da forragem Segundo Lemaire (1997) a eficiência de utilização da forragem em sistemas de pastagens pode ser definida como a proporção da forragem bruta acumulada a qual é removida por animais em pastejo, antes de entrar em senescência, e quanto maior a quantidade de forragem produzida, a otimização da eficiência de utilização corresponde à minimização das perdas de tecidos foliares por senescência. Como demonstrado por Mazzanti & Lemaire (1994) a proporção de tecidos de folha que escapam a desfolhação e senescem pode ser estimadas pela razão entre tempo de vida da folha e o intervalo de desfolhação, a qual determina o máximo número de vezes que uma folha pode ser desfolhada. A importância da eficiência de utilização da forragem produzida é cada vez mais reconhecida. Corsi & Nascimento Junior (1994) destacaram a importância da associação entre rebrotação vigorosa, produção e utilização da forragem produzida no manejo das pastagens. Eficiência de conversão e o produto animal De acordo com Hodgson (1990), a eficiência de conversão dos nutrientes ingeridos em produto animal aumenta porque a proporção do total de nutrientes ingeridos requeridos para manter as funções vitais diminui 4

5 progressivamente conforme o consumo total aumenta. Assim, animais com alto potencial de produção possuem alta capacidade de ingestão de matéria seca e uma eficiência de conversão maior que animais de menor potencial para uma mesma circunstância. Uma alta conversão (favorecendo desempenho) está diretamente associada com um alto consumo de matéria seca que por sua vez, é resultado direto de altas ofertas de forragem o que, conseqüentemente, implica em baixa eficiência de utilização da forragem acumulada, com altas perdas de material por senescência e morte (Da Silva e Sbrissia, 2001). O contrário também é observado, em situações de baixas ofertas de forragem, em que a eficiência de utilização é maximizada, a conversão é comprometida, resultando em menor desempenho. Essas fases do processo produtivo descritas acima interagem entre si continuamente, de tal forma, que interferir em qualquer uma delas afetaria diretamente as outras. A eficiência de conversão de energia solar em crescimento de forragem é sempre baixa e varia em torno de 2 a 4% (Hodgson, 1990), além disso, o aparato fotossintético e suas reações fazem parte de mecanismos de sobrevivência das plantas, e possuem alguns bilhões de anos em evolução. Portanto, não são passiveis de grandes intervenções, apesar de que tanto a taxa de crescimento da forragem quanto a eficiência de uso da luz podem ser melhoradas (Da Silva e Sbrissia, 2001). A eficiência de conversão (7 a 15 %) também é uma característica intrínseca do animal, que pode ser beneficiada em detrimento da eficiência de utilização, mas que não possui grande impacto na eficiência do sistema como um todo (Hodgson, 1990). Já esta última, eficiência de utilização, tem eficiências entre 40 e 80%, demonstrando uma grande amplitude de variação, o que a torna uma ferramenta de manejo bastante interessante e promove mudanças drásticas no sistema de produção animal em pastagens. Isso ocorre pois a maioria dos processos relacionados à colheita de forragem pelo animal em pastejo são passiveis de manipulação e monitoramento, tais como, controle do período de descanso e de ocupação, taxas de lotação, práticas de conservação e suplementação (Da Silva e Sbrissia, 2001). 5

6 Dessa forma o manejo do pastejo mostra-se como uma primeira alternativa para qualquer intervenção no sistema, antes que qualquer outra atitude seja tomada, mostrando a necessidade de ser entendido dentro do contexto de ecossistema de pastagens, compreendendo seus componentes morfofisiológicos e suas relações. 2. Cuidados com a pastagem para verticalização da pecuária A busca pela verticalização da pecuária em algumas regiões, como é caso do centro-oeste brasileiro, passa invariavelmente pela melhoria na produção e colheita de forragem. Nesse sentido, práticas comumente observadas como utilização das piores áreas da propriedade para pastagens, o não uso de correção da acidez do solo, utilização de gramínea forrageira não indicada para uma determinada área ou região, não realização de adubação de manutenção e o total descuido com o manejo do pastejo, normalmente incompatível com a forrageira utilizada, são práticas que devem ser corrigidas para que a verticalização seja alcançada com sucesso. Os cuidados começam com a escolha adequada da gramínea forrageira. Atualmente, no Brasil, existe um elevado número de opções de gramíneas para formação de pastagens, entretanto, os técnicos e produtores devem utilizar essas opções de forma estratégica e planejada. Para isso, a escolha da espécie ou cultivar a ser implantada deve passar por uma análise das características de topografia, drenagem do solo, pluviosidade da região, ocorrência de veranicos, ocorrência de pragas e doenças (e.g. cigarrinha das pastagens), nível de tecnologia (e.g. correção da acidez do solo, adubação, irrigação) disponível na propriedade, demanda de forragem a ser atendida, disponibilidade de sementes ou mudas, entre outros. Com essas informações a escolha da espécie forrageira será condizente com os desafios aos quais será submetida e com as necessidades da propriedade. O que não pode ocorrer é a adoção de determinadas espécies ou estratégias de manejo de forma empírica e nem pelo modismo do lançamento de um novo cultivar no mercado. Para isso, pesquisas são necessárias para validar a adaptação desta nova cultivar aos diversos ambientes nos quais pode ser introduzida, ou seja, a 6

7 teoria do capim milagroso não deve nortear a escolha da espécie a ser utilizada como recurso forrageiro. Nesse contexto, pode-se afirmar que não existe espécie forrageira ruim e sim uma escolha mal feita por parte de quem está conduzindo a implantação do pasto. Adicionalmente a esse processo, é necessária a coleta de amostras de solo para posterior análise química. Esse procedimento também deve ser realizado de forma periódica em pastagens já formadas, para auxiliar na tomada de decisão sobre a necessidade da adubação de manutenção e manter a produção de forragem estável. A amostra do solo deve ser representativa e, para isso, a área amostrada deve ser a mais homogênea possível. Dessa forma, a propriedade (fazenda) ou a área a ser amostrada deverá ser subdividida em glebas ou talhões homogêneos. Nesta subdivisão ou estratificação, levam-se em conta o tipo de vegetação, a posição geográfica (topo do morro, meia encosta, baixada, etc.), as características perceptíveis do solo (cor, textura, condição de drenagem, etc.) e o histórico da área (cultura atual e anterior, produtividade observada, uso de fertilizantes e corretivos, etc.). Para maior eficiência na amostragem, o tamanho da gleba não deve ser superior a 10 ha. Portanto, glebas homogêneas, mas muito grandes, devem ser subdivididas em subglebas de 10 ha. Para as análises do solo trabalha-se com amostras simples e amostras compostas. A amostra simples é o volume de solo coletado em um ponto da gleba e a composta é a mistura homogênea das várias amostras simples coletadas da gleba. As amostras simples são obtidas através de um caminhamento em zig-zag na gleba em pelo menos 20 pontos e posteriormente homogeneizada para formar a amostra composta. Para a maioria das gramíneas forrageiras utilizadas a coleta de amostras simples obtidas nas camadas de 0 a 20 cm é o indicado. Cuidados com a coleta de amostras de solo devem ser tomados, pois um erro na amostragem pode comprometer as etapas seguintes para a definição da quantidade de calcário e adubos a serem utilizados, ou seja, a análise não corrige os erros cometidos no momento da coleta da amostra. Para isso, não se pode coletar amostras próximo a casas, brejos, voçorocas, caminhos, formigueiros etc., e nunca utilizar recipientes usados ou sujos como sacos de adubo, sal mineral, ração, cimento e embalagens de defensivos. A partir das 20 amostras simples 7

8 coletadas uma amostra composta, de aproximadamente 300 a 500 g, é obtida pela homogeneização das amostras simples, que, então, é enviada ao laboratório para análise. De posse do resultado da análise de solo o técnico, bem capacitado, irá calcular a necessidade de calagem, assim como, os adubos e a estratégia a ser utilizada (e.g. quantidade e quais nutrientes serão aplicados na semeadura ou plantio e/ou após a formação da área). De forma geral, antes da semeadura ou plantio é realizada a calagem, para neutralização da acidez do solo e ao mesmo tempo fornecer cálcio (Ca) e magnésio (Mg), e fosfatagem, para fornecimento de fósforo (P). A calagem se faz necessária devido à sensibilidade das gramíneas forrageiras à acidez do solo, a qual reduz a absorção de nutrientes de interesse e, consequentemente, o crescimento e a produção da pastagem. O aumento da disponibilidade de Ca e Mg se faz necessário devido as importantes atividades metabólicas em que esses nutrientes participam como, por exemplo, formação da parede celular, ativação enzimática, composição de moléculas importantes (e.g. clorofila), síntese de proteína, entre outras (Van Raij, 1991; Taiz e Zeiger, 2004). A fosfatagem, por sua vez, corrige a baixa disponibilidade de P, característica da maioria dos solos brasileiros. Devido à baixa mobilidade desse nutriente no solo opta-se por realizar o procedimento durante o processo de preparo da área para facilitar sua incorporação e melhorar a eficiência de uso do fertilizante. Recomenda-se a utilização de duas fontes de fósforo, uma com maior e outra com menor solubilidade (e.g. super fosfato simples e fosfato de rocha, respectivamente). Uma vai fornecer P de imediato e a outra fornecerá ao longo do tempo, pois é lentamente dissolvido. O P é um nutriente importante para os processos de fotossíntese, respiração, armazenamento e transferência de energia, divisão celular, crescimento das células e raízes, entre outros (Van Raij, 1991; Taiz e Zeiger, 2004). Quando a pastagem já está formada a calagem pode ser feita em cobertura, sendo que a necessidade de incorporação deve ser determinada em função da quantidade a ser aplicada e da condição do pasto. Observando-se ao fato de que a aplicação de altas quantidades (> 3 toneladas) em superfície podem causar problemas na 8

9 camada superficial do solo, como a elevação do ph e indisponibilização de micronutrientes nesta camada. Nutrientes como nitrogênio (N), potássio (K) e, em menor escala, o enxofre (S) são, geralmente, fornecidos após o estabelecimento das pastagens e durantes os ciclos de crescimento, em adubação de cobertura. Esses nutrientes, da mesma forma que os já citados, possuem atividades essenciais para a sobrevivência e produção da gramínea forrageira. Dessa forma, todos os nutrientes são importantes e devem ser monitorados com objetivo de que as deficiências sejam corrigidas, para que o potencial de crescimento da gramínea forrageira não seja limitado. Após atender as necessidades essenciais das gramíneas forrageiras para os principais nutrientes, a disponibilidade do N é que irá determinar a produção de forragem, de forma que as respostas à adubação nitrogenada são expressivas em termos de produção de forragem. Isso ocorre porque o N é componente da clorofila, enzima responsável pela fotossíntese (Rubisco) e das proteínas (Taiz e Zeiger, 2004), ou seja, está diretamente relacionado com o processo de produção de energia e fixação de CO 2 pela planta. No entanto, ao utilizar da tecnilogia adubação de pastagens, o manejo do pastejo passa a ser ferramenta fundamental para garantir a colheita eficiente. O manejo do pastejo deve ser compatível com a gramínea forrageira utilizada, pois cada uma necessita de manejo específico. Essa recomendação de manejo já foi determinada para as principais forrageiras utilizadas. Adicionalmente, na medida em que aumenta a disponibilidade de fatores de crescimento (e.g. irrigação, adubação etc.) cuidado correspondente com o manejo do pastejo deve ser tomado a fim de aproveitar efetivamente os benefícios da tecnologia utilizada. 3. Importância da adubação nitrogenada para o crescimento de plantas forrageiras O máximo potencial produtivo das plantas é determinado geneticamente, mas fatores de meio e manejo interferem no quão próximo deste potencial é possível alcançar. Dado as elevadas taxas de crescimento das espécies 9

10 tropicais, a baixa disponibilidade de nutrientes é um dos principais fatores que interferem na produtividade e qualidade das forrageiras, porque o nitrogênio proveniente da mineralização da matéria orgânica não é suficiente para atender a demanda de crescimento. É comum resultados de pesquisa que demonstram elevação expressiva na produção de forragem em diversas gramíneas tropicais (Pompeu et al., 2010; Mesquita et al., 2010). Contudo, nem sempre aumentos em produção se traduzem em melhorias na composição morfológica, valor nutritivo, eficiência de utilização da forragem produzida e desempenho animal. Isso ocorre porque o nitrogênio acelera o ritmo de crescimento da planta e quando os ajustes em manejo não estão de acordo com a velocidade de crescimento, a maior produção de folhas pode não compensar o concomitante aumento na proporção de colmos e material morto, diminuindo a quantidade de material passível de ser colhido pelo animal e seu valor nutritivo. A adubação nitrogenada interfere em dois níveis distintos de crescimento do pasto: um sobre o crescimento de perfilhos individuais e outro sobre a dinâmica da população de perfilhos. O nitrogênio atua de forma marcante sobre a velocidade de renovação de tecidos em perfilhos, aumentando as taxas de alongamento e aparecimento de folhas (Pereira et al., 2010), assim como na renovação da população de plantas, através da aceleração em processos de aparecimento e mortalidade (Caminha et al., 2010). A importância da compreensão dos mecanismos envolvidos na aceleração do ritmo de crescimento de plantas com o suprimento de nitrogênio reside no fato de que as variações na velocidade de aparecimento e alongamento de folhas e da velocidade com que os perfilhos aparecem e morrem estão aliadas à necessidade de emprego de maiores taxas de lotação ou diminuição do período de descanso relativamente a ritmos de crescimento mais lentos (pastagens sem adubação ou com baixas doses de N) como forma de assegurar a manutenção de uma mesma meta de manejo (e.g. altura, oferta ou massa de forragem). 3.1 Efeito do N sobre crescimento de perfilhos A nutrição nitrogenada afeta a expressão das variáveis morfogênicas básicas em nível de perfilho em diversos processos (Cruz e Boval, 2000). A 10

11 velocidade de aparecimento alongamento de folhas em perfilhos individuais, dentre outros fatores, é altamente dependente da adubação nitrogenada. Aumentos de três a quatro vezes sobre a taxa de alongamento de folhas (TAlF) e lineares sobre a taxa de aparecimento de folhas (TApF) foram registrados (Figura 2) com o uso de adubação nitrogenada (Gastal e Nelson,1994; Pereira et al., 2011; Alexandrino et al., 2004). Figura 2. A) Taxas de alongamento (TAlF, cm/perfilho.dia -1 ) e B) aparecimento (TApF, folha/perfilho.dia -1 ) de folhas em pastos de capim Marandu manejados a 30 cm de altura sob lotação continua submetidos a doses de N. Fonte: Pereira (2009) Em função do ritmo de crescimento mais acelerado, experimentos têm demonstrado (e.g. Martuscello et al., 2006; Andrade et al., 2005) que plantas adubadas com N atingem um número máximo de folhas por perfilho mais precocemente. Dessa forma, a aceleração no ritmo morfogênico das plantas através da adubação nitrogenada pode resultar em uma aceleração da senescência como resultado da diminuição na duração de vida das folhas (Pereira, 2009), o que conduz a decréscimos na eficiência de utilização e 11

12 produtividade do sistema. Trabalhos conduzidos com espécies tropicais demonstram que independente do método de pastejo adotado (contínuo ou rotativo), aumentos nas doses de N diminuem a duração de vida das folhas (Figura 3), diferentemente do que acontece com espécies de clima temperado, as quais conseguem manter a mesma longevidade com a adição de nitrogênio (Mazzanti et al., 1994). Isso ocorre porque após atingir o número máximo de folhas vivas por perfilho a aceleração no ritmo de crescimento induz ao aparecimento mais rápido de folhas jovens e, portanto, conduz a senescência de folhas mais velhas. Figura 3. Duração de vida das folhas (DVF) em pastos de capim Marandu (A) manejados a 30 cm de altura sob lotação contínua e em capim Milênio manejado sob pastejo rotativo com altura pré-pastejo de 90 cm e pós-pastejo de 40 cm. Em espécies tropicais o alongamento de colmos possui importante impacto sobre a estrutura do dossel e, portanto, é determinante do consumo, visto que interfere na facilidade de colheita de forragem pelo animal, e valor 12

13 nutritivo da forragem. Espécies do gênero Panicum e Pennisetum apresentam expressivo alongamento de colmos na fase vegetativa de crescimento e, portanto, a adubação nitrogenada pode conduzir ao aumento na proporção deste componente quando o manejo não é devidamente ajustado à velocidade de crescimento. Em espécies de crescimento prostrado o alongamento de estolões também pode ocorrer em função do aumento no suprimento de N. Morais et al. (2010) verificaram aumentos de cerca de 40% na proporção de folhas, mas a proporção de colmos incrementou mais de 50% com o aumento da dose de N de 75 para 300 kg/ha de N, aplicados durante a época de crescimento, em pastos de Brachiaria decumbens cv. Basilisk manejados a 20 cm de altura sob lotação contínua. Pompeu et al. (2010) demonstraram aumentos na taxa de alongamento de colmos de 0,02 para 0,095 cm/perfilho.dia em um experimento em casa de vegetação com capim Aruana (Panicum maximum cv. Aruana) sem adubação ou adubados com 375 mg/dm³ (correspondente a 750 kg N/ha) em intervalos de corte de 40 dias. Como consequência a altura do pseudocolmo e das plantas aumentou linearmente com o aumento na dose de N. Essas respostas são mediadas pela competição por recursos luminosos, dado que o N promove aumento nas taxas de alongamento de folhas, no tamanho final das folhas e em algumas espécies na densidade populacional de perfilhos, e como resultado a área foliar mantida pelo dossel aumenta. Nessa condição, a diminuição na quantidade e qualidade de luz é percebida pelas plantas, as quais ajustam sua morfologia com o objetivo de incrementar a habilidade competitiva e buscar estratos do dossel com melhor disponibilidade de luz. Os principais ajustes morfológicos incluem o aumento nas taxas de alongamento de colmos, com consequente elevação de meristemas apicais, disposição mais vertical de folhas e perfilhos e mudanças na forma e tamanho das folhas (folhas mais finas e longas) e aumentos em senescência. Para que a diminuição na duração de vida das folhas possa ser compensada, o alongamento excessivo de colmos e a altura das plantas controlada, o uso de práticas de manejo caracterizadas por maiores frequências de desfolhação são essenciais. Para um dado tempo de vida das folhas, essa maior frequência de desfolhação representaria um maior número 13

14 de eventos de desfolhação por folha, o que resultaria em uma maior eficiência de utilização da forragem (Mazzanti et al., 1994), uma vez que uma maior proporção do tecido foliar seria colhida antes de entrar em processo de senescência. 3.2 Efeito do N sobre o perfilhamento A capacidade de perfilhamento das plantas forrageiras é um ponto relevante a ser considerado no diz respeito ao manejo, principalmente quando a adubação nitrogenada é utilizada como ferramenta para o aumento da produção. O perfilhamento nas gramíneas e seu manejo são de grande importância para a produção forrageira, uma vez que as taxas de aparecimento, morte e sobrevivência de perfilhos resultam em mudanças na dinâmica da população, persistência da comunidade vegetal e na produtividade durante o ano (Langer, 1972). Segundo Hodgson (1990), perfilho é definido como a unidade de crescimento de uma gramínea. Dessa forma, a compreensão do desenvolvimento de perfilhos individuais, das variações na densidade populacional e de que a população é formada por perfilhos de várias gerações e tamanhos, abre caminho para se entender as relações entre indivíduos em uma comunidade vegetal e com seu ambiente (Nascimento Júnior e Adese, 2004). Variações sazonais na disponibilidade de fatores de crescimento (luz, temperatura e precipitação) determinam flutuações nas taxas de aparecimento e mortalidade de plantas. Nas épocas de outono e inverno normalmente o aparecimento e mortalidade de perfilhos diminuem em função da baixa precipitação e/ou temperatura. Esse padrão de resposta reflete o aumento na sobrevivência de indivíduos, os quais utilizam estratégias baseadas na conservação de recursos (Navas et al., 2003) a fim de manter estável a população de plantas na área e garantir sua persistência. Nesse sentido, não se observam incrementos nas taxas de aparecimento ou sobrevivência de plantas assim como no crescimento de perfilhos nessa época do ano com a utilização de maiores doses de N na época de crescimento anterior (Caminha 14

15 et al., 2010). Entretanto, quando os recursos de crescimento voltam a estar disponíveis, a condição de manejo do dossel nos períodos anteriores possui impacto importante sobre a velocidade de recuperação das plantas. Caminha et al. (2010) trabalhando com capim Marandu sob lotação contínua verificaram que pastos que receberam maiores doses de N na estação de crescimento anterior se recuperaram mais rapidamente no início de primavera (Figura 4), época caracterizada pela renovação da população nas condições onde o experimento foi conduzido (Piracicaba, SP). Figura 4. Balanço entre o aparecimento e mortalidade de perfilhos em pastos de capim Marandu (A) manejados a 30 cm de altura sob lotação contínua e adubados com nitrogênio. Fonte: Caminha (2009) Nesse sentido, os maiores efeitos da adubação nitrogenada sobre o perfilhamento são verificados nas épocas de maior disponibilidade de fatores climáticos. Assim, para uma dada condição de ambiente caracterizada por um regime pluviométrico e térmico em que não há limitação na disponibilidade de outros nutrientes, o nitrogênio é o fator que dita o ritmo crescimento das plantas, aumentando a velocidade dos ciclos de renovação de tecidos - folhas e perfilhos (Fricke et al., 1997). Experimentos têm demonstrado que o 15

16 suprimento adequado de N promove maior peso médio e densidade populacional de perfilhos (Alexandrino et al., 2004) em espécies forrageiras tropicais. O efeito do N sobre a ativação de gemas em perfilhos individuais promove maior velocidade de renovação de perfilhos no pasto, permitindo a manutenção de um perfil mais jovial da população de plantas. Paiva et al. (2011) demonstraram que a proporção de perfilhos jovens na população pode chegar a 70% utilizando 450 kg/ha de N em dosséis de capim Marandu manejados sob lotação continua, comparado com cerca de 46% em pastos que não receberam adubação (Figura 5). Figura 5. Variação na proporção entre classes de perfilhos na população em pastos de capim Marandu manejados a 30 cm de altura sob lotação contínua e adubados com nitrogênio. Fonte: Paiva et al. (2011) Perfilhos jovens apresentam maiores taxas de aparecimento e alongamento de folhas que perfilhos mais velhos (Barbosa et al., 2012) e, nesse sentido, o acúmulo de forragem é maximizado em função do elevado potencial de crescimento dessa categoria de idade (Paiva et al., 2011). Dessa 16

17 forma, embora a senescência foliar possa aumentar em função da diminuição na duração de vida das folhas em perfilhos individuais e as taxas de mortalidade possam ser elevadas, os efeitos sobre o crescimento (alongamento e aparecimento de folhas, aparecimento de perfilhos e maior população de perfilhos jovens) superam as perdas, de forma que o acúmulo líquido (diferença entre crescimento e senescência) pode ser substancialmente maior em pastos adubados comparativamente àqueles que não recebem nitrogênio (Duru; Ducrocq, 2000ab; Mesquita et al., 2010). Entretanto, para esse aumento em produção possa ser traduzido em maiores índices de produtividade é essencial que o manejo esteja de acordo com a velocidade de crescimento do dossel. 4. Valor nutritivo x produção animal 4.1 Valor nutritivo A composição química das partes da planta, eg. lâminas foliares, bainhas, colmos e inflorescência, variam amplamente, sendo que o valor nutritivo desta como um todo depende das proporções entre estes componentes morfológicos. As frações de melhor valor nutritivo geralmente são as lâminas foliares. As bainhas e colmos possuem importante papel estrutural e, portanto, possuem menores teores de proteína bruta e carboidratos nãoestruturais, maior conteúdo de parede celular e menor digestibilidade (Ribeiro e Pereira, 2010). Entretanto, a composição química da dieta do animal em pastejo é diferente daquela verificada no dossel em função do pastejo seletivo de determinados componentes. A capacidade seletiva do animal, por sua vez, varia com mudanças na estrutura do dossel, as quais em grande parte são definidas pelas metas de manejo. Nesse sentido, estratégias de manejo que alteram a proporção ou distribuição entre componentes morfológicos ou o perfil etário da população de plantas que compõe o dossel podem interferir sobre o consumo e valor nutritivo da forragem consumida. Quando o manejo é estabelecido segundo os limites de resistência e tolerância da comunidade vegetal (Briske, 1996), a planta consegue ajustar sua morfologia de forma a manter a estrutura do dossel relativamente estável. Nesse sentido, mesmo quando aplicadas maiores doses de nitrogênio, a estrutura do dossel não 17

18 impõe restrições ao consumo de forragem. Essa estabilidade foi reportada por Pereira et al. (2010) em pastos de capim Marandu manejados sob lotação contínua a 30 cm de altura sem adubação ou adubados com 150, 300 ou 450kg/ha de N. Diversos trabalhos de pesquisa demonstram modificações no valor nutritivo da forragem em pastagens adubadas. Além de aumentos nos teores de proteína bruta (Mesquita e Neres, 2008; Ribeiro e Pereira, 2010) a adubação nitrogenada também promove diminuição nos teores de FDA e FDN, com consequentes aumentos da digestibilidade (Castagnara et al., 2011). Entretanto, Pacciulo et al. (1998) em pastos de capim elefante não verificaram melhorias na digestibilidade com o incremento nas doses de nitrogênio. Da mesma forma, valores semelhantes de FDN e FDA foram observados em pastos de capim Mombaça utilizando adubações nitrogenadas que variaram de 70 a 280 kg N/ha em cortes realizados a cada 28 dias (Freitas et al., 2007) e em capim Mombaça, capim Tanzânia e capim Milênio sem adubação ou adubados com 100, 200, 300 ou 400 kg N/ha em cortes realizados a cada 42 dias (Mesquita e Neres, 2008). Isso ocorre porque os processos de crescimento da planta são acelerados com a adução e, nesse sentido, a maturidade da planta é atingida mais precocemente. Dessa forma, para um mesmo período de rebrotação plantas submetidas a maiores doses de N já se encontram em fase de deposição de parede celular nas estruturas foliares o que, associado ao intenso alongamento de colmos concorre para a perda do efeito positivo do nitrogênio sobre o valor nutritivo. A Figura 6 traz uma representação das modificações em valor nutritivo com o avanço no período de crescimento em dosséis com baixo (doses baixas ou moderadas de N) ou alto N (elevadas doses de N). 18

19 Figura 6. Representação das variações nos teores de proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) em pastos recebendo baixas e altas doses de N. Ao longo do processo de crescimento do dossel três fases distintas podem ser identificadas, as quais são caracterizadas pelo desenvolvimento das estruturas de crescimento da planta e do dossel, com consequentes efeitos sobre o valor nutritivo da forragem. A Fase 1 representa o período inicial de rebrotação, o qual se dá a partir das folhas remanescentes e, em menor grau, a partir da mobilização de reservas da base dos colmos e raízes. O valor nutritivo da forragem nessa fase é menor em função da baixa massa de forragem e a presença de material do ciclo anterior de rebrotação. Na medida em que o crescimento foliar ocorre o valor nutritivo da forragem aumenta. A Fase 2 é caracterizada pelo expressivo crescimento da planta, em que os recursos são direcionados quase que exclusivamente para o desenvolvimento foliar. Nessa fase o dossel apresenta a maior proporção de tecidos jovens (folhas e perfilhos) e, portanto, os maiores valores de DIVMS e menores de FDA e FDN. O prolongamento do período de rebrotação conduz ao aumento na competição, principalmente por recursos luminosos. A quantidade e qualidade de luz no 19

20 interior do dossel são reduzidas e os processos de alongamento de colmos e senescência das folhas mais velhas e/ou aquelas localizadas nos estratos inferiores do dossel assim como a mortalidade de perfilhos são intensificadas (Da Silva, 2009). A deposição de parede celular secundária aumenta e a proporção das frações solúveis diminui. Adicionalmente, aumento nas proporções de bainhas e colmos e maior proporção de material morto conduzem à diminuição na DIVMS e aumento nas proporções da fração fibrosa (FDA e FDN). O teor de N total continua aumentando, contudo, maior proporção deste pode permanecer imobilizado nas frações fibrosas e o nitrogênio efetivamente disponível na forma solúvel diminui (Hoekstra et al., 2007). Johnson et al. (2001) avaliaram o efeito da adubação nitrogenada sobre as modificações nas frações proteicas de pastos de tifton-85 (Cynodon dactylon L.), florona (Cynodon nlemfuensis Vanderyst) e pensacola (Paspalum notatum Flugge). Os cortes foram realizados em intervalos de 28 dias, e as doses foram de 0, 39, 78, 118 e 157 kg N/ha por corte. Os autores verificaram aumentos lineares nas frações A (nitrogênio não-proteico), B1 (proteína verdadeira com taxas de degradação rápida) e B2 (proteína verdadeira com taxas de degradação lenta) em relação ao total de N. A fração C, que corresponde ao nitrogênio não degradável, ou seja, N ligado às frações fibrosas (celulose e lignina), aumentou linearmente com as doses de N em pensacola, mas manteve-se constante a partir da dose de 78 kg N/ha.corte em tifton-85 e florona. Conforme verificado na Figura 6 a duração de cada uma das fases varia segundo a quantidade de N aplicada, sendo menores quanto maior a dose de fertilizante. Embora a duração de cada fase e a intensidade das modificações em valor nutritivo sejam variáveis de acordo com a espécie forrageira, de forma geral, dosséis que recebem maiores doses de N apresentam modificações mais rápidas (menor duração de cada fase) em função da aceleração no crescimento. Nesse sentido, o ajuste em frequência de desfolhação é fator primário para que o efeito benéfico do nitrogênio possa se traduzir em aumento no consumo e desempenho animal. 4.2 Produção animal 20

21 Os pecuaristas, de forma geral, são resistentes quando ao uso de adubação em pastagens, sempre dizem que não compensa adubar. O que leva os pecuaristas a fazer tal afirmação está relacionado a dois fatores: cultural e técnico. O cultural está relacionado com esse conceito préestabelecido de que adubar pasto não é viável, que passa de geração para geração. O segundo, talvez mais importante que o anterior, está relacionado com os maus resultados obtidos por pecuaristas que usam a adubação sem obtenção de bons resultados econômicos. Inúmeros fatores podem contribuir para esse insucesso econômico quando se utiliza adubação, mas certamente o principal está relacionado ao não ajuste no manejo do pastejo na medida em que utiliza de adubação. A maior ou menor viabilidade econômica da adubação é dependente do valor que foi gasto para sua realização, da quantidade de produto animal produzido e do valor com que a arroba do boi produzida foi comercializada. Dentre estes, o que é realmente passível de controle, por parte do pecuarista, é a quantidade de produto animal produzido. O preço da adubação e o valor da arroba do boi são dependentes de uma série de fatores que não são diretamente controlados pelo pecuarista. Dessa forma, o pecuarista deve procurar obter a máxima produção animal para não ficar vulnerável às variações dos outros fatores que não estão sob seu controle. A produção animal, por sua vez, é o produto da taxa de lotação e do desempenho dos animais. Na Figura 7, pode-se entender, de maneira resumida, a dinâmica no uso da adubação nitrogenada sobre o aumento da produção animal. A medida em que se aumenta a disponibilidade de N, aumenta-se o crescimento em nível de perfilho (fluxo de tecidos) e em nível de população (perfilhamento), e as dinâmicas dessas variáveis determinam a produção e o valor nutritivo da forragem. A ação do pecuarista, por meio do manejo do pastejo, determina a taxa de lotação e o desempenho desses animais que, consequentemente, determinará a produtividade. 21

22 Manejo do pastejo Figura 7. Relação entre os componentes do dossel e parâmetros de produção animal De forma geral, o principal impacto da adubação nitrogenada está relacionado ao aumento da taxa de lotação. Canto et al. (2009) não verificaram diferenças no ganho de peso de bovinos nelore jovens (0,73 kg/animal/dia) em pastos de capim Tanzânia manejados com alturas entre 55 e 62 cm sob lotação continua e adubados com 100, 200, 300 ou 400 kg/ha de N entre os meses de dezembro a abril. Entretanto, as taxas de lotação aumentaram linearmente com o aumento nas doses de nitrogênio e as produtividades obtidas no período foram de 399, 653, 755 e 895 kg PV/ha, respectivamente. Paris et al. (2009) avaliaram o efeito da adubação nitrogenada em dosséis monoespecíficos de coastcross-1 adubados com 200 kg N/ha ou consorciados com Arachis pintoi sem adubação e adubados com 100 ou 200 kg N/ha manejados sob lotação contínua e ofertas de forragem variando de 8,7 a 10,6 22

23 kg MS/Kg PV. Maiores taxas de lotação e desempenhos por animal foram verificados em pastos recebendo 200 kg N/ha. As produtividades médias obtidas ao final de um ano foram de kg PV/ha em pastos de coastcross+arachis+ 200 kg N/ha e kg PV/ha em coastcross kg N/ha, correspondendo a valores 32 e 35% maiores àqueles verificados em dosséis consorciados sem adubação. Esses resultados foram atribuídos a maior proporção de folhas e maior valor nutritivo da forragem disponível em dosséis que receberam 200 kg N/ha exclusivos ou consorciados. Em pastos de braquiária decumbens (Brachiaria decumbens cv. Basilisk) manejados a 20 cm de altura sob lotação continua, a elevação da dose de N de 75 para 300 kg/ha/ano resultou em aumento das taxas de lotação de 3,6 para 5,3 UA/ha durante a época de crescimento - janeiro a abril (Moreira et al., 2011). Dessa forma, para a mesma altura de manejo, a adubação nitrogenada incrementa o crescimento foliar e o perfilhamento resultando em maior proporção de folhas no dossel. Em pastos de capim Tanzânia adubados com 75, 150, 225 kg N/ha/ano ou consorciados com estilosantes (Stylosantes spp. cv. Campo Grande) manejados sob lotação continua em alturas de dossel entre 40 e 45 cm, houve aumento na massa de lâminas foliares no verão e outono com o aumento nas doses de N (Ribeiro et al., 2011). Embora não tenha sido verificada diferença no desempenho individual de bovinos nas épocas de primavera e verão, as taxas de lotação e o ganho por área foram cerca de 10% maiores para a dose de 225 kg N/ha comparativamente aos outros tratamentos. As maiores diferenças entre as doses de N foram registradas no outono, em que pastos que receberam 225 kg N/ha resultaram em ganhos por animal cerca de 4 vezes maiores (0,26 vs 0,06 kg/animal/dia) e o ganho por área de 2 a 3 vezes (0,68 vs 0,17 kg/ha/dia) aqueles obtidos em pastos que receberam 75 kg N/ha. Nesse sentido, além do aumento em produção de forragem, taxas de lotação e desempenho animal nas épocas de crescimento ativo das plantas forrageiras, a adubação nitrogenada mantém um efeito residual e promove melhorias na condição do dossel no outono e inverno, evitando perda de peso dos animais na época de escassez de forragem (Figura 8). 23

24 Sem adubação 450 kg N/ha Figura 8. Aspecto visual do dossel no final de primavera (outubro/2007) em pastos de capim Marandu manejados a 30 cm de altura sob lotação contínua sem adubação ou adubados com 450 kg N/ha/ano em Piracicaba SP. Contudo, aumento no desempenho animal em função da adubação nitrogenada também é observado. Gimenes et al. (2010) verificaram aumentos de 20% em desempenho por animal e de 30% nas taxas de lotação no outono/inverno (0,490 vs 0,590 kg/animal/dia e 1,23 vs 1,61 UA/ha) com o aumento na dose de N de 50 para 200 kg/ha/ano aplicados na época de crescimento em pastos de capim Marandu sob pastejo rotativo quando a altura de entrada foi de 25 cm e saída com 15 cm. Euclides et al. (2007) avaliaram o efeito da adubação nitrogenada em pastos de capim Tanzânia manejados sob lotação rotativa com 7 dias de utilização e 35 dias de descanso ao longo de 3 anos. Neste trabalho 50 kg N foram aplicados no início da estação de crescimento (novembro) e outro tratamento consistiu na aplicação adicional de 50 kg N no final do período das águas (março). Os resultados demonstraram que a aplicação adicional de N promoveu aumentos nas taxas de lotação no período seco, gerando produtividades médias de 690 e 780 kg PV/ha/ano para as doses de 50 e 100 kg N/ha/ano. Nesse sentido, os benefícios gerados pela adubação nitrogenada aliada ao manejo adequado da espécie forrageira adotada aumentam sobremaneira a produtividade do sistema de produção. Esses benefícios estendem-se mesmo na época seca, fator este que é muitas vezes ignorado no planejamento e análise econômica da propriedade. 24

25 5. Viabilidade econômica Com o intuito de explorar o assunto no tocante a viabilidade econômica da adubação de pastagens, escolheu-se um cenário de produção animal em pasto que é predominante em grande parte da pecuária brasileira. Esse cenário é caracterizado pelo uso da Brachiaria brizantha (Braquiarão) (Andrade, 2001), principalmente o capim Marandu, e uso de lotação contínua. Na grande maioria das propriedades que adotam essa estratégia de pastejo, lotação contínua, o fazem sem nenhum tipo de controle da estrutura do pasto, sendo sempre tratada de forma extensiva e extrativista. O cenário proposto refere-se ao uso da lotação contínua com taxa de lotação variável em que se controla a estrutura do pasto, com objetivo de maximizar as respostas de plantas e animais. A simulação será feita com base em resultados de trabalhos, conduzindo na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ), com capim Marandu submetido à lotação contínua que apontaram que a maior produtividade animal (produto entre a taxa de lotação e o desempenho dos animais) foi obtida quando os pastos foram mantidos a 30 cm de altura (Andrade, 2003; Sarmento, 2003; Da Silva et al., 2012). Como o N é o principal responsável pelo aumento na produção de forragem, quando não há outros fatores limitantes, em outro trabalho pastos de capim Marandu mantidos a 30 cm de altura, sob lotação contínua, receberam diferentes doses de N, que foram: Zero, 150, 300 e 450 kg de N/ha.ano. Dessa forma, a simulação da viabilidade econômica, apresentada no presente tópico, considera os resultados já publicados (Mesquita et al., 2010; Pereira et al., 2010; Caminha et al., 2010; Paiva et al., 2011; Paiva et al., 2012) e os ainda não publicados. É importante salientar que os pastos que não receberam adubação nitrogenada (zero) não estavam deficientes de N, devido ao alto teor de matéria orgânica do solo onde o trabalho foi desenvolvido, e nem dos demais nutrientes. Foram considerados os seguintes parâmetros para análise econômica: - Considerou-se apenas o período de crescimento efetivos dos pastos, em que com apenas o uso do pasto seria possível atender as necessidades de mantença e produtiva dos animais. Para as condições onde o experimento foi 25

26 desenvolvido esse período é em torno de 180 dias, mas dependendo da região podem-se encontrar períodos maiores ou menores a esse. - Os animais utilizados foram da raça Nelore, como peso inicial de 250 kg, peso esse que pode ser obtido com animais de 1 ano. - O consumo dos animais não foi limitado, pois a estrutura com que o pasto era mantido permitia que os animais colhessem à forragem necessária ao longo do dia, dados ainda não publicados. - A taxa de lotação foi obtida durante duas estações de crescimento 2007/2008 e 2008/2009, que em Piracicaba, SP, foi de novembro a abril durante o experimento descrito acima. - Durante esse experimento não foi possível medir o desempenho dos animais, mas com base na composição bromatológica da forragem, foi possível estimar o desempenho utilizando-se o NRC 4 Gado de Corte Como a taxa de lotação está expressa em UA (animal de 450 kg) e o desempenho foi estimado para um animal de 250 kg, que equivale a 0,55 UA, para se obter o ganho por área é necessário, primeiramente, ajustar o desempenho para o equivalente a 1 UA. Feito isso, multiplicou-se o desempenho dos animais pela taxa de lotação e pela duração do período de crescimento dos pastos, obtendo-se, dessa forma, o ganho por área. - A quantidade de arroba produzida por hectare foi obtida considerando-se um rendimento de carcaça de 50%. - Para efeito comparativo, utilizou-se a média nacional de 1 UA/ha e com desempenho de 0,500 kg/dia, que foi denominado de Cenário nacional. - Considerou-se, com base nos dados do CEPEA 5, o valor da arroba de boi de R$ 97,31. - O adubo nitrogenado considerado foi a uréia, com o custo da tonelada de R$ 1240,00, que resulta em um custo de R$ 2,75 por kg de N. - A tonelada de milho moído (88% de NDT) de R$ 600,00. Dessa forma, considerando o cenário descrito acima, é apresentado na Tabela 1 os resultados de taxa de lotação, desempenho dos animais e rendimento em kg de PV/ha e a quantidade de arroba/ha. 4 NUTRIENT REQUIREMENTS OF BEEF CATTLE 5 CENTRO DE ESTUDOS AVANÇADOS EM ECONOMIA APLICADA - ESALQ/USP 26

27 Tabela 1 Resultados produtivos e ganhos em pastos de capim Marandu submetido à lotação contínua e adubação nitrogenada. Dose de N (kg/ha) Taxa de lotação (UA/ha) Desempenho (kg/dia) Ganho (kg PV/ha) Cenário nacional 1,00 0, ,5 Sem N 1,91 0, , ,39 0, , ,76 0, , ,09 0, ,7 Há um aumento considerável na quantidade de arroba produzida por hectare na medida em que se aumenta a quantidade de N aplicada. Um dos fatores responsáveis por isso foi o aumento da taxa de lotação, pois na medida em que se aumentou a quantidade de N aplicada aumentou-se a produção de forragem (Mesquita et al., 2010) e, com isso, foi necessário aumentar o número dos animais nos pastos para mantê-los na altura de 30 cm. Porém, o aumento da taxa de lotação não é linear com aumento da dose de N aplicada, pois perdas por lixiviação e volatilização são maiores na medida em que se aumenta a dose aplicada. Vale lembrar que em todas as doses aplicadas foram divididas em quatro aplicações realizadas nos meses de dezembro, janeiro, fevereiro e março. Adicionalmente, tem que se considerar a capacidade de resposta à adubação da gramínea forrageira, nesse caso, espécies como os Panicum (e.g. tanzânia e mombaça) e Pennisetum (e.g. napier e cameron) possuem maior potencial de resposta à adubação que o capim Marandu. Outro fator que determinou aumento na quantidade de arroba produzida por hectare foi o aumento do desempenho individual dos animais (Tabela 1). Isso ocorreu devido a melhor composição químico-bromatológica da forragem consumida. Porém, da mesma forma como a taxa de lotação, o aumento no desempenho não foi linear com o aumento das doses de N, sendo muito próximos os valores de desempenho entre as doses de 300 e 450 kg de N, pois a composição bromatológica, também, foi muito próxima entre elas. Contudo, é importante destacar que os animais que pastejavam nesses pastos estavam consumindo uma dieta com relação energia/proteína desbalanceada, a dieta apresentava em média 16% de PB e a energia consumida não era suficiente 27