UFRRJ

INSTITUTO DE ZOOTECNIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA

DISSERTAÇÃO

Características de Crescimento e Composição Química de

Brachiaria decumbens e Brachiaria ruziziensis sob Intensidade

Luminosa e Adubação Nitrogenada

Bruna Moscat de Faria

2011

II

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO

INSTITUTO DE ZOOTECNIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA

CARACTERÍSTICAS DE CRESCIMENTO E COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE Brachiaria decumbens e Brachiaria ruziziensis SOB INTENSIDADE LUMINOSA E ADUBAÇÃO NITROGENADA

BRUNA MOSCAT DE FARIA

Sob a orientação do professor

Mirton José Frota Morenz

E co-orientação dos doutores

Domingos Savio Campos Paciullo Fernando César Ferraz Lopes

Dissertação submetida como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciências no Programa de Pós-Graduação em Zootecnia, Área de Concentração em Produção Animal.

Seropédica, RJ Março de 2011

III

Ficha catalográfica

IV

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUO DE ZOOTECNIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA

BRUNA MOSCAT DE FARIA

Dissertação submetida como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciências no Programa de Pós-Graduação em Zootecnia, Área de Concentração em Produção Animal. DISSERTAÇÃO APROVADA EM ____/____/____

Mirton José da Frota Morenz. Dr., UFRRJ

(Orientador)

Carlos Augusto de Miranda Gomide. Dr.. EMBRAPA

João Carlos de Carvalho Almeida. Dr.. UFRRJ

V

DEDICATÓRIA

A Deus Aos meus pais

“Podemos escolher o que semear, mas somos obrigados a colher aquilo que plantamos.” (Provérbio chinês)

“Julgue-se um homem mais pelas suas perguntas do que pelas suas respostas.” (Voltaire)

“A verdadeira sabedoria consiste em se conhecer a própria ignorância...” (Sócrates)

VI

AGRADECIMENTOS

A Deus por ter sempre estado ao meu lado, principalmente nos momentos mais difíceis onde achei que não conseguiria, sem Ele eu nada seria. Obrigada por todas as coisas que me proporcionaste.

Aos meus pais Álvaro e Rosa por tudo, sem eles eu não existiria. Obrigada por todo o amor, carinho, dedicação e por sempre acreditarem em mim e me incentivarem a correr atrás dos meus sonhos.

Ao Prof. Dr. Mirton José Frota Morenz por ter sido mais do que um orientador, obrigada pela sua amizade, ensinamentos e por me incentivar e acreditar em mim, algumas vezes mais até do que eu mesma. Se não fosse por você eu não estaria aqui agora e por isso não tenho palavras para dizer o quanto sou grata por tudo o que você fez por mim!

Ao Dr. Domingos Savio Campos Paciullo pela orientação e pela ajuda na condução do experimento sem a qual nada seria possível.

Ao Dr. Fernando César Ferraz Lopes pela orientação. A Fundação CAPES pela concessão da bolsa de estudo que permitiu que eu completasse o

mestrado. A EMBRAPA Gado de Leite pela concessão da área para a realização do experimento. A FAPEMIG pela concessão dos recursos para que o experimento pudesse ser realizado. Aos Profs. João Carlos de Carvalho Almeida, Fábio Nunes Lista e Nivaldo de Faria

Sant’Ana pela ajuda e conselhos. Aos Mestres que durante esses últimos anos me transmitiram boa parte dos seus

conhecimentos me permitindo saber hoje um pouco mais do que sabia antes. Aos técnicos do Laboratório de Análises Bromatógicas Marcus Ferreira Pessoa e Evandro

César Manoel pela cooperação e amizade. A estagiária Alessandra e aos amigos Marcell e Tatiana pela ajuda nas análises

laboratoriais. A minhas queridas amigas de república, Suzana, Fabíola e Bruna pelas longas conversas

na cozinha, por estarem sempre ao meu lado me incentivando e acreditando em mim. Obrigada por vocês serem minha segunda família.

Aos demais familiares, amigos e colegas que estiveram junto a mim neste período trocando ideias, experiências ou até mesmo nos momentos de descontração, e que de uma forma ou de outra me ajudaram nesta caminhada.

VII

RESUMO GERAL

MOSCAT, Bruna, Faria. Características de crescimento e composição química de Brachiaria decumbens e Brachiaria ruziziensis sob sombreamento e adubação nitrogenada. 2011. 47p. Dissertação (Mestrado em Zootecnia). Instituto de Zootecnia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2011. Objetivou-se avaliar as características produtivas e qualitativas de B. decumbens cv. Basilisk e B.

ruziziensis submetidas a três níveis de sombreamento artificial-SA (0, 30 e 50%) e quatro doses de nitrogênio-N (0, 50, 100 e 150 mg/dm3 de solo), utilizando-se um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 2 x 4, com três repetições. Foram realizados dois cortes aos 35 dias de idade de rebrota, em abril e maio de 2008. Avaliou-se a produção de matéria seca (PMS) por vaso, o número de perfilhos por planta e a relação folha:colmo (F:C), os teores de proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), lignina (LIG) e matéria mineral (MM). Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias foram estudadas utilizando-se o teste F (α=0,05), o teste de SNK (α=0,05) e análise de regressão, para as variáveis gramínea, nível de sombreamento e dose de N, respectivamente. A PMS foi influenciada (p<0,05) pela gramínea e pelo N, havendo interação desses fatores. Foi observada diferença entre as gramíneas nas doses 100 e 150 mg de N, e resposta quadrática para as doses de N em ambas as gramíneas. Houve diminuição (p<0,05) da F:C quando as gramíneas foram submetidas aos níveis de SA intermediário e máximo. O número de perfilhos foi influenciado (p<0,05) pelo SA e pelo N, havendo a interação gramínea x SA. Foi observada (p<0,05) resposta linear positiva para o número de perfilhos em função das doses de N. Na interação gramínea x SA, estudando as gramíneas em cada nível de SA, houve diferença (p<0,05) entre as gramíneas apenas para as plantas submetidas ao nível de 30%. O teor de proteína bruta (PB) foi influenciado (p<0,05) gramínea, havendo a interação SA x N, sendo os maiores (p<0,05) teores de PB obtidos para a B.

decumbens. Na interação SA x N, avaliando-se os níveis de SA em cada nível de N, verificou-se que houve diferença (p<0,05) nos teores de PB entre os níveis de sombra para todos as doses de N. Os teores de FDN variaram (p<0,05) em função das gramíneas, do SA e do N, havendo a interação gramínea x SA, gramínea x N e SA x N. No estudo da interação gramínea x SA, avaliando as gramíneas em cada nível de SA, foram observadas diferenças (p<0,05) nas gramíneas submetidas aos níveis 30 e 50% de SA. Na interação gramínea x N, avaliando as gramíneas dentro das doses de N, foram observadas diferenças (p<0,05) nas gramíneas nas doses de N de 0 e 50 mg/dm3 de solo, onde a B. decumbens apresentou os maiores teores. Na interação SA x N, avaliando as doses de N em cada nível de sombra, foi observada resposta linear negativa a sol pleno e resposta quadrática nos níveis de sombra com o aumento da dose de N. O teor de LIG foi influenciado (p<0,05) pelo NA e pelo SA, havendo a interação (p<0,05) gramínea x N. As plantas a sol pleno apresentaram menor teor de LIG que àquelas submetidas ao sombreamento. Na interação gramínea x N, avaliando as gramíneas em cada dose de N, houve diferença (p<0,05) entre as gramíneas nas doses 0 e 150 mg/dm3 de N. A MM foi influenciada (p<0,05) pelo N e pelo AS, com resposta linear negativa para os níveis de N. O SA aumentou os teores MM. Ambas as gramíneas mostraram-se tolerantes ao sombreamento, sendo capazes de desenvolver adaptações para a manutenção da sua produção sob sombreamento. Palavras-chave: fração fibrosa, gramíneas tropicais, perfilhamento, proteína bruta

VIII

ABSTRACT

MOSCAT, Bruna, Faria. Growth characteristics and chemical composition of Brachiaria decumbens and Brachiaria ruziziensis under shading and nitrogen fertilization 2011. 47p. Dissertation (Master Science in Animal Science). Instituto de Zootecnia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2011. Growing characteristics and chemical composition of B. decumbens cv. Basilisk and B.

ruziziensis submitted to three shading levels-SH (0, 30 and 50%) and four nitrogen levels-N (0, 50, 100 and 150 mg/dm3 of soil) were evaluated. The experiment was carried out in a completely randomized design, in a factorial arrangement 3 x 2 x 4, with three replications. Two cuts were performed at 35 days age of regrowth, in April and May 2008. Nitrogen fertilizer (urea) was diluted in water as the recommended doses, and applied to the soil. We evaluated the production of dry matter (PDM) per pot, number of tillers per plant and leaf: stem ratio, the crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), lignin (LIG) and ash. The results were submitted to ANOVA and means were analyzed using the F test (α=0.05), SNK test (α=0.05) and regression analysis for variables grass, SH and N, respectively. The PDM was influenced (p<0.05) by the grass and N, with interaction of these factors. In the study of grasses within N, there were differences among the grasses at doses of 100 and 150 mg of N. When were evaluated the N levels in each grass, there was a quadratic response for both grasses. There was decreased (p<0.05) of leaf: stem (L:S) when the grasses were subjected to levels of shade 30 and 50%. Tillers numbers was influenced (p<0.05) by SH and N, with the grass x SH interaction. It was observed (p<0.05) linear response to the number of tillers as a function of N levels. In the unfolding of grass x SH interaction, studying the grasses at each SH level, there was difference (p<0.05) only for plants in 30% of shade. The CP was influenced (p<0.05) by grass, SH and N, with SH x N interaction, and the highest (p<0.05) CP content obtained for B. decumbens. In the SH x N interaction, assessing SH in each N level, it was found differences (p<0.05) in CP content to SH levels in the levels 100 and 150 mg. The NDF content varied (p <0.05) depending on the grasses, of SH and N, with the grass x SH, grass x N and SH x N interactions. In the study of grass x SH interaction, evaluating the grasses at each SH level, was observed difference (p <0.05) in grasses under shade. In the grass x N interaction, evaluating the grasses within each N level, were observed differences (p<0.05) in grasses to levels 0 and 50 mg/dm3 of N, where B. decumbens had higher values. In the unfolding of SH x N interaction, evaluating N within each SH level, observed negative linear response in full sun and a quadratic in levels of shade. The LIG content was influenced (p <0.05) by N and SH, with the interaction (p <0.05) grass x N. Plants in full sun had lower lignin content than those subjected to shading. Evaluating grass within each N, there was difference (p <0.05) among the grasses in 50 and 150 mg/dm3 of N. The ash was influenced (p <0.05) by N and SH. Ash content presented linear negative response to N levels, while increasing levels of shade promoted rise in ash values. Both grasses were tolerant to shade, being able to develop adaptations for the maintenance of production under shading. Keywords: crude protein, fibrous fraction, tillering, tropical grasses

IX

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO GERAL......................................................................................................

1

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................................

8

CAPÍTULO I - PERFILHAMENTO, PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA E RELAÇÃO FOLHA:COLMO DE Brachiaria decumbens E Brachiaria ruziziensis EM RESPOSTA À INTENSIDADE LUMINOSA E ADUBAÇÃO NITROGENADA......................................................... 11 RESUMO.............................................................................................................................

12

ABSTRACT.........................................................................................................................

13

1 INTRODUÇÃO................................................................................................................

14

2 MATERIAL E MÉTODOS................................................................................................ 15 2.1 Local........................................................................................................................................................................... 15 2.2 Tratamentos Experimentais........................................................................................................................................ 15 2.3 Procedimentos Experimentais.................................................................................................................................... 15 2.4 Variáveis Analisadas.................................................................................................................................................. 16 2.5 Análise Estatística.......................................................................................................................................................

16

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................................................. 18 3.1 Produção de Matéria Seca ......................................................................................................................................... 18 3.2 Número de Perfilhos .................................................................................................................................................. 19 3.3 Relação Folha:Colmo ................................................................................................................................................

22

4 CONCLUSÃO…………………………………………………………………………………………...

23

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................................................

24

CAPÍTULO II - COMPOSIÇÃO QUÍMICO-BROMATOLÓGICA DE Brachiaria decumbens E Brachiaria ruziziensis EM RESPOSTA À INTENSIDADE LUMINOSA E ADUBAÇÃO NITROGENADA........................................................................................................................................ 27 RESUMO...........................................................................................................................

28

ABSTRACT........................................................................................................................

29

1 INTRODUÇÃO................................................................................................................

30

2 MATERIAL E MÉTODOS.................................................................................................. 32 2.1 Local........................................................................................................................................................................... 32 2.2 Tratamentos Experimentais........................................................................................................................................ 32 2.3 Procedimentos Experimentais.................................................................................................................................... 32 2.4 Composição Químico-Bromatológica..................................................................................................................... 33 2.5 Análise Estatística.......................................................................................................................................................

34

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................................................. 35 3.1 Proteína Bruta............................................................................................................................................................. 35 3.2 Fibra em Detergente Neutro ...................................................................................................................................... 36

X

3.3 Lignina........................................................................................................................................................................ 39 3.4 Matéria Mineral.........................................................................................................................................................

40

4 CONCLUSÃO...........................................................................................................................................

43

5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................................................

44

CONCLUSÕOES GERAIS......................................................................................................................... 47

XI

INTRODUÇÃO GERAL

No Brasil, os sistemas de produção de ruminantes baseiam-se no uso de pastagens, por

representarem uma forma mais econômica na produção. Estima-se que no mundo 3,4 bilhões de

hectares sejam ocupados por pastagens, sendo o Brasil responsável por 6% deste total, ou seja,

197 milhões de hectares (FAO, 2009). Porém, acredita-se que 50% destas pastagens estejam

degradadas ou em processo de degradação (MACEDO, 2005), e isto se deve ao fato de que o

manejo adequado não está sendo empregado para a exploração destas áreas como, por exemplo, a

utilização de taxas de lotação adequadas; evitando-se o superpastejo. Outro fator que contribui

para a degradação das pastagens no Brasil refere-se à produtividade das forrageiras, a qual está

muito aquém do potencial produtivo das plantas, principalmente devido ao suprimento

inadequado de nutrientes pelos solos de baixa fertilidade e a falta de aplicação de fertilizantes,

sendo o suprimento de nutrientes realizado, na maior parte dos casos, apenas através da

reciclagem de nutrientes via resíduos vegetais e animais (BATISTA & MONTEIRO, 2008).

De um modo geral as gramíneas do gênero Brachiaria assumem importante papel nas

pastagens brasileiras, estando presente em aproximadamente 50% dos hectares formados por

pastagens. De acordo com Seiffert (1980), as principais características desta gramínea são a alta

produção de matéria seca, adaptação a diferentes tipos de solo, resistência a doenças e menor

estacionalidade na produção de forragem, quando comparada a outros gêneros de gramíneas,

como Pennisetum e Panicum.

O gênero Brachiaria é constituído por cerca de cem espécies. Os principais caracteres que

identificam o gênero Brachiaria são as espiguetas ovaladas a oblongas, inseridas em racemos

unilaterais, com a primeira gluma voltada em direção à ráquis (ASSIS et al, 2003).

A B. decumbens é originária do leste tropical da África, sendo encontrada a 800 m de

altitude, em áreas de verão chuvoso e com estação seca não superior a cinco meses, e no Brasil

foi introduzida na década de 70, tendo-se tornado importante forrageira para as regiões de cerrado

(BODDEY et al., 2004). Responde acentuadamente à adubação do solo e atinge altas produções

em solos férteis. Por ter um sistema radicular profundo a Brachiaria decumbens estabelece-se em

solos pobres, mas profundos, onde pode chegar a produzir seis toneladas de matéria seca por

hectare por ano. No entanto, quando o nível de fósforo no solo não é limitante, sua produção

pode elevar-se até 24 toneladas (CNPGC – EMBRAPA).

XII

A Brachiaria ruziziensis é originária da África, onde ocorre em condições úmidas e não

inundáveis, tendo sido encontrada no Zaire e oeste do Kenya. Está relacionada com a Brachiaria

decumbens, da qual difere por ser de porte maior (CNPGC – EMBRAPA). Esta espécie requer

clima quente e úmido, onde as precipitações anuais superam 1.000 mm. Não se desenvolve em

solos encharcados e é menos tolerante à seca e ao frio que a B. decumbens cv. Basilisk. Requer

solos de média fertilidade, mesmo que apresentem alguma acidez. Possui produção de matéria

seca de aproximadamente 14 toneladas de MS/ha/ano e apresenta teor de PB médio de 12% na

MS durante o verão.

Apesar de gramíneas do gênero Brachiaria apresentarem bom desempenho sob condições

de sombreamento, ainda são escassos trabalhos avaliando o comportamento da B. ruzizziensis em

ambiente sombreado.

Nos sistemas silvipastoris, a sombra criada pelas árvores modifica significativamente o

microclima do sub-bosque, afetando a quantidade e a qualidade da forragem produzida (LIN et

al., 1999). Gobbi et al. (2009) afirmaram que as alterações morfológicas em plantas forrageiras

sombreadas podem permitir à tolerância destas a diferentes níveis de sombra, e entre as principais

respostas é possível destacar o aumento da relação parte aérea:raiz, o alongamento de caules,

pecíolos e entrenós, o alongamento da lâmina foliar em gramíneas, a redução da ramificação e do

perfilhamento, o aumento da área foliar específica e as alterações na relação folha:caule e no

ângulo de inclinação das folhas. A capacidade das plantas forrageiras desenvolverem uma ou

mais dessas mudanças é que indica sua tolerância a ambientes sombreados.

As mudanças que as árvores e suas sombras promovem nas áreas sob sua influência,

notadamente nas condições microclimáticas no ambiente sombreado e nas condições do solo,

podem alterar as respostas esperadas com a redução da luminosidade e beneficiar o crescimento e

a qualidade das forrageiras herbáceas (CARVALHO et al., 2007). Dentre estas mudanças é

possível citar a diminuição da temperatura do ar e do solo sob a copa das árvores, com

consequente redução na taxa de evaporação da superfície do solo, o que proporciona maior

disponibilidade de água e a mineralização de nitrogênio do solo. Além disso, o sombreamento

natural ou artificial promove aumento da fauna do solo (CARVALHO et al., 2007), devido às

mudanças microclimáticas no ambiente sombreado.

XIII

Alguns fatores podem influenciar a resposta das pastagens ao sombreamento, dentre os

quais podemos destacar: o nível de sombreamento, as condições ambientais do local considerado,

a tolerância das espécies forrageiras ao sombreamento e as características das espécies arbóreas.

A produção de matéria seca (MS) de gramíneas submetidas ao sombreamento está

intimamente relacionada à sua capacidade de adaptação e tolerância a esta condição. Muitos

estudos vêm sendo realizados para determinar espécies mais tolerantes ao sombreamento, com

base na produção de MS e na qualidade da gramínea. Em estudos realizados com sombreamento

natural de angico-vermelho (CARVALHO et al., 2002) e com sombreamento artificial (CASTRO

et al., 1999) de Brachiaria brizantha cv. Marandu e Panicum maximum cvs. Aruana, Makueni,

Mombaça, Tanzânia e Vencedor, foi observado aumento na produção de MS de 30 e 14% apenas

em um corte em Marandu e Mombaça, respectivamente, sendo esse aumento relativo atribuído à

menor pluviosidade neste período, o que reforça a maior capacidade de disponibilidade de água

em solos submetidos ao sombreamento, quando comparados àqueles a sol pleno. Resultados

semelhantes foram relatados por Castro et al. (1999) para essas espécies forrageiras com aumento

de 19,72% na produção de MS da espécie P. maximum cv. Vencedor na condição de 30% de

sombreamento, com subsequente queda na produção para o nível de 60%. A espécie Setaria

anceps cv. Kazungula não foi influenciada pelos níveis de sombreamento e as demais espécies

forrageiras tiveram decréscimo de produção com a redução da luminosidade. A redução na

produção de MS dessas espécies pode ser decorrente do fato de a radiação luminosa do ambiente

sombreado ser inferior à correspondente ao ponto de compensação lumínico característico de

cada espécie (CASTRO et al., 1999). No entanto, este pode não ser um fator negativo, haja vista

que isto torna as plantas mais suculentas devido ao desenvolvimento mais lento das plantas sob

sombreamento, com reduzida velocidade de perda de água pelos tecidos, os quais permanecem

mais tenros e suculentos por maior período de tempo (JEFFERIES, 1995; citado por CASTRO et

al, 1999).

Sousa et al. (2007) também observaram redução na produção de MS em Brachiaria

brizantha cv. Marandu em um sistema silvipastoril com bolsa-de-pastor (Zeyheria tuberculosa),

porém, o nível de sombreamento obtido neste estudo foi em torno de 77%, valor muito elevado

para esta espécie, segundo Castro et al. (1999), os quais não recomendam sombreamento acima

de 60%.

XIV

Paciullo et al. (2008), quando avaliaram a gramínea Brachiaria decumbens cultivada sob

Eucalyptus grandis consorciado com leguminosas arbóreas, observaram maior taxa de produção

de MS total em sombreamento de 50%, decorrente da menor densidade populacional de perfilhos

encontrada neste experimento, que pode ter sido compensada pelo aumento do peso por perfilho,

decorrente das maiores taxas de alongamento de folhas e colmos sob sombra mais intensa, além

do que, possivelmente, sob a copa das árvores, as plantas se beneficiam do efeito positivo da

decomposição da serapilheira das árvores leguminosas (PACIULLO et al., 2008). Esse

comportamento também foi observado por Wilson (1996) com sombreamento artificial de 50%

em quatro gramíneas tropicais (Panicum maximum var. trichoglume, Cenchrus ciliaris, Chloris

gayana e Heteropogon contortus), exceto para o capim-buffel (Cenchrus ciliaris) onde, em solo

fértil, a produção de MS foi melhor a sol pleno. O autor atribuiu este resultado à baixa capacidade

de resposta adaptativa do capim-buffel ao sombreamento, já que as gramíneas tolerantes ao

sombreamento conseguem maximizar a captura de luz em ambientes sombreados através de

mudanças morfofisiológicas.

Andrade et al. (2004) estudaram o efeito de níveis de sombreamento artificial ( 0, 30, 50 e

70%) nas taxas de acúmulo de MS de quatro gramíneas (Brachiaria brizantha cv. Marandu, B.

humidicula cv. Quicuio-da-amazônia, Panicum maximum cv. Massai e Paspalum notatum cv.

Pensacola), e observaram taxa de acúmulo de MS semelhantes entre os capins Marandu e Massai

em todos os níveis de sombreamento, resultado semelhante àquele encontrado para o Quicuio-da-

amazônia no período chuvoso, exceto a 30 e 70% de sombra onde apresentou resultados

inferiores aos desses capins. Já o capim-Pensacola demonstrou adaptação a ambientes

sombreados, apresentando maior crescimento sob níveis intermediários de sombreamento do que

a sol pleno, porém possui baixa capacidade produtiva o que inviabilizaria sua utilização em

sistemas de produção, reforçando o fato de que a capacidade de tolerância ao sombreamento não

deve ser o único fator a ser levado em consideração na escolha da espécie forrageira a ser

utilizada em um sistema silvipastoril.

Guenni et al. (2008) avaliaram o efeito da intensidade luminosa (100, 57 e 29%) e da

adubação nitrogenada na resposta de três espécies de Brachiaria (B. brizantha, B. decumbens e B.

dictyoneura), e observaram menor produção de biomassa nas plantas cultivadas em

sombreamento comparadas a de sol pleno quando foi adicionado nitrogênio no solo. Quando as

plantas foram submetidas à 57% da luz solar plena, ou seja 43% de sombra, a biomassa da planta

XV

total em B. brizantha e B. decumbens foi semelhante as condições de sol pleno quando não foi

adicionado nitrogênio no solo, isso pode ser explicado pelo fato de que, em condições onde

ocorre falta ou pouca disponibilidade de nitrogênio no solo, a luminosidade não atua como um

fator limitante primário.

O nitrogênio é um elemento importante para o crescimento das gramíneas forrageiras,

pois acelera a formação e o crescimento de novas folhas, e melhora o vigor de rebrota,

incrementando a sua recuperação após o corte, resultando em maior produção e capacidade de

suporte das pastagens (CECATO et al., 1996). A disponibilidade de N é o fator dominante que

controla os processos de crescimento e desenvolvimento da planta, manifestado principalmente,

pela maior formação de gemas axilares e iniciação de perfilhos correspondentes (BATISTA &

MONTEIRO, 2004).

A adubação nitrogenada tem sido um dos fatores mais limitantes em pastagens exclusivas

de gramíneas, quando se trata da recuperação de áreas degradadas (BONFIM-SILVA &

MONTEIRO, 2006). Estes autores observaram que o aumento na oferta de N aumentou a

produção de perfilhos em Brachiaria decumbens e relataram que a disponibilidade de nitrogênio

no solo interferiu no perfilhamento das plantas forrageiras, sendo o nutriente mais importante no

número de perfilhos, o qual é um dos grandes responsáveis pela persistência da pastagem.

Alexandrino et al. (2004) observaram a importância do N para o perfilhamento em

experimento com B. brizantha cv. Marandu submetida a diferentes doses de N e tempo de

rebrota, onde o perfilhamento ao longo da rebrota foi de 0,01; 1,4 e 2,25 perfilhos/dia para as

plantas que receberam 0, 20 e 40 mg/dm3/semana de N, respectivamente, além disso, a presença

de N promoveu maior peso médio dos perfilhos, sendo o perfilhamento de plantas sem

suprimento de N debilitado.

Essa resposta foi também observada por Silva et al. (2009) em Brachiaria brizantha e

Brachiaria decumbens que atribuíram ao nitrogênio o aumento na produção de novas células,

proporcionando então a redução do tempo para o aparecimento de duas folhas consecutivas, com

consequente reflexo positivo no número de folhas por planta e produção de matéria seca. Além

disso, o maior número de perfilhos por planta proporciona maior cobertura do solo pela planta

forrageira que contribui para a redução da degradação do solo, pois diminui a exposição ao sol e

ao impacto da chuva.

XVI

Garcez Neto et al. (2002), Patês et al. (2007) e Santos et al. (2009) observaram aumento

no número de perfilhos com o aumento da adubação nitrogenada em Panicum maximum cv.

Mombaça e Tanzânia e Brachiaria decumbens cv. Basiliski, respectivamente.

A relação folha:colmo pode ser influenciada pela adubação nitrogenada, como observou

Martuscello et al. (2005), avaliando a influência da adubação nitrogenada sobre a relação

folha:colmo em capim-xaraés, onde observaram aumentos na relação em função da

disponibilidade de N, o que pode ser considerado um fator positivo, uma vez que a lâmina foliar é

o componente de melhor digestibilidade da planta, além de ser na folha, principalmente, que

estão localizados os componentes responsáveis pela fotossíntese.

Diversos autores constataram aumento do teor de proteína bruta em gramíneas cultivadas

em ambientes sombreados (WILSON, 1996; CASTRO et al., 1999; LIN, 2001; CARVALHO et

al., 2002; PACIULLO et al., 2007; GUENNI et al., 2008), o que pode ser explicado pelo fato de

que estes ambientes podem melhorar a fertilidade do solo por meio da maior ciclagem de

nutrientes.

Carvalho et al. (2002), estudando seis gramíneas tropicais sob sombreamento de angico-

vermelho, observaram concentrações mais altas de nitrogênio nas folhas das gramíneas cultivadas

sob sombra do que aquelas crescidas sem sombra. Este comportamento também foi observado

por Castro et al. (1999), quando estudaram as gramíneas B. brizantha cv. Marandu, B.

decumbens, Setaria anceps cv. Kazungula, Andropogon gayanus cv. Planaltina e Panicum

maximum cv. Vencedor em sombreamento artificial de até 60%.

Paciullo et al. (2007) em B. decumbens e Sousa et al. (2007) em B. brizantha cv. Marandu

observaram aumento de 29% no teor de PB quando as gramíneas foram submetidas ao

sombreamento natural. Deinum et al. (1996), Wilson (1996), Lin (2001) e Guenni et al. (2008)

estudando o efeito do sombreamento artificial também observaram o aumento dos teores de PB

nas folhas das gramíneas, o que demonstra que, em qualquer condição de sombra, artificial ou

natural, ocorre maior concentração de nitrogênio nas plantas e isso é devido, provavelmente a

aceleração no desdobramento da matéria orgânica e ciclagem de nitrogênio, já que as mudanças

que ocorrem na temperatura e umidade do microambiente das pastagens sob condições de

sombreamento devem contribuir para aumentar a ciclagem de nutrientes (WILSON, 1996)

favorecendo a fertilidade do solo.

XVII

Os componentes da parede celular são um importante indicador da qualidade da forragem,

uma vez que estes influenciam a digestibilidade e o consumo de MS (CARVALHO et al, 2007),

por isso alguns autores estudaram o efeito do sombreamento no teor de FDN das gramíneas e os

resultados encontrados são variáveis, pode ser observado aumento (SENANAYAKE, 1995; LIN

et al., 2001), redução (PACIULLO et al., 2007) ou nenhum efeito no teor de FDN das gramíneas

(CARVALHO et al, 2002; SOUSA et al. 2007). Segundo Deinum et al. (1996) os maiores teores

de FDN em condições de alta luminosidade, podem ser associados à maior proporção de tecido

esclerenquimático, cujas células apresentam paredes mais espessas do que em condições de

sombreamento. O aumento no conteúdo da parede celular sob sombra pode estar associado à

diminuição na porcentagem de carboidratos não-estruturais (por exemplo, amido e açúcares

solúveis) causado pelo sombreamento, já que o aumento da luminosidade gera maior acúmulo de

açúcares solúveis e amido nas folhas (LIN et al., 2001).

Lin et al. (2001) estudaram diversas espécies gramíneas e observaram redução ou

manutenção nos teores de FDA em níveis de sombreamento artificial de até 80%, sugerindo

melhor digestibilidade das gramíneas cultivadas sob sombreamento. Paciullo et al. (2007) não

observaram efeito da condição de luminosidade nos teores de FDA e lignina de colmos e folhas.

Porém, Senanayake (1995) observou aumento dos teores de FDA, lignina e celulose com o

aumento do sombreamento, fato também observado por Sousa et al. (2007), que justificaram este

aumento provavelmente, ao estiolamento da planta nas áreas sombreadas, fator que seria

explicado como uma compensação pela redução da luminosidade.

XVIII

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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XXI

CAPÍTULO I

PERFILHAMENTO, PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA E RELAÇÃO

FOLHA:COLMO DE Brachiaria decumbens E Brachiaria ruziziensis EM

RESPOSTA À INTENSIDADE LUMINOSA E ADUBAÇÃO

NITROGENADA

XXII

RESUMO

Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito do sombreamento e do nitrogênio (N) nas características produtivas das gramíneas Brachiaria decumbens cv. Basilisk e Brachiaria

ruziziensis, as quais foram submetidas a três níveis de sombreamento artificial (0, 30 e 50%) e quatro doses de nitrogênio (0, 50, 100 e 150 mg/dm3 de solo), utilizando-se um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 2 x 4, com três repetições. O experimento foi realizado nas dependências da Embrapa Gado de Leite, em Juiz de Fora, MG. Foram realizados dois cortes aos 35 dias de idade de rebrota, em abril e maio de 2008. O fertilizante nitrogenado (ureia) foi diluído em água, conforme as doses preconizadas, e aplicado sobre o solo. Foi avaliada a produção de matéria seca por vaso, o número de perfilhos por planta e a relação folha:colmo. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias foram estudadas utilizando-se o teste F (α=0,05), o teste de SNK (α=0,05) e análise de regressão, para as variáveis gramínea, nível de sombreamento e dose de N, respectivamente. A produção de matéria seca (MS) foi influenciada (p<0,05) pela gramínea e pelas doses de N, havendo interação desses fatores. No Estudo das gramíneas dentro das doses de N, houve diferença entre as gramíneas nas doses 100 e 150 mg de N. Quando foram avaliadas as doses de N em cada gramínea, foi observada resposta quadrática em ambas as gramíneas. Houve diminuição (p<0,05) da relação folha:colmo quando as gramíneas foram submetidas aos níveis de sombreamento intermediário e máximo. O número de perfilhos foi influenciado (p<0,05) pelo sombreamento e pelo nitrogênio, havendo a interação sombreamento x gramínea. Foi observada (p<0,05) resposta linear positiva para o número de perfilhos em função das doses de N. No desdobramento da interação sombreamento x gramínea, estudando as gramíneas em cada nível de sombreamento, observou-se diferença (p<0,05) entre as gramíneas apenas para as plantas submetidas ao sombreamento de 30%. Ambas as gramíneas mostraram-se tolerantes à sombra moderada, apresentando potencial para a utilização em sistemas silvipastoris. Palavras-chave: perfilhamento, produção de matéria seca, relação folha:volmo, sistema silvipastoril

XXIII

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the growing characteristics of Brachiaria decumbens cv. Basilisk and Brachiaria ruziziensis submitted to three shading levels (0, 30 and 50%) and four nitrogen levels (0, 50, 100 and 150 mg/dm3 of soil). The experimento was carried out using a completely randomized design, in a factorial arrangement 3 x 2 x 4, with three replications. The experiment was conducted at the Embrapa Gado de Leite, Juiz de Fora, MG. Two cuts were performed at 35 days of regrowth, in April and May 2008. Nitrogen fertilizer (urea) was diluted in water as the recommended doses, and applied to the soil. We evaluated the production of dry matter per pot, number of tillers per plant and leaf: stem ratio. The results were submitted to ANOVA and means were analyzed using the F test (α=0.05), SNK test (α=0.05) and regression analysis for variables grass, shading and N, respectively. The production of dry matter (DM) was influenced (p <0.05) by the grass and the N, with interaction of these factors. In the study of grasses within each N level, there were differences among the grasses at doses of 100 and 150 mg of N. When we evaluate the N in each grass, there was a quadratic response to dry matter production in both grasses. There was decreased (p<0.05) of leaf:stem when the grasses were submitted to 30 and 50% of shade. Tillers numbers was influenced (p <0.05) by shading and nitrogen, with the shading x grass interaction. It was observed (p<0.05) linear response to the number of tillers as a function of N levels. In the unfolding of shading x grass interaction, studying the grasses at each level of shading, there was a difference (p<0.05) only for grasses to shade plants under 30%. Both grasses were tolerant to 30% shade, with potential for use in silvopastoral systems. Keywords: dry matter production, leaf:stem ratio, silvopastoral systems, tillering

XXIV

1 INTRODUÇÃO

O ecossistema é uma unidade de organização biológica com interações dentro de sua

composição, de forma que um fluxo de energia conduz a estruturas tróficas características e

reciclagem de material dentro do sistema (ODUM, 1963). Assim, o ecossistema pastagem com

suas diversas inter-relações, tem sido alvo de pesquisas com o objetivo de traçar estratégias de

manejo que melhor se adaptem às características produtivas de cada planta forrageira, sem

comprometer o equilíbrio, a harmonia e a qualidade do meio ambiente (DA SILVA &

NASCIMENTO Jr., 2006).

Nos últimos anos tem crescido o interesse pela utilização de sistemas silvipastoris (SSP),

com consequente aumneto na demanda por estudos sobre o comportamento de plantas forrageiras

em ambientes sombreados. De acordo com Castro et al. (1999) a distribuição de matéria seca

entre os diferentes órgãos das plantas é um processo fortemente influenciado pelas condições do

ambiente, além das diferenças genéticas entre espécies. Porém, apenas a escolha de espécies

tolerantes ao sombreamento não é suficiente, para que a gramínea demonstre plenamente o seu

potencial produtivo é necessário também que ela seja adaptada às condições daquela região.

Segundo Garcez Neto et al. (2002), existe uma associação entre carbono e nitrogênio na

planta e o nitrogênio exerce papel importante em várias características morfogênicas envolvendo

a dinâmica de folhas e perfilhos, por isso fazem-se necessários novos estudos de avaliação em

gramíneas forrageiras quanto ao seu potencial de resposta à adubação nitrogenada.

Objetivou-se com este estudo avaliar as principais modificações morfológicas e a

produção de matéria seca de duas gramíneas forrageiras, em resposta a diferentes intensidades de

luz e quantidades de N no solo, com vistas a sua utilização em SSP.

XXV

2 MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Local

O experimento foi realizado nas dependências da Embrapa Gado de Leite, em Juiz de

Fora, MG. As coordenadas geográficas do município são 21o41’20’’ de latitude sul, 43o20’40’’

de longitude oeste e 678 m de altitude média. O clima da região, de acordo com a classificação de

Köppen, é do tipo Cwa (mesotérmico).

2.2 Tratamentos Experimentais

Os tratamentos foram distribuídos segundo o delineamento experimental inteiramente

casualizado, em esquema fatorial triplo (3 x 2 x 4), com três repetições, e consistiram do estudo

das gramíneas Brachiaria decumbens cv. Basilisk e Brachiaria ruziziensis, submetidas a três

níveis de sombreamento artificial (0, 30 e 50%) e quatro doses de nitrogênio (0, 50, 100 e 150

mg/dm3 de solo). O sombreamento foi promovido por telas de polipropileno (sombrite) com

diferentes graus de transmissão de radiação, as quais foram fixadas em armações de bambu, a

uma altura de 2 m acima das bancadas com os vasos. Também nas laterais foram fixadas telas

para evitar a penetração do sol pela manhã e à tarde. Os graus de sombreamento foram calculados

a partir de medições da radiação fotossinteticamente ativa nas condições de sol pleno e sob os

sombrites, durante o período experimental. Para tanto, foi usado um ceptômetro da marca

Decagon, modelo LP 80, por meio do qual foram feitas leituras de radiação incidente, entre as

11:00 e 14:00 horas, em cada ambiente luminoso.

2.3 Procedimentos Experimentais

Sementes de Brachiaria decumbens cv. Basilisk e Brachiaria ruziziensis foram

germinadas em substrato comercial a base de casca de Pinus spp, em caixas plásticas. Após 20

dias de crescimento, as plântulas foram transplantadas para tubetes com capacidade de 35 cm3,

contendo o mesmo substrato comercial. Cerca de 40 dias depois, três mudas de cada cultivar

foram transplantadas para vasos plásticos contendo 5,0 kg de uma mistura constituída por solo

(Latossolo Vermelho-Amarelo) e areia, na proporção de 4:1. Após adição de calcário, em uma

dose equivalente a 2 t/ha, o solo apresentou a seguinte composição química: 4,4 mg/dm3 de P

XXVI

(Mehlich-1); 47 mg/dm3 de K; 0,8 cmolc/dm3 de Ca; 0,3 cmolc/dm3 de Mg; 1,82 cmolc/dm3 de

H+Al; 40% de saturação por bases e pH (H2O) igual a 6,3.

As plantas foram submetidas às condições experimentais de luminosidade no dia

10/03/2008. Foram realizados dois cortes aos 35 dias de idade de rebrota, em abril e maio de

2008. Os cortes foram realizados com tesouras de poda, a uma altura de cinco centímetros do

nível do solo.

O fertilizante nitrogenado (ureia) foi diluído em água, conforme as doses preconizadas, e

aplicado sobre o solo. O volume de solução por aplicação foi de 50 mL por vaso. Juntamente com

a aplicação do nitrogênio, foram adicionados, também em solução, potássio e fósforo, ambos na

dose de 50 mg/dm3 de K2O e P2O5. A primeira aplicação ocorreu no dia da submissão das plantas

aos tratamentos de intensidade luminosa. A segunda foi realizada no dia seguinte à primeira

colheita das plantas. Os vasos foram irrigados diariamente, a fim de se manter boas condições de

umidade no solo.

2.4 Variáveis Analisadas

Nos dias de cada coleta, procedeu-se a contagem do número de perfilhos por vaso, a fim de

se obter a densidade populacional de perfilhos. Em seguida, as plantas foram cortadas e levadas ao

laboratório de preparo de amostras para separação das frações lâmina foliar e colmo + bainha

foliar. Depois de pesadas, cada fração foi levada à estufa para secagem à temperatura de 55 °C por

72 horas. Após esse período, as amostras foram pesadas novamente para determinação dos teores

de matéria seca, dos pesos secos de lâmina foliar e colmo + bainha foliar, do peso total da matéria

seca e da relação folha:colmo.

2.5 Análise Estatística

Os resultados foram submetidos ao teste de normalidade e, em seguida à análise de variância

(α=0,05). As médias foram estudadas utilizando-se o teste F (α=0,05), o teste de SNK (α=0,05) e

análise de regressão, para as variáveis gramínea, nível de sombreamento e dose de N,

respectivamente, utilizando-se o pacote estatístico SAEG v.9.1 (UFV, 2007).

O modelo estatístico utilizado foi:

Yijkl = µ + Gi + Sj + (G x S)ij + Nk + (G x N)ik + (S x N)jk+ (G x S x N)ijk + Ɛijkl, onde:

Yijkl = variável resposta;

XXVII

µ = média geral;

Gi = efeito da i-ésima gramínea;

Sj = efeito do j-ésimo nível de sombreamento;

(G x S)ij = efeito da interação da i-ésima gramínea com o j-ésimo nível de sombreamento;

Nk = efeito do k-ésimo nível de nitrogênio;

(G x N)ik = efeito da interação da i-ésima gramínea com o k-ésimo nível de nitrogênio;

(S x N)jk = efeito da interação do j-ésimo nível de sombreamento com o k-ésimo nível de

nitrogênio;

(G x S x N)ijk = efeito da interação da i-ésima gramínea com o j-ésimo nível de sombreamento no

k-ésimo nível de nitrogênio;

Ɛijk = erro aleatório, suposto NID ~ N (0, σ2).

i = B. decumbens; B. ruziziensis

j = 0; 30: e 50%

k = 0; 50; 100; 150 mg/dm3 de solo

l= 1; 2; 3

XXVIII

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Produção de Matéria Seca

A produção de matéria seca foi influenciada (p<0,05) pela gramínea e pelas doses de N,

havendo a interação (p<0,05) desses fatores.

No desdobramento das interações (Tabela 1), estudando as gramíneas dentro das doses de

N, houve diferença entre as gramíneas nas doses 100 e 150 mg de N, sendo os maiores valores

obtidos pela B. ruziziensis. Bonfim-silva & Monteiro (2006) observaram valores máximos de

aproximadamente 17 g/vaso de massa seca da lâmina foliar de B. decumbens quando adubada

com dose de N de 371 mg/dm3 de solo.

Tabela 1. Médias, equações de regressão e respectivos coeficientes de determinação (R2), para a produção de matéria seca (g/vaso) em função das gramíneas e das doses de N (mg/dm3 de solo).

Gramínea Dose de N

Regressão R2 0 50 100 150

B.decumbens 7,9a 11,8a 14,1b 14,9b Ŷ = 7,89 + 0,093X – 3,1*10-4X2 0,99

B.ruziziensis 8,4a 13,2a 18,9a 18,4a Ŷ = 8,09 + 0,15X – 5,2*10-4X2 0,97

Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste SNK, a 5% de probabilidade.

Quando foram avaliadas as doses de N em cada gramínea, foi observada resposta

quadrática (p<0,05) para a produção de matéria seca. O efeito positivo da adubação nitrogenada,

bem como a resposta quadrática, foi observado por outros autores (JOHNSON et al., 2001;

RODRIGUES et al., 2006; CORRÊA et al., 2007). Este resultado demonstra a limitação de

gramíneas na resposta à adubação nitrogenada. Mattos & Monteiro (2003) observaram máxima

produção de massa seca da parte aérea em B. decumbens (14,7 g/vaso) quando o nitrogênio

aplicado foi de 192 mg/dm3 de solo associado à adubação de enxofre de 30 mg/dm3 de solo.

Maranhão et al. (2009) observaram resposta quadrática para produção de matéria seca de B.

decumbens e B. brizantha submetidas a doses crescentes de nitrogênio, e os valores máximos

obtidos foram de 33,76 g/vaso e 34,6 g/vaso para as doses de 134,48 mg e 137,12 mg de N/dm3

XXIX

de solo, respectivamente. Os valores obtidos por este autor são superiores ao do presente estudo,

provavelmente, pelo corte ter sido feito aos 60 dias de crescimento.

O aumento da produção de MS com níveis crescentes de adubação nitrogenada pode ser

explicado pelo incremento de componentes responsáveis pela fotossíntese como, por exemplo,

moléculas de clorofila e as enzimas Rubisco e PEP-carboxilase, uma vez que a maior parte do N-

proteico encontra-se associado a essas enzimas. Além disso, de acordo com Santos et al. (2009),

o nitrogênio aumenta a taxa de crescimento da gramínea e, consequentemente, a quantidade de

forragem produzida por unidade de tempo. Entretanto, Johnson et al. (2001) relatou que parece

existir um limiar no qual a fertilização adicional de N não promove aumento na produção de MS.

De acordo com Oliveira (2008), quando a concentração de NO3- na solução do solo é

baixa, a planta investe o N absorvido somente em morfogênese, e com o aumento progressivo da

disponibilidade externa do nutriente, o N absorvido é investido na promoção das estruturas

foliares metabolicamente ativas (área foliar), o que propiciaria maior produção de MS. De fato,

esta afirmação pode explicar a semelhante produção de MS das gramíneas quando receberam as

doses de N de 0 e 50 mg/dm3 de solo, e com o aumento da dose de N é possível observar que a B.

ruziziensis é capaz de expressar de forma mais eficiente essa resposta do que a B. decumbens.

3.2 Número de Perfilhos

O número de perfilhos foi influenciado (p<0,05) pelo sombreamento e pelo nitrogênio,

havendo a interação (p<0,05) sombreamento x gramínea.

Foi observada (p<0,05) resposta quadrática para o número de perfilhos em função das

doses de N (Figura 1). O que demonstra a importância do nitrogênio na produção de novos

perfilhos, proporcionando melhor cobertura do solo, o que pode contribuir para diminuir a erosão

do solo. Silva et al. (2009) observaram resposta semelhante em experimento com B. decumbens e

B. brizantha cv. Marandu adubadas com doses de N, sendo que a B. decumbens apresentou o

maior número de perfilhos por planta (23,8) na dose de 184 mg/dm3 de N.

XXX

y = 17,633 + 0,2093X -0,0007X2

R2 = 0,97

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

0 50 100 150

Dose de N (mg/dm3 de solo)

No de perfilhos

Figura 1. Número de perfilhos por vaso em função das doses de nitrogênio.

Os resultados observados indicam que as plantas são capazes de responder à adubação

nitrogenada até determinado ponto, provavelmente devido à capacidade limitada da planta em

absorver N através de suas raízes, ou pela limitação de outros nutrientes necessários para o

desenvolvimento da planta. Este comportamento também foi observado por Alexandrino et al.

(2004) em B. brizantha cv. Marandu, Garcez Neto et al. (2002) e Lavres Jr. & Monteiro (2003)

em Panicum maximum cv. Mombaça.

Segundo Oliveira et al. (2007), o perfilhamento responde positivamente à adubação

nitrogenada, provavelmente pelo estímulo que o N promove no crescimento e na multiplicação

das células vegetais, uma vez que este nutriente constitui as proteínas e os ácidos nucleicos

celulares.

No desdobramento da interação sombreamento x gramínea (Tabela 2), estudando as

gramíneas em cada nível de sombreamento, observou-se diferença (p<0,05) entre as gramíneas

apenas para as plantas submetidas ao sombreamento de 30%, onde a B. decumbens apresentou

maior número de perfilhos, demonstrando que em comparação com a B. ruziziensis, a B.

decumbens apresenta maior tolerância a sombreamento de 30%, ou seja, foi capaz de ajustar-se

fenotipicamente, sendo capaz de manter o desenvolvimento de perfilhos mesmo em condições

onde a luminosidade é parcialmente reduzida.

Avaliando a variável sombreamento dentro de cada gramínea, verificaram-se diferenças

(p<0,05) entre os níveis de sombreamento em ambas as gramíneas. A B. decumbens apresentou

maior perfilhamento a sol pleno, havendo decréscimo do número de perfilhos quando submetida

XXXI

ao sombreamento máximo. No entanto, a B. ruziziensis não apresentou diferenças entre os níveis

de sombreamento intermediário e máximo, sendo o perfilhamento maior a sol pleno.

Tabela 2. Valores médios para o número de perfilhos por vaso em B. decumbens e B. ruziziensis

sob diferentes níveis de sombreamento

Gramínea Sombreamento (%)

0 30 50 B. decumbens 30,3 aA 28,7 aA 24,8 bB B. ruziziensis 32,6 aA 24,4 bB 24,3 bB

Médias seguidas das mesmas letras, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, não diferem entre si pelos testes F e SNK, respectivamente, a 5% de probabilidade.

A redução no número de perfilhos com o aumento do sombreamento evidencia a

importância da luz no surgimento de novos perfilhos em pastagens de gramíneas, haja vista que a

luz ativa as gemas basais e axiais promovendo a formação de novos perfilhos. A redução no

número de perfilhos pode ser decorrente da redução na relação vermelho:vermelho extremo, o

que faz com que haja demora no desenvolvimento de gemas nos perfilhos sem alterações no

filocrono, sendo que o perfilhamento pode cessar quando a relação vermelho:vermelho extremo

atinge valores abaixo de 0,40 (Gautier et al., 1999; Evers et al. 2006). Paciullo et al. (2007)

também observaram redução no número de perfilhos estudando a interação sombreamento versus

estação do ano, na qual observou menor número de perfilhos em Brachiaria decumbens quando

esta se encontrava na condição de 50% de sombreamento independente da estação, com menor

diferença entre os valores de sombra e sol pleno ocorrendo no inverno. Gobbi et al. (2009)

observaram redução de aproximadamente 50% na densidade populacional de perfilhos em

Brachiaria decumbens submetida a sombreamento de 70%.

Martuscello et al. (2009) observaram redução no número de perfilhos em Brachiaria

decumbens submetida ao sombreamento, com valores de 21,74; 17,87 e 8,08 perfilhos/planta a

sol pleno, 50 e 70% de sombreamento, respectivamente.

Apesar da redução no número de perfilhos causada pelo sombreamento, como não foi

observada redução na produção de matéria seca, é possível afirmar que os perfilhos produzidos

foram mais pesados.

XXXII

3.3 Relação Folha:Colmo

A relação folha:colmo foi influenciada (p<0,05) apenas pelo sombreamento. Foi

observada redução para essa variável quando as gramíneas foram submetidas ao sombreamento.

Tabela 3. Valores médios para a relação F:C em diferentes níveis de sombreamento

Variável Sombreamento (%) Média 0 30 50

Relação F:C 1,85 a 1,26 b 1,27 b 1,46 Médias seguidas das mesmas letras não diferem entre si pelo teste SNK (p>0,05).

O decréscimo na relação folha:colmo com a redução da luminosidade evidenciou o

estímulo da sombra na produção de colmos pelas plantas, como relatado por Paciullo et al. (2008),

que observou aumento nas taxas de alongamento de colmos para gramíneas do gênero Brachiaria,

cultivadas sob sombreamento. Silva (2007) observou resultado semelhante em B. decumbens com

valores de 0,75 e 0,68 para as gramíneas expostas ao sol e ao ambiente sombreado,

respectivamente, valores estes inferiores aos obtidos no presente estudo. Soares et al. (2009) não

observaram influência do sombreamento na relação folha/colmo de B. decumbens com valores

médios de 1,33.

XXXIII

4 CONCLUSÃO

A adubação nitrogenada influenciou positivamente o número de perfilhos e a produção de

matéria seca nas gramíneas avaliadas, sendo que a Brachiaria ruziziensis obteve maior resposta à

adubação nitrogenada para produção de matéria seca quando comparada à B. decumbens.

Os níveis de sombreamento diminuíram o perfilhamento na Brachiaria ruziziensis,

enquanto que na B. decumbens apenas o sombreamento de 50% influenciou negativamente o

perfilhamento.

O sombreamento diminui a relação folha:colmo nas gramíneas avaliadas.

XXXIV

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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XXXVII

CAPÍTULO II

COMPOSIÇÃO QUÍMICO-BROMATOLÓGICA DE Brachiaria decumbens

E Brachiaria ruziziensis EM RESPOSTA À INTENSIDADE LUMINOSA E

ADUBAÇÃO NITROGENADA

XXXVIII

RESUMO

Objetivou-se neste estudo avaliar o efeito do sombreamento e doses de nitrogênio (N) nas características qualitativas das gramíneas Brachiaria decumbens cv. Basilisk e Brachiaria

ruziziensis ,que foram submetidas a três níveis de sombreamento artificial (0, 30 e 50%) e quatro doses de nitrogênio (0, 50, 100 e 150 mg/dm3 de solo), utilizando-se um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 2 x 4, com três repetições. Foi avaliado o teor de proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), lignina, matéria mineral (MM) e o fracionamento de proteínas e carboidratos. Os resultados foram submetidos à análise de variância. As médias foram estudadas utilizando-se o teste F (α=0,05), o teste de SNK (α=0,05) e análise de regressão, para as variáveis gramínea, nível de sombreamento e dose de N, respectivamente. O teor de proteína bruta (PB) foi influenciado (p<0,05) pelo sombreamento, gramínea e nitrogênio, havendo a interação sombreamento x nitrogênio, e os maiores (p<0,05) teores de PB foram obtidos para a B. decumbens. Na interação sombreamento x nitrogênio, avaliando-se os níveis de sombreamento em cada nível de nitrogênio, verificou-se que houve diferença (p<0,05) nos teores de PB entre os níveis de sombra nos níveis de N de 100 e 150 mg/dm3 de solo. Os teores de FDN variaram (p<0,05) em função das gramíneas, do sombreamento e das doses de N, havendo a interação gramínea x sombreamento, gramínea x nitrogênio e sombreamento x nitrogênio. No estudo da interação gramínea x sombreamento, avaliando as gramíneas em cada nível de sombreamento, foram observadas diferenças (p<0,05) nas gramíneas submetidas aos níveis sombreamento. No desdobramento da interação gramínea x nitrogênio, avaliando as gramíneas dentro das doses de N, foram observadas diferenças (p<0,05) nas gramíneas nas doses de N de 0 e 50 mg/dm3 de solo, onde a B. decumbens apresentou os maiores valores. No desdobramento da interação sombreamento x nitrogênio, avaliando as doses de N dentro de cada nível de sombra foi observada resposta linear negativa a sol pleno e resposta quadrática nos níveis de sombra no teor de FDN com o aumento da dose de N. O teor de lignina foi influenciado (p<0,05) pelo nitrogênio, pelo sombreamento, havendo a interação (p<0,05) gramínea x nitrogênio. As plantas a sol pleno apresentaram menor teor de lignina que àquelas submetidas ao sombreamento. Na interação gramínea x nitrogênio, avaliando as gramíneas dentro das doses de N, foi observada diferença (p<0,05) entre as gramíneas nas doses de N de 50 e 150 mg/dm3 de solo. A matéria mineral foi influenciada (p<0,05) pela adubação nitrogenada e pelo sombreamento. O aumento da adubação nitrogenada influenciou o teor de MM de forma linear negativa, enquanto o aumento dos níveis de sombra aumentou o teor de MM. Ambas as gramíneas mostraram-se tolerantes à sombra, apresentando potencial para a utilização em sistemas silvipastoris. Palavras-chave: fração fibrosa, proteína bruta, qualidade da forragem, sistema silvipastoril

XXXIX

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the chemical composition of Brachiaria decumbens cv. Basilisk and Brachiaria ruziziensis submitted to three shading levels (0, 30 and 50%) and four nitrogen levels (0, 50, 100 and 150 mg/dm3 of soil), using a completely randomized design, in a factorial arrangement 3 x 2 x 4, with three replications. The experiment was conducted at the Embrapa Gado de Leite, Juiz de Fora, MG. Were analyzed crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), lignin and ash contents. The results were submitted to ANOVA, and means were analyzed using the F test (α=0.05), SNK test (α=0.05) and regression analysis for variables grasses, level of shading and N, respectively. The crude protein (CP) was influenced (p<0.05) by shade, grass and nitrogen, with nitrogen x shade interaction, where the highest (p<0.05) CP content were obtained for B. decumbens. In the shade x nitrogen interaction, assessing levels of shading in each nitrogen level, was observed differences (p <0.05) in CP content between the levels of shade in the levels 100 and 150 mg/dm3 of N. The NDF content varied (p <0.05) influenced by grasses, shading and N, with grass x shade, grass x N and shade x N interactions. In the study of grass x shade interaction, evaluating the grasses at each level of shading, were observed differences (p<0.05) in grasses under shade. In the grass x nitrogen interaction, evaluating the grasses within each N level were observed differences (p <0.05) to grasses in levels 0 and 50 mg/dm3 of N, where B. decumbens had higher values. In the unfolding of shading x nitrogen interaction, evaluating N within each shade level, was observed negative linear response in full sun and a quadratic in levels of shade in the NDF content with increasing of N levels. The LIG content was influenced (p <0.05) by nitrogen and shading, with the interaction (p <0.05) grass x nitrogen. Plants in full sun had lower lignin content than those under shade. In grass x nitrogen interaction, evaluating grass within each N level was observed difference (p<0.05) among the grasses in levels 50 and 150 mg/dm3 of N. The ash was influenced (p <0.05) by nitrogen and by shading. Increased nitrogen fertilization influenced the content of MM linearly negative, while increasing levels of shade increased the content of MM. Both grasses were tolerant to shade, with potential application in silvopastoral systems. Keywords: crude protein, fibrous fraction, forage quality, silvopastoral system

XL

1 INTRODUÇÃO

Os sistemas silvipastoris (SSP) se referem às técnicas de produção nas quais se integram

os animais, o pasto e as árvores numa mesma área, sendo a árvore integrada ao sistema com o

objetivo de aumentar a produtividade e a qualidade da forragem e ainda promover a

sustentabilidade do sistema (GARCIA et al., 2007). De acordo com Barro et al. (2008), o sucesso

produtivo dos sistemas silvipastoris para produção forrageira depende basicamente da

combinação entre a densidade arbórea com o crescimento e a qualidade da pastagem no sub-

bosque sombreado, em virtude das alterações provocadas pela redução da radiação

fotossinteticamente ativa imposta pelas árvores, tanto em quantidade como em qualidade da luz.

Segundo Corrêa et al. (2007), embora as gramíneas forrageiras tropicais não possuam

qualidade nutricional comparável à de gramíneas de clima temperado, seu elevado potencial de

produção de matéria seca (MS) pode resultar em alta produtividade animal, e a adubação

nitrogenada pode ter reflexos na qualidade da forragem produzida.

Pesquisas em SSP realizadas em áreas de Mata Atlântica na Região Sudeste,

demonstraram claramente o potencial desses sistemas para melhorar a fertilidade do solo em

pastagens, aumentar a disponibilidade de nutrientes incrementando o crescimento e a qualidade

da forragem de gramíneas e para promover conforto térmico para os animais, o que contribui para

minimizar o efeito prejudicial do sombreamento sobre a produtividade das pastagens. Porém,

fatores como o nível de sombreamento, as condições ambientais do local considerado, a

tolerância das espécies forrageiras herbáceas ao sombreamento e as características das arbóreas,

podem influenciar a resposta das pastagens ao sombreamento (CARVALHO et al, 2007).

Em pastagens sombreadas, um aspecto muito importante é a qualidade da forragem, que

influencia diretamente a produção animal. Dentre os efeitos observados que o sombreamento

proporciona às gramíneas, o mais consistente é o aumento no teor de proteína bruta. Wilson

(1996) discutiu as causas do efeito positivo da sombra sobre o crescimento e o acúmulo de

nitrogênio por gramíneas, e concluiu que esse efeito se deve a aceleração no desdobramento da

matéria orgânica e ciclagem de nitrogênio, e, que as mudanças em temperatura e umidade no

microambiente das pastagens, devem contribuir para aumentar a ciclagem de nutrientes.

XLI

O crescimento e aspectos do valor nutritivo da forragem, como a digestibilidade e a

composição mineral, podem ser influenciados pelo sombreamento, favorecidos, provavelmente,

pelo aumento na disponibilidade de nutrientes no solo nesse ambiente (PACIULLO et al., 2007).

Carvalho et al. (2002) observaram que o valor nutritivo das gramíneas é favorecido pelo

sombreamento natural de angico-vermelho, mesmo quando não há redução no crescimento.

Estudos indicam que em SSP as produções de MS de forragem e de proteína bruta por

unidade de área podem depender menos das condições de precipitação e umidade relativa

(SOUSA et al., 2007), esse fato pode ser explicado pela maior umidade do solo nestes ambientes.

Os fatores ambientais modificados pelo sombreamento tem um profundo efeito sobre a qualidade

da forragem visto que a digestibilidade da matéria seca e o teor de nutrientes são determinados

pela composição morfológica, anatômica e química da planta forrageira (LIN et al., 2001).

Sousa et al. (2007) observou que o teor de FDN da Brachiaria brizantha sob efeito do

sombreamento não variou na área sombreada com Zeytheria Tuberculosa (Ipê felpudo), quando

comparado aos valores obtidos para a planta a sol pleno, entretanto, os teores de FDA foram

maiores nas áreas sombreadas. Quanto aos teores de matéria mineral das áreas sombreadas e das

áreas a sol pleno, não foi verificada diferença entre os tratamentos. Porém, os resultados

referentes a estes parâmetros são variáveis na literatura, com autores observando aumento,

diminuição ou nenhuma alteração dos teores dos componentes da parede celular das gramíneas.

Sendo assim, este trabalho visa avaliar a composição química de duas gramíneas

forrageiras sob de acordo com a dose de nitrogênio e o sombreamento, com vistas a utilização em

SSP.

XLII

2 MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Local

O experimento foi realizado nas dependências da Embrapa Gado de Leite, em Juiz de

Fora, MG. As coordenadas geográficas do município são 21o41’20’’ de latitude sul, 43o20’40’’

de longitude oeste e 678 m de altitude média. O clima da região, de acordo com a classificação de

Köppen, é do tipo Cwa (mesotérmico).

2.2 Tratamentos Experimentais

Os tratamentos foram distribuídos segundo o delineamento experimental inteiramente

casualizado, em esquema fatorial triplo (3 x 2 x 4), com três repetições, e consistiram do estudo

das gramíneas Brachiaria decumbens cv. Basilisk e Brachiaria ruziziensis, submetidas a três

níveis de sombreamento artificial (0, 30 e 50%) e quatro doses de nitrogênio (0, 50, 100 e 150

mg/dm3 de solo). O sombreamento foi promovido por telas de polipropileno (sombrite) com

diferentes graus de transmissão de radiação, as quais foram fixadas em armações de bambu, a

uma altura de 2 m acima das bancadas com os vasos. Também nas laterais foram fixadas telas

para evitar a penetração do sol pela manhã e à tarde. Os graus de sombreamento foram calculados

a partir de medições da radiação fotossinteticamente ativa nas condições de sol pleno e sob os

sombrites, durante o período experimental. Para tanto, foi usado um ceptômetro da marca

Decagon, modelo LP 80, por meio do qual foram feitas leituras de radiação incidente, entre as

11:00 e 14:00 horas, em cada ambiente luminoso.

2.3 Procedimentos Experimentais

Sementes de Brachiaria decumbens cv. Basilisk e Brachiaria ruziziensis foram

germinadas em substrato comercial a base de casca de Pinus spp, em caixas plásticas. Após 20

dias de crescimento, as plântulas foram transplantadas para tubetes com capacidade de 35 cm3,

contendo o mesmo substrato comercial. Cerca de 40 dias depois, três mudas de cada cultivar

foram transplantadas para vasos plásticos contendo 5,0 kg de uma mistura constituída por solo

(Latossolo Vermelho-Amarelo) e areia, na proporção de 4:1. Após adição de calcário, em uma

dose equivalente a 2 t/ha, o solo apresentou a seguinte composição química: 4,4 mg/dm3 de P

XLIII

(Mehlich-1); 47 mg/dm3 de K; 0,8 cmolc/dm3 de Ca; 0,3 cmolc/dm3 de Mg; 1,82 cmolc/dm3 de

H+Al; 40% de saturação por bases e pH (H2O) igual a 6,3.

As plantas foram submetidas às condições experimentais de luminosidade no dia

10/03/2008. Foram realizados dois cortes aos 35 dias de idade de rebrota, em abril e maio de

2008. Os cortes foram realizados com tesouras de poda, a uma altura de cinco centímetros do

nível do solo.

O fertilizante nitrogenado (ureia) foi diluído em água, conforme as doses preconizadas, e

aplicado sobre o solo. O volume de solução por aplicação foi de 50 mL por vaso. Juntamente com

a aplicação do nitrogênio, foram adicionados, também em solução, potássio e fósforo, ambos na

dose de 50 mg/dm3 de K2O e P2O5. A primeira aplicação ocorreu no dia da submissão das plantas

aos tratamentos de intensidade luminosa. A segunda foi realizada no dia seguinte à primeira

colheita das plantas. Os vasos foram irrigados diariamente, a fim de se manter boas condições de

umidade no solo.

2.4 Composição Química

As determinações dos componentes químico-bromatológicos foram feitas no Laboratório

de Nutrição Animal da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. As amostras foram secas (55

ºC; 72 horas), moídas em moinho tipo Wilie com peneira de 1 mm e analisadas quanto aos teores

de matéria seca (MS), proteína bruta (PB) e matéria mineral (MM) de acordo com Silva & Queiroz

(2002). Os teores de fibra detergente neutro (FDN), fibra detergente ácido (FDA) e lignina foram

analisados segundo metodologia proposta por Van Soest et al. (1991).

XLIV

2.5 Análise Estatística

Os resultados foram submetidos à análise de variância. As médias foram estudadas

utilizando-se o teste F (α=0,05), o teste de SNK (α=0,05) e análise de regressão, para as variáveis

gramínea, nível de sombreamento e dose de N, respectivamente, utilizando-se o pacote estatístico

SAEG v.9.1 (UFV, 2007).

O modelo estatístico utilizado foi:

Yijkl = µ + Gi + Sj + (G x S)ij + Nk + (G x N)ik + (S x N)jk+ (G x S x N)ijk + Ɛijkl, onde:

Yijkl = variável resposta;

µ = média geral;

Gi = efeito da i-ésima gramínea;

Sj = efeito do j-ésimo nível de sombreamento;

(G x S)ij = efeito da interação da i-ésima gramínea com o j-ésimo nível de sombreamento;

Nk = efeito do k-ésimo nível de nitrogênio;

(G x N)ik = efeito da interação da i-ésima gramínea com o k-ésimo nível de nitrogênio;

(S x N)jk = efeito da interação do j-ésimo nível de sombreamento com o k-ésimo nível de

nitrogênio;

(G x S x N)ijk = efeito da interação da i-ésima gramínea com o j-ésimo nível de sombreamento no

k-ésimo nível de nitrogênio;

Ɛijk = erro aleatório, suposto NID ~ N (0, σ2).

i = B. decumbens; B. ruziziensis

j = 0; 30: e 50%

k = 0; 50; 100; 150 mg/dm3 de solo

l= 1; 2; 3

XLV

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Proteína Bruta

O teor de proteína bruta foi influenciado (p<0,05) pelo sombreamento, pela gramínea e

pelo nitrogênio, havendo a interação (p<0,05) sombreamento x nitrogênio.

Os maiores (p<0,05) teores de proteína bruta foram obtidos para a B. decumbens, sendo

observados os valores médios de 8,39 e 9,69% de PB para a B. ruziziensis e B. decumbens,

respectivamente. Pariz et al. (2010) observaram valores médios de PB para a B. ruziziensis e B.

decumbens, de 10,38 e 6,8% de, respectivamente.

No desdobramento da interação sombreamento x nitrogênio (Tabela 1), avaliando-se os

níveis de sombreamento em cada nível de nitrogênio, verificou-se que houve diferença (p<0,05)

nos teores de PB entre os níveis de sombra para as doses de 100 e 150 mg de N, enquanto que

para as plantas sem adição de N e com a dose de 50 mg de N, não houve (p>0,05) diferença entre

os níveis de sombra. Os maiores valores de PB foram obtidos nos maiores níveis de

sombreamento e de nitrogênio.

Tabela 1. Médias, equações de regressão e respectivos coeficientes de determinação (R2), para o os teores de proteína bruta (%) em função dos níveis de sombreamento (%) e das doses de N (mg/dm3 de solo).

Variável Doses de N

Regressão R2

0 50 100 150 0 5,42 b 6,76 b 8,53 c 8,86 c Ŷ = 5,57 + 0,024 X 0,95 30 6,86 a 8,43 a 9,81 b 11,39 b Ŷ = 6,88 + 0,03 X 0,99 50 7,74 a 9,24 a 12,16 a 13,33 a Ŷ = 7,66 + 0,039 X 0,97

Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste SNK, a 5% de probabilidade.

Estudando as doses de N dentro dos níveis de sombra, foi observada (p<0,05) resposta

linear positiva em todos os níveis, e este comportamento já era esperado uma vez que a adubação

nitrogenada aumenta o teor de PB. Nas plantas cultivadas a sol pleno houve menor aumento no

teor de PB entre as doses de N de 100 e 150 mg/dm3 de solo, o que não foi observado nas plantas

sombreadas, mostrando que nesses ambientes as plantas responderam mais a adubação

nitrogenada que aquelas a sol pleno.

XLVI

Paciullo et al. (2007) observaram acréscimos no teor de proteína bruta de folhas de B.

decumbens, com valores de 9,6 e 12,4% para as plantas submetidas a sol pleno e sombreamento

natural, respectivamente.

Diversos autores observaram aumento no teor de PB nas folhas de gramíneas cultivadas

em condições de sombra, artificial ou natural (WILSON, 1996; CASTRO et al., 1999;

CARVALHO et al., 2002; SOUSA et al., 2007), o que pode ser atribuído ao maior aporte de

nitrogênio nas folhas de gramíneas cultivadas em condição de reduzida intensidade luminosa a

fim de se obter maior quantidade de compostos fotossinteticamente ativos, para um melhor

aproveitamento da luz incidente. Esse acréscimo nos teores de proteína bruta também pode ser

devido à aceleração no desdobramento da matéria orgânica e ciclagem de nitrogênio, já que as

mudanças que ocorrem na temperatura e umidade do microambiente das pastagens sob condições

de sombreamento devem contribuir para aumentar a ciclagem de nutrientes (WILSON, 1996), o

que favorecendo a fertilidade do solo.

3.2 Fibra em Detergente Neutro

Os teores de FDN variaram (p<0,05) em função das gramíneas, do sombreamento e das

doses de N, havendo as interações (p<0,05) gramínea x sombreamento, gramínea x nitrogênio e

sombreamento x nitrogênio.

No desdobramento da interação gramínea x sombreamento (Tabela 2), estudando as

gramíneas em cada nível de sombreamento, foram observadas diferenças (p<0,05) em todos os

níveis de luminosidade na B. decumbens, enquanto que para a B. ruziziensis houve diferença

(p<0,05) apenas no nível de 30% de sombra.

Tabela 2. Valores médios para os teores de fibra em detergente neutro (% MS) em função das gramíneas e dos níveis de sombreamento

Gramínea Sombreamento (%)

0 30 50 B.decumbens 44,75 aC 46,16 bB 47,97 aA B.ruziziensis 44,42 aA 47,10 aB 45,12 bA

CV=2,34% Médias seguidas das mesmas letras, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, não diferem entre si pelos testes F e SNK, respectivamente, a 5% de probabilidade.

XLVII

No estudo dos níveis de sombra dentro das gramíneas, foi observada (p<0,05) diferença

entre as gramíneas submetidas ao sombreamento, onde a B. ruziziensis apresentou maior teor de

FDN na sombra de 30%, enquanto que no nível de sombra de 50% quem apresentou maior FDN

foi a B. decumbens.

No desdobramento da interação gramínea x nitrogênio (Tabela 3), estudando as gramíneas

em cada dose de N, foi observada diferença nos teores de FDN entre as gramíneas apenas nas

doses de 0 e 50 mg de N/dm3 de solo, com a B. decumbens apresentando os maiores valores. O

aumento da dose de N, provavelmente, permitiu maior produção de componentes celulares em

detrimento à deposição de carboidratos na parede celular, sendo mais evidente na B. decumbens,

uma vez que a maior proporção de decréscimo no teor de FDN foi observada na maior dose de N

quando comparada à menor dose. No estudo das doses de N em cada gramínea, foi observada

resposta quadrática em ambas as gramíneas, com menores valores nos teores de FDN para as

maiores doses de N.

Tabela 3. Médias, equações de regressão e respectivos coeficientes de determinação (R2), para os teores de fibra em detergente neutro em função das gramíneas e das doses de N (mg/dm3 de solo).

Gramínea Dose de N

Regressão R2 0 50 100 150

B.decumbens 48,10a 47,72 a 46,00a 43,37 a Ŷ = 48,12 + 0,002 X – 2,25*10-4 X2 0,999

B.ruziziensis 46,42b 46,65b 45,11a 44,02 a Ŷ = 46,53 + 0,0023 X – 1,32*10-4 X2 0,95

Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste F, a 5% de probabilidade.

No desdobramento da interação nitrogênio x sombreamento, estudando os níveis de

sombreamento dentro das doses de N, foi observada diferença (p<0,05) entre os valores de FDN

das plantas submetidas a sol pleno e a sombra nas doses de 50, 100 e 150 mg de N/dm3 de solo. No

estudo das doses de N dentro dos níveis de sombreamento, foi observada resposta (p<0,05) linear

negativa no teor de FDN das plantas a sol pleno e resposta quadrática nas plantas sob

sombreamento, com menores valores nos teores de FDN observados nas maiores doses de N.

XLVIII

Tabela 4. Médias, equações de regressão e respectivos coeficientes de determinação (R2), para o os teores de fibra em detergente neutro em função dos níveis de sombreamento (%) e das doses de N (mg/dm3 de solo).

Sombreamento

Doses de N Regressão R2

0 50 100 150

0 47,1a 46,0b 43,2b 42,0b Ŷ = 47,3 – 0,036 X 0,97

30 47,2a 47,5a 47,0a 44,9a Ŷ = 47,20 + 0,019 X – 2,32*10-4 X2 0,99

50 47,4a 48,1a 46,5a 44,2a Ŷ = 47,48 + 0,022 – 2,99*10-4 X2 0,99 Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste SNK, a 5% de probabilidade.

O aumento do teor de FDN de plantas submetidas ao sombreamento foi observado

também por outros autores (SENANAYAKE, 1995; LIN et al., 2001; KIRCHNER et al. 2010),

porém os resultados são variados, com relatos de diminuição no teor de FDN de plantas

sombreadas (PACIULLO et al., 2007) ou nenhuma alteração na FDN (CARVALHO et al., 2002;

SOUSA et al., 2007). Essa inconsistência de resultados pode ser explicada por diferenças

existentes na capacidade das plantas adaptarem-se ao ambiente sombreado, bem como as

diferenças existentes na condução do experimento como, por exemplo, espécie forrageira,

fertilidade do solo, época do ano e corte.

Castro et al. (2009) em estudo com B. decumbens submetida ao sombreamento em

diferentes épocas do ano observaram aumento no teor de FDN apenas no verão, e os autores

atribuíram esse aumento ao possível investimento em crescimento de colmo, constatado pela

maior altura das plantas em ambiente sombreado em comparação as de sol pleno. Maiores taxas

de alongamento de colmo foram constatadas por Paciullo et al. (2008) em capim-Braquiária

quando submetida a 50% de sombra.

Segundo Lin et al. (2001), o aumento no conteúdo da parede celular sob sombra pode ser

associado com a diminuição na porcentagem de carboidratos não-estruturais (por exemplo, amido

e açúcares solúveis) causado pelo sombreamento, já que o aumento da luminosidade provoca um

maior acúmulo de açúcares solúveis e amido nas folhas.

A diminuição no teor de FDN com o aumento da adubação nitrogenada foi observada também

por Rocha et al. (2001) em gramíneas do gênero Cynodon, por Johnson et al. (2001) em Cynodon

dactylon, C. nlemfuenses e Paspalum notatum e por Costa et al. (2009) em B. brizantha submetidas a

XLIX

níveis crescentes de adubação nitrogenada. Esse efeito pode ser explicado pelo fato do N disponível

estimular o crescimento das plantas e aumentar a utilização dos carboidratos disponíveis para a

formação de células e de protoplasma, em vez de provocar o espessamento das paredes das células pelo

acúmulo desses carboidratos (BLACK, 1968; citado por CORRÊA et al., 2007). Pode ser sugerida

também a ocorrência de um fator de diluição da fibra, já que a adubação nitrogenada promoveu maior

produção de matéria seca das plantas no presente estudo.

Os valores de FDN obtidos no presente estudo são inferiores aos encontrados na literatura, e

isso pode ter ocorrido pela utilização apenas da lâmina foliar para a realização das análises químicas,

além do experimento ter sido realizado em época que não é muito favorável ao crescimento de

gramíneas, o que acarretaria em menor deposição de parede celular. Segundo Van Soest (1994), a

redução de fibra na forragem possibilita melhorias no consumo e na digestibilidade, sendo que valores

acima de 55-60% de FDN na matéria seca são negativamente correlacionados com o consumo de

forragem.

Os resultados obtidos evidenciam que a adubação nitrogenada promove melhoria da

qualidade da forragem por permitir diminuição no teor de FDN que de acordo com Van Soest

(1994) está associado com o consumo de forragem pelo animal. Além de aumentar a produção de

matéria seca e o teor de proteína bruta, e diminuir o teor de FDA da planta, o qual é relacionado

com a digestibilidade da forrageira.

3.3 Lignina

O teor de lignina foi influenciado (p<0,05) pelo nitrogênio, pelo sombreamento, havendo

a interação (p<0,05) gramínea x nitrogênio.

O sombreamento influenciou (p<0,05) o teor de lignina das plantas (Tabela 5), com o

menor valor sendo observado nas plantas a sol pleno. No entanto, destaca-se que, do ponto de vista

biológico, a diferença obtida não tem efeito sobre a qualidade da forragem.

Tabela 5. Valores médios para o teor de lignina (% MS) em diferentes níveis de sombreamento.

Variável Sombreamento (%) CV (%) P 0 30 50

Lignina 2,57b 2,91a 2,97a 14,8 0,004

Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas linhas, não diferem entre si pelo teste SNK, a 5% de probabilidade.

L

Os resultados obtidos no presente estudo não estão de acordo com o relatado por Silva

(2007), que observou maior quantidade de lignina na folha de sol de B. decumbens, podendo ser

encontrada por toda extensão do terço médio da folha. Gobbi (2007) em B. decumbens submetida a

três níveis de sombra (0, 50 e 70%) não observou influência de crescentes níveis de sombra sobre

o teor de lignina, sendo encontrado valor médio de 3%, valor próximo aos observados no presente

estudo.

Desdobrando a interação gramínea x nitrogênio (Tabela 6), estudando as gramíneas dentro

das doses de N, foi observada diferença (p<0,05) nas doses de 50 e 150 mg de N/dm3 de solo entre

as gramíneas, com a B. decumbens apresentando maior teor de lignina na menor dose de N e o

valor mais baixo quando a dose máxima foi aplicada.

Tabela 6. Médias, equações de regressão e respectivos coeficientes de determinação (R2), para os teores de lignina (% MS) em função das gramíneas e das doses de N (mg/dm3 de solo).

Gramínea Dose de N

Regressão R2 CV 0 50 100 150

B.decumbens 3,08 a 2,63 b 2,62 a 2,15 b Ŷ = 3,047 – 0,006X 0,91 14,8

B.ruziziensis 2,93 a 3,08 a 2,96 a 3,10 a Ŷ = 3,05 - Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste F, a 5% de probabilidade.

No estudo das doses de N dentro das gramíneas, foi observado efeito (p<0,05) apenas para

B. decumbens com resposta linear negativa com o aumento da adubação nitrogenada, o que indica

maior resposta desta gramínea a adubação nitrogenada para melhora da digestibilidade em

comparação a B. ruziziensis, uma vez que a lignina é um composto fenólico indigestível no trato

gastrintestinal do animal. No entanto, vale ressaltar que, do ponto de vista biológico, a diferença

obtida não tem efeito sobre a qualidade da forragem. Maranhão et al. (2009) observaram redução

no teor de lignina com a adubação nitrogenada em B. decumbens e B. brizantha com valores

médios de 3,10 e 2,60%, respectivamente. Moreira et al. (2009) não observaram efeito da

adubação nitrogenada sobre o teor de lignina da matéria seca total de B. decumbens.

LI

3.4 Matéria Mineral

A matéria mineral foi influenciada (p<0,05) pela adubação nitrogenada e pelo

sombreamento.

O aumento da adubação nitrogenada influenciou o teor de matéria mineral de forma linear

negativa (Figura 1). Castagnara (2009) observou resposta semelhante em capim-Mombaça

submetido a crescentes níveis de adubação nitrogenada e explicou a resposta encontrada citando

Gomide (1976), que apesar do esperado aumento no teor mineral das plantas proporcionado pela

adubação nitrogenada, são frequentes os casos em que as plantas não respondem à adubação,

mostrando, algumas vezes, resultado inverso.

Figura 1. Influência das doses de N sobre o teor de matéria mineral.

O sombreamento influenciou (p<0,05) o teor de matéria mineral, sendo que as plantas

submetidas à sombra de 50% apresentaram maior teor de matéria mineral que aquelas submetidas

a sol pleno (Tabela 7). O aumento do teor de matéria mineral foi também observado por Oliveira

(2008) em B. decumbens e B. dictyoneura submetidas a níveis crescentes de sombra, com valores

médios de 9,74 e 11,87%, respectivamente. Sousa et al. (2007) não observaram efeito do

LII

sombreamento proporcionado por Zeyheria tuberculosa sobre o teor de matéria mineral da

Brachiaria brizantha com valor médio de 8,0% da matéria seca.

Tabela 7. Valores médios para o teor de matéria mineral (% MS) em diferentes níveis de sombreamento.

Variável Sombreamento (%)

Média CV (%) 0 30 50

Matéria Mineral

6,69 b 6,90 ab 7,26 a 6,95 7,52

Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas linhas, não diferem entre si pelo teste SNK, a 5% de probabilidade.

Durr & Rangel (2000) observaram maior teor de nitrogênio e fósforo disponível no solo

sob a copa de Samanea saman e maior teor de potássio, cálcio e magnésio próximo às copas

destas árvores quando comparados aos níveis destes nutrientes no solo a sol pleno. Castro et al.

(2001) estudando o efeito do sombreamento na composição mineral de gramíneas observaram

maiores teores de fósforo, potássio, cálcio e magnésio nas gramíneas submetidas a sombra de

60% comparadas àquelas cultivadas a sol pleno. Isso demonstra que o ambiente sombreado por

ter uma maior ciclagem de nutrientes, pode proporcionar maior disponibilidade de nutrientes para

as plantas, permitindo que estes sejam absorvidos com maior facilidade por suas raízes.

LIII

4 CONCLUSÃO

O sombreamento elevou os teores de proteína bruta, FDN, lignina e matéria mineral das

gramíneas avaliadas, porém apesar do aumento nos níveis de FDN e lignina, estes não foram

suficientes para afetar a qualidade das gramíneas estudadas.

A adubação nitrogenada aumentou o teor de PB das gramíneas avaliadas. Além disso,

promoveu redução nos teores da fração fibrosa e da matéria mineral das gramíneas avaliadas

promovendo melhora na qualidade das gramíneas.

LIV

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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LV

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LVII

CONCLUSÕES GERAIS

A utilização da adubação nitrogenada proporciona melhor produção das gramíneas,

permitindo maior cobertura de solo.

Ambas as gramíneas mostraram-se tolerantes ao sombreamento, sendo capazes de

desenvolver adaptações para a manutenção da sua produção nestes ambientes.

A adubação nitrogenada e o sombreamento melhoram ou mantem a qualidade das

gramíneas quanto a seu valor nutritivo.