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Intensidade de pastejo como condicionante da estrutura do dossel e da assimilação de carbono de pastos de capim Xaraés [Brachiaria brizantha (A. Rich) Stapf. cv. Xaraés] sob lotação contínua / Grazing intensity as a determinant of structure and carbon assimilation in swards of Xaraes palisadegrass [Brachiaria brizantha (A. Rich.) Stapf. cv. Xaraés] under continuous stockingDiego Noleto Luz Pequeno 25 February 2010 (has links)
A produção de forragem em pastagens é resultado de um processo complexo e dinâmico onde características estruturais como o arranjo e a distribuição de partes da planta e o padrão de distribuição de luz condicionam respostas fisiológicas e produtivas. A altura de dossel mantida constante pode ser relacionada com respostas produtivas, estruturais e fisiológicas do dossel, possibilitando recomendações de manejo do pastejo. O objetivo do trabalho foi quantificar o efeito da altura de dossel mantida constante em 15, 30 e 45 cm sobre características produtivas e morfo-fisiológicas do capim Xaraés [Brachiaria brizantha (A. Rich) Stapf. cv. Xaraés] submetido à lotação contínua. O estudo foi realizado na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, campus da USP, localizado em Piracicaba SP. Foram avaliados a produção e taxas de acúmulo de forragem, proporção de folhas, colmos e material morto, índice de área foliar (IAF), interceptação luminosa (IL), ângulo foliar e taxas de fotossíntese foliar e de dossel. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com três tratamentos e três repetições. As unidades experimentais (piquetes) tiveram 120 m2 cada e as alturas de dossel foram mantidas constante utilizando a técnica de mob grazing. O total de forragem produzida e a taxa de acúmulo não variaram com as alturas de dossel estudadas. A massa de forragem total mantida nos pastos esteve diretamente relacionada com a altura de dossel. A maior proporção de folhas nos dosséis mantidos a 15 cm foi acompanhada de menor proporção de colmos, com exceção do final da primavera, em relação àqueles mantidos a 45 cm. No final da primavera maiores proporções de material morto foram encontradas nos dosséis mantidos a 45 cm, não variando com as alturas de dossel do verão ao início do outono. O IAF esteve diretamente relacionado com a altura de dossel apresentando valores médios variando de 1,6 a 3,4 para os dosséis mantidos a 15 e 45 cm, respectivamente. O IAF dos dosséis com valores de 2,5 já apresentavam máximos valores de IL (99%), condição encontrada nos pastos mantidos a 30 cm. O ângulo foliar não sofreu efeito de altura de dossel, com média de 39º em relação à horizontal. A taxa fotossintética média da folha mais jovem completamente expandida foi diminuída 17% quando a altura média de dossel foi aumentada de 15 para 45 cm. As taxas de fotossíntese de dossel simuladas pelo modelo foram aumentadas com incrementos na altura de dossel, alcançando valores máximos nos dosséis mantidos a 30 e 45 cm. O aumento nas taxas fotossintéticas de dossel seguiu o mesmo padrão de resposta do IAF e da IL. A altura de dossel em pastos de capim Xaraés pode ser mantida entre 15 e 45 cm, porém perdas significativas podem ocorrer na assimilação de carbono quando os dosséis são mantidos a 15 cm. / Forage production from pastures is the result of a complex and dynamic process where structural features such as the arrangement and distribution of plant parts and patterns of light distribution condition physiological and productive responses. Canopy height, when kept constant can be related to the productive, physiological and structural responses by the canopy, allowing for the development of grazing management recommendations. The objective of this study was to quantify the effect of canopy height, maintained at 15, 30 and 45 cm on productive, morphological and physiological responses of Xaraes palisadegrass [Brachiaria brizantha (A. Rich) Stapf. cv. Xaraés] under continuous stocking. The study was carried out at Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", USP campus, located in Piracicaba - SP. Responses measured included forage production and accumulation rates, the proportion of leaves, stems and dead material, leaf area index (LAI), light interception (LI), leaf angle, and photosynthetic rates of leaf and canopy. The experimental design was completely randomized with three treatments and three replications. Experimental units (paddocks) had 120 m2 each and canopy heights were kept constant using the mob grazing technique. The total herbage yield and accumulation rate did not vary among canopy heights. Forage mass was directly related to the height of the canopy and the largest proportion of leaves in the canopy kept at 15 cm was accompanied by a lower proportion of stems, except in late spring, compared to those kept at 45 cm. In late spring higher proportions of dead material were found in swards kept at 45 cm, but this response did not vary with canopy height from summer to early autumn. Leaf area index was directly related to canopy height, averaging 1.6 to 3.4 for the canopies kept at 15 and 45 cm, respectively. Canopy LAI of 2.5 already showed maximum LI (99%), a condition found in pastures maintained at 30 cm. Leaf angle was not affected by canopy height, with an average of 39 degrees from the horizontal reference. The average photosynthetic rate of the youngest fully expanded leaf decreased by 17% when the average canopy height was increased from 15 to 45 cm. Simulated rates of canopy photosynthesis were increased with increasing canopy height, reaching maximum values in swards kept at 30 cm. The increase in canopy photosynthetic rates followed the same pattern of response of LAI and LI. Canopy height in grazed grass Xaraes palisadegrass can be maintained between 15 and 45 cm, but significant losses can occur in carbon assimilation when the canopies are kept at 15 cm.
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Respostas morfogênicas e dinâmica de acúmulo de forragem do capim-xaraés [Brachiaria brizantha (A. Rich.) Stapf. cv. Xaraés] submetido a estratégias de pastejo rotativo / Morphogenic responses and accumulation forage dynamic in Xaraés palisadegrass [Brachiaria brizantha (A. Rich.) Stapf. cv. Xaraés] pasture in response of strategies for defoliationFelipe Curcelli 19 June 2009 (has links)
O estudo da morfogênese e da dinâmica de acúmulo de forragem possibilita melhor entendimento dos processos fisiológicos da planta em resposta a práticas de manejo empregadas. O presente estudo foi conduzido em uma área pertencente ao Departamento de Zootecnia da ESALQ/USP, estabelecida com o capim-xaraés [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. RICH) STAPF. cv. Xaraés], durante o verão agrostológico de 2006/2007. O objetivo do estudo foi comparar as respostas morfogênicas e estruturais do capim-xaraés submetido a estratégias de pastejo rotativo em janelas temporais pré-estabelecidas, perfazendo um verão agrostológico, para estabelecer possíveis contrastes nas respostas dessa espécie a intervalos de rebrotação variáveis. O experimento envolveu três tratamentos baseados em intervalo de pastejo: a cada 28 dias ou sempre que a interceptação de luz (IL) pelo dossel forrageiro atingisse 95% ou 100% durante a rebrotação. O delineamento experimental utilizado foi o completamente casualizado, com três repetições. Os dados foram coletados em três momentos durante o verão agrostológico, correspondentes aos meses de Out/Nov, Dez/Jan e Fev/Mar. Foram avaliadas as seguintes variáveis-reposta: densidade populacional de perfilhos (DPP) aéreos e basais, altura do dossel, massa de forragem, relação folha:colmo pré-pastejo (F:C), índice de área da folhagem (IAFo), taxa de alongamento de folhas (TAlF), taxa de senescência de folhas (TSeF), taxa de alongamento de colmos (TAlC), comprimento final da folha (CFF), comprimento do colmo (colmo + pseudo-colmo) (CC), número de folhas vivas por perfilho (NFV), filocrono (Fil), duração de vida da folha (DVF) e taxa de crescimento de folhas (TCF). O tratamento 100% IL resultou nos maiores valores de massa de forragem pré- (5200 kg ha-1 MS) e pós-pastejo (1330 kg ha-1 MS), assim como no maior acúmulo médio de forragem (3870 kg ha-1 MS). O tratamento de 28 dias resultou em níveis variáveis de IL pré-pastejo, embora, na média, tenha sido semelhante ao tratamento 95% IL. O tratamento 95% IL e o 28 dias resultaram nos menores valores de IAFo pré-pastejo (3,62 e 3,75, respectivamente), mas os maiores IAFos pós-pastejo. A relação F:C não variou entre os tratamentos, assim como a DPP aéreos e total. O tratamento 100% IL gerou a menor DPP basal (1189 perfilhos m-2) e o tratamento 95% IL a maior (1260 perfilhos m-2). Não houve diferença entre os tratamentos para a TApF, Fil, DVF e NFV nas épocas avaliadas. O tratamento 100% IL resultou nos maiores valores de CFF e TCF e 95% IL nos menores. Conclui-se que o uso da IL como indicador do momento de interrupção da rebrotação e início do pastejo resulta em variações no comprimento do período de descanso em pastos sob lotação intermitente. Além disso, fica evidente que o componente colmo é o principal responsável pelas altas taxas de acúmulo de forragem de gramíneas tropicais em situações de períodos prolongados de descanso. Estudos que estabeleçam padrões de idades fisiológicas podem explicar melhor os contrastes existentes entre tratamentos cujos intervalos de pastejo se baseiam em níveis de interceptação luminosa pelo dossel forrageiro durante a rebrotação. / The study of morphogenesis and the dynamics of forage accumulation allows for a better understanding of plant physiological processes in response to management practices. This study was conducted in Piracicaba, SP, on a pasture established with Xaraés palisadegrass [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. Rich) Stapf. cv. Xaraés], during the summer growing season of 2006/2007. The objective was to compare the structural and morphogenic responses of this forage grass subjected to intermittent defoliation strategies during the summer growing season, and try to establish possible contrasts in the responses of this species to varying regrowth intervals. Treatments were three grazing frequencies applied as rest periods: grazing every 28 days or when the light interception (LI) by sward reached 95% or 100% during the regrowth. The experimental design was completely randomized, with three replications. Data were collected and then divided into three portions of the growing season, corresponding to the months of Oct/Nov, Dec/Jan and Feb/Mar. The following responses were measured: tiller (basal and aerial) population density (TPD), canopy height, pre- and post-graze forage mass, pre-graze leaf:stem ratio (L:S), leaf area index (LAI), leaf elongation rate (LER), stem elongation rate (SLR), final leaf length (FLL), stem length (stem+pseudo-stem) (SL), number of live leaves per tiller (NLL), phyllochron (Phy), leaf life span (LLS), and leaf growth rate (LGR). The 100% LI treatment resulted in higher pre-graze forage mass (5200 kg DM ha-1) as well as and post-graze forage mass (1330 kg DM ha-1), as well as higher mean herbage accumulation (3870 kg DM ha-1). The 28-d treatment resulted in varying levels of pre-graze LI, although, on average, it was similar to the 95% LI treatment. The 95% LI and the 28-d resulted in lower pre-graze LAI (3.62 and 3.75, respectively), but the highest post-graze LAI. The L:S ratio did not vary across treatments, and neither did the TPD (total and aerial). The 100% LI treatment resulted in lowest basal DPP (1189 tillers m-2) and the 95% LI in the highest DPP (1260 tillers m-2). There was no difference among treatments for LAR, Phy, LLS, and NLL in any of the periods within the growing season. The 100% LI treatment resulted in higher FLL and LGR and the 95% LI in the lowest values for these responses. It is concluded that the use of LI as an indicator of the time for termination of regrowth and the beginning of grazing results in variations in the length of rest period in pastures under intermittent stocking. In addition, it is clear that the stem is the main component responsible for high rates of accumulation of tropical forage grass in situations of prolonged periods of rest. Studies to establish standards of \"physiological age\" may explain the contrast between the grazing treatments whose intervals are based on levels of light interception by the canopy during pasture regrowth.
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Modelagem do balanço de energia do dossel da cultura do pimentão em casa de vegetação. / Canopy energy balance modeling of sweet pepper cultivated in greenhouse.Atarassi, Roberto Terumi 19 January 2005 (has links)
Dentre os elementos em um sistema de produção em casa de vegetação, o dossel da cultura é o que mais afeta o microclima interno, sendo de grande importância o entendimento dos seus processos de troca de energia. Dada à complexidade da interação entre os vários elementos, a modelagem mostra-se como uma importante ferramenta para a pesquisa em ambientes protegidos, porém muito pouco utilizado no Brasil. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um modelo de simulação para estimativa dos componentes do balanço de energia do dossel da cultura do pimentão em casa de vegetação e sua calibração e teste com dados de um experimento de campo. Foi desenvolvido um modelo em equilíbrio dinâmico composto de quatro submodelos: fluxo de calor latente (λE), fluxo de calor sensível (H), balanço de ondas curtas (BOC) e balanço de ondas longas (BOL). Os submodelos para λE e H foram baseados em teorias de transferência de massa e calor por convecção mista associada a uma equação de estimativa da resistência estomática a partir de medidas climáticas. Os submodelos de BOC e BOL levaram em consideração a disposição em linhas da cultura, a cobertura parcial do dossel e o Índice de Área Foliar (IAF). O modelo foi implementado em planilha eletrônica MICROSOFT EXCEL 2000 e resolvido numericamente através de uma rotina escrita em linguagem VBA (Visual Basic para Aplicativos). O modelo foi calibrado e testado com experimento em casa de vegetação em arco com 17,5 x 6,4m, pé-direito de 3m e altura de arco de 1,2m, localizada no município de Piracicaba - SP, no Campus da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"/USP, cultivada com pimentão amarelo, em linha simples no espaçamento de 1,2m x 0,5m. Foram feitas medidas de ranspiração com lisímetro com células de carga, radiação global, difusa e fotossinteticamente ativa, velocidade do vento, temperatura e pressão atual de vapor e temperatura do dossel. Também se tomaram medidas da cultura como IAF, altura e diâmetro de copa. A partir dos levantamentos, o modelo foi calibrado e testado. O modelo não estimou de forma precisa os componentes do balanço de energia, mas foi capaz de acompanhar a variação dos valores reais levantados em experimento, ainda que em magnitudes diferentes, indicando a necessidade de uma calibração mais adequada, em especial dos coeficientes de extinção do dossel para radiação difusa e direta. A modelagem permitiu verificar a limitação de algumas abordagens encontradas em literatura e utilizadas neste trabalho, como na determinação das resistências aerodinâmica e estomática. / In a greenhouse production system, the canopy of culture is the main element that modifies the internal microclimate. Its comprehension is very important to understand the energy exchange process. Due to the complexity interaction among several elements, the modeling represents an important tool for research in protected environments, but little used in Brazil. The aim of the present work was to develop a simulation model for estimating the components of canopy energy balance of sweet pepper crop cultivated in greenhouse and its calibration and test with experimental data. It was developed a steady-state model divided in four submodels: latent heat flux (λE), sensible heat flux (H), short wave balance (BOC) and long wave balance (BOL). The λE and H submodels were based on the mixed convection mass and heat transfer theory, associated with equation to leaf stomatal resistance estimation using climatic data. The BOC and BOL submodels considered the row orientation of crop, partial cover of soil and leaf area index (IAF). The model was implemented in a Microsoft EXCEL 2000 and solved numerically with routine developed in VBA language (Visual Basic for Application) The model was calibrated and tested with experimental data from a greenhouse 17,5m long by 6,4m width, 3,0m height, localized in Piracicaba City, São Paulo, Brazil, in experimental area of "LUIZ DE QUEIROZ" College Of Agriculture - São Paulo University (USP), cultivated with sweet pepper crop, in single row, spaced in 1,2m x 0,5m. It was taken measurements of transpiration from load cells weighting lysimeter, global, diffuse and PAR radiation, wind velocity, temperature and actual vapor pressure and canopy temperature. Also was taken measurements of leaf area index, height and diameter of plant. The model was test after calibration with experimental data. The model didnt estimate precisely the components of energy balance, but it was capable to follow the variation of measured data in different proportion and indicating the necessity of better calibration, especially concerned with extinction coefficients of the canopy. The modeling allowed verifying approach limitations founded in literature and used in present model, like the determination of aerodynamic and stomatal resistances.
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Respostas morfogênicas e características estruturais do capim-mulato submetido a estratégias de pastejo rotativo / Morphogenetic responses and structural characteristics of mulato grass subjected to strategies of rotational stocking managementBarbero, Leandro Martins 28 March 2011 (has links)
Plantas forrageiras se adaptam ao pastejo por meio de modificações em forma e função alterando seus padrões de expressão morfogênica e, consequentemente, de acúmulo e composição morfológica da forragem produzida. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas morfogênicas e as estruturais de perfilhos em pastos de capim-mulato submetidos a estratégias de pastejo rotativo de fevereiro de 2008 a abril de 2009. Os tratamentos corresponderam combinações entre duas condições pós-pastejo (alturas pós-pastejo de 15 e 20 cm - APP) e duas condições pré-pastejo (95% e máxima interceptação de luz pelo dossel forrageiro - IL), e foram alocados às unidades experimentais (piquetes de 1200 m2) segundo arranjo fatorial 2x2 e delineamento de blocos completos casualizados, com 4 repetições. Foram avaliadas as seguintes variáveis-resposta: taxa de aparecimento de folhas (TApF); filocrono (FIL); taxa de alongamento de folhas (TAlF); taxa de alongamento de colmos (TAlC); taxa de senescência de folhas (TSeF); encurtamento do colmo (EC); duração da vida da folha (DVF); duração do alongamento foliar (DAF); comprimento final da folha (CFF); número de folhas vivas (NFV), em expansão (NFEx), expandidas (NFE) e senescentes (NFS) por perfilho; comprimento do colmo (CC) e relação folha:colmo por perfilho (F:C). Tanto perfilhos basais como aéreos apresentaram sazonalidade de desenvolvimento caracterizada por ritmos morfogênicos mais lentos durante o outono/inverno/início de primavera e mais acelerados durante o final de primavera e verão. No caso de perfilhos basais, pastos manejados a 95% de IL apresentaram maiores valores de TApF no Verão 2. No Verão 1, o EC nesses pastos foi menor, sendo observado comportamento inverso no final da primavera. Menores valores de TAlC e TSeF foram registrados nos pastos manejados a 95% relativamente àqueles manejados com máxima IL (99%). Adicionalmente, pastos manejados com altura pós-pastejo 20 cm apresentaram maiores valores de TAlF, TSeF e DAF que pastos manejados a 15 cm, especialmente na condição pré-pastejo de 95% de IL. Nos perfilhos aéreos, maiores valores de TAlC e TSeF foram registrados nos pastos manejados com máxima IL (99%) relativamente àqueles manejados a 95% de IL. Com relação às características estruturais, a APP afetou apenas aquelas relacionadas com o porte da planta (CFF e CC). Apesar das diferenças estatísticas, o NFV foi relativamente constante para aéreos e basais (2,5 e 4,0 folhas por perfilho, respectivamente), com as diferenças entre categorias de perfilhos refletindo diferenças em NFS e NFE e não em NFEx. Perfilhos basais foram maiores que aéreos, porém com menor F:C. Para perfilhos basais, NFV, NFEx e F:C foram maiores em pastos manejados a 95% de IL e, para aéreos, naqueles manejados com máxima IL, padrão condizente com o fato de perfilhos aéreos serem provenientes de perfilhos basais reprodutivos decapitados. De forma geral, as características estruturais foram mais afetadas pela IL e época do ano do que pela APP, indicando, claramente, importância relativa maior da frequência comparativamente à severidade de desfolhação para controle da estrutura do dossel. Diante do exposto, a condição ideal para interrupção do processo de rebrotação dos pastos de capim-mulato é quando o dossel atinge 95% de IL com uma altura pós-pastejo de 20 cm. / Forage plants adapt to grazing through morphological and physiological changes that modify their morphogenesis and, in turn, herbage accumulation and morphological composition of the produced herbage. The objective of this study was to evaluate the morphogenetic responses and the structural characteristics of individual tillers on mulato grass swards subjected to strategies of rotational stocking management from February 2008 until April 2009. Treatments corresponded to combinations between two post-grazing (post-grazing heights of 15 and 20 cm) and two pre-grazing (95% and maximum light interception by sward canopy LI) conditions, and were allocated to experimental units (1200 m2 paddocks) according to a 2x2 factorial arrangement and a randomised complete block design, with four replications. The following response variables were evaluated: rates of leaf appearance (LAR), leaf elongation (LER), stem elongation (SER), leaf senescence (LSR), reduction in stem length (RSL), phyllochron (PHY), leaf lifespan (LLS), leaf elongation duration (LED), final leaf length (FLL), number of live (NLL), expanding (NExL), expanded (NEL) and senescing (NSL) leaves per tiller, stem length (SL) and the leaf:stem ratio per tiller (L:S). Both basal and aerial tillers showed a clear seasonal pattern of growth characterised by slow morphogenetic rhythms during autumn/winter/early spring and fast rhythms during late spring and summer. For basal tillers, swards managed at 95% LI showed highest values of LAR in summer 2. In Summer 1, RSL on those swards was lowest, the reverse happening in late spring. Lower values of SER and LSR were recorded on swards managed at 95% relative to those managed at maximum LI (99%). Further, swards managed with the postgrazing height of 20 cm showed larger values of LER, LSR and LED than those with 15 cm, particularly for the 95% LI pre-grazing condition. For aerial tillers, larger values of SER and LSR were recorded on swards managed at maximum LI (99%) relative to those managed at 95% LI. In relation to structural characteristics, postgrazing height only influenced those related to plant size (FLL and SL). In spite of the statistical differences, NLL was relatively stable for aerial and basal tillers (2.5 and 4.0 leaves per tiller, respectively), with differences between tiller categories mainly due to differences in NSL and NEL, not NExL. Basal tillers were bigger than aerial tillers, although had lower L:S. For basal tillers, NLL, NExL and L:S were larger on swards managed at 95% LI and, for aerial tillers, larger values were recorded on swards managed at maximum LI, a pattern in line with the fact that aerial tillers are originated from decapitated reproductive basal tillers. Overall, structural characteristics were more influenced by LI and season of the year than by postgrazing height, highlighting the larger importance of frequency relative to severity of defoliation for controlling sward structural characteristics. As a result, the ideal 14 condition for interrupting regrowth of rotationally stocked mulato grass correspond to a pre-grazing condition of 95% LI and a post-grazing height of 20 cm.
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Rotational stocking management on elephant grass for dairy cows: grazing strategies, animal productivity, enteric methane and nitrous oxide emissions / Pastejo rotativo em capim-elefante para vacas leiteiras: estratégias de pastejo, produtividade animal, emissões de metano entérico e de óxido nitrosoCongio, Guilhermo Francklin de Souza 08 October 2018 (has links)
Pasture-based systems are important milk suppliers to dairy industry and thereby will play relevant role to support the growing demand for food. However, this additional milk supply must be obtained through higher yields resulting from intensification of existing farming systems through strategies environmentally friendly and economically profitable towards sustainable intensification. The central hypothesis of this study was that simple grazing management strategies can improve the efficiency while reduce the key environmental issues of tropical pasture-based dairy systems. Two experiments were carried out on a rainfed and non-irrigated elephant grass (Pennisetum purpureum Schum. cv. Cameroon) pasture in Piracicaba, SP, Brazil. The objective of the first experiment was to investigate the influence of two pre-grazing targets (95% and maximum canopy light interception during pasture regrowth; LI95% and LIMAX, respectively) on sward structure and herbage nutritive value, dry matter intake (DMI), milk yield, stocking rate, enteric methane (CH4) emissions by Holstein × Jersey dairy cows, and nitrous oxide fluxes from the soil. Results indicated that pre-grazing canopy height was greater for LIMAX (≈135 cm) than LI95% (≈100 cm) and can be used as a reliable field guide for monitoring sward structure. Grazing management based on the LI95% target improved herbage nutritive value and grazing efficiency, allowing greater DMI, milk yield and stocking rate by dairy cows. Daily enteric CH4 emission was not affected; however, cows grazing elephant grass at LI95% were more efficient and emitted 21% less CH4/kg of milk yield and 18% less CH4/kg of DMI. The 51% increase in milk yield per hectare overcame the 29% increase in enteric CH4 emissions per hectare for the LI95% target. Nitrous oxide fluxes were not affected by pre-grazing targets. Overall, strategic grazing management is an environmentally friendly practice that improves the use efficiency of allocated resources through optimization of processes involving plant, ruminant and their interface, and enhances milk production efficiency of tropical pasture-based systems. Once the ideal pre-grazing target was established during he first experiment (LI95%), the second step consisted of a refinement of the first phase. The second objective was to describe and measure the influence of two timings of new paddock allocation to cows (AM and PM) on herbage chemical composition and DMI, milk yield, milk compostion, and enteric CH4 emissions of Holstein × Jersey dairy cows. Results supported the general understanding of diurnal variation in herbage chemical composition towards greater concentrations of dry matter and non-fibrous carbohydrates, and lower concentration of fiber components in the afternoon herbage. However, the higher nutritive value of the afternoon herbage did not result in increasead DMI and milk yield, or decreased intensity of CH4 emission by dairy cows. Our findings also indicate that new paddock allocation in the afternoon can be a simple and useful grazing strategy that results in greater N partitioning to protein yield, and lower excretion of urea N in milk. The association of LI95% pre-grazing target and PM allocation could bring economic, productive and environmental benefits towards sustainable intensification of tropical pasture-based systems. / Sistemas baseados no uso de pastagens são importantes fornecedores de leite para a indústria de latícinios e, dessa forma, terão papel relevante para suportar a crescente demanda por alimentos. No entanto, essa oferta adicional de leite deve ser obtida através de maiores produtividades resultantes da intensificação de sistemas de produção já existentes por meio de estratégias ambientalmente seguras e economicamente rentáveis em direção à intensificação sustentável. A hipótese central deste estudo foi que estratégias simples de manejo do pastejo podem melhorar a eficiência e, ao mesmo tempo, reduzir os principais impactos ambientais dos sistemas de produção animal em pastagens tropicais. Foram realizados dois experimentos em pastagem de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum. Cv. Cameroon) não-irrigada em Piracicaba, SP, Brasil. O objetivo do primeiro experimento foi avaliar a influência de duas metas pré-pastejo (95% e máxima interceptação de luz pelo dossel durante a rebrotação; IL95% e ILMáx, respectivamente) sobre a estrutura do pasto e valor nutritivo da forragem, consumo de matéria seca (CMS), produção de leite, taxa de lotação, emissões de metano entérico (CH4) de vacas HPB × Jersey, e o fluxo de óxido nitroso dos solos. Os resultados indicaram que a altura pré-pastejo foi maior para ILMáx (≈135 cm) do que IL95% (≈100 cm) e pode ser usada como um guia de campo confiável para monitorar a estrutura do pasto. O manejo do pastejo com base nos critérios de IL95% melhorou o valor nutritivo da forragem e a eficiência de pastejo, permitindo maior CMS, produção de leite e taxa de lotação. A emissão diária de CH4 entérico não foi afetada; no entanto, as vacas que pastejaram o capim-elefante manejado por IL95% foram mais eficientes e emitiram 21% menos CH4/kg de leite e 18% menos CH4/kg de MS consumida. O aumento de 51% na produção de leite por hectare superou o aumento de 29% nas emissões de CH4 entérico por hectare para a meta IL95%. Os fluxos de óxido nitroso não foram afetados pelas metas pré-pastejo. De maneira geral, o manejo do pastejo com base na meta IL95% é uma prática ambientalmente segura que melhora a eficiência de uso dos recursos alocados por meio da otimização de processos envolvendo plantas, ruminantes e sua interface, e aumenta a eficiência da produção de leite em sistemas baseados em pastagens tropicais. Uma vez que a meta pré-pastejo ideal foi estabelecida durante o primeiro experimento (IL95%), a segunda etapa consistiu-se em um refinamento da primeira. O segundo objetivo foi descrever e medir a influência de dois horários de alocação de novos piquetes aos animais (AM e PM) sobre a composição química da forragem, CMS, produção e composição do leite, e emissões de CH4 entérico de vacas HPB × Jersey. Os resultados confirmaram a compreensão geral da variação diurna na composição química da forragem em direção a maiores concentrações de matéria seca e de carboidratos não-fibrosos, e menor concentração de componentes da fibra na forragem amostrada pela à tarde. No entanto, o maior valor nutritivo da forragem da tarde não aumentou o CMS e a produção de leite, nem diminuiu a intensidade de emissão de CH4 das vacas leiteiras. Os resultados também indicaram que a alocação à tarde pode ser uma estratégia de manejo simples e útil que resulta em maior partição de N para produção de proteína, e menor excreção de N ureico no leite. A associação da meta pré-pastejo IL95% e a alocação do rebanho para um novo piquete à tarde poderia trazer benefícios econômicos, produtivos e ambientais para a intensificação sustentável de sistemas baseados em pastagens tropicais.
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Desempenho produtivo, análise de crescimento e características estruturais do dossel de dois capins do gênero Cynodon sob duas estratégias de pastejo intermitente / Agronomic performance, growth analysis, and sward structural characteristics of two Cynodon cultivars under two strategies intermittent grazingGuimarães, Murilo Saraiva 20 April 2012 (has links)
A pecuária representa um dos setores mais importantes da economia brasileira, com grande participação na geração de divisas para o país, tendo nas pastagens a sua base alimentar, o que a torna altamente competitiva globalmente. Novos materiais forrageiros são constantemente lançados no mercado, o que gera a necessidade de estudos que identifiquem práticas adequadas pare seu manejo. Na tentativa de conhecer novos materiais do gênero Cynodon e seu manejo mais adequado, que atenda às necessidades dos pecuaristas, foi conduzido um experimento em Piracicaba SP com a finalidade de estudar as respostas de dois cultivares, Tifton 85 e Jiggs, sob desfolhação intermitente em duas estratégias de pastejo. O objetivo do presente estudo foi descrever as características estruturais e o desempenho agronômico dos dois capins sob dois regimes distintos de pastejo impostos por técnicas contrastantes de desfolhação baseadas no pastejo rotativo, mas diferindo no referencial para estabelecimento do momento de interrupção do período de descanso. Uma de descanso fixo (28 dias) e outra variável (sempre que a altura média do dossel chegava a 25 cm), sob delineamento experimental inteiramente casualizado em arranjo fatorial (2 x 2) que definiu quatro tratamentos, e três repetições, totalizando 12 unidades experimentais (parcelas), cada uma medindo 12,5 por 9,5 m em um Nitossolo Vermelho eutroférrico com horizonte A moderado e de textura argilosa a muito argilosa. O período experimental teve duração de 180 dias de 28 de outubro de 2010 até 26 de abril de 2011. O Tifton 85 e o Jiggs revelaram características produtivas muito próximas, não diferindo no acúmulo total de forragem, que foi de 16,8 Mg ha-1 na média. Dosséis do capim Jiggs apresentaram em média o mesmo nível de interceptação luminosa pré-pastejo que os de Tifton 85, mas com demais características estruturais diferentes, como por exemplo, menor relação folha:colmo devido à maior quantidade de colmos com mesma quantidade de folhas, maior altura de dossel (nos pastos manejados com dias fixos de descanso) e menor IAF. O capim Jiggs apresentou maior proporção de material verde. As variáveis da análise de crescimento não sofreram efeito de cultivar ou estratégia. O cultivar Jiggs apresentou resultados bastante satisfatórios se igualando em desempenho ao Tifton 85. O uso de descanso fixo se mostrou eficiente como técnica de manejo, para as condições impostas neste estudo, levando em consideração parâmetros de produção e estrutura do dossel, além das variáveis relacionadas ao crescimento das plantas. Mais estudos, que descrevam as características qualitativas desses materiais sob essas estratégias, bem como o potencial de consumo voluntário e de produção animal em pastejo, são necessários para que recomendações possam ser elaboradas para o setor produtivo. / The livestock industry is one of the most important sectors of the Brazilian economy, with strong participation in the generation of income for the country. Having pastures as its backbone, makes it highly competitive globally. New forages are constantly introduced into the market, and this generates the need for studies to identify appropriate management practices. In order to know more about new Cynodon materials and to establish their proper management an experiment was conducted in Piracicaba - SP in order to study the responses of two cultivars, Tifton 85 and Jiggs, to grazing management. The objective of this study was to describe the structural characteristics and agronomic performance of those two grasses under two grazing regimes imposed by contrasting defoliation techniques based on intermittent grazing, but differing in the time frame for the establishment of the interruption of a rest period. A fixed (28 days) and a variable (whenever canopy height reached 25 cm) rest periods were tested under a completely randomized design in a factorial arrangement (2 x 2) which defined four treatments with three replications, totaling 12 experimental units, each measuring 12.5 by 9.5 m. The experimental period lasted 180 days from October 28, 2010 to April 26, 2011. Tifton 85 and Jiggs had very similar productive characteristics, with no difference in total seasonal forage accumulation (16.8 Mg ha-1 on average). Jiggs grass canopies showed on average the same level of pre-graze light interception of those of Tifton 85, but with different structural characteristics, such as lower leaf:stem ratio, due to the greater amount of stems with the same amount of leaves, greater canopy height when managed with fixed days of rest, and lower LAI. Jiggs forage had a higher proportion of green material. Growth analysis variables measured under grazing were not affected by grass or management. Jiggs performed well, similar to the proven Tifton 85. Under the conditions of this study, the use of fixed rest proved effective as a management technique, based on forage production and canopy structure, in addition to variables related to plant growth. More research is needed describing the qualitative characteristics of these materials under these grazing strategies, as well as the potential intake and animal resposnses, so that recommendations can be developed for producers.
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Acúmulo, composição morfológica, e valor nutritivo da forragem do capim Convert HD 364 em resposta ao manejo do pastejo sob lotação contínua e rotativa / Forage accumulation, plant-part composition, and nutritive value of Mulato II brachiariagrass in response to grazing management under continuous and rotational stockingAlmeida, Otávio Goulart de 09 February 2018 (has links)
Métodos de pastejo, tanto por lotação contínua quanto rotativa, visam controlar a altura do dossel, que tem sido relacionada de maneira consistente com respostas em produtividade e valor nutritivo da forragem. O presente estudo teve como objetivo descrever e explicar variações em acúmulo e valor nutritivo da forragem, assim como em estrutura do dossel forrageiro de Brachiaria híbrida Convert HD 364 (cv. Mulato II) sob lotação contínua e rotativa, com taxas de lotação variável. O experimento foi realizado em área do Departamento de Zootecnia da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", Universidade de São Paulo, em Piracicaba, SP, no período de 09 de janeiro a 06 de abril de 2017. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados, com tratamentos em arranjo fatorial 2 × 3, correspondendo a duas alturas médias de dossel (20 e 30 cm) e três métodos de pastejo, sendo eles LC = lotação contínua, LRL = lotação rotativa leniente e LRS = lotação rotativa severa, com três repetições, totalizando 18 unidades experimentais de 200 m2 cada. O método de pastejo por LC foi imposto por variação de ±10% entorno das alturas médias; o método de pastejo por LRL foi imposto por 40% de intensidade de desfolhação, ou seja, pastos com altura média de 20 cm tiveram alturas de 25 e 15 cm para pré- e pós-pastejo, respectivamente, e pastos com altura média de 30 cm tiveram alturas de 37 e 23 cm para pré- e pós-pastejo, respectivamente; o método de pastejo por LRS foi imposto por 57% de intensidade de desfolhação, ou seja, pastos com altura média de 20 cm tiveram alturas de 28 e 12 cm para pré- e pós-pastejo, respectivamente, e pastos com altura média de 30 cm tiveram alturas de 42 e 18 cm para pré- e pós-pastejo, respectivamente. As variáveis avaliadas foram massa, acúmulo e taxa de acúmulo de forragem, composição morfológica, índice de área foliar, interceptação de luz pelo dossel, ângulo da folhagem, distribuição vertical dos componentes morfológicos e valor nutritivo da forragem. A interceptação de luz pelo dossel apresentou pequena variação entre as alturas médias, entretanto, entre os métodos de pastejo, houve efeito significativo. Os maiores valores de acúmulo e taxa de acúmulo de forragem foram registrados para LC, 7409 kg MS ha ano-1 e 86 kg MS ha dia-1, respectivamente, enquanto a LRL apresentou os menores valores e a LRS, valores intermediários. Os pastos manejados sob LC apresentaram maior proporção de colmos e material morto, e menor proporção de folhas para ambas as alturas médias. A distribuição vertical dos componentes morfológicos do dossel diferiu entre os métodos de pastejo, de modo que à medida que se aumenta a altura de manejo, os componentes colmo e material morto aparecem em mais estratos do dossel. Os pastos manejados sob LC tiveram maior concentração de proteína bruta (PB), digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO) e menor fibra em detergente neutro (FDN). Para a condição de pós-pastejo, pastos manejados sob LRL apresentaram maior índice de área foliar (IAF) e, consequentemente, maior proporção de folhas. Adicionalmente, os resultados obtidos nesse experimento mostram que, tanto sob lotação contínua quanto sob lotação rotativa, o capim Mulato II, quando manejado mais baixo (altura média de dossel de 20 cm), apresenta melhor desempenho. / Stocking methods, continuous or rotational, aim at controlling canopy heights, which have been consistently related to forage productivity and nutritive value. The objective of the present study was to describe and explain variations in canopy structure, forage accumulation and nutritive value of Mulato II brachiariagrass (Convert HD 364) under continuous and rotational stocking with variable stocking rates. The experiment was carried out in Piracicaba, São Paulo, Brazil, at the Department of Animal Science of the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture, University of São Paulo, from 09 January to 06 April 2017. The experimental design was a randomized complete block, with treatments composed by 2 x 3 factorial arrangement between two mean canopy heights (20 and 30 cm) and three stocking methods (continuous stocking - CS, lenient rotational stocking - LRS - and hard rotational stocking - HRS), with three replications, totaling 18 experimental units of 200 m2. The CS treatments were imposed with ±10% variations around the mean canopy heights; LRS treatments were imposed with defoliation intensities of 40%, so that canopies with mean heights of 20 cm had 25 and 15 cm as pre and post grazing canopy heights, respectively, and canopies with mean heights of 30 cm had 37 and 23 cm as pre and post grazing canopy heights, respectively; HRS treatments were imposed by defoliation intensities of 57%, so that canopies with mean heights of 20 cm had 28 and 12 cm as pre and post grazing canopy heights, respectively, and canopies with mean heights of 30 cm had 37 and 23 cm as pre and post grazing canopy heights, respectively. The variables assessed were: forage mass, forage accumulation, forage accumulation rate, canopy morphological composition, leaf area index, canopy light interception, leaf angle, vertical distribution of morphological components and forage nutritive value. Canopy light interception varied slightly between mean canopy heights, but there were significant effects of stocking methods. The highest values for forage accumulation and forage accumulation rate were recorded for CS (7,409 kg DM ha year-1 and 86 kg DM ha day-1, respectively), while LRS and HRS presented the lowest and intermediate values, respectively. Canopies in the CS treatment presented the highest proportions of stems and dead material, and the lowest proportions of leaves for both mean canopy heights. The vertical distribution of canopy morphological components differed between stocking methods, in a way that, as pre-grazing canopy heights increased, so did the presence of stems and dead material on higher canopy layers. Canopies under CS showed greater concentrations of crude protein, in vitro organic matter digestibility and lower concentrations of neutral detergent fiber. In the post-grazing conditions, canopies under LRS had greater leaf area index and, consequently, greater proportions of leaves. Additionally, the results obtained in this study show that under both stocking methods Mulato II brachiariagrass performed better when kept with lower canopy heights (mean canopy heights of 20 cm).
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Intensidade e frequência de desfolhação como definidores da estrutura do dossel, da morfogênese e do valor nutritivo da Brachiaria decumbens Stapf. cv. Basilisk sob lotação intermitente / Defoliation intensity and frequency as determinants of sward structure, morphogenesis, and forage nutritive value of Brachiaria decumbens Stapf. cv. Basilisk under intermittent grazingPortela, Jorge Nunes 19 November 2010 (has links)
O capim-braquiária (Brachiaria decumbens Stapf. cv. Basilisk) tem grande importância para sistemas de produção pecuários no Brasil, notadamente em regiões com baixa fertilidade natural do solo. O objetivo do presente trabalho foi estudar efeitos de duas intensidades (5 e 10 cm de altura pós-pastejo) e duas frequências de desfolhação (descanso até 95 e 100% de interceptação luminosa, IL, para início do pastejo) como definidores da estrutura do dossel, da morfogênese e do valor nutritivo da B.decumbens cv. Basilisk sob lotação intermitente. O estudo foi conduzido em Brotas - SP. O período experimental foi de Jan 2007 a Ago 2008, compreendendo sete épocas (Verão/2007, Outono/2007, Inverno/2007, Final de primavera/2007, Verão/2008, Outono/2008 e Inverno/2008) para as variáveis: produção de forragem, composição morfológica, índice de área foliar (IAF), altura de dossel, IL e valor nutritivo de folhas. Para características morfogênicas, densidade e demografia de perfilhos, o período foi de Ago 2007 a Ago 2008 e para valor nutritivo da forragem de Jan 2008 a Ago 2008. Os tratamentos foram quatro combinações possíveis entre as duas intensidades e frequências de desfolhação, em arranjo fatorial, com quatro repetições num delineamento inteiramente casualizado.O manejo com 100% IL resultou em produção total de 17,1 Mg MS ha-1, enquanto que para 95% IL a produção foi de 14,2 Mg MS ha-1. Pastos sob a estratégia 100% IL resultaram em maior produção de colmos e material morto, e maior IAF-pré pastejo. A intensidade de 10 cm promoveu maior produção de forragem e colmos (16,6 e 4,4 Mg MS ha-1), e maior IL e IAF no pós-pastejo. As maiores taxas de aparecimento de folhas (TAPF) e menores taxas de senescência foliar (TSF), alongamento (TALC) e acúmulo de colmo (TAFCM), na primavera de 2007 até outono de 2008 foram obtidas para 95% IL.As maiores taxas de acúmulo de folhas (TAFLM)no final da primavera ocorreram em pastos submetidos a 95% de IL e no verão e outono para o tratamento 10/95 (24,3, 26,8 e 23,3 kg MS ha-1 dia-1). De forma geral, o tratamento 10/95 resultou em altas taxas de aparecimento e de sobrevivência de perfilhos basais nas épocas com maior disponibilidade nos fatores de crescimento, épocas em que também foram encontrados os maiores teoresem proteína bruta (PB) de folhas para 95% IL, enquanto adigestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO)de folhas foi maior para a intensidade de 10 cm. As menores DIVMOs da forragem foram encontradas nos pastos que receberam a combinação 5/100, indicando que períodos longos de descanso e intensidades altasde pastejo resultam na produção de forragem de baixo valor nutritivo. A altura de dossel no pré-pastejo para o manejo com 95% IL ficou próximo a 16 cm e para 100% IL em 22 cm. A desfolhação do capim-braquiária deve ser realizada até10 cm uma vez que isto resulta em rebrotações rápidas e, quando associado à frequência de 95% IL, permite que animais em pastejo tenham acesso a forragem com maior participação de folhas e menor de material morto e colmo. / Signalgrass (Brachiaria decumbens Stapf. cv. Basilisk) is an important forage resource in Brazilian livestock systems, mainly where soil natural fertility is low. The objective in this study was to investigate the effects of two intensities (5 and 10 cm stubble) and two frequencies of defoliation (rest periods determined by 95 or 100% light interception LI by the canopy) as determinants of sward structure, morphogenesis, and forage nutritive value of B.decumbens cv. Basilisk under intermittent grazing. The work was carried out in Brotas, SP. The experimental period was from Jan 2007 through Aug 2008, divided in seven seasons (Summer/2007, Autumn/2007, Winter/2007, Late Spring/2007, Summer/2008, Autumn/2008 and Winter/2008) for the response variables: forage production, plant-part composition, leaf area index (LAI), sward height, LI, and leaf nutritive value. For the morphogenetic characteristics, tiller density, and tiller demography, the experimental period was from Aug 2007 through Aug 2008. For forage nutritive value, it was from Jan 2008 through Aug 2008. Treatments included all possible combinations among two grazing frequencies and two intensities, in a factorial arrangement of a completely randomized design. The 100% LI management resulted in total yield of 17.1 Mg DM ha-1, whereas for the 95% LI treatments total production was 14.2 Mg DM ha-1. Pastures under the 100% LI strategy produced more stem and dead material, as well as higher pregraze LAI. The 10-cm stubble resulted in higher forage and stem yield (16.6 and 4.4 Mg DM ha-1, respectively), as well as higher postgraze LI and LAI.The highest leaf appearance rates and lowest rates of leaf senescence, leaf elongation, and stem accumulation from Spring 2007 through Autumn 2008 were recorded for 95%LI. The highest rates of leaf accumulation in late spring were found in pastures under 95% LI, and in the summer and autumn for the 10/95 treatment (24.3, 26.8 and 23.3 kg DM ha-1 d-1, respectively). In general, the 10/95 treatment resulted in high rates of basal tiller appearance and survival, when the environmental conditions were favorable, which was also when crude protein concentration in leaves was highest under 95% LI, whereas in vitroorganic matter digestibility (IVOMD) of leaves was higher for the 10 cm stubble. The lowest IVOMDs were found in pastures receiving the 5/100 treatment combination, indicating that long rest periods combined with high grazing intensities result in forage of low nutritive value. Pregraze sward height for the 95%-LI managements was around 16 cm and for the 100%-LI, around 22 cm. Defoliation of signalgrass should not be lower than 10 cm height, since this results in rapid regrowth and, when associated with the 95%-LI frequency, allows animals to harvest forage with high proportion of leaves and low proportion of stem and dead material.
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Respostas fotossintéticas à variação da temperatura foliar do dossel na Flona do Tapajós - PA / Photosynthetic responses to canopy leaf temperature at FLONA Tapajós, Para state, BrazilFelsemburgh, Cristina Aledi 11 August 2009 (has links)
As florestas tropicais representam grande parte do carbono armazenado na forma de biomassa. São caracterizadas por uma alta taxa de produtividade primária, no entanto, não é muito claro o entendimento de como as florestas tropicais respondem ao balanço de carbono com o avanço das mudanças climáticas. Um dos efeitos relacionados ao aumento de concentração de dióxido de carbono na atmosfera e ao aumento da temperatura ambiental, que pode contribuir para ocorrência de distúrbios na função de assimilação ou emissão deste composto dentro das florestas tropicais, é a temperatura. A temperatura tem sido apontada, como influenciadora nas trocas gasosas das plantas, afetando a fotossíntese e a respiração. Neste sentido, estudos que visam melhorar o entendimento dos processos fisiológicos das plantas, principalmente os que estão envolvidos com a ciclagem do C, são importantes para gerar informações sobre os efeitos das mudanças globais nos padrões de respostas da assimilação de CO2 das plantas ou ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi determinar as respostas dos processos de fotossíntese e respiração em função da temperatura foliar de um indivíduo e comunidade em estudo. O trabalho foi desenvolvido na Floresta Nacional (FLONA) dos Tapajós (2º 51 Sul (S), 54º 58 Oeste (O)) localizada ao sul da cidade de Santarém, próximo ao marco km 67 e 83 da rodovia Santarém-Cuiabá BR-163. Para realização das medidas nas folhas das plantas na copa do dossel florestal foram utilizadas cinco torres. Para quantificação da fotossíntese e respiração foliar, utilizou-se um analisador de gás por infravermelho (IRGA) modelo (LI- 6400). Para cada folha observada, obteve-se uma curva de resposta da fotossíntese à radiação fotossinteticamente ativa (A-RFA) e quatro curvas de respostas da fotossíntese em relação a concentração interna de CO2 (A-Ci), em quatro grupos de temperaturas foliares (Tfoliar). As curvas de resposta a radiação fotossinteticamente ativa (RFA), Tfoliar e concentração interna de CO2 (Ci) foram realizadas entre os horários de 07:00 e 14:00 horas. Para o ciclo diurno quantificou-se a fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E) e déficit de pressão de vapor da folha (DPVf), as medidas foram realizadas ao longo de um dia entre 10:00 e 18:00 horas. A temperatura ótima média da fotossíntese foi de 29,9 oC, e a população apresentou taxa assimilatória líquida ótima de CO2 de 7,2 µmol.m-2.s-1. Valores de temperaturas foliares superiores a 32,9 oC e 32,5 oC, diminuíram a capacidade máxima de transporte de elétrons e a velocidade máxima de carboxilação, respectivamente. A eficiência de carboxilação começou a diminuir a partir de 31 oC. A concentração interna de CO2 diminuiu 32,6% aos 42 oC. Na avaliação do ciclo diurno A e gs decresceram significativamente a partir das 16:00 e 15:00 horas, respectivamente. Quando houve um aumento de 0,34 kPa no DPVf a transpiração diminuiu em 64%. A condutância estomática decresceu com o aumento da temperatura foliar e a respiração foliar foi positivamente relacionada com o aumento da temperatura foliar. / Tropical forests hold large stores of carbon as biomass. They are characterized by large net primary productivity, however, it is not well understood how carbon budgets of tropical forests respond to the advance of climatic changes. Temperature is one of the agents related to the increase of carbon dioxide concentration in the atmosphere and ambient temperatures can contribute to alterations in assimilation or emission of CO2 in tropical forests. Temperature has been pointed as responsible for gas exchange rates in plants, affecting the photosynthesis and respiration. Thus, studies aimed at better understanding of physiological processes of plants, particularly those which involve carbon cycling, are important to generate information on the effects of the global changes in the trends of CO2 assimilation response in plants or in ecosystems. The objective of this work was to determine the photosynthesis processes and respiration responses as a function of leaf temperature of an individual and of the community in study. The study was carried out at the Tapajós National Forest (FLONA, 2º 51` S 54º 58` W) located in the south of Santarém municipality, at kms 67 and 83 of the Santarém- Cuiabá highway (BR-163). Five towers were used to support measurements in leaves in the forest canopy. An infra-red gas analyzer (IRGA, LI-6400 model) was utilized for quantification of leaf photosynthesis and respiration. For each observed leaf, a curve relating the photosynthesis response to the photosynthetically active radiation (PAR) was obtained together with four curves of photosynthesis response in relation to the internal CO2 concentration (Ci) in four groups of leaf temperatures (Tleaf). The response curves of PAR, Tleave and internal CO2 concentration (Ci) were obtained between 07h00 and 14h00. For the diurnal cycle it was quantified photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E) and vapor pressure deficit of the leaf (VPDf), and measurements were carried out throughout one day between 10h00 and 18h00. The main optimum temperature of photosynthesis was 29.9 °C, and the community presented optimum CO2 net assimilation rate of 7.2 µmol.m-2.s-1. Leaf temperature values above 32.9 °C and 32.5 °C decreased the maximum capacity of electron transport and the maximum speed of carboxylation, respectively. The carboxylation efficiency starts to decreased at 31 °C. The internal CO2 concentration diminished 32.6% at 42 °C In the evaluation of the diurnal cycle, photosynthesis and stomatal conductance decreased significantly after 16h00 and 15h00 hours, respectively. An increase of 0.34 kPa in VPDf diminished transpiration in 64%. The stomatal conductance decreased with increase of leaf temperature and leaf respiration was positively related to the increase of leaf temperature.
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Variações da temperatura foliar do dossel e o seu efeito na taxa assimilatória de CO2 na Amazônia Central. / Variations canopy leaf temperature and effects on co2 assimalation rate at Central Amazon.Tribuzy, Edgard Siza 25 May 2005 (has links)
O papel da Floresta Amazônica na ciclagem do carbono tem sido`freqüentemente relatado, no entanto, pouco se sabe sobre os aspectos que regula nos processos de assimilação e liberação de carbono da biosfera para a atmosfera. O objetivo deste trabalho foi descrever as respostas dos processos de respiração e fotossíntese com a variação da temperatura foliar, utilizando características biofísicas e dados micro-meteorológicos, para predizer a taxa assimilatória de CO2 de um indivíduo ou da comunidade em estudo. A pesquisa foi conduzida na Estação Experimental de Silvicultura Tropical (núcleo ZF-2), área de pesquisa da Coordenação de Pesquisa de Silvicultura Tropical (CPST) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), utilizando-se de 4 torres para o acesso as copas. Os elementos climáticos foram monitorados por estações micro-meteorológicas Li-1401. As medidas de temperatura foliar foram realizadas com o auxilio de termopares de cobre-contantan, sendo a fotossíntese e a respiração avaliadas com um analisador de gases por infravermelho, com o qual foram obtidas curvas de respostas da fotossíntese a variação de radiação fotossinteticamente ativa (A-RFA), e a variação da concentração interna de CO2 em 4 diferentes temperaturas (A-Ci-T). Os resultados mostraram que: a temperatura foliar está relacionada com a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) e a umidade relativa do ar (UR); a temperatura ótima da fotossíntese foi de 31,1 oC, onde a comunidade apresentou 7,6 µmol.m-2.s-1 de assimilação líquida de CO2, e a partir desta temperatura houve uma diminuição da fotossíntese máxima; valores de temperaturas foliares maiores que 34,5 oC diminuíram a velocidade máxima de carboxilação e as acima de 35,7 oC diminuíram a capacidade máxima de transporte de elétrons; a condutância estomática decresceu com o aumento da temperatura foliar, dentro do intervalo de temperatura estudado, indicando que a limitação estomática pode ser o fator que mais afeta a fotossíntese; e a respiração contribuiu para que o balanço de carbono fosse menor com o aumento da temperatura foliar devido a respiração estar positivamente relacionada com a temperatura foliar. A taxa assimilatória de CO2 foi diminuída devido a aumentos da temperatura foliar, sendo principalmente afetada pela diminuição da condutância estomática e do mesofilo e depois por aumentos da respiração foliar. / The role of the Amazon Rain Forest in the carbon budget has been often reported, however little is known about the aspects regulating the processes of carbon assimilation and its release from the biosphere to the atmosphere. The objective of this work was to describe the responses of respiration and photosynthesis processes related to leaf temperature variations by using biophysics characteristics and micro-meteorological data in order to predict CO2 assimilation rates on individual or community level. The research was conducted at the Experimental Station for Tropical Forest research (ZF-2) of the National Institute of Research of the Amazon (INPA). For this study four towers were used to access the canopy. Climatic parameters were monitored by micrometeorological stations Li-1401. The leaf temperature was measured using copper-contantan thermocouples. Photosynthesis and respiration were evaluated with an infra-red gas analyzer, generating light and CO2 curves responses. The results showed that: the leaf temperature was related to the photosynthetic active radiation (PAR) and to the relative air humidity (UR). The optimal photosynthesis temperature was 31,1 ºC where the tree community presented 7,6 µmol.m-2.s-1 of net CO2 assimilation. Above this temperature a reduction of the maximal photosynthesis was determined. Leaf temperatures higher than 34,0 ºC decreased the maximal velocity of RuBP carboxilation and temperatures higher than 35,7ºC decreased the maximal capacity of electrons transportation. The stomatal conductance decreased with increasing leaf temperatures within the temperature interval studied. The results indicated that the stomatal limitation probably represent the main factor that effects photosynthesis. The respiration contributes to reduce the carbon assimilation due to the increase of the leaf temperature because respiration is positively related to leaf temperature. Thus, the CO2 assimilation rates decreased with an increase of leaf temperature and is mainly affected by a decrease of stomatal and mesophyll conductance and by an increase of leaf respiration.
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