Master of Science / Department of Agronomy / Walter H. Fick / Patch-burn grazing is a relatively new concept in terms of rangeland management. While numerous benefits have been associated with this system, in the tallgrass prairie of Kansas, cattle production and sustainability of rangeland are critical. In 2006, 253 ha at the KSU Bressner Range Research Unit in Woodson County, Kansas were subjected to spring patch-burn grazing (using one-third portions) and traditional full-burn grazing. Each treatment within the split-block design was replicated four times for 3 years. The objectives were to evaluate whether livestock performance would be compromised under this grazing system, to monitor the health of the rangeland, and to observe the usefulness of this tool as a potential control of the invasive plant sericea lespedeza [Lespedeza cuneata (Dumont) G. Don]. In regards to cattle performance, burn treatments had no significant difference in average daily gain (p≥0.10) in any of the 3 years. On average, cattle utilized 61% of the current year’s forage production in patch-burned portions, which was higher (p≤0.10) than that of unburned (30%) and full-burn (41%) portions. Results of the botanical composition show forb and woody plant composition did not differ between treatments, however differences (p≤0.10) were present in grass composition. Total annual grasses increased 19.1 percentage units under patch-burn and 2.1 units under full-burn, while total perennial grasses decreased 18.4 and 1.1 units, respectively. When evaluated by treatment area (one-third portion), results indicated that the 3-year cycle did allow enough time for recovery. At 2 years after treatment (2-YAT), no significant difference in composition(p≥0.10) was present between initial patch-burn portions and the full-burn pastures. Finally, in only 1 year of the study did cattle statistically consume a greater percentage of sericea lespedeza plants (p≤0.10) in the patch-burned portions (92%) than in full-burned pastures (35%). Biomass utilization did not differ (p≥0.10) between burn treatments. Surprisingly, there was a trend for the number of plants in the sampled areas of the patch-burn portions to decrease throughout the cycle. However, at the conclusion of the 3-year cycle, sericea densities did not differ(p≥0.10) between treatments. Patch-burn grazing shows promise as a potential management tool for Kansas land managers.

O comportamento de escolha de locais da pastagem por bovinos pode causar pastejo desuniforme, o que é prejudicial para a produtividade e sustentabilidade do sistema. Em duas invernadas com diversidade topográfica e vegetacional, em Londrina (PR), o uso de subunidades de 1 ha pelos animais foi quantificado pela redução da altura da forragem (capim colonião - Panicum maximum) e observações visuais em pastejo nas subunidades. Os animais utilizados foram novilhas cruzadas Nelore-Charolês, com pelo menos ¾ Nelore. Foram feitas análises de regressão múltipla na tentativa de explicar o uso das subunidades considerando a distância horizontal e vertical da água, declividade, porcentagem de plantas daninhas, número de sombras, proporção de componentes morfológicos e altura da forragem. O efeito da presença de plantas daninhas na proporção de componentes morfológicos da forragem também foi avaliado. O período de ocupação da pastagem foi de 60 dias, de janeiro a março de 2005, e as avaliações foram separadas em quatro quinzenas. O efeito da localização do cocho de sal no uso das subunidades foi avaliado em análise isolada. Em cada uma das quinzenas, a localização do cocho de sal foi alterada de próximo para longe da aguada e o consumo de sal foi quantificado. As alterações na altura da forragem indicaram preferência dos animais por áreas que minimizassem o deslocamento horizontal e vertical em relação à aguada e por áreas com forragem com maior relação folha:haste. A presença de planta daninha em um determinado ponto na pastagem diminuiu a relação folha:haste da forragem e, quando a daninha possuía espinho, a relação folha:haste foi ainda menor, o que sugere subutilização próximo a daninhas ou acúmulo de haste pela forragem em condição de sombreamento. As sombras não foram determinantes importantes na escolha de locais para pastejo e o uso de sombras pelos animais foi praticamente nulo. O cocho de sal não foi eficiente para atrair o gado para áreas subutilizadas. Não foi observado efeito do posicionamento do cocho em relação à aguada no consumo de sal. Os dados de altura da forragem sugerem que, com o avanço do período de ocupação, a escassez de forragem nas áreas preferidas fez com que os animais passassem a freqüentar mais as áreas preteridas. Portanto, foi mostrada uma distribuição temporal do uso da pastagem e por isso a estrutura das plantas das áreas preteridas pode ficar prejudicada se o tempo para que o animal visite estas áreas for grande o suficiente. A implicação prática destas observações é que, para se obter pastejo uniforme, devese evitar a existência de áreas "preferidas" e "preteridas" dentro de uma pastagem, reduzindo as distâncias da aguada e evitando cercar áreas com divergência de topografia e vegetação. As observações visuais de locais de pastejo não foram boa opção de coleta de dados. Um método de estimativa visual de altura e porcentagem de plantas daninhas em parcelas de 1 ha foi testado, e mostrou-se viável. / Cattle selective foraging behavior may cause overuse of some areas and low utilization of others, which is negative to the yield and sustainability of the grazing system. Cattle use of subunits in two pastures with heterogeneous topography and vegetation, in Londrina (PR), was evaluated through sward height monitoring (guinea grass - [i]Panicum maximum[/i]) and visual observations of cattle grazing locations. Animals were Nelore/Charolaise cross-bred heifers with at least ¾ Nelore. Multiple regressions were used to predict the use of subunits using stepwise selection method to select against the independent variables: horizontal and vertical distance from water, slope, weed percentage, tree shade number, forage plant part proportion and sward height. Weed effects on forage plant part proportion were evaluated. The grazing period had 60 days, from January through March 2005, and separated analysis were made for each 15 days period. Effects of salt trough on cattle use of subunits were evaluated. In each of the 15 days period, salt trough was moved from near water to a subunit far from water, and salt intake was measured. Pasture height patterns indicated cattle preference to areas that minimizes horizontal and vertical movements from water, and also areas which forage had higher leaf:stem proportion. Weed presence on a vegetation sample point decreased forage leaf:stem proportion, and when the weed had thorns, the leaf:stem proportion were even higher, suggesting underutilization near weeds or effect of weed shade on forage stem accumulation. Tree shades were not an important factor influencing cattle use of pasture sites, and use of shades by heifers was almost null. Salt trough was not efficient to lure cattle to underutilized areas, and there was no evident effect of salt location on it’s consumption. Pasture sward height reduction was higher in sites close to water at the beginning of grazing period but, at the end of the grazing period, the horizontal distance from water did not predict sward height reduction at one pasture, and on the other pasture, sward height reduction was higher in areas far from water. Sward height data suggests that, along the grazing period, forage became scarce on preferred sites and forced animals to use previously rejected sites. Hence, a temporal distribution of pasture utilization was showed, and forage on rejected areas may get steamy if the time an animal takes to visit these areas is large enough. Practical implications are that, to overcome uneven grazing problems, managers have to avoid presence of "preferred" or "rejected" areas inside a pasture, by reducing distances from water, and enclosing areas of uniform topography and vegetation. Visual observations were not satisfactory as dependent variable to predict cattle use of 1 hectare subunits, due to high variation on cattle location between observations dates. A satisfactory visual estimation method was tested to estimate weed height and percentage on 1 hectare plots.

O comportamento de escolha de locais da pastagem por bovinos pode causar pastejo desuniforme, o que é prejudicial para a produtividade e sustentabilidade do sistema. Em duas invernadas com diversidade topográfica e vegetacional, em Londrina (PR), o uso de subunidades de 1 ha pelos animais foi quantificado pela redução da altura da forragem (capim colonião - Panicum maximum) e observações visuais em pastejo nas subunidades. Os animais utilizados foram novilhas cruzadas Nelore-Charolês, com pelo menos ¾ Nelore. Foram feitas análises de regressão múltipla na tentativa de explicar o uso das subunidades considerando a distância horizontal e vertical da água, declividade, porcentagem de plantas daninhas, número de sombras, proporção de componentes morfológicos e altura da forragem. O efeito da presença de plantas daninhas na proporção de componentes morfológicos da forragem também foi avaliado. O período de ocupação da pastagem foi de 60 dias, de janeiro a março de 2005, e as avaliações foram separadas em quatro quinzenas. O efeito da localização do cocho de sal no uso das subunidades foi avaliado em análise isolada. Em cada uma das quinzenas, a localização do cocho de sal foi alterada de próximo para longe da aguada e o consumo de sal foi quantificado. As alterações na altura da forragem indicaram preferência dos animais por áreas que minimizassem o deslocamento horizontal e vertical em relação à aguada e por áreas com forragem com maior relação folha:haste. A presença de planta daninha em um determinado ponto na pastagem diminuiu a relação folha:haste da forragem e, quando a daninha possuía espinho, a relação folha:haste foi ainda menor, o que sugere subutilização próximo a daninhas ou acúmulo de haste pela forragem em condição de sombreamento. As sombras não foram determinantes importantes na escolha de locais para pastejo e o uso de sombras pelos animais foi praticamente nulo. O cocho de sal não foi eficiente para atrair o gado para áreas subutilizadas. Não foi observado efeito do posicionamento do cocho em relação à aguada no consumo de sal. Os dados de altura da forragem sugerem que, com o avanço do período de ocupação, a escassez de forragem nas áreas preferidas fez com que os animais passassem a freqüentar mais as áreas preteridas. Portanto, foi mostrada uma distribuição temporal do uso da pastagem e por isso a estrutura das plantas das áreas preteridas pode ficar prejudicada se o tempo para que o animal visite estas áreas for grande o suficiente. A implicação prática destas observações é que, para se obter pastejo uniforme, devese evitar a existência de áreas “preferidas” e “preteridas” dentro de uma pastagem, reduzindo as distâncias da aguada e evitando cercar áreas com divergência de topografia e vegetação. As observações visuais de locais de pastejo não foram boa opção de coleta de dados. Um método de estimativa visual de altura e porcentagem de plantas daninhas em parcelas de 1 ha foi testado, e mostrou-se viável. / Cattle selective foraging behavior may cause overuse of some areas and low utilization of others, which is negative to the yield and sustainability of the grazing system. Cattle use of subunits in two pastures with heterogeneous topography and vegetation, in Londrina (PR), was evaluated through sward height monitoring (guinea grass - [i]Panicum maximum[/i]) and visual observations of cattle grazing locations. Animals were Nelore/Charolaise cross-bred heifers with at least ¾ Nelore. Multiple regressions were used to predict the use of subunits using stepwise selection method to select against the independent variables: horizontal and vertical distance from water, slope, weed percentage, tree shade number, forage plant part proportion and sward height. Weed effects on forage plant part proportion were evaluated. The grazing period had 60 days, from January through March 2005, and separated analysis were made for each 15 days period. Effects of salt trough on cattle use of subunits were evaluated. In each of the 15 days period, salt trough was moved from near water to a subunit far from water, and salt intake was measured. Pasture height patterns indicated cattle preference to areas that minimizes horizontal and vertical movements from water, and also areas which forage had higher leaf:stem proportion. Weed presence on a vegetation sample point decreased forage leaf:stem proportion, and when the weed had thorns, the leaf:stem proportion were even higher, suggesting underutilization near weeds or effect of weed shade on forage stem accumulation. Tree shades were not an important factor influencing cattle use of pasture sites, and use of shades by heifers was almost null. Salt trough was not efficient to lure cattle to underutilized areas, and there was no evident effect of salt location on it’s consumption. Pasture sward height reduction was higher in sites close to water at the beginning of grazing period but, at the end of the grazing period, the horizontal distance from water did not predict sward height reduction at one pasture, and on the other pasture, sward height reduction was higher in areas far from water. Sward height data suggests that, along the grazing period, forage became scarce on preferred sites and forced animals to use previously rejected sites. Hence, a temporal distribution of pasture utilization was showed, and forage on rejected areas may get steamy if the time an animal takes to visit these areas is large enough. Practical implications are that, to overcome uneven grazing problems, managers have to avoid presence of “preferred” or “rejected” areas inside a pasture, by reducing distances from water, and enclosing areas of uniform topography and vegetation. Visual observations were not satisfactory as dependent variable to predict cattle use of 1 hectare subunits, due to high variation on cattle location between observations dates. A satisfactory visual estimation method was tested to estimate weed height and percentage on 1 hectare plots.