Tecnologias agroecológicas para a integração vegetal e animal

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2017.O uso de silagem e de grãos de milho para a alimentação de bovinos é comum entre a maior parte dos produtores, e é um fator que afeta os custos econômicos e ambientais de todo o sistema de produção de leite e carne. Nesta tese nós buscamos a resposta para duas questões: 1) Quais as características da produção e do fornecimento de silagem nos estabelecimentos rurais no Oeste de Santa Catarina, Brasil?; 2) É possível e viável produzir silagem e grãos através do cultivo de milho em pastagens polifíticas perenes sem uso de agrotóxicos ou revolvimento do solo e sem degradar a pastagem? Para responder estas questões foram realizados três estudos: O primeiro estudo, teve como objetivo descrever os sistemas de produção e fornecimento da silagem praticados pelos produtores de leite no Oeste de Santa Catarina. Foram realizadas entrevistas e visitas a campo em 22 estabelecimentos de 11 municípios do Extremo Oeste Catarinense, com o objetivo de caracterizar o uso de silagem para a atividade leiteira no Oeste Catarinense. Esse estudo mostrou que a base para a produção de silagem é a cultura do milho em sistema de plantio direto (SPD), com uso de agrotóxicos, adubação química e sementes transgênicas, sem cobertura do solo, e em rotação invernal com aveia/azevém. A área média utilizada para a produção de silagem e milho grão representa 59% da área destinada para a atividade leiteira. A produção média de silagem é de 8,8 e 7,6 t ha ano-1 na safra e safrinha respectivamente. Tipicamente, a silagem é fornecida logo após as duas ordenhas, todos os dias do ano, numa quantidade de 6,06 ± 0,63 kg de MS vaca-1 (média ± Erro Padrão). A silagem é fornecida junto com uma quantidade média de 3,09 ±0,41 kg de MS vaca-1 de ração. As quantidades de silagem e ração são ofertadas sem base em critérios técnicos. O mesmo ocorre com o uso dos insumos nas lavouras. O segundo estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade de produção de silagem e grãos através de indicadores de produção, qualidade, custo financeiro e ambiental, em área com cultivo de milho em consórcio com pastagens polifíticas existentes. Para isso realizamos dois experimentos. No primeiro, avaliamos os efeitos de diferentes intensidades de corte da pastagem e adubação na produção de milho e pastagem; e estimamos a eficiência energética, a emissão de gases de efeito estufa e os custos variáveis. Comparamos dois procedimentos de corte da pastagem antes da semeadura do milho: roçada a 5 cm acima do solo, e a mesma roçada seguida por uma raspagem da pastagem rente ao solo (0 cm) em 15 cm de largura ao longo da linha de plantio. No segundo experimento, avaliamos as consequências na produtividade das pastagens entre os ciclos do milho, dos tratamentos energeticamente mais eficientes. Ambos experimentos foram realizados em pastagem manejada sob Pastoreio Racional Voisin. No primeiro experimento, a produção de biomassa para silagem (milho planta inteira + pastagem = 9,01 t ha-1 ano-1), e milho em grão (3,75 t ha-1 ano-1) foi maior com adubação química recomendada (AQ) que na adubação com cama de peru (CP) ou testemunha sem adubação (AZ) (p<0,01). Porém, a intensidade de emissão de gases de efeito estufa (iGEE) também foi a maior em AQ comparado com todas as outras adubações (p<0,05). A eficiência energética foi maior em CP, com 24,6 MJ produzidos para cada MJ gasto, seguido por AZ (16,8), a metade (MQ) de AQ (11,9) e AQ (10,2). O custo variável (R$ t-1) não diferiu entre os tratamentos. Não houve efeito da raspagem da pastagem nem de interação em nenhuma variável avaliada no primeiro experimento. No segundo experimento, houve menor produção de pastagem nos tratamentos com presença de milho, no segundo ano. O acamamento da resteva de milho nestes tratamentos diminuiu a produção início de cada período, mas não provocou degradação da pastagem, que apresentou produção idêntica nos meses seguintes. Houve aumento da concentração de MO no solo na profundidade de 0 a 0,10 m e diminuição na profundidade de 0,10 a 0,20 m, no segundo ano em relação ao primeiro ano. Conclui-se que o cultivo de milho sob plantio direto em pastagens perenes polifíticas viabiliza a produção de silagem e grãos, com diminuição dos impactos ambientais e produção satisfatória, sem degradar a pastagem, eliminando assim a necessidade de áreas adicionais para esta produção. A redução ou substituição da adubação química por orgânica diminui as externalidades ambientais e aumenta a eficiência energética. O terceiro estudo teve como o objetivo avaliar as alterações das condições do solo e da produção de fitomassa em pastagem formada por Panicum maximum e Cynodon spp., através do cultivo de leguminosas visando o cultivo posterior de milho, sem degradar a pastagem. Foram testados os tratamentos: Canavália, com Canavalia Ensiformis; Crotalária, com plantio de Crotalaria Juncea e, Testemunha, sem plantio de leguminosa. A produção de fitomassa aos 85 dias após o plantio diferiu entre os tratamentos, com 8,2, 6,1 e 3,7 t ha-1 nos tratamentos Canavália, Crotalária e Testemunha respectivamente. A produção de cálcio e fósforo foram maiores no tratamento Canavália, seguido pelo tratamento Crotalária, e menor no tratamento Testemunha. A produção de nitrogênio e magnésio foi maior nos tratamentos Canavália e Crotalária em comparação com a Testemunha. A macrofauna e a resistência a penetração do solo não foram afetadas pelos tratamentos. Conclui-se, com o conjunto da tese que a silagem tem grande importância na alimentação do gado na atividade leiteira, e contribui para sua produtividade. Sua produção, entretanto, deve e pode ser obtida com menores custos financeiros e ambientais, através do plantio direto do milho em áreas de pastagens perenes.Abstract : The use of silage and corn grains for animal feeding is common in most of the dairy and beef producing regions. However, conventional corn production generates large outsourced environmental and economic costs. In this thesis, we seek to answer two questions: 1) What are the characteristics of silage production and supply in rural farms in the West of the state of Santa Catarina, Brazil? 2) Is it possible and viable to produce silage and grains through corn cultivation in perennial mixed-sward pasture, without pesticide and without harming the production of both crops? In order to answer these questions, three studies were carried out. In the first study, interviews and field visits were carried out in 22 establishments and 11 municipalities in the region Far West of Santa Catarina - Brazil, with the aim of characterizing the production systems and the use of silage for dairy activity in the West of Santa Catarina. This study shows that the basis for silage production is corn with no-tillage system, with the use of agrochemicals, chemical fertilization and transgenic seeds, without soil cover, and crop rotation with Vicia sativa/Lolium sp. The average area used for production is 8.46 ha, representing 59% of the area destined for the dairy activity. The average production of silage is 8.8 and 7.6 t ha-1 year-1 in the first and in the second harvest respectively, without significant difference. Typically, the silage is supplied to dairy cows through the whole year, right after milking, in an average amount of 6.06 ± 0.63 (Standard Error) kg DM cow-1 day-1. The silage is supplied with an average amount 3.09 ± 0.41 kg DM cow-1 day-1 of feed. The amount of silage and feed are supplied without technical criteria. The same occurs with the use of agrochemicals products used in the crops. In the second study, we evaluated the viability of integrating silage and grain production by planting corn in mixed perennial pastures in two experiments. In the first, we evaluated the effects of different cutting intensities of pasture and fertilization on maize and pasture production; and we estimated energy efficiency, greenhouse gas emissions and variable costs. We compared two procedures to cut pasture before seeding maize: 5 cm above the ground, and the same cutting followed by a scraping of the pasture close to the ground (0 cm) in 15 cm width along the planting line. In the second experiment, we evaluated the consequences on pasture productivity among maize cycles, of the most energy efficient treatments. Both experiments were done in a pasture managed under Voisin?s rational grazing. In the first experiment, biomass production for silage (whole plant + pasture = 9.01 ha-1 year-1) and maize grain (3.75 t ha -1 year -1) was higher with chemical fertilization recommended (CF) than in organic fertilization with turkey bed (OF) or control with no fertilization (NF) (p <0.01). However, the greenhouse gas emission intensity (GHGi) was also higher in CF than in all other fertilizations (p