Influência da algaroba (Prosopis juliflora (SW.) DC.) sobre a disponibilidade e qualidade da forragem de capim-búfel (Cenchrus ciliaris) na região semi-árida brasileira

Orientador: Mário Takao InoueTese (doutorado) - Universidade Federal do ParanáÁrea de concentração: SilviculturaA região semi-árida brasileira é tradicionalmente explorada como área pastoril para criação de pequenos e grandes ruminantes e, ainda, como fonte de madeira para energia e outras finalidades diversas. A atividade pecuária desenvolvida nessa região apresenta baixa produtividade, caracterizada, principalmente, pela escassez e baixa qualidade das pastagens na época seca. Os produtores conscientes da necessidade de suprir essa deficiência nutricional tem, entre outras alternativas, realizado o plantio da algaroba (Prosopis juliflora (SW) DC), principalmente para produção de vagens, visando a suplementação alimentar dos animais. O objetivo desse estudo foi avaliar a influência da presença dessa leguminosa arbórea sobre a disponibilidade e qualidade da forragem em uma pastagem de capim-búfel (Cenchrus ciliaris L. var. Biloela), enfocando aspectos fisiológicos e nutricionais. As avaliações foram feitas em um sistema silvipastoril, com aproximadamente 15 anos de idade, durante os períodos seco e chuvoso, compreendidos entre os meses de agosto de 1997 e abril de 1998. O experimento foi instalado em blocos ao acaso, com 10 repetições e três tratamentos: dois pontos de amostragem (A e B) sob a copa das árvores e um terceiro ponto (e) distante 20 m de cada árvore selecionada, representando a pastagem em monocultivo. Sobre a pastagem de capim-búfel foram avaliadas as variáveis radiação fotossinteticamente ativa (RFA), fotossíntese líquida, eficiência fotossintética, temperatura do ar, temperatura das folhas e umidade relativa. Após o corte, foram determinados o rendimento de matéria seca total da parte aérea da gramínea, o teor de matéria seca da forragem, o conteúdo de clorofila a e b nas folhas, a área específica foliar, o valor nutritivo (proteína bruta, fibra e digestibilidade) e a composição mineral da forragem (N, P, K, Ca e Mg). No solo foram determinados o teores de umidade e a fertilidade. O sombreamento proporcionado pela árvores melhorou as condições microclimáticas sobre a pastagem, amenizando em média 1,5°C a temperatura do ar e em torno de 2,7°C a temperatura das folhas da gramínea e contribuiu para conservar melhor a umidade do solo. A presença da leguminosa arbórea na pastagem de capim-búfel favoreceu a fertilidade do solo, através do incremento dos teores de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo, além de reduzir o pH do solo. Sob condições de luminosidade reduzida, as folhas do capim-búfel apresentaram maior área específica foliar e maiores teores de clorofila a e b, em relação àquelas expostas diretamente ao sol. A gramínea sombreada compensou os mais baixos níveis de radiação (RFA) com uma maior eficiência fotossintética. A disponibilidade de matéria seca total do capim-búfel foi menor sob a copa das árvores, porém, a forragem produzida nessas condições de luminosidade reduzida apresentou melhor valor nutritivo. Devido a importância da algaroba (P. juliflora) para a região semi-árida, como árvore de múltiplo uso, e principalmente, em função dos aspectos benéficos resultantes da sua influência sobre o ambiente e a pastagem, o sistema silvipastoril envolvendo a associação dessa leguminosa arbórea com o capim-búfel (C. ciliaris) se mostrou potencialmente viável.The Brazilian semi-arid region is traditionally used as a pastoral area for raising small and big ruminants and, also, as a source of wood for energy and other various purposes. The livestock activity in this region shows low productivity levels and is mainly characterized by the shortage and low quality of the pastures in the dry period. Aware of the need of supplying this nutritional deficiency, some farmers, besides other alternatives, have grown mesquite (Prosopis juliflora (SW) DC) mainly for pod production as an additional food source for the animals. The objective of this study was to evaluate the influence of the presence of this legume forest tree species on the availability and quality of forage in a buffel grass (Cenchrus ciliaris L. var. Biloela) pasture, emphasizing ecophysiological and nutritional aspects. The evaluations were made in a silvopastoral system, approximately 15 years old, during the dry and raining periods, between August 1997 and April 1998. The experiment was run in a completely randomized block design with ten replications and three treatments: two sampling points (A and B) under the tree canopies and a third point (C) 20 m away from each selected tree, representing the monocropped pasture. The variables photosynthetically active radiation (PAR), net photosynthesis, photosynthetic efficiency, air temperature, leaf temperature and relative humidity were evaluated in the buffel grass pasture. After harvest, the following parameters were determined: total dry matter yield of the aboveground portion of the grass; dry matter content of the forage; leaf chlorophyll a and b contents; specific leaf area; nutritional value (crude protein, fiber and digestibility), and mineral composition of the forage (N, P, K, Ca and Mg). In the soil, moisture content and fertility were determined. Tree shading improved the microclimatic conditions for the pasture, reducing air and grass leaf temperature by 1.5°C and 2.7°C, respectively, thus contributing for the maintenance of soil moisture. The presence of the P. juliflora in the buffel grass pasture favored the soil fertility by increasing dry matter, nitrogen and phosphorus contents and decreasing soil pH. Under low light conditions, the buffel grass leaves showed larger specific leaf area and higher chlorophyll a and b contents compared to those directly exposed to the sun. The shaded grass compensated the lowest radiation levels (PAR) by means of a higher photosynthetic efficiency. The total dry matter availability of the buffel grass was reduced under the tree canopy. However, the forage produced under these low light conditions showed a better nutritional value. Due to the importance of mesquite for the Brazilian semiarid region as a multipurpose tree and, especially, the beneficial aspects resulting from its influence on the environment and pasture, the silvopastoral system involving the association of this tree with buffel grass showed to be potentially viable.RESUMO A região semi-árida brasileira é tradicionalmente explorada como área pastoril para criação de pequenos e grandes ruminantes e, ainda, como fonte de madeira para energia e outras finalidades diversas. A atividade pecuária desenvolvida nessa região apresenta baixa produtividade, caracterizada, principalmente, pela escassez e baixa qualidade das pastagens na época seca. Os produtores conscientes da necessidade de suprir essa deficiência nutricional tem, entre outras alternativas, realizado o plantio da algaroba (Prosopis juliflora (SW) DC), principalmente para produção de vagens, visando a suplementação alimentar dos animais. O objetivo desse estudo foi avaliar a influência da presença dessa leguminosa arbórea sobre a disponibilidade e qualidade da forragem em uma pastagem de capim-búfel (Cenchrus ciliaris L. var. Biloela), enfocando aspectos fisiológicos e nutricionais. As avaliações foram feitas em um sistema silvipastoril, com aproximadamente 15 anos de idade, durante os períodos seco e chuvoso, compreendidos entre os meses de agosto de 1997 e abril de 1998. O experimento foi instalado em blocos ao acaso, com 10 repetições e três tratamentos: dois pontos de amostragem (A e B) sob a copa das árvores e um terceiro ponto (C) distante 20 m de cada árvore selecionada, representando a pastagem em monocultivo. Sobre a pastagem de capim-búfel foram avaliadas as variáveis radiação fotossinteticamente ativa (RFA), fotossíntese líquida, eficiência fotossintética, temperatura do ar, temperatura das folhas e umidade relativa. Após o corte, foram determinados o rendimento de matéria seca total da parte aérea da gramínea, o teor de matéria seca da forragem, o conteúdo de clorofila a e b nas folhas, a área específica foliar, o valor nutritivo (proteína bruta, fibra e digestibilidade) e a composição mineral da forragem (N, P, K, Ca e Mg). No solo foram determinados o teores de umidade e a fertilidade. O sombreamento proporcionado pela árvores melhorou as condições microclimáticas sobre a pastagem, amenizando em média 1,5°C a temperatura do ar e em torno de 2,7°C a temperatura das folhas da gramínea e contribuiu para conservar melhor a umidade do solo. A presença da leguminosa arbórea na pastagem de capim-búfel favoreceu a fertilidade do solo, através do incremento dos teores de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo, além de reduzir o pH do solo. Sob condições de luminosidade reduzida, as folhas do capim-búfel apresentaram maior área específica foliar e maiores teores de clorofila a e b, em relação àquelas expostas diretamente ao sol. A gramínea sombreada compensou os mais baixos níveis de radiação (RFA) com uma maior eficiência fotossintética. A disponibilidade de matéria seca total do capim-búfel foi menor sob a copa das árvores, porém, a forragem produzida nessas condições de luminosidade reduzida apresentou melhor valor nutritivo. Devido a importância da algaroba (P. juliflora) para a região semi-árida, como árvore de múltiplo uso, e principalmente, em função dos aspectos benéficos resultantes da sua influência sobre o ambiente e a pastagem, o sistema silvipastoril envolvendo a associação dessa leguminosa arbórea com o capim-búfel (C. ciliaris) se mostrou potencialmente viável.ABSTRACT The Brazilian semi-arid region is traditionally used as a pastoral area for raising small and big ruminants and, also, as a source of wood for energy and other various purposes. The livestock activity in this region shows low productivity levels and is mainly characterized by the shortage and low quality of the pastures in the dry period. Aware of the need of supplying this nutritional deficiency, some farmers, besides other alternatives, have grown mesquite (Prosopis juliflora (SW) DC) mainly for pod production as an additional food source for the animals. The objective of this study was to evaluate the influence of the presence of this legume forest tree species on the availability and quality of forage in a buffel grass (Cenchrus eMails L. var. Biloela) pasture, emphasizing ecophysiological and nutritional aspects. The evaluations were made in a silvopastoral system, approximately 15 years old, during the dry and raining periods, between August 1997 and April 1998. The experiment was run in a completely randomized block design with ten replications and three treatments: two sampling points (A and B) under the tree canopies and a third point (C) 20 m away from each selected tree, representing the monocropped pasture. The variables photosynthetically active radiation (PAR), net photosynthesis, photosynthetic efficiency, air temperature, leaf temperature and relative humidity were evaluated in the buffel grass pasture. After harvest, the following parameters were determined: total dry matter yield of the aboveground portion of the grass; dry matter content of the forage; leaf chlorophyll a and b contents; specific leaf area; nutritional value (crude protein, fiber and digestibility), and mineral composition of the forage (N, P, K, Ca and Mg). In the soil, moisture content and fertility were determined. Tree shading improved the microclimatic conditions for the pasture, reducing air and grass leaf temperature by 1.5°C and 2.7°C, respectively, thus contributing for the maintenance of soil moisture. The presence of the P. juliflora in the buffel grass pasture favored the soil fertility by increasing dry matter, nitrogen and phosphorus contents and decreasing soil pH. Under low light conditions, the buffel grass leaves showed larger specific leaf area and higher chlorophyll a and b contents compared to those directly exposed to the sun. The shaded grass compensated the lowest radiation levels (PAR) by means of a higher photosynthetic efficiency. The total dry matter availability of the buffel grass was reduced under the tree canopy. However, the forage produced under these low light conditions showed a better nutritional value. Due to the importance of mesquite for the Brazilian semiarid region as a multipurpose tree and, especially, the beneficial aspects resulting from its influence on the environment and pasture, the silvopastoral system involving the association of this tree with buffel grass showed to be potentially viable