Cycling and balance of nutrients in an integrated system of agricultural and livestock production with sheep

Os sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) surgem no cenário atual como alternativa sustentável de produção de alimentos (carne e grãos) em relação aos atuais modelos de produção agrícola. Embora a adoção deste modelo de produção represente um avanço na estabilidade e sustentabilidade dos agroecossistemas, ainda existem lacunas de conhecimento sobre o efeito de diferentes manejos da pastagem e das culturas de grãos sobre os atributos químicos do solo, biomassa radicular das plantas e ciclagem de nutrientes. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a dinâmica dos nutrientes no solo em SIPA com ovinos manejados em diferentes métodos de pastoreio e intensidades de pastejo no inverno em sucessão e rotação de culturas de soja e milho no verão. Assim, foram realizados cinco estudos, utilizando um experimento de longa duração que avalia dois métodos de pastoreio (contínuo e rotativo) e duas intensidades de pastejo (moderada e baixa), durante o período hibernal em pastagem de azevém. No verão, a área foi subdividida em dois sistemas de cultivos: monocultura (soja/soja) e rotação (soja/milho). O primeiro estudo avaliou a influência dos métodos de pastoreio, intensidade de pastejo e sistema de cultivo sobre os atributos químicos do solo. Nesse estudo, os sistemas de cultivo não afetaram os indicadores de acidez do solo (pH e saturação por bases e por alumínio) e os teores de cálcio, magnésio e potássio no solo O segundo estudo avaliou a produção de biomassa de raízes de azevém, soja e milho em função da influência das intensidades de pastejo e sistemas de cultivo, sob pastoreio contínuo. Os resultados mostraram que a produção de biomassa das raízes de azevém, soja e milho no perfil do solo não foi afetada pelas intensidades de pastejo e sistemas de cultivo. O terceiro estudo investigou o impacto das intensidades de pastejo, sistemas de cultivo e época de amostragem dos estercos na ciclagem de fósforo e potássio do esterco dos ovinos. Nesse estudo, a dinâmica de decomposição e liberação fósforo e potássio dos estercos de ovinos não foi influenciada pela intensidade de pastejo animal. O quarto estudo, avaliou a dinâmica de decomposição e liberação de nutrientes dos resíduos vegetais em função da intensidade de pastejo e sistemas de cultivo. As maiores quantidades de fósforo e potássio são liberadas até trinta dias após a deposição dos resíduos na superfície do solo. O quinto estudo englobou todos os estudos anteriores e abordou o balanço de fósforo e potássio no solo influenciado pela intensidade de pastejo e sistema de cultivo sob pastoreio contínuo. O balanço do fósforo no solo indicou saldo positivo apenas na intensidade de pastejo baixa com rotação de culturas no verão, enquanto o balanço de potássio no solo evidenciou-se positivo para todos os tratamentos, sendo reflexo da maior ciclagem desse elemento pelos resíduos depositados na superfície do solo.The integrated crop-livestock system (ILCS) appear in the current scenario as a sustainable alternative of food production (meat and grains) in relation to the current models of agricultural production. Although the adoption of this production model represents an advance in the stability and sustainability of agroecosystems, there are still gaps in knowledge about the effect of different management of grazing and grain crops on soil chemical attributes, plant biomass and nutrient cycling. In this context, the objective of this research was to evaluate the nutrient dynamics in the soil in ILCS with sheep managed in different grazing methods and grazing intensities in winter in succession and rotation of soybean and corn crops in the summer. Thus, five studies were carried out using a longterm experiment evaluating two methods of grazing (continuous and rotating) and two grazing intensities (moderate and low) during the winter period in ryegrass pasture. In the summer, the area was subdivided into two cropping systems: monoculture (soybean / soybean) and rotation (soybean / corn). The first study evaluated the influence of grazing methods, grazing intensity and cropping system on soil chemical attributes. In this study, the cropping systems did not affect the soil acidity indexes (pH and saturation by bases and by aluminum) and the levels of calcium, magnesium and potassium in the soil. The second study evaluated the biomass production of ryegrass, soybean and corn roots as a function of the influence of grazing intensities and cropping systems, under continuous grazing The results showed that the biomass production of ryegrass and maize roots in the soil profile was not affected by grazing intensities and cropping systems. The third study investigated the impact of grazing intensities, cropping systems and sampling time of manure on the phosphorus and potassium cycling of sheep manure. In this study, the dynamics of phosphorus and potassium decomposition and release of sheep manures were not influenced by the intensity of animal grazing. The fourth study evaluated the dynamics of nutrient decomposition and release of plant residues as a function of grazing intensity and cropping systems. The highest amounts of phosphorus and potassium are released thirty days after the deposition of the residues on the soil surface. The fifth study encompassed all previous studies and addressed soil phosphorus and potassium balance influenced by grazing intensity and cropping system under continuous grazing. The phosphorus balance in the soil indicated a positive balance only in the low grazing intensity with crop rotation in the summer, while the potassium balance in the soil was positive for all treatments, being a reflection of the greater cycling of this element by the residues deposited on the surface from soil