Agronomic and microclimatic responses inside exclosure cages and their impacts on forage accumulation estimate on pastures under continuous stocking

O método de gaiolas de exclusão é o mais utilizado para estimar o acúmulo de forragem (AF) em experimentos de pastejo sob lotação contínua. Entretanto, diferenças entre dentro e fora das gaiolas nas características morfofisiológicas, morfogênicas e microclimáticas, além da condição do dossel no momento da exclusão do pastejo e a duração do período de exclusão, podem afetar a exatidão do método em estimar o AF. O objetivo deste estudo foi descrever e explicar como a exclusão do pastejo durante 14, 21 e 28 dias por meio do uso de gaiolas afeta as características estruturais e morfogênicas, a assimilação de carbono e o microclima do capim Mulato II (Brachiaria brizantha × B. decumbens × B. ruziziensis) em dosséis mantidos a 20 e 30 cm de altura sob lotação contínua e quais suas implicações na estimativa do AF. A exclusão do pastejo afetou a taxa de alongamento de folhas (TALF), que foi o determinante dos maiores valores de taxa de crescimento de folhas (TCF), do comprimento final da folha e do índice de área foliar (IAF) dentro das gaiolas em comparação ao pasto (fora das gaiolas). Com maior IAF, a interceptação de luz e a fotossíntese estimada do dossel também foram maiores dentro das gaiolas. Como consequência dos maiores valores de TCF e fotossíntese do dossel, a taxa de acúmulo líquido dentro das gaiolas foi maior que fora delas, resultando em acúmulos superestimados. Além disso, a exclusão do pastejo também afetou a proporção de folhas, massa de folha e de colmos, o peso médio de perfilhos, a taxa de alongamento de colmo e o comprimento médio de colmos, que foram todos maiores nos períodos de exclusão mais longos. O padrão oposto foi observado para a proporção de material morto. Diferenças na arquitetura do dossel dentro da gaiola previamente citadas não afetaram a temperatura e umidade relativa do ar. A estrutura da gaiola reduziu em 4,4% a velocidade média do vento (U média) e em 5% a radiação solar global (Rg); entretanto houve variação na relação na Rg entre dentro e fora da gaiola ao longo de um dia de céu limpo. Os menores valores de Rg e U média resultaram em menor evapotranspiração no interior da gaiola e também reduziram o crescimento das plantas. O acúmulo total de forragem, a proporção de colmos, a massa de material morto, a densidade populacional de perfilhos, a fotossíntese foliar, a taxa de senescência de folhas, a duração de vida da folha e o número de folhas vivas por perfilho não foram afetados pelo período de exclusão. Estimativas inflacionadas de AF pelo método de gaiolas de exclusão aparentemente derivam das alterações morfofisiológicas no dossel protegido do pastejo (e.g., TALF, IAF e fotossíntese estimada do dossel). O AF seria ainda mais superestimado se a estrutura da gaiola não reduzisse a Rg e U média.Exclosure cages are the most commonly used technique to estimate forage accumulation (FA) on grazing experiments using continuous stocking method. However, differences in morphological, physiological, morphogenic, and microclimate responses between inside and outside of cages, the canopy condition at the time of grazing exclusion, and the exclusion period can affect the accuracy of the method in estimating FA. The aim of this study was to describe and explain how the exclusion of grazing for 14, 21, and 28 days using cages affects the structural and morphogenic characteristics, carbon assimilation, and microclimate on pastures of Mulato II brachiariagrass (Brachiaria brizantha × B. decumbens × B. ruziziensis) kept at 20 and 30 cm canopy height under continuous stocking and its implications in the FA estimate. Grazing exclusion affected leaf elongation rate (LER), which was the determinant of the greater leaf growth rate (LGR), expanded leaf length, and leaf area index (LAI) inside the cages compated to the grazed pasture. With greater LAI, light interception and estimated canopy photosynthesis were also greater inside the cages. As a consequence of the greater LGR and canopy photosynthesis, the forage accumulation rate inside the cages was greater than that of the pasture, resulting in overestimated FA. In addition, exclusion from grazing also affected leaf proportion, leaf and stem mass, average tiller weight, stem elongation rate, and mean stem length, that were greater in the longer exclosure periods. The opposite was recorded for dead material proportion. Differences in canopy architecture inside the cage did not affect air temperature and relative humidity. The cage structure reduced wind speed (WS) by 4.4% and global solar radiation (SR) by 5%; however, there was variation in SR between inside and outside the cage over a clear day. Smaller values of SR and WS resulted in less evapotranspiration inside the cage and also reduced plant growth. Total forage accumulation, stem proportion, dead material DM, tillers population density, leaf photosynthesis, leaf senescence rate, leaf lifespan, and the number of live leaves per tiller were not affected by the exclosure period. Overestimates of FA by the exclosure cage method derive from morphological and physiological changes in the ungrazed canopy, including LER, LAI, and canopy photosynthesis. Forage accumulation would be even more overestimated if SR and WS were not reduced by cage structure