RESUMO Este estudo baseia-se no princípio de que índices de vegetação (IVs), derivados do modelo de cores RGB obtidos de imagens digitais, podem ser usados para caracterizar assinaturas espectrais e classificar pastos de Brachiaria brizantha cv. Xaraés segundo o status de nitrogênio (N). A partir de dados colorimétricos obtidos de imagens de lâminas foliares adquiridas em campo, três redes neurais artificiais foram avaliadas quanto ao desempenho na classificação do status N: Feedforward Backpropagation (FFBP), Cascade Forward Backpropagation (CFBP) e função de Base Radial (RBFNN). Quatro taxa s de fertilização nitrogenada foram aplicadas para gerar contrastes no teor de N nos tecidos das plantas. As folhas mais jovens completamente expandidas de 60 perfilhos foram destacadas das plantas a cada ciclo de rebrotação de 28 dias, sendo as imagens das folhas e teor de N foliar determinados. As amostras foram classificadas em deficientes (> 17 g N kg-1 de matéria seca (MS)), moderadamente deficientes (de 17,1 a 20,0 g N kg-1 MS) e suficiente (> 20,1 g N kg-1 MS). Os IVs foram selecionados pela análise de componentes principais e o desempenho das redes avaliados pela acurácia. As acurácias nas classificações obtidas pelas redes foram de 88%, 86% e 79% para FFBP, CFBP e RBFNN, respectivamente, indicando que as assinaturas espectrais podem ser determinadas a partir de imagens adquiridas em campo. Assim, o método proposto pode ser utilizado para desenvolver um software de monitoramento do status de N em tempo real, fornecendo uma ferramenta rápida e econômica para definir o momento e quantidade de fertilizantes nitrogenados, conforme demanda da pastagem.

ABSTRACT This study is based on the principle that vegetation indexes (VIs), derived from the RGB color model obtained from digital images, can be used to characterize spectral signatures and classify Brachiaria brizantha cv. Xaraés according to nitrogen status (N). From colorimetric data obtained from leaf blade images acquired in the field, three artificial neural networks were evaluated according to the performance in the classification of N status: Feedforward Backpropagation (FFBP), Cascade Forward Backpropagation (CFBP) and Radial Base function (RBFNN). Four N fertilization rates were applied to generate contrasting N contents in the plants. The youngest completely expanded leaves from 60 tillers were detached at each regrowth cycle of 28 days, thus their images and leaf N content were obtained. Samples were then classified as deficient (>17 g N kg-1 leaf dry matter (DM), moderately deficient (from 17.1 to 20.0 g N kg-1 DM), and sufficient (> 20.1 g N kg-1 DM). The VIs were selected by principal component analysis and the performance of the networks evaluated by the accuracy. The accuracy in classification obtained by the networks were 88%, 86% and 79% for FFBP, CFBP and RBFNN, respectively, indicating that the spectral signatures can be determined from images acquired in the field. So, the proposed method could be used to develop a software that aims to monitor the status of N in real time, providing a fast and inexpensive tool for defining the time and the amount of N fertilizer, according to the pasture demand.

RESUMO A amplitude crítica na concentração foliar de nitrogênio (NFoliar) pode ser utilizada para monitorar o status de N das plantas, sendo ferramenta essencial para definir protocolos de fertilização estratégica, onde o período e quantidades de fertilizantes são aplicados de acordo com a demanda da pastagem. Foram avaliados parâmetros de produtividade e dois métodos para determinação da suficiência em N - (i) o índice de nutrição nitrogenada (INN) e (ii) o índice normalizado de suficiência em N (INS) - em Brachiaria híbrida Mavuno (Brachiaria spp. Syn. Urochloa spp.) ao longo dos ciclos de rebrotação da primeira estação de crescimento após a semeadura (fase de estabelecimento). Os objetivos do estudo foram estimar amplitude crítica do NFoliar para o capim Mavuno através de seus parâmetros de produtividade, considerando a amostragem da folha mais jovem completamente expandida como referência. Os níveis de fertilização adotados foram: 0 (N0), 15 (N15), 30 (N30) e 45 (N45) kg ha-1 de N, e foram aplicados após cada corte. O medidor de clorofila portátil Falker ClorofiLOG® CFL1030 foi utilizado para obter o Índice de Clorofila Falker (ICF), e os resultados foram utilizados para calcular o INS. Análises de regressão, tomando por base cada ciclo de rebrotação, proveram os parâmetros para estimar de amplitude crítica do NFoliar e os níveis de fertilização requeridos para atingir o máximo acúmulo de forragem (FAc). A densidade populacional de perfilhos foi a principal resposta que contribuiu para aumentos em massa de folhas e colmos, índice de área foliar e FAc com aumentos nos níveis de fertilização. O índice ICF e o método NSI não foram capazes de detectar diferenças em NFoliar, mas o NNI foi considerado adequado para detecção do status de N. A amplitude crítica do NFoliar variou de 2,75 a 3,07%, e pode ser indicada para monitorar o status de N da pastagem. O protocolo de fertilização estratégica sugerido para a estação de crescimento sucessiva ao estabelecimento da pastagem corresponde à aplicação de 42,0 a 46,7 kg ha-1 de N no primeiro ciclo de rebrotação, 27,0 a 32,5 kg ha-1 de N durante os dois ciclos subsequentes, mas para ciclos de rebrotação do final da estação de crescimento (abril a maio) apenas 22,2 a 24,7 kg ha-1 de N seriam suficientes para sustentar o máximo acúmulo de forragem.

ABSTRACT The critical range of leaf nitrogen (%NLeaf) concentration can be used to monitor the plant’s nitrogen (N) status, being an essential tool to define strategic fertilization protocols, where the time and amounts of fertilizers are applied according to pasture’s demand. The productivity parameters and two methods to determine N sufficiency - (i) the N nutrition index (NNI) and (ii) the normalized N sufficiency index (NSI) - were evaluated in Brachiaria hybrid Mavuno (Brachiaria spp. Syn. Urochloa spp.) along the regrowth cycles of the first growth season after seeding (establishment phase). The aims of the study were to estimate the critical %NLeaf for Mavuno grass pastures through productivity parameters, considering the sampling of the youngest expanded leaf as reference. Fertilization rates were defined as follow: no-nitrogen (N0), 15 (N15), 30 (N30) and 45 (N45) kg ha-1 of N and were applied after each cutting. The Falker chlorophyll index (FCI) was obtained from a portable chlorophyll meter Falker ClorofiLOG® CFL1030, and results were used to calculate the NSI. The regression analysis, on a regrowth cycle basis, provided the parameters to estimate the critical range of %NLeaf and the fertilization rates to attain the maximum forage accumulation. Population density of tiller was the main response contributing to increasing leaf and stem mass, leaf area index and forage accumulation as N fertilization increased. The FCI and NSI were unable to capture differences in %NLeaf, but NNI was a suitable tool to detect N status in Mavuno grass. The critical %NLeaf range varied from 2.75 to 3.07% and may be indicated to monitor pasture’s N status. The strategic N fertilization protocol suggested for the growth season after seeding is to apply 42.0 to 46.7 kg ha-1 of N at the first regrowth, 27.0 to 32.5 kg ha-1 of N during the two following regrowth cycles, whereas at the end of the season (April to May regrowth) only 22.2 to 24.7 kg ha-1 of N would be enough to sustain a maximum growth.

RESUMO Sistemas de visão computacional baseados no processamento de imagens digitais têm sido propostos como ferramentas alternativas aos métodos tradicionais de estimativa de área foliar, substituindo etapas mais demoradas e medições manuais. No entanto, muitas aplicações disponíveis ainda se baseiam na determinação manual das dimensões foliares ou requerem intervenções excessivas do usuário para obter resultados. O USPLeaf foi planejado para processar imagens de amostras de folhas individuais ou múltiplas e determinar automaticamente a área foliar sem intervenção do usuário. A acurácia nas medidas da área foliar do software foi comparada com os resultados obtidos pelo método padrão, utilizando planímetro eletrônico (LI-3100). As espécies vegetais capim Mavuno (MAV, híbrido de Urochloa) e Macrotyloma axillare (MAC) foram escolhidas por possuírem diferentes formatos do limbo foliar. O dispositivo de captura de imagem utilizado foi a câmera de um smartphone. Quando utilizado uma figura padrão (quadrado em papel preto) de 9 cm², o LI-3100 e o USPLeaf obtiveram elevada acurácia e precisão, com área média de 8,90 e 9,00 cm² e desvio padrão de 0,17% e 0,00%, respectivamente. A taxa relativa de erro para as espécies variou de -6,37 a 2,25%. A análise de regressão indicou que o software foi uma ferramenta precisa na estimativa da área foliar (R² = 0,983 para MAV e 0,977 para MAC), mas apontou que amostras inferiores a 25 cm² para gramíneas e 15 cm² para leguminosas devem ser evitadas. O software pode ser usado como ferramenta automatizada na análise imagens visando a determinação da área foliar.

ABSTRACT Computer vision systems based on digital image processing have been proposed as alternative tools to traditional methods to estimate leaf area, replacing the most time-consuming steps and laboring manual measurements. However, many of the available applications are still based on manual determination of leaf dimensions or require excessive and laborious user interventions before providing results. USPLeaf was designed to process images containing single or multiple leaves, and automatically determine the leaf area without user intervention. The accuracy for leaf area measurements of the software was compared to the results obtained by the standard method, an electronic planimeter (LI-3100). The vegetal species, Mavuno grass (MAV, Urochloa hybrid) and Macrotyloma axillare (MAC), were chosen because they are characterized by different leaf shapes. A smartphone camera was used as image capture device. When using a standard black paper square of 9 cm², both LI-3100 and USPLeaf provided accurate and precise results, with an estimated average area of 8.90 and 9.00 cm² and a standard deviation of 0.17% and 0.00%, respectively. The relative error rate for the vegetal species varied from -6.37 to 2.25%. The regression analysis indicated that the software was a precise tool to estimate leaf area (R²=0.983 for MAV and 0.977 for MAC), but it also revealed that samples inferior to 25 cm² for grasses and 15 cm² for legume species should be avoided. The software can be used as an automated tool in image processing aiming to determine leaf area from digital images.

RESUMO A composição morfológica e atributos da população de plantas foram avaliados nas épocas de final de primavera, verão e outono, com o objetivo de compreender os mecanismos de adaptação da Brachiaria decumbens cv. Basilisk em resposta a doses de calcário (C0.0, sem calagem; C0.7, aplicação de calcário equivalente a 0.7 ton ha-1; e C1.0, aplicação de calcário equivalente a 1.0 ton ha-1), e submetida a cortes severos ou lenientes (resíduo de 40% e 60% da altura pré-corte, respectivamente). Aumento nas doses de calcário não resultou em acréscimos em massa de forragem (MF), índice de área foliar (IAF) e proporção de folhas (%F) na condição pré-corte. Entretanto, menor proporção de material morto foi observada em C0.7. A adoção de cortes severos (R40%) em dosséis submetidos aos tratamentos C0.0 e C0.7, resulta em menor MF e maior período de rebrotação no verão, mas favoreceu a manutenção de maior %F nas épocas de final de primavera e verão. A Brachiaria decumbens cv. Basilisk possui habilidade de modificar a arquitetura da parte aérea ao longo da estação de crescimento, apontando para a necessidade de adoção de menores alturas pré-corte no outono. A ausência de calagem conduz a redução drástica na saturação por bases e nos teores de K, Ca e Mg do solo. A aplicação anual de 0.7 ton.ha-1 de calcário é a dose mínima recomendada para pastos de B. decumbens.

ABSTRACT Changes in morphological composition and in the plant population were evaluated during late spring, summer and autumn, in swards of Brachiaria decumbens cv. Basilisk in response to liming (C0.0, without liming; C0.7, limestone amount equivalent to 0.7 ton ha-1; and C1.0, limestone amount equivalent to 1.0 ton ha-1), which were subjected to severe or lenient cutting (40 or 60% of the pre-cutting height, respectively). Increased limestone doses did not result in higher herbage mass (HM), leaf area index (LAI) or proportion of leaves (%L) in the pre-harvest. However, lower proportion of dead material was registered in C0.7 treatment. The treatments C0.0 e C0.7 had higher %L during late spring and summer when associated to severe cutting regimes (R40%), although they reached the pre-harvest condition with lower HM and longer regrowth periods compared to lenient cuttings. The Brachiaria decumbens cv. Basilisk modifies its shoot architecture during the growth season, indicating that lower pre-harvest heights are required during autumn. The absence of liming led to a sharp decreasing of base saturation and levels of K, Ca and Mg in the soil. The minimum annual amount of limestone required for B. decumbens correspond to 0.7 ton ha-1.

RESUMO O controle da acidez do solo por meio de calagem, aliado à adoção de manejo correto, são fatores essenciais para a manutenção da produtividade de pastagens. Avaliaram-se, ao longo da rebrotação, no final da primavera e verão, as características morfogênicas e estruturais da Urochloa decumbens cv. Basilisk, em dosséis que receberam (0,7 t ha-1 e 1,0 t ha-1) ou não calagem, submetidos a cortes severos ou lenientes (resíduo correspondente a 40 % ou 60 % da altura pré-corte, respectivamente). Os tratamentos foram distribuídos em arranjo fatorial 3 x 2, em delineamento de blocos completos casualizados, com 3 repetições (parcelas de 80 m2). O aumento nas doses de calcário não resulta em maior massa de forragem, densidade populacional de perfilhos ou recuperação mais rápida do dossel. O peso médio de perfilhos diminui, enquanto a duração da rebrotação aumenta linearmente, com aumentos nas doses de calcário, particularmente no final da primavera. Aumentos nas taxas de alongamento de colmos e senescência de folhas e diminuição nas taxas de alongamento de folhas ocorrem a partir do 15º dia de rebrotação, independentemente da quantidade de calcário ou severidade de corte. Severidades de corte variando de 40 % a 60 % da altura pré-corte mostraram-se dentro dos limites de tolerância à desfolhação em U. decumbens. As doses de calcário adotadas tiveram apenas impactos marginais nas características morfogenênicas de U. decumbens.

ABSTRACT The control of soil acidity through liming and the adoption of adequate management are essential to the maintenance of pastures productivity. The morphogenetic and structural characteristics of Urochloa decumbens cv. Basilisk, in canopies with (0.7 t ha-1 and 1.0 t ha-1) or without liming and subjected to severe or lenient cuttings (stubble corresponding to 40 % or 60 % of the pre-harvest height, respectively), were evaluated throughout regrowth, during late spring and summer. Treatments were distributed in a 3 x 2 factorial arrangement, in a completely randomized block design, with 3 replications (80 m2 plots). Increased liming rates do not result in benefits to the herbage mass, tiller population density or a faster canopy recovering. The average tiller weight decreases, while the duration of regrowth linearly increases, with increasing liming rates, particularly in late spring. Stem elongation and leaf senescence rates increase and leaf elongation rates decrease from the 15th day of regrowth, regardless of the liming rates or defoliation severities. Post-harvest heights ranging from 40 % to 60 % of the pre-harvest height showed to be within the tolerance limits to defoliation of U. decumbens. The liming rates adopted had only marginal impacts on the morphogenetic characteristics of U. decumbens.

A adubação nitrogenada atua na aceleração do aparecimento e mortalidade de perfilhos, alterando o perfil etário da população. Perfilhos de idades diferentes possuem capacidades distintas de resposta a fatores de meio e de manejo, caracterizadas por variação em suas respostas morfogênicas, o que interfere sobremaneira no acúmulo de forragem. Nesse sentido, as variáveis taxa de aparecimento e alongamento foliar e duração de vida das folhas foram utilizadas como descritores para identificar as classes de idade de perfilhos em pastos de capim-marandu, mantidos a 30cm por meio de lotação contínua e taxa de lotação variável, utilizando-se o procedimento multivariado de análise de agrupamentos (Cluster analysis). Foi utilizado o método da distância média, segundo as médias conjuntas dos caracteres avaliados e, com base nesses resultados, um dendograma foi construído. O agrupamento segundo as características morfogênicas taxa de aparecimento e alongamento foliar e duração de vida das folhas revelou variações significativas entre três faixas etárias: perfilhos jovens (0 a 60 dias), perfilhos maduros (60 a 120 dias) e perfilhos velhos (com mais de 120 dias). A discriminação das faixas etárias de acordo com a dose de nitrogênio seguiu o mesmo padrão de agrupamento, indicando valores de referência para futuros estudos mais detalhados acerca da ecofisiologia do capim-marandu.

Nitrogen fertilization augments tiller appearance and death, modifying the age profile of tiller population. Tillers from different age categories present distinct responses to environmental factors and management practices characterized by variation in their morphogenetic responses, which interfere in the dynamics of the herbage accumulation process. In that context, rates of leaf appearance and elongation and leaf lifespan were used as indicators to identify tiller age categories of continuously stocked marandu palisade grass managed at 30cm and subjected to nitrogen fertilization regimes using cluster analysis. Analysis was based on the average distance method using combined means of the response-variables studied, and the results used to build a dendogram to illustrate the arrangement of the resulting clusters. Three clusters were identified corresponding to the tiller age categories denominated young (tillers with age between 0 and 60 days), mature (between 60 and 120 days) and old (over 120 days). Discrimination of the tiller age categories according to nitrogen fertilization regime followed the same pattern of clustering. The fact demonstrates consistency and indicates the three age categories as reference for detailed studies regarding the ecophysiology of marandu palisade grass.

Nitrogen fertiliser accelerates plant growth and increases herbage utilisation efficiency in continuously stocked temperate grass swards, indicating greater herbage production and harvest efficiency. There is no similar evidence, however, for tropical pastures. In this study we evaluated the morphogenetic responses, the patterns of defoliation and the efficiency of herbage utilisation of continuously stocked marandu palisade grass (Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf. cv. Marandu) maintained at 30 cm by cattle and fertilised with nitrogen. Treatments corresponded to four measures of nitrogen application (0, 150, 300 and 450 kg ha–1), and were assigned to experimental units (1,200 m2 paddocks) according to a randomised complete block design, with four replications. There was a seasonal pattern of variation in the morphogenetic responses and in herbage utilisation efficiency (HUE) characterised by higher herbage growth rates and HUE during late spring and summer. Nitrogen fertilisation increased both leaf appearance and elongation rates (around 60 % between non-fertilised and swards fertilised with 450 kg ha–1, p < 0.05), requiring higher stocking rates (average of 1.6, 2.6, 2.9 and 3.1 Animal Unit (adult animal weighing 450 kg) ha–1 for 0, 150, 300 and 450 kg ha–1, respectively) to maintain the management target. Although the frequency of leaf defoliation increased (with no change in defoliation severity - 56.1 ± 1.88 %), the leaf lifespan decreased, resulting in a similar number of defoliations during the leaf lifespan (average of 0.91 ± 0.069). This resulted in increased HUE only for the 150 kg ha–1 treatment relative to non-fertilisation (37.5, 48.1, 44.0 and 44.5 ± 2.25 % for 0, 150, 300 and 450 kg ha–1 N, respectively), indicating that with nitrogen fertilisation rates above 150 kg ha–1, there are compensatory mechanisms related to morphogenetic responses that buffer changes in utilisation efficiency.

The objective of this experiment was to evaluate the structural characteristics of young, mature and old tillers on continuously stocked marandu palisade grass maintained at 30 cm and fertilized with nitrogen. Treatments corresponded to three nitrogen application rates (150, 300 and 450 kg/ha of N) plus control (no fertilization) and were assigned to experimental units (1,200-m² paddocks) according to a completely randomized block design, with four replications. Measurements were performed during fall/winter 2007 and summer 2008. During summer, young tillers showed longer leaves and shorter stems relative to old tillers. During fall/winter, young and old tillers showed shorter leaves, while mature and old tillers showed longer stems. Tiller age interfered with the number of leaves per tiller mainly through variations in the number of expanding and senescing leaves during both fall/winter and summer. The structural characteristics of individual tillers are affected by plant age, with nitrogen favouring the production of leaf tissue in young tillers during summer.

Knowledge regarding morphogenetic characteristics has contributed to the understanding of plant responses to variations in climatic conditions and management practices. However, the original framework has been developed for temperate grass species, and indicates no ontogenetic effect on the expression of morphogenetic traits. Similar information for tropical grass species is scarce, but not less important. This experiment aimed at evaluating the influence of tiller age on the morphogenetic characteristics of continuously stocked marandu palisadegrass swards maintained at 30 cm and fertilized with nitrogen (N). Treatments corresponded to three nitrogen application rates (150, 300 and 450 kg ha-¹ of N) plus the control (no fertilization) and were assigned to experimental units (1,200 m² paddocks) according to a complete randomized block design, with four replications. The following response variables were measured during autumn/winter (Jun. to Jul. 2007) and summer (Feb. to Mar. 2008): leaf appearance rate (LAR), leaf elongation rate (LER) and the age profile of the tiller population. In general, LAR and LER were higher on young (< 2 months old) relative to mature (2 to 4 months old) and old (> 4 months old) tillers during both autumn/winter and summer. During autumn/winter swards were mainly comprised of old tillers (> 4 months old), the opposite happening during summer, when they were mainly comprised of young tillers. Overall, there was no N effect within tiller age categories. Tiller age was an important factor interfering with the morphogenetic responses of marandu palisadegrass, indicating that there is an ontogenetic effect on plant morphogenesis that should be considered further in future studies of this nature

A aceleração do ritmo de crescimento das plantas por meio da adubação nitrogenada altera a velocidade dos processos fisiológicos, atuando sobre o crescimento e a senescência, podendo refletir-se em alterações importantes sobre a estrutura do dossel. Avaliou-se a estrutura do dossel forrageiro de pastos de capim-marandu (Brachiaria brizantha) mantidos a 30 cm de altura por meio de lotação contínua e submetidos a ritmos de crescimento contrastantes de janeiro de 2007 a abril de 2008. Os distintos ritmos de crescimento foram criados por meio da utilização de adubação nitrogenada, segundo os tratamentos: sem adubação (controle), 150, 300 e 450 kg ha-1 de N. A aceleração do ritmo de crescimento dos pastos resultou em aumentos de densidade volumétrica de folhas e de colmos, refletindo em maior IAF e densidade volumétrica total em pastos submetidos aos ritmos de crescimento mais acelerados (adubados com 300 e 450 kg ha-1 de N) relativamente àqueles submetidos a ritmos de crescimento mais lentos (pastos não adubados e/ou adubados com 150 kg ha-1 de N). Variações em densidade volumétrica do material morto estiveram associadas a flutuações estacionais das condições climáticas, e não foram influenciadas pelos ritmos de crescimento avaliados. Na época da seca (outono/inverno e início de primavera), os pastos submetidos aos ritmos de crescimento mais acelerados apresentaram maior proporção de folhas no horizonte superior do dossel. Por outro lado, a estrutura do dossel não variou entre os ritmos de crescimento nas épocas de maior disponibilidade de fatores de crescimento (final de primavera e verão), indicando que quando o controle do processo de pastejo é feito de maneira eficiente, mudanças em estrutura são função basicamente de variações estacionais em condições climáticas e estádio fenológico das plantas.

Acceleration of the growth rhythm of plants using nitrogen fertiliser alters the rates of physiological processes like growth and senescence and may cause significant changes in sward structure, interfering with plant and animal responses. The objective of this experiment was to evaluate sward structure of marandu palisadegrass (Brachiaria brizantha) maintained at 30 cm under continuous stocking and subjected to contrasting rhythms of growth from January 2007 to April 2008. These were generated using or not nitrogen fertiliser, and comprised four experimental treatments as follows: control (non-fertilised), 150, 300 and 450 kg ha-1 of N. Acceleration of the growth rhythm of plants was associated with increases in leaf and stem bulk density, and resulted in larger LAI and total bulk density on swards subjected to faster (fertilised with 300 and 450 kg ha-1 of N) than those subjected to slower rhythms of growth (non-fertilised or fertilised with 150 kg ha-1 of N). Variations in dead material bulk density were associated with seasonal variations in climatic conditions, and were not influenced by growth rhythms. During autumn/winter and early spring (dry period of the year) swards subjected to faster, relative to those subjected to slower rhythms of growth, had larger proportion of leaves on the top horizons. On the other hand, sward structure did not vary among rhythms of growth at times of the year when there was no limitation in the availability of climatic growth factors (late spring and summer), indicating that when control of the grazing process is efficient, changes in sward structure are basically a function of seasonal variations in climatic growth conditions and phenological state of plants.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a sobrevivência e a estabilidade da população de perfilhos em pastos de capim-marandu (Brachiaria brizantha) submetidos à lotação contínua e à adubação nitrogenada. Os tratamentos corresponderam a três doses de nitrogênio (150, 300 e 450 kg ha-1) mais o controle (sem adubação), e as unidades experimentais (piquetes de 1.200 m²) foram dispostas segundo um delineamento de blocos completos ao acaso, com quatro repetições. Foram avaliados mensalmente as taxas de sobrevivência, o balanço entre morte e aparecimento de perfilhos entre morte e aparecimento de perfilhos e o índice de estabilidade da população de perfilhos, de janeiro de 2007 a abril de 2008, em cinco épocas. A taxa de sobrevivência, o balanço entre morte e aparecimento e o índice de estabilidade da população de perfilhos variaram com as épocas do ano. Pastos que receberam 450 kg ha-1 de N apresentaram as menores taxas de sobrevivência no verão, contudo, mantiveram a estabilidade da população. Maiores doses de N possibilitam alcançar balanço positivo entre aparecimento e morte de perfilhos mais rapidamente no fim da primavera. O nitrogênio favorece a renovação de plantas e mantém a estabilidade da população de perfillhos desde que fatores como temperatura e precipitação não sejam limitantes.

The objective of this work was to evaluate the survival and stability of tiller population on marandu palisade grass (Brachiaria brizantha) swards subjected to continuous stocking and to fertilization with nitrogen. Treatments corresponded to three nitrogen doses (150, 300 and 450 kg ha-1) plus control (no fertilization), and the experimental units (1,200-m² paddocks) were placed according to a randomized complete block design, with four replicates. Survival rates, balance between tiller death and appearance and tiller population stability indexes were evaluated monthly from January 2007 to April 2008, in five seasons. Survival rates, balance between tiller death and appearance and the tiller population stability indexes varied according to the season. Swards fertilized with 450 kg ha-1 of N showed the lowest tiller survival rates during summers, but maintained population stability. Higher rates of N allow plants to achieve a faster positive balance between tiller death and appearance in late spring. Nitrogen favors plant turnover and keeps population stability as long as factors such as temperature and rainfall are not limiting.

O conceito de alvo de manejo tem sido utilizado recentemente para caracterizar estratégias de manejo do pastejo, mas sua eficiência em permitir controle e monitoramento da estrutura do dossel forrageiro questionada desde que corresponde a uma única característica estrutural, geralmente a altura do pasto. O objetivo deste experimento foi avaliar a estrutura do dossel forrageiro e seus padrões de variação ao longo do ano em pastos de capim-marandu mantidos a 30 cm sob lotação contínua e submetidos a ritmos de crescimento contrastantes de Janeiro 2007 a Abril de 2008. Os tratamentos corresponderam a três doses de aplicação de nitrogênio (150, 300 e 450 kg ha-1 de N) mais o controle (sem adubação), e foram alocados às unidades experimentais segundo um delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliadas massa de forragem, composição morfológica, índice de área foliar (IAF), ângulo da folhagem e interceptação luminosa dos pastos. O aumento das doses de aplicação de nitrogênio resultou em maior massa de forragem, proporção de folhas e colmos, e menor proporção de material morto. Estas modificações foram coerentes com o aumento registrado em IAF e a redução em ângulo da folhagem, embora não tenham resultado em variação na interceptação luminosa dos pastos. Apesar da grande amplitude das doses de nitrogênio avaliadas, houve um padrão comum de variação na estrutura dos pastos. No geral, as mudanças nas características estruturais dos pastos geradas pela amplitude de ritmos de crescimento avaliados foram pequenas, indicando que a altura do dossel correspondeu a uma forma eficiente de monitorar e controlar o processo de pastejo e a estrutura do dossel forrageiro.

The concept of sward target has been used recently to characterise grazing management practices, but its efficiency to monitor and control sward structure questioned since it corresponds to a single sward structural feature, usually sward surface height. The objective of this experiment was to evaluate sward structure and its patterns of variation throughout the year on continuously stocked marandu palisadegrass swards maintained at 30 cm and subjected to contrasting rhythms of growth from January 2007 to April 2008. Treatments corresponded to three nitrogen application rates (150, 300 and 450 kg ha-1 of N) plus the control (no N fertilisation), and were allocated to experimental units according to a complete randomised block design, with four replications. Sward herbage mass, morphological composition, leaf area index (LAI), foliage angle and light interception were evaluated. The increase in nitrogen application rates resulted in increased sward herbage mass, proportion of leaf and stem, and reduction in the proportion of dead material. These modifications were in line with the increase in LAI and reduction in foliage angle, although they did not modify sward light interception. Despite the wide range of nitrogen application rates used, there was a common pattern of variation in sward structure. Overall, changes in sward structural characteristics generated by the range of growth rhythms studied were small, indicating that sward height corresponded to an efficient way to monitor and control the grazing process and sward structure, and can be used to define targets of grazing management.

O capim-elefante é utilizado, na sua grande maioria, em sistemas convencionais de produção animal. O objetivo deste trabalho foi comparar o valor nutritivo do capim-elefante em sistemas de manejo agroecológico e convencional, quanto a proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS). Foram usados quatro piquetes, com 0,12ha cada um. No sistema convencional, o capim-elefante foi estabelecido singularmente. No sistema agroecológico, o plantio foi feito em linhas afastadas de 3m. Nas entrelinhas, estabeleceu-se a aveia e o azevém no período hibernal, enquanto que no período estival permitiu-se o desenvolvimento de espécies espontâneas. A adubação foi feita com fertilizantes orgânicos (150kg ha-1 de N). No sistema agroecológico, foram conduzidos sete pastejos, de 24/04/2004 a 05/05/2005. Na pastagem convencional, usou-se a mesma quantidade de N (uréia), sendo conduzidos quatro ciclos de pastejo, de 06/10/2004 a 05/05/2005. Para ambos os sistemas foram utilizadas vacas da raça Holandês, recebendo complementação alimentar de 3,5kg dia-1 de concentrado com 20% de proteína bruta, constituindo-se nos animais experimentais. Nas avaliações, considerou-se a massa de forragem inicial com base na matéria seca (MS), os componentes botânicos da pastagem e estruturais do capim-elefante. As análises de qualidade foram feitas em amostras de pastejo simulado. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com dois tratamentos, convencional e agroecológico, duas repetições (piquetes) e em parcelas incompletas subdivididas no tempo (pastejos). Houve interação (P<0,05) entre tratamentos e pastejos em todas as variáveis. Na pastagem agroecológica, o modelo que melhor se ajustou foi o cúbico para todas as variáveis, em função do tempo de pastejo. Na pastagem convencional, a PB e a DIVMS ajustaram-se melhor ao modelo linear, com taxa positiva de crescimento, sendo observado comportamento inverso para FDN, com o decorrer dos pastejos. Tanto na pastagem convencional quanto na agroecológica encontraram-se associações negativas entre lâmina foliar do capim-elefante com PB e DIVMS e positiva com FDN. Ambos os sistemas apresentaram teores qualitativos elevados das pastagens, considerando-se a adubação, o manejo e o tempo de utilização.

The elephantgrass (EG) used as grazing is primarily based on the conventional systems. The objective of this research was to evaluate the pasture quality in crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF) and dry matter in vitro digestibility (DMIVD), comparing distinct forage systems (agroecologic and conventional). Four paddocks, each one with 0.12ha, were used in the evaluation. In the conventional pasture, the EG was established in singular form. In agroecologic the EG plantation was in lines with a distance of 3m between lines. The mixture of oat and ryegrass in the cool-season, while spontaneous species in the warm-season have been done in the space between the lines. The fertilization was done with organic fertilizers (150kg ha-1 of N). Seven grazings were performed during the experimental period from 04/24/2004 to 05/05/2005 (375 days). Using the same amount of N (urea), four grazing cycles were performed in the conventional pasture which was evaluated for 213 days (from 10/06/2004 to 05/05/2005) on the warm-season. In both systems, Holstein cows receiving 3.5kg daily-1 complementary concentrate feed were used in the evaluation. The initial forage mass based on dry matter and pasture components was considered in the evaluation. Samples from hand-plucking method were collected to develop the qualitative analyses. The experimental design was completely randomized, with two treatments, conventional and agroecologic, two replicates (paddocks) and incomplete split plot to the time (grazings). There was interaction (P<0.05) between treatments and grazings for all parameters. At agroecologic pasture was verified cubic effect for all variables, during grazing time. In the conventional pasture, CP and DMIVD were adjusted better to the linear model, with positive growth rate, and inverse behavior were found to NDF during the grazings. In the conventional pasture as well as in agroecologic, negative associations between EG leaf lamina with CP and DMIVD and positive with NDF were found. In short, the agroecologic likewise the conventional system showed high qualitative values considering fertilization, manage and utilization time.

O objetivo do presente estudo foi comparar dois sistemas forrageiros manejados com vacas da raça Holandesa. Os sistemas foram constituídos por pastagem de bermuda (Cynodon dactylon (L.) Pers cv. "Coastcross") sobre-semeada com aveia preta (Avena strigosa Schreb. cv. "Comum") e azevém (Lolium multiflorum Lam. cv. "Comum") e aveia e azevém em cultivo estreme. Foram conduzidos oito pastejos (de 09/06/04 a 13/10/04 e de 02/08/05 a 29/10/05), sendo avaliada a massa de forragem pré e pós-pastejo, a taxa de acúmulo diário de matéria seca (MS), a produção total de forragem, a oferta de forragem, a composição botânica, a biomassa total de lâminas foliares e carga animal. Não foram observadas diferenças significativas (P>0,05) para os referidos parâmetros. A produção total de MS, a taxa de acúmulo diário de MS e a carga animal foram de 8467,9; 7105,7kg de MS ha-1; 54,1 e 69,2kg de MS ha-1 dia-1; 1050,8 e 925,5kg de peso vivo ha-1, para a pastagem de bermuda sobre-semeada com aveia e azevém e para a pastagem anual, respectivamente. Houve maior participação de lâminas foliares de aveia na pastagem constituída por aveia e azevém (P<0,05). Verificou-se, no entanto, similaridade (P>0,05) entre os sistemas forrageiros quanto à produção total de biomassa de lâminas foliares. Estes resultados indicam que o sistema forrageiro constituído por bermuda sobre-semeada com aveia e azevém, utilizada no período hibernal, pode ser usada em condições climáticas similares às do presente estudo.

This study was aimed at comparing two pasture-based systems grazed by Holstein cows. The systems were sod seeding of black oat (Avena strigosa Schreb. cv. Common) and ryegrass (Lolium multiflorum Lam. cv. Common) in bermudagrass (Cynodon dactylon (L.) Pers cv. Coastcross) and oat and ryegrass mixture in extreme cultivation. From 06/09/04 to 10/13/04 and 08/02/05 to 10/29/05, in eight grazing periods, the pregraze and postgraze herbage mass, dry matter (DM) daily acumulation rate, total dry matter production, forage offer, botanical composition, leaves total biomass and stocking rate were evaluated. No significant differences (P>0.05) were observed between pasture systems for there parameters. The total DM production, DM daily acumulation rate and stocking rate were 8467.9; 7105.7kg of DM ha-1, 54.1; 69.2kg of DM ha-1 day-1, and 1050.8; 925.5kg of live whight ha-1 for the bermudagrass sod seeding and oat and ryegrass, respectively. Higher oat leaf lamina (P<0.05) was observed in the winter annual pasture, but the leaf lamina biomass was not different (P>0.05) between pasture-based systems. These results indicate that Bermudagrass sod seeding oat plus ryegrass pasture-based used in cool-seanson can be used in similar climatic conditions of present study.

Objetivou-se avaliar o valor nutritivo do capim-elefante, quanto aos teores de PB e FDN e a digestibilidade in vitro da MS (DIVMS), submetido a algumas práticas agroecológicas. Foram usados dois piquetes (0,15 ha cada), onde foi estabelecido o capim-elefante, em 2001, com espaçamento entrelinhas de três metros. Nas entrelinhas, estabeleceram-se aveia (Avena strigosa Schreb.) e azevém (Lolium multiflorum Lam.) no período hibernal e, no estival, permitiu-se o desenvolvimento de espécies de crescimento espontâneo. A adubação foi feita com fertilizantes orgânicos (150 kg de N /ha). No período experimental (24/04/2004 a 05/05/2005), foram conduzidos sete pastejos. Os animais experimentais foram vacas da raça Holandesa que receberam, como complementação alimentar, 3,5 kg/dia de concentrado. Avaliaram-se a massa de forragem inicial, composição botânica do pasto e os componentes estruturais. Para as análises de valor nutritivo do pasto, foram feitas amostragens simulando o pastejo. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com duas repetições (piquetes) e sete tratamentos (pastejos). Os melhores resultados do valor nutritivo foram obtidos no período hibernal. Foram encontradas correlações negativas da PB e DIVMS e positivas da FDN com a biomassa de lâminas foliares do capim-elefante. O capim-elefante, manejado sob princípios agroecológicos, apresentou alto valor nutritivo e produtividade, tanto no verão quanto no inverno, possibilitando que a produção animal seja mais sustentável no decorrer do ano.

The objective of this work was to evaluate forage nutritive value by determining the crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), and in vitro dry matter digestibility (IVDMD) from forage submitted to some agro-ecologic practices. Two paddocks, each one with 0.15 ha, were used in the evaluation. The elephantgrass was planted in 2001, spaced 3 m between rows. Mixture of oat and ryegrass during the winter period and spontaneous growing species in the summer period has been planted/left between the rows. It was applied organic fertilizer in the rate of 150 kg/ha of N. Seven grazing cycles were carried out during the experimental period from 04/24/2004 to 05/05/2005. Holstein cows receiving 3.5 kg/daily complementary concentrate feed were used in the evaluation. The initial forage mass, the botanical composition, and the structural components of elephantgrass pastures were evaluated. Hand-plucked samples were collected to analyze the nutritive value. The experimental design utilized was randomized blocks, with two replicates (paddocks) and seven treatments (grazings along the time). The best results for nutritive value were found during the winter period. Negative correlations between CP with IVDMD and positive between NDF with elephantgrass leaf lamina biomass were found. The elephantgrass pasture, managed under agro-ecologic principles, showed high nutritional value and productivity, both during the summer and during the winter, making the animal production more sustainable along the year.