Medição do sistema radicular e modelagem da biomassa aérea de capim-elefante (Pennisetum purpureum, schum.) em sistema de pastagem intensivo
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64134/tde-21072025-145011/ |
Resumo: | O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de carne e laticínios, sendo o maior exportador de carne, onde de toda produção bovina cerca de 90% é baseada em pastagens para a alimentação do gado. O aumento populacional e da demanda por laticínios e carne exige um aumento expressivo da produção pecuária com pouca área expansível. Dessa forma, a necessidade de intensificar a produção é evidente, surgindo os sistemas de pastagem intensiva, que possibilitam o melhor aproveitamento de pastagens com alto potencial produtivo, como o capim-elefante. Este trabalho propôs a caracterização da biomassa radicular do capim-elefante em diferentes épocas da chuva na região e a calibração da forragem no modelo CROPGRO Perennial Forage. O sistema radicular está diretamente ligado à rebrota, sendo uma das fontes energéticas para recuperação da área foliar perdida, além de ser afetada fisiologicamente pela partição de carboidratos e nitrogênio para folhas. A modelagem é uma ferramenta útil para tomar decisões gerenciais e quantificar a produtividade climática. Para este trabalho utilizou-se dados biométricos de biomassa radicular de setembro, janeiro e abril para caracterização da massa das raízes em ciclos de pastejo, e a biomassa foliar, de colmo, da parte aérea e IAF de março de 2021 até abril de 2022 em área experimental situada em Piracicaba-SP para calibração do modelo. A biomassa radicular foi mensurada antes e dez dias após o pastejo, intervalo encontrado na literatura para capim-tanzânia experimentado na mesma região. No mês de setembro, a biomassa radicular antes do pastejo totalizou 2398 kgha-1 dez dias após o pastejo 1558 kgha-1, sendo o mês com menor volume de chuva e menor índice de área folia (IAF) de saída de animais do pasto dos meses analisados. O mês de janeiro registrou biomassa radicular de 3473 kgha-1 antes e 3446 kgha-1 dez dias após o pastejo, sendo o mês com maior volume de chuva e maior IAF de saída dos meses analisados. O mês de abril teve a biomassa radicular de 3397 kgha-1 antes e 3180 kgha-1 dez dias após o pastejo, tendo volume de chuva e IAF de saída mais próximos a janeiro de 2022 do que setembro de 2021. É possível que a pequena variação da biomassa total nos meses de janeiro e abril de 2022 tenha-se dado devido ao alto IAF residual de saída, de 1,71 a 1,45 m2m-2 contra 0,29 m2m-2, possibilitando que a pastagem recuperasse a área foliar perdida com a fotossíntese da área foliar residual, pouco afetando as taxas de crescimento radicular. Para a calibração, A biomassa média da parte aérea observada foi 3345 kg de matéria seca por hectare e a média simulada foi de 3343 kgMSha-1 com a relação entre simulado e observado sendo de 1,00 aproximadamente, o R² foi 0,94 indicando boa correlação entre os valores simulados e observados, o erro quadrado médio (RMSE) foi 339 kgMSha-1 e o d-Willmott foi 0,99 indicando boa precisão da simulação. Portanto o modelo CROPGRO Perennial-forage pode ser utilizado para simular o crescimento de capim-elefante em sequeiro com os devidos ajustes dos parâmetros. |
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Medição do sistema radicular e modelagem da biomassa aérea de capim-elefante (Pennisetum purpureum, schum.) em sistema de pastagem intensivoRoot system measurement and aerial biomass modeling of elephant grass (Pennisetum purpureum, schum.) in intensive pasture systemBiomassBiomassaCalibraçãoCalibrationCapim-elefanteElephant GrassGrazingModelagemModelingPastejoO Brasil é um dos maiores produtores mundiais de carne e laticínios, sendo o maior exportador de carne, onde de toda produção bovina cerca de 90% é baseada em pastagens para a alimentação do gado. O aumento populacional e da demanda por laticínios e carne exige um aumento expressivo da produção pecuária com pouca área expansível. Dessa forma, a necessidade de intensificar a produção é evidente, surgindo os sistemas de pastagem intensiva, que possibilitam o melhor aproveitamento de pastagens com alto potencial produtivo, como o capim-elefante. Este trabalho propôs a caracterização da biomassa radicular do capim-elefante em diferentes épocas da chuva na região e a calibração da forragem no modelo CROPGRO Perennial Forage. O sistema radicular está diretamente ligado à rebrota, sendo uma das fontes energéticas para recuperação da área foliar perdida, além de ser afetada fisiologicamente pela partição de carboidratos e nitrogênio para folhas. A modelagem é uma ferramenta útil para tomar decisões gerenciais e quantificar a produtividade climática. Para este trabalho utilizou-se dados biométricos de biomassa radicular de setembro, janeiro e abril para caracterização da massa das raízes em ciclos de pastejo, e a biomassa foliar, de colmo, da parte aérea e IAF de março de 2021 até abril de 2022 em área experimental situada em Piracicaba-SP para calibração do modelo. A biomassa radicular foi mensurada antes e dez dias após o pastejo, intervalo encontrado na literatura para capim-tanzânia experimentado na mesma região. No mês de setembro, a biomassa radicular antes do pastejo totalizou 2398 kgha-1 dez dias após o pastejo 1558 kgha-1, sendo o mês com menor volume de chuva e menor índice de área folia (IAF) de saída de animais do pasto dos meses analisados. O mês de janeiro registrou biomassa radicular de 3473 kgha-1 antes e 3446 kgha-1 dez dias após o pastejo, sendo o mês com maior volume de chuva e maior IAF de saída dos meses analisados. O mês de abril teve a biomassa radicular de 3397 kgha-1 antes e 3180 kgha-1 dez dias após o pastejo, tendo volume de chuva e IAF de saída mais próximos a janeiro de 2022 do que setembro de 2021. É possível que a pequena variação da biomassa total nos meses de janeiro e abril de 2022 tenha-se dado devido ao alto IAF residual de saída, de 1,71 a 1,45 m2m-2 contra 0,29 m2m-2, possibilitando que a pastagem recuperasse a área foliar perdida com a fotossíntese da área foliar residual, pouco afetando as taxas de crescimento radicular. Para a calibração, A biomassa média da parte aérea observada foi 3345 kg de matéria seca por hectare e a média simulada foi de 3343 kgMSha-1 com a relação entre simulado e observado sendo de 1,00 aproximadamente, o R² foi 0,94 indicando boa correlação entre os valores simulados e observados, o erro quadrado médio (RMSE) foi 339 kgMSha-1 e o d-Willmott foi 0,99 indicando boa precisão da simulação. Portanto o modelo CROPGRO Perennial-forage pode ser utilizado para simular o crescimento de capim-elefante em sequeiro com os devidos ajustes dos parâmetros.Brazil is one of the world\'s largest producers of meat and dairy products, being the largest exporter of beef. Of the entire cattle industry, about 90% is based on pasture for cattle feed. The increase in population and the demand for dairy and meat products require a significant increase in Brazilian livestock production with limited expandable areas. Thus, there is a need to intensify production by applying intensive grazing systems which allow better use of pastures with high productive potential, such as elephant grass. In this dissertation, we performed the characterization of elephant grass root biomass in different rainy seasons in the region of Piracicaba, São Paulo, and the calibration of the forage in the CROPGRO - Perennial Forage model. The root system is directly linked to regrowth, being one of the energy sources for recovery of the grazed leaf area, besides being physiologically affected by the partition of carbohydrates and nitrogen to leaves and modeling is a useful tool for management decisions on farms and quantifying climate productivity. We used biometric data of root biomass from September, January, and April for the characterization of root mass in grazing cycles, and leaf, stem, aboveground biomass, and LAI from March 2021 to April 2022 in an experimental area for model calibration. Root biomass was measured before and ten days after grazing, which is the interval found in the literature for Tanzania grass experimented in the same region. In September, root biomass before grazing totaled 2398 kgha-1, and ten days after grazing 1558 kgha-1, being the month with the lowest rainfall volume and lowest leaf area index (LAI) of the analyzed months. The month of January recorded root biomass of 3473 kgha-1 before and 3446 kgha-1 ten days after grazing, being the month with the highest rainfall volume and highest exit LAI of the months analyzed. The month of April had a root biomass of 3397 kgha-1 before and 3180 kgha-1 ten days after grazing, having rainfall volume and pre-graze LAI closer to January 2022 than September 2021. It is possible that the small variation in total biomass in January and April 2022 was due to the high residual post-graze LAI, from 1.71 to 1.45 m²m-2 versus 0.29 m²m-2, allowing the pasture to recover the lost leaf area with photosynthesis from the residual leaf area, with little effect on root growth rates. For calibration, the observed mean aboveground biomass was 3345 kg dry matter per hectare (kgDMha-1) and the simulated mean was 3343 kgDMha-1 with the ratio between simulated and observed being 1.00 approximately, the R² was 0.94 indicating a good correlation between the simulated and observed values, the root mean square error (RMSE) was 339 kgDMha-1 and the d-Willmott was 0.99 indicating good simulation accuracy. Therefore, the CROPGRO Perennial-forage model can be used to simulate the growth of elephant grass under dryland conditions with proper parameter adjustments.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLier, Quirijn de Jong vanCeregato, Leonardo Medici2023-04-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64134/tde-21072025-145011/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-22T20:51:02Zoai:teses.usp.br:tde-21072025-145011Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-22T20:51:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de carne e laticínios, sendo o maior exportador de carne, onde de toda produção bovina cerca de 90% é baseada em pastagens para a alimentação do gado. O aumento populacional e da demanda por laticínios e carne exige um aumento expressivo da produção pecuária com pouca área expansível. Dessa forma, a necessidade de intensificar a produção é evidente, surgindo os sistemas de pastagem intensiva, que possibilitam o melhor aproveitamento de pastagens com alto potencial produtivo, como o capim-elefante. Este trabalho propôs a caracterização da biomassa radicular do capim-elefante em diferentes épocas da chuva na região e a calibração da forragem no modelo CROPGRO Perennial Forage. O sistema radicular está diretamente ligado à rebrota, sendo uma das fontes energéticas para recuperação da área foliar perdida, além de ser afetada fisiologicamente pela partição de carboidratos e nitrogênio para folhas. A modelagem é uma ferramenta útil para tomar decisões gerenciais e quantificar a produtividade climática. Para este trabalho utilizou-se dados biométricos de biomassa radicular de setembro, janeiro e abril para caracterização da massa das raízes em ciclos de pastejo, e a biomassa foliar, de colmo, da parte aérea e IAF de março de 2021 até abril de 2022 em área experimental situada em Piracicaba-SP para calibração do modelo. A biomassa radicular foi mensurada antes e dez dias após o pastejo, intervalo encontrado na literatura para capim-tanzânia experimentado na mesma região. No mês de setembro, a biomassa radicular antes do pastejo totalizou 2398 kgha-1 dez dias após o pastejo 1558 kgha-1, sendo o mês com menor volume de chuva e menor índice de área folia (IAF) de saída de animais do pasto dos meses analisados. O mês de janeiro registrou biomassa radicular de 3473 kgha-1 antes e 3446 kgha-1 dez dias após o pastejo, sendo o mês com maior volume de chuva e maior IAF de saída dos meses analisados. O mês de abril teve a biomassa radicular de 3397 kgha-1 antes e 3180 kgha-1 dez dias após o pastejo, tendo volume de chuva e IAF de saída mais próximos a janeiro de 2022 do que setembro de 2021. É possível que a pequena variação da biomassa total nos meses de janeiro e abril de 2022 tenha-se dado devido ao alto IAF residual de saída, de 1,71 a 1,45 m2m-2 contra 0,29 m2m-2, possibilitando que a pastagem recuperasse a área foliar perdida com a fotossíntese da área foliar residual, pouco afetando as taxas de crescimento radicular. Para a calibração, A biomassa média da parte aérea observada foi 3345 kg de matéria seca por hectare e a média simulada foi de 3343 kgMSha-1 com a relação entre simulado e observado sendo de 1,00 aproximadamente, o R² foi 0,94 indicando boa correlação entre os valores simulados e observados, o erro quadrado médio (RMSE) foi 339 kgMSha-1 e o d-Willmott foi 0,99 indicando boa precisão da simulação. Portanto o modelo CROPGRO Perennial-forage pode ser utilizado para simular o crescimento de capim-elefante em sequeiro com os devidos ajustes dos parâmetros. |
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