RESUMO

Using near-infrared (NIR) spectroscopy for poultry litter characterization can be a rapid, non-destructive, and low-cost alternative. This study aims to estimate the C, N, P, and K content in poultry litter samples using for first time NIR spectroscopy. For these purposes, the building models were carried out using Partial Least Squares (PLS) and Support Vector Machines (SVM) methods. A total of 160 litter samples were analyzed in poultry houses of different rearing systems, seeking the highest possible variability in their chemical composition. NIR spectroscopy, combined with PLS and SVM methods, is an alternative method for non-destructive C, N, P, and K determination in poultry samples. The regression models using SVM provide better accuracy for all elements, laying the basis for the nonlinear regression approach's application. The K determination on poultry litter using NIR was possible only by the SVM model (R2 = 0.8620 and RPD = 2.7330). Conclusively, the predictive ability was improved using the SVM method.

RESUMO

This study was developed to examine the effect of combining nitrogen (N) fertilization strategies and pasture management heights on animal and grain production in an Integrated Crop-Livestock System. The experiment was carried out in the municipality of Abelardo Luz - SC, Brazil, between April 2017 and April 2018. A randomized-block design was adopted, with the treatments arranged in a 2×2 factorial arrangement with three replicates. The first factor was the height of the pasture managed under continuous grazing: high (HH, 20 cm) or low (LH, 12 cm). The second factor corresponded to the N application times: in the winter, in the pasture (NP), and in the summer, in the grain crop (NG), in a single N rate of 200 kg ha-1 as topdressing. The forage species used during the pasture phase was black oat (Avena strigosa Schreb), and the pasture was grazed by Nellore × Charolais crossbred steers with an initial body weight of 260 kg. The summer crop was maize (Zea mays). Average daily gain (ADG) and herbage allowance were higher in HH than in LH, whereas animal load was higher in HH. Between the N application times, the animal load was higher in NP. Pasture management height and N fertilization strategy did not affect the variables of number of rows per ear, number of grains per row, thousand-grain weight, or total grain yield, which overall averaged 14,090 kg ha-1. In conclusion, the inversion of nitrogen fertilization between the periods of winter pasture production and grain crop and the management height of the black oat pasture do not compromise the production of maize grains in the summer, or animal production per area. However, steer performance is greater (higher ADG) when the pasture is managed at 20 cm, whereas a high grazing intensity significantly reduces straw on the soil.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da combinação de estratégias de adubação nitrogenada e de alturas de manejo da pastagem sobre a produção animal e de grãos em um Sistema Integrado de Produção Agropecuária. O experimento foi conduzido no município de Abelardo Luz-SC, entre abril de 2017 a abril de 2018. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso e os tratamentos dispostos em arranjo fatorial 2x2 com três repetições. O primeiro fator foi a altura do pasto manejado com lotação contínua: alta altura (AA) (20 cm) e baixa altura (BA) (12 cm). O segundo fator foram as épocas de aplicação do nitrogênio: na pastagem de inverno (NP), e na cultura de grãos, no verão (NG), em dose única de 200 kg N ha-1 em cobertura. A espécie forrageira utilizada durante a fase pastagem foi a aveia preta (Avena strigosa Schreb) e o pastejo foi realizado por novilhos cruza Nelore x Charolês com peso corporal inicial de 260 kg. A cultura de verão foi o milho (Zea mays). O ganho médio diário (GMD) e a oferta de forragem foram maiores em AA comparativamente à BA, enquanto a carga animal foi maior em BA. Para as épocas de aplicação do N, a carga animal foi maior em NP. As variáveis número de fileiras por espiga, número de grãos por fileira e peso de mil grãos não foram afetadas pelo manejo da altura do pasto e nem pela estratégia de adubação nitrogenada, bem como a produção total de grãos, que apresentou média geral de 14.090 kg ha-1. Concluiu-se que a inversão da adubação nitrogenada entre os períodos de produção de pasto de inverno e de cultivo de grãos, e a altura de manejo da pastagem de aveia preta não comprometem a produção de grãos de milho no verão e nem a produção animal por área. Entretanto, o desempenho dos novilhos é maior (maior GMD) quando o pasto é manejado a 20 cm, enquanto a alta intensidade de pastejo reduz significativamente a palhada sobre o solo.(AU)

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Nutrient cycling represents an important nutrient source in the Integrated Crop-Livestock Systems (ICLS). In general, only the crop phase of the ICLS is fertilized, however little is known about this residual effect of nitrogen fertilization from summer crop to succeeding winter pasture. This research aimed to evaluate the forage growth dynamic and botanical composition of a mixed pasture of black oat (Avena strigosa Schreb) and ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) affected by two canopy height managements (high and low) and nitrogen fertilization applied to either the summer crop (corn) or winter pasture phase of an ICLS. The experiment was established in 2012 in southern Brazil. Black oat and ryegrass were growing during winter season and corn (Zea mays L.) during summer season, being this paper related to the 2014 pasture period. Treatments were composed by two canopy heights (25 and 10 cm) and two N-Fertilization Times (N-Pasture or N-Corn) of 200 kg of N ha-1. Canopy height was regulated by beef steers grazing through continuous stocking with a variable stocking rate. Forage mass was lower in the 10 cm canopy height on average, however this forage mass was composed by greater proportion of ryegrass leaves and lower proportion of dead material in relation to the treatment with 25 cm canopy height. The N-fertilization applied directly on pasture phase (N-Pasture) increased forage mass, tiller population density, participation of ryegrass and ryegrass leaf proportion in the forage mass. Furthermore, when pasture was fertilized with N, the forage accumulation rate increased about 69%, highlighting that the corn N-fertilization did not present significant effect on forage productivity. The residual effect of corn N-fertilization was not enough to maintain high forage accumulation. Thus, the pasture N-fertilization is fundamental to keep high-productive crop-livestock system. (AU)

A ciclagem de nutrientes representa uma importante fonte de nutrientes em sistemas de Integração Lavoura-Pecuária (ILP). Em geral, apenas a fase de lavoura é fertilizada, entretanto pouco se sabe sobre esse efeito residual da adubação nitrogenada realizada na lavoura de verão para as pastagens de inverno em sucessão. Esse trabalho objetivou avaliar a dinâmica de acúmulo de forragem e a composição botânica de uma pastagem mista de aveia preta (Avena strigosa Schreb) e azevém (Lolium multiflorum Lam.) manejada com duas alturas do pasto (alta e baixa) e com adubação nitrogenada realizada na cultura de grãos (milho) ou na fase pastagem de um sistema ILP. O experimento foi estabelecido em 2012 no sul do Brasil. Aveia preta e azevém eram cultivados durante o inverno e milho para grãos (Zea mays L.) era cultivado durante o verão, sendo esse trabalho relacionado ao período de pastagem em 2014. Os tratamentos foram compostos por duas alturas de manejo do pasto (25 e 10 cm) e duas épocas de adubação nitrogenada no sistema ILP (N-Pastagem ou N-Milho), na dose de 200 kg de N ha-1. A altura do pasto foi regulada por meio de pastejo com lotação contínua e taxa de lotação variável de novilhos de corte. Em média, a massa de forragem foi menor na altura do pasto de 10 cm, entretanto essa massa de forragem foi composta por uma maior proporção de folhas de azevém e menor proporção de material morto em relação ao tratamento com 25 cm. A adubação nitrogenada realizada diretamente na fase pastagem (N-Pastagem) aumentou a massa de forragem, a densidade populacional de perfilhos, a participação de azevém e a porcentagem de folhas de azevém na massa de forragem. Além disso, a adubação nitrogenada na fase pastagem aumentou a taxa de acúmulo de forragem em 69%, evidenciando que não há efeito significativo da adubação feita na lavoura de milho sobre a produtividade de forragem. O efeito residual da adubação nitrogenada na fase lavoura (milho) não foi suficiente para manter o alto acúmulo de forragem. Dessa forma, a adubação nitrogenada da fase pastagem em sistema ILP é fundamental para manter esses sistemas de produção agrícola e pecuária altamente produtivos. (AU)

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The aim of this experiment was to identify grazing height targets for Alexandergrass pastures under continuous stocking in integrated crop-livestock system (ICLS). For this purpose, twelve pastures were cultivated into an ICLS area, and maintained at 10, 20, 30, or 40 cm using grazing goats. The following variables were analyzed: leaf and herbage mass, accumulation rate, and allowance; leaf:stem ratio; chemical composition of hand-plucked samples; stocking rate; average daily gain and gain per area. The data were submitted to regression and correlation analysis. Significance was set at 5% (P≤0.05). The main results were: i) herbage and leaf lamina mass increased linearly with grazing height, and pastures maintained at 20 cm already presented the minimum amount recommended for soil cover in ICLS; ii) animal performance achieved an upper asymptotic plateau in pastures maintained around 30-40 cm and it was highly correlated with both grazing height and forage availability (mass and allowance). Alexandergrass pastures under continuous stocking in ICLS should be maintained between 30-40 cm to improve both cover crop biomass and animal performance.(AU)

O objetivo deste trabalho foi identificar alturas de manejo para pastos de papuã sob lotação contínua em sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP). Para tanto, doze pastos foram cultivados em uma área de ILP e mantidos em 10, 20, 30 ou 40 cm por meio de lotação contínua com caprinos. As seguintes variáveis foram analisadas: massa; taxa de acúmulo e oferta de forragem e de folhas; relação lâmina:colmo; composição química de amostras de simulação de pastejo; carga animal; ganho médio diário e produção animal por área. Os dados foram submetidos a análises de regressão e correlação. A significância adotada foi de 5% (P≤0,05). Os principais resultados foram: i) houve um aumento linear na massa de forragem e folhas com o aumento da altura de manejo e pastos com mais de 20 cm já apresentavam a quantidade mínima recomendada para cobertura de solo em ILP ii) o desempenho animal atingiu um platô assintótico nos pastos manejados entre 30-40 cm e foi altamente correlacionado com a altura de manejo e a disponibilidade de forragem (massa e oferta). Pastos de Papuã manejados sob lotação contínua em ILP devem ser mantidos entre 30-40 cm para favorecer a produção de biomassa de cobertura e o desempenho animal.(AU)

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ABSTRACT: The aim of this experiment was to identify grazing height targets for Alexandergrass pastures under continuous stocking in integrated crop-livestock system (ICLS). For this purpose, twelve pastures were cultivated into an ICLS area, and maintained at 10, 20, 30, or 40 cm using grazing goats. The following variables were analyzed: leaf and herbage mass, accumulation rate, and allowance; leaf:stem ratio; chemical composition of hand-plucked samples; stocking rate; average daily gain and gain per area. The data were submitted to regression and correlation analysis. Significance was set at 5% (P≤0.05). The main results were: i) herbage and leaf lamina mass increased linearly with grazing height, and pastures maintained at 20 cm already presented the minimum amount recommended for soil cover in ICLS; ii) animal performance achieved an upper asymptotic plateau in pastures maintained around 30-40 cm and it was highly correlated with both grazing height and forage availability (mass and allowance). Alexandergrass pastures under continuous stocking in ICLS should be maintained between 30-40 cm to improve both cover crop biomass and animal performance.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi identificar alturas de manejo para pastos de papuã sob lotação contínua em sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP). Para tanto, doze pastos foram cultivados em uma área de ILP e mantidos em 10, 20, 30 ou 40 cm por meio de lotação contínua com caprinos. As seguintes variáveis foram analisadas: massa; taxa de acúmulo e oferta de forragem e de folhas; relação lâmina:colmo; composição química de amostras de simulação de pastejo; carga animal; ganho médio diário e produção animal por área. Os dados foram submetidos a análises de regressão e correlação. A significância adotada foi de 5% (P≤0,05). Os principais resultados foram: i) houve um aumento linear na massa de forragem e folhas com o aumento da altura de manejo e pastos com mais de 20 cm já apresentavam a quantidade mínima recomendada para cobertura de solo em ILP ii) o desempenho animal atingiu um platô assintótico nos pastos manejados entre 30-40 cm e foi altamente correlacionado com a altura de manejo e a disponibilidade de forragem (massa e oferta). Pastos de Papuã manejados sob lotação contínua em ILP devem ser mantidos entre 30-40 cm para favorecer a produção de biomassa de cobertura e o desempenho animal.

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The aim of this study was to evaluate some morphogenetic and structural characteristics to explain variations in forage accumulation of Alexandergrass (Urochloa (Syn. Brachiaria) plantaginea) under continuous stocking method. The experimental treatments consisted of four grazing heights (10, 20, 30, and 40 cm), allocated to experimental units following a randomized block design with three replicates. The following variables were analyzed: leaf appearance, elongation, and senescence rates, leaf lamina length, number of leaves per tiller, leaf area index (LAI), and forage accumulation rate. Data were submitted to analysis of variance and means were compared by Student's t-test (P≤0.05). The main results were: i) different grazing heights had different tissue flows; ii) grazing heights between 30-40 cm showed the highest LAI, and produced similar values; iii) forage accumulation rate increased according to grazing height increments, but did not change above 30 cm. In conclusion, Alexandergrass pastures under continuous stocking should not be maintained at grazing heights lower than 30 cm if the objective is to maximize forage production.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns aspectos morfogênicos e estruturais para explicar eventuais alterações no acúmulo de forragem de pastos de papuã (Urochloa (Syn. Brachiaria) plantaginea) sob lotação contínua. Os tratamentos experimentais corresponderam a quatros alturas de dossel (10, 20, 30 e 40 cm), alocados às unidades experimentais conforme um delineamento de blocos completos casualisados, com três repetições. As variáveis analisadas foram: taxa de alongamento, aparecimento e senescência foliar; densidade populacional de perfilhos; comprimento e número de lâminas foliares por perfilho; índice de área foliar (IAF); taxa de acúmulo de forragem. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste t de "Student" (P≤0,05). Os principais resultados obtidos foram: i) diferentes alturas de manejo apresentam diferentes ritmos de aparecimento, crescimento e morte de tecidos; ii) pastos manejados entre 30-40 cm apresentaram os maiores valores de IAF e foram semelhantes entre si; iii) a taxa de acúmulo aumentou com o aumento da altura de manejo, mas não foi alterada a partir de 30 cm. Recomenda-se manejar pastos de papuã sob lotação contínua com não menos que 30 cm quando o objetivo for maximizar a produção de forragem.(AU)

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The aim of this study was to evaluate some morphogenetic and structural characteristics to explain variations in forage accumulation of Alexandergrass (Urochloa (Syn. Brachiaria) plantaginea) under continuous stocking method. The experimental treatments consisted of four grazing heights (10, 20, 30, and 40 cm), allocated to experimental units following a randomized block design with three replicates. The following variables were analyzed: leaf appearance, elongation, and senescence rates, leaf lamina length, number of leaves per tiller, leaf area index (LAI), and forage accumulation rate. Data were submitted to analysis of variance and means were compared by Student's t-test (P≤0.05). The main results were: i) different grazing heights had different tissue flows; ii) grazing heights between 30-40 cm showed the highest LAI, and produced similar values; iii) forage accumulation rate increased according to grazing height increments, but did not change above 30 cm. In conclusion, Alexandergrass pastures under continuous stocking should not be maintained at grazing heights lower than 30 cm if the objective is to maximize forage production.

O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns aspectos morfogênicos e estruturais para explicar eventuais alterações no acúmulo de forragem de pastos de papuã (Urochloa (Syn. Brachiaria) plantaginea) sob lotação contínua. Os tratamentos experimentais corresponderam a quatros alturas de dossel (10, 20, 30 e 40 cm), alocados às unidades experimentais conforme um delineamento de blocos completos casualisados, com três repetições. As variáveis analisadas foram: taxa de alongamento, aparecimento e senescência foliar; densidade populacional de perfilhos; comprimento e número de lâminas foliares por perfilho; índice de área foliar (IAF); taxa de acúmulo de forragem. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste t de "Student" (P≤0,05). Os principais resultados obtidos foram: i) diferentes alturas de manejo apresentam diferentes ritmos de aparecimento, crescimento e morte de tecidos; ii) pastos manejados entre 30-40 cm apresentaram os maiores valores de IAF e foram semelhantes entre si; iii) a taxa de acúmulo aumentou com o aumento da altura de manejo, mas não foi alterada a partir de 30 cm. Recomenda-se manejar pastos de papuã sob lotação contínua com não menos que 30 cm quando o objetivo for maximizar a produção de forragem.

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Pattern classification of ingestive behavior in grazing animals has extreme importance in studies related to animal nutrition, growth and health. In this paper, a system to classify chewing patterns of ruminants in in vivo experiments is developed. The proposal is based on data collected by optical fiber Bragg grating sensors (FBG) that are processed by machine learning techniques. The FBG sensors measure the biomechanical strain during jaw movements, and a decision tree is responsible for the classification of the associated chewing pattern. In this study, patterns associated with food intake of dietary supplement, hay and ryegrass were considered. Additionally, two other important events for ingestive behavior were monitored: rumination and idleness. Experimental results show that the proposed approach for pattern classification is capable of differentiating the five patterns involved in the chewing process with an overall accuracy of 94%.

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O trevo branco é utilizado no Sul do Brasil conferindo qualidade nas pastagens ao qual se encontra, podendo ser maximizada a sua produção pelo manejo de macro e micronutrientes. Porém, alguns micronutrientes como o boro, possuem limites estreitos entre a deficiência e a toxicidade. Dessa forma, esse trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da aplicação de doses de boro sobre a produção de forragem e componentes radiculares de trevo branco cultivadas em um Latossolo Vermelho distroférrico. O experimento foi conduzido em casa de vegetação da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, localizada no Município de Pato Branco - PR. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com cinco repetições e os tratamentos consistiram de cinco níveis de boro (0; 0,5; 1; 2 e 4 kg ha-1). Foram avaliadas as características referentes à produção de raízes, nodulação e matéria seca da parte aérea em plantas de trevo branco. A adubação aumentou a produção de matéria seca de raízes, o número de nódulos e a matéria seca de nódulos até 2,8 kg de boro ha-1, resultando em maior produção de matéria seca de forragem. As maiores taxas, no entanto, apresentaram efeitos negativos sobre a produção de trevo branco, devido à sua toxicidade.

The white clover (Trifolium repens L.) is used in southern Brazil in giving quality pasture as you are and can be maximized by managing their production of macro and micronutrients. However, some micronutrients such as boron, have narrow limits between deficiency and toxicity. Thus, this study aimed to evaluate the effects of doses of boron application on the production of forage and root components of white clover grown on an Oxisol. The experiment was conducted in a greenhouse at the Federal Technological University of Parana, located in the city of Pato Branco - PR. The experimental design was completely randomized design with five replications and treatments consisted of five levels of boron (0, 0.5, 1, 2 and 4 kg ha-1). We evaluated the characteristics concerning the production of roots, nodulation and dry matter of shoots of white clover plants. Fertilization increased the production of root dry weight, nodule number and nodule dry matter up to 2.8 kg ha-1 of boron, resulting in higher production of herbage. Higher rates, however, had negative effects on the production of white clover, due to its toxicity.

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O objetivo desse estudo foi avaliar o status de nutrição nitrogenada (INN) da pastagem de Urochloa plantaginea submetida a doses de nitrogênio e intensidades de pastejo, através do modelo de diluição do nitrogênio. O experimento foi conduzido com objetivo de avaliar a dinâmica do nitrogênio de uma pastagem de Urochloa plantaginea. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso e os tratamentos compostos da combinação de crescentes doses de nitrogênio (0, 200 e 400 kg ha-1) e duas massas de forragem (massa baixa com 2.000 kg ha-1 de MS e massa alta 3.600 kg ha-1 de MS) em pastejo contínuo com taxa de lotação variável, perfazendo seis tratamentos em esquema fatorial. A produção de forragem de U. plantaginea foi maior na dose de 200 kg ha-1 de N, 31% superior ao tratamento sem nitrogênio, que apresentaram índice nutricional de nitrogênio insatisfatório e, devido a isso, o crescimento da forragem limitado. Este fato não foi observado com 400 kg ha-1 de N, onde o consumo de luxo de nitrogênio ocorreu demonstrado pelos níveis satisfatórios desse nutriente no tecido vegetal. O INN possibilita a diagnose da condição nutricional das plantas.(AU)

The aim of this study was to assess the Nitrogen Nutrition Index (NNI) of an Urochloa plantaginea pasture submitted to different nitrogen (N) levels and forage mass (FM) through dilution curve model. The experimental design was a random block with six treatments in a factorial scheme. The treatments combination consisted of three nitrogen levels (0, 200 and 400 kg ha-1 of N) and two forage mass (low mass at 2,000 kg ha-1 of DM and high mass at 3,600 kg ha-1 of DM) in a continuous stocking rate grazing method. Urochloa plantaginea forage production was higher at the nitrogen intermediate level (200 kg ha-1 of N), being 31% superior than treatment without nitrogen, which showed unsatisfactory nitrogen nutritional index and due to it, limited forage growth. This fact was not observed at the 400 kg ha-1 of N, where nitrogen luxury consumption occurred showed by the satisfactory levels of this nutrient in the plant tissue. Nitrogen dilution curve allows the diagnosis of the plants nutritional status.(AU)

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O objetivo desse estudo foi avaliar o status de nutrição nitrogenada (INN) da pastagem de Urochloa plantaginea submetida a doses de nitrogênio e intensidades de pastejo, através do modelo de diluição do nitrogênio. O experimento foi conduzido com objetivo de avaliar a dinâmica do nitrogênio de uma pastagem de Urochloa plantaginea. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso e os tratamentos compostos da combinação de crescentes doses de nitrogênio (0, 200 e 400 kg ha-1) e duas massas de forragem (massa baixa com 2.000 kg ha-1 de MS e massa alta 3.600 kg ha-1 de MS) em pastejo contínuo com taxa de lotação variável, perfazendo seis tratamentos em esquema fatorial. A produção de forragem de U. plantaginea foi maior na dose de 200 kg ha-1 de N, 31% superior ao tratamento sem nitrogênio, que apresentaram índice nutricional de nitrogênio insatisfatório e, devido a isso, o crescimento da forragem limitado. Este fato não foi observado com 400 kg ha-1 de N, onde o consumo de luxo de nitrogênio ocorreu demonstrado pelos níveis satisfatórios desse nutriente no tecido vegetal. O INN possibilita a diagnose da condição nutricional das plantas.

The aim of this study was to assess the Nitrogen Nutrition Index (NNI) of an Urochloa plantaginea pasture submitted to different nitrogen (N) levels and forage mass (FM) through dilution curve model. The experimental design was a random block with six treatments in a factorial scheme. The treatments combination consisted of three nitrogen levels (0, 200 and 400 kg ha-1 of N) and two forage mass (low mass at 2,000 kg ha-1 of DM and high mass at 3,600 kg ha-1 of DM) in a continuous stocking rate grazing method. Urochloa plantaginea forage production was higher at the nitrogen intermediate level (200 kg ha-1 of N), being 31% superior than treatment without nitrogen, which showed unsatisfactory nitrogen nutritional index and due to it, limited forage growth. This fact was not observed at the 400 kg ha-1 of N, where nitrogen luxury consumption occurred showed by the satisfactory levels of this nutrient in the plant tissue. Nitrogen dilution curve allows the diagnosis of the plants nutritional status.

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