Effects of nitrogen fertilization on protein and carbohydrate fractions of Marandu palisadegrass

Leite, Rafael Fernandes; Cardoso, Abmael da Silva; Fonseca, Natália Vilas Boas; Silva, Maria Luísa Curvelo; Tedeschi, L. O.; Delevatti, Lutti Maneck; Ruggieri, Ana Cláudia; Reis, Ricardo Andrade

doi:10.1038/s41598-021-94098-4

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“…Specifically, the total CHO content decreased linearly with the increasing levels in suppling nitrogen to the plant ( Table 4 ) on account of the increased use of these carbohydrates to transform the available nitrogen into protein, as a plant natural response [ 72 , 73 ]. Our results are in agreeance with those of Leite et al [ 74 ], who observed low total CHO when the highest nitrogen fertilization rate (270 kg N ha −1 ) applied on Marandu palisadegrass.…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 93%

“…The results of the NFC content of black mustard aerial biomass are presented in Table 4 . During the experimental periods, the NFC content exhibited a similar behavior as total CHO content, presenting decreases in its values with the increasing levels of available nitrogen to the plant [ 74 ]. This is also supported and confirmed by the significant and high linear correlation between the CHO and NFC contents ( r = 0.8172, p < 0.001; Table 5 ).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

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The Influence of Fertilization and Plant Density on the Dry Matter Yield and Quality of Black Mustard [Brassica nigra (L.) Koch]: An Alternative Forage Crop

Karydogianni

Roussis

Mavroeidis

et al. 2022

Plants

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Black mustard [Brassica nigra (L.) Koch] is mainly cultivated as a seed crop, and there is a lack of information on biomass quality and its potential for animal feeding. A 2-year field experiment was set up in a split-plot design with 2 main plots (plant densities: 46 and 76 plants m−2), 4 sub-plots (fertilization levels: control, compost, urea with and without urease and nitrification inhibitors) and 3 replications for each treatment. The highest dry matter yield (17.55–18.34 tn ha−1) was observed in high-density plots fertilized with urea fertilizer coated with double (nitrification and urease) inhibitors. In terms of the qualitive parameters of total above-ground biomass, the highest crude protein (CP) content was achieved in plots with low density and urea with double inhibitors. Moreover, the highest neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) contents of above-ground biomass were found under compost and urea with double inhibitors. The high ADF, NDF and relatively high CP content characterized that black mustard aerial biomass can meet the requirements of lactating animals, and therefore the production of black mustard biomass as a forage crop could be of great importance. As a conclusion, black mustard cultivated at plant densities higher than 46 plants m−2 and under inorganic fertilization, especially with urea coated with double inhibitors, could be successfully used as a novel forage crop in ruminants’ diets.

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Section: Discussionsupporting

confidence: 93%

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

The Influence of Fertilization and Plant Density on the Dry Matter Yield and Quality of Black Mustard [Brassica nigra (L.) Koch]: An Alternative Forage Crop

Karydogianni

Roussis

Mavroeidis

et al. 2022

Plants

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“… 6 in palisade grass pastures N (0 to 270 kg N ha −1 ), which the N-use efficiency ranged from 2.8 to 1.7 kg BW gain per kg N. Martha Jr. et al . 3 based on a review about efficiency of N-use in Brazilian pastures concluded that: an efficiency > 1.8 kg BW gain per kg N is considered good; and > 2.4 kg BW gain per kg N is considered excellent.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…In Cerrado regions of Brazil, it is estimated that there are at least 32 million ha of degraded pastures 1 , i.e., areas characterized by a decrease in regrowth vigor, consequently reducing carrying capacity and animal production, which results in great economic and environmental damages. Nitrogen fertilization is essential for maintaining pasture productivity and for its sustainability, since nitrogen deficiency is one of the main factors triggering pasture degradation process 2 , 3 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Biological and economic responses to increasing nitrogen rates in Mombaça guinea grass pastures

Euclides

Montagner

Araújo

et al. 2022

Sci Rep

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Nitrogen fertilization has been recognized as an essential tool towards the establishment of sustainable intensification of pasture-based livestock systems using tropical perennial grasses if, for a given ecosystem it is capable of increasing forage growth, stocking rates and animal performance. This study assessed pasture growth traits, nutritive value, animal and economic responses of Panicum maximum cv. Mombaça guinea grass pastures subjected to different levels of N fertilization (100 (N100), 200 (N200), and 300 (N300) kg N ha−1 yr−1). Pastures were managed under rotational stocking to maintain similar pre (80–90 cm) and post-grazing (45 cm) canopy heights. A partial budget and a Benefit–Cost Analysis were used to assess the economic returns on increasing N fertilization. N300 resulted in greater post-grazing herbage mass. A slightly higher neutral fiber and acid lignin detergent was observed at N100 (P < 0.05); crude protein increased linearly, and in vitro digestible organic matter reached maximum value at 265.4 kg N ha−1 yr−1. Annual averages of animal weight gain were 515, 590 and 660 g d−1, respectively, for N100, N200 and N300. There was a decrease from 3.7 to 1.9 kg of body weight gain per kg of additional N applied when increasing N rates from 100 to 200 and from 100 to 300 kg ha−1. The net profit improved with increasing N levels, but at reducing rates, reaching its maximum at the N300 level. The change from 100 to 200 kg N ha−1 presented the best return, with USD 3.73 for each additional dollar invested, while the change from 200 kg N ha−1 to 300 kg N ha−1 was economically less than optimal, recouping only USD 1.60 for each dollar. The N300 rate presented the highest net profit per hectare (accounting profit), even in a pessimist scenario (25% reduction in production). Despite being profitable, the N300 rate was less than optimal from an economic standpoint, since an additional 100 kg of Nitrogen ha−1 to change from N200 to N300 level reduced both the net returns and the Benefit–Cost ratio. Our results suggest that the economically optimal level of N fertilization for Mombaça guinea grass pasture should be between 200 and 300 kg ha−1.

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“…Além das alterações no teor de PB na forragem e silagens em função dos diferentes manejos, houve também alterações quanto as suas frações. Essa identificação das frações proteicas é importante no sentido de conhecer como essa disposição poderá impactar na degradação ruminal, no crescimento microbiano e por consequência na eficiência de utilização do alimento pelo animal (Leite et al, 2021).…”

Section: Discussionunclassified

Produção de silagens de capim-elefante BRS Capiaçu sob diferentes estratégias de manejo, tratadas com inoculantes microbianos

Lelis¹

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Para a composição da tese foram preparados três capítulos que consistiram em estudos de diferentes estratégias de manejo e inoculantes microbianos sobre as características agronômicas, de valor nutritivo e de perfil fermentativo do capim-elefante BRS Capiaçu. Capítulo 1- objetivou-se definir a melhor combinação de manejo com base nas características agronômicas e de valor nutritivo do capim-elefante BRS Capiaçu, em quatro idades de rebrota- I (75, 90, 105, 120 dias) e em duas alturas de resíduo- A (10 e 50 cm), ao longo de quatro ciclos de produção- C. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados, em esquema fatorial 4 x 2, com medidas repetidas no tempo (C). Houve efeito da interação C x I para as proporções dos componentes lâmina foliar, colmo, forragem senescente e para a relação lâmina foliar:colmo. Em geral, foi observado elevação das proporções de colmo e forragem senescente e redução da proporção de lâmina foliar e da relação lâmina foliar:colmo, com o aumento das idades de rebrota. Além disso, maior proporção de lâminas foliares e maior relação lâmina foliar:colmo, foram observadas com a maior altura de resíduo. A massa verde (MV) e a massa seca (MS) de forragem colhida, apresentaram efeito da interação C x I x A, sendo que, foi observado em geral, para as duas alturas de resíduo, aumentos nas massas em função da elevação das idades de rebrota, em todos os ciclos de produção. Houve efeito da interação C x I para os teores de MS, MM, PB, FDN, lignina e DIVFDN, sendo que, com a elevação das idades de rebrota, aumentos nos teores de MS, FDN e de lignina e reduções na MM, PB e na DIVFDN foram observados. Houve também efeito da interação C x A para os teores de MS, MM e lignina, sendo que, os maiores teores de MS e MM e o menor teor de lignina foram observados com a altura de resíduo de 50 cm. Os teores de FDN e CHOs solúveis foram superiores na gramínea com a menor altura de resíduo. Os teores de NIDA e a DIVMS apresentaram efeito da interação C x I x A. Em geral, nas duas alturas de resíduo e em todos os ciclos, observamos aumento nos teores de NIDA e redução na DIVMS com a elevação das idades de rebrota. Capítulo 2- objetivou-se definir a melhor combinação de manejo, representada por quatro idades de rebrota (75, 90, 105, 120 dias) e duas alturas de resíduo (10 e 50 cm) do capim-elefante BRS Capiaçu, com base na MV e MS de forragem colhida e em características de valor nutritivo e de perfil fermentativo de suas silagens. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados, em esquema fatorial 4 x 2, com três repetições. A MV e MS de forragem colhida, apresentaram efeito quadrático em relação ao aumento das idades de rebrota, com valores mínimos estimados no intervalo das idades de 75 a 90 dias. A elevação das idades de rebrota da gramínea, impactou em aumentos lineares nos teores de MS e FDN na forragem e silagens, bem como no teor de lignina nas silagens. Reduções lineares foram observadas para a DIVMS, DIVFDN em função do aumento das idades de rebrota. Maiores teores de PB, DIVMS e DIVFDN foram observados na forragem e silagens para a altura de resíduo de 50 cm. No geral, reduções lineares nas frações solúveis e aumentos lineares das frações B2 e C da PB foram observadas com elevação das idades de rebrota, assim como, a menor altura de resíduo apresentou menor proporção das frações solúveis e maior da fração C. Em relação aos ácidos palmítico, esteárico, oleico, linoleico, α- linolênico e ácidos graxos totais avaliados, foi observado que as menores idades de rebrota, bem como o corte na maior altura de resíduo, proporcionaram os maiores teores. Todas as silagens apresentaram bom padrão fermentativo, com poucas diferenças entre si. Houve efeito da interação I x A para o ácido propiônico, que apresentou reduções lineares em função do aumento das idades de rebrota nas duas alturas de resíduo. Redução linear também foi observado no teor de nitrogênio amoniacal com o aumento das idades de rebrota. Em contrapartida, houve aumento linear na recuperação da MS em função da elevação das idades de rebrota. O manejo da cultivar BRS Capiaçu com idade de rebrota de 105 dias e com altura de resíduo de 10 cm, possibilitou maior equilíbrio entre a massa de forragem colhida e as características de valor nutritivo de suas silagens. Capítulo 3- objetivou-se avaliar o efeito da adição de inoculantes microbianos sobre o valor nutritivo e o perfil fermentativo de silagens de capim-elefante BRS Capiaçu aos 90 e 110 dias de rebrota. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 × 2 (5 inoculantes- In e 2 idades- Id), com três repetições. Os inoculantes avaliados foram: Controle; KeraSil; Sil-All®; SiloMax Centurium e Yakult®. Os inoculantes microbianos comerciais foram inoculados à forragem de acordo com as recomendações dos fabricantes. O Yakult foi diluído na dose de 8 ml L -1 de água e para aplicação seguiu a relação de 10L ton -1 de MN. Houve efeito de interação In × Id sobre os teores de MS, MM, FDN, DIVMS e DIVFDN. Maiores teores de MS e maiores DIVMS e DIVFDN foram observadas nas silagens tratadas com KeraSil e SiloMax para a idade de 90 dias. Maior DIVMS também foi observada na silagem tratada com Kerasil em comparação ao controle na idade de 105 dias. Houve efeito da interação In × Id sobre os valores de pH, ácido acético, relação ácido lático:ácido acético e CHOs solúveis residuais. As silagens tratadas com KeraSil apresentaram menor pH e ácido acético e maior relação ácido lático:ácido acético e CHOs solúveis residuais em comparação à silagem controle em ambas as idades de rebrota. O maior e menor teor de nitrogênio amoniacal foram observados nas silagens tratadas com Yakult e KeraSil, respectivamente. As respostas dos inoculantes microbianos comerciais não foram muito consistentes, mas, proporcionaram melhorias em alguns aspectos do valor nutritivo e do perfil fermentativo das silagens de capim-elefante BRS Capiaçu, com destaque para o inoculante Kerasil. Palavras-chave: Altura de resíduo. Forragem colhida. Idade de rebrota. Perfil fermentativo. Valor nutritivo.

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Effects of nitrogen fertilization on protein and carbohydrate fractions of Marandu palisadegrass

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The Influence of Fertilization and Plant Density on the Dry Matter Yield and Quality of Black Mustard [Brassica nigra (L.) Koch]: An Alternative Forage Crop

The Influence of Fertilization and Plant Density on the Dry Matter Yield and Quality of Black Mustard [Brassica nigra (L.) Koch]: An Alternative Forage Crop

Biological and economic responses to increasing nitrogen rates in Mombaça guinea grass pastures

Produção de silagens de capim-elefante BRS Capiaçu sob diferentes estratégias de manejo, tratadas com inoculantes microbianos

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