Abstract
The aim of this work was to evaluate the biomass productivity and chemical-bromatological quality of Urochloa brizantha cv. Marandu, intercropped with different leguminous under organic management. The experiment was conducted for 3 years at Brazilian Agricultural Research Corporation — Embrapa Cerrados in Planaltina — DF, Brazil. Two independent experiments were designed. The first one with a previous green manure crop and the second, without green manure crop. After that, were planted in both experimental areas the Urochloa brizantha cv. Marandu intercropped with Stylosanthes spp. The experimental design was performed in randomized blocks, in the sub-subdivided plot scheme, with 3 replicates and 3 factors. Forage mass production, nutritional value, and protein and carbohydrate fractionation were evaluated in trials. Urochloa presented better quality in the organic system, with the lower lignin content (3.9%) and the reduction of low availability nitrogenous compounds. Stylosanthes spp. presented better chemical-bromatological quality with green fertilization in the form of organic fertilization, due to the significant reduction of fibers and lignin, a result that promoted improvements in digestibility. Both Urochloa and Stylosanthes presented better nutritional quality in the system with green fertilization and organic form of fertilization.
Similar content being viewed by others
Explore related subjects
Discover the latest articles and news from researchers in related subjects, suggested using machine learning.References
Alcântara FA, Furtini neto AE, Paula MB, Mesquita HA, Muniz JA (2000) Adubação verde na recuperação da fertilidade de um Latossolo Vermelho-Escuro degradado. Pesq Agrop Brasileira 35(2):277–288
Allinson DW, Osbourn DF (1970) The cellulose-lignin complex in forages and its relationship to foraging nutritive value. J Agric Sci 74(1):23–36. https://doi.org/10.1017/S0021859600020918
AOAC (2000) Official Methods of Analysis. 17th Edition, The Association of Official Analytical Chemists, Gaithersburg, MD, USA. Methods 925.10, 65.17, 974.24, 992.16.
Aroeira LJM, Paciullo DSC, Lopes FCF, Morez MJF, Saliba ES, Da Silva JJ, Ducatti C (2005) Disponibilidade, composição bromatológica e consumo de matéria seca em pastagem consorciada de Brachiariadecumbens com Stylosanthesguianensis. Pesq Agrop Brasileira 40(4):413–418. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2005000400014
Barcelos AO, Ramos AKB, Vilela L, Martha Junior GB (2008) Sustentabilidade da produção animal baseada em pastagens consorciadas e no emprego de leguminosas exclusivas, na forma de banco de proteína, nos trópicos brasileiros. Rev Bras Zootec 37(suplemento especial):51–67. https://doi.org/10.1590/S1516-35982008001300008
Boval M, Dixon RM (2012) The importance of grasslands for animal production and other functions: a review on management and methodological progress in the tropics. Animal 6(5):748–762. https://doi.org/10.1017/S1751731112000304
Bravo L, Saura-Calixto F (1998) Characterization of dietary fiber and the in vitro indigestible fraction of grape pomace. Am J Enol Vitic 49(2):135–141
Bravo L, Rocio A, Saura CF (1994) Polyphenols as dietary fiber associated compounds. Comparative study on in vivo and in vitro properties. J Agric Food Chem 42(7):1481–1487. https://doi.org/10.1021/jf00043a017
Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (2011) Instrução Normativa no 46, de 6 de outubro de 2011. [Estabelece o Regulamento Técnico para os Sistemas Orgânicos de Produção Animal e Vegetal bem como as listas de Substâncias Permitidas para uso nos Sistemas Orgânicos de Produção Animal e Vegetal, na forma desta Instrução Normativa e dos seus Anexos I a VII]. Diário Oficial da União, 7 out. 2011. Seção1, p.4-11. Available at: . Accessed on: Apr. 15 2021
Brito CJFR, Odella RA, Deschamps FC (2003) Perfil químico da parede celular e suas implicações na digestibilidade de Brachiariabrizantha e Brachiariahumidicola. Rev Bras Zootec 32(suplemento):1835–1844. https://doi.org/10.1590/S1516-35982003000800005
Carvalho ZG, Sales ECJD, Monção FP, Vianna MCM, Silva EA., Queiroz DS (2019) Morphogenic, structural, productive and bromatological characteristics of Braquiária in silvopastoral system under nitrogen doses. Acta Sci Anim Sci 41.https://doi.org/10.4025/actascianimsci.v41i1.39190
Casali AO, Detmann E, Valadares Filho SDC, Pereira JC, Henriques LT, Freitas SD, Paulino MF (2008) Influência do tempo de incubação e do tamanho de partículas sobre os teores de compostos indigestíveis em alimentos e fezes bovinas obtidos por procedimentos in situ. Rev Bras Zootec 37(2):335–342. https://doi.org/10.1590/S1516-35982008000200021
Castro CS, Lobo UGM, Rodrigues LM, Backes C, Santos AJM (2016) Eficiência de utilização de adubação orgânica em forrageiras tropicais. Rev Agric Neotropical 3(4):48–54
de Andrade CMS, de Assis GML, Ferreira AS (2015) Eficiência de longo prazo da consorciação entre gramíneas e leguminosas em pastagens tropicais. In: Congresso Brasileiro de Zootecnia 25, Fortaleza. Dimensões tecnológicas e sociais da Zootecnia: Anais... Fortaleza: ABZ, 2015. p 31
Dias Filho MB (2014) Diagnóstico das pastagens no Brasil. Embrapa Amazônia Oriental-Documentos (INFOTECA-E)
Dias Filho MB (2017) Degradação de pastagens : o que é e como evitar. Brasília, DF: Embrapa. PDF p19, il.color. http://www.embrapa.br/amazoniaoriental/publicacoes
Dickerson G (1970) Efficiency of animal production molding the biological components. J Anim Sci 30(6):849–859. https://doi.org/10.2527/jas1970.306849x
Doorenbos J, Kassam AH (1979) Yield response to water. Irrig Drain Paper 33:257
dos Santos HG, Jacomini PKT, dos Anjos LHC, de Oliveira VÁ, Lumbreras JF, Coelho MR, de Alameida JA, de Araújo Filho JC, de Oliveira JB, Cunha TJF (2018) Sistema brasileiro de classificação de solos. 5.ed. rev. e ampl. Brasília: Embrapa, E-book
Eggleston S, Buendia L, Miwa K, Ngara T, Tanabe K (eds) (2006) 2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories(5). Institute for Global Environmental Strategies, Hayama
Fahey GC Jr, Jung HG (1983) Lignin as a marker in digestion studies: a review. J Anim Sci 57(1):220–225. https://doi.org/10.2527/jas1983.571220x
Fagundes GM, Soares JPG, Leal MAA, Almeida DL, Costa JR (2012a) Produção e valor nutritivo de pastagens orgânicas de capim Tanzânia (Panicummaximum Jacq cv. Tanzânia) em monocultivo e consorciado com Calopogônio (Calopogonium mucunouides Desv.) para rebanho leiteiro. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento 89. Seropédica:Embrapa Agrobiologia
Fagundes GM, Soares JPG, Leal MAA, Almeida DL, Costa JR (2012b) Produção e valor nutritivo de forragem em capineiras orgânicas de capim-elefante em monocultivo e consorciado com siratro para suplementação alimentar do rebanho leiteiro. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento 89. Seropédica:Embrapa Agrobiologia.
Faissal A, Ouazzani N, Parrado JR, Dary M, Manyani H, Morgado BR, Mandi L (2017) Impact of fertilization by natural manure on the microbial quality of soil: molecular approach. Saudi J Biol Sci 24(6):1437–1443. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2017.01.005
Figueiredo EA P, Soares JPG (2012) Sistemas orgânicos de produção animal: dimensões técnicas e econômicas. In: 49º Reunião anual da sociedade brasileira de zootecnia
Franco AA, Resende AS, Campello EFC (2003) Importância das leguminosas arbóreas na recuperação de áreas degradadas e na sustentabilidade de sistemas agroflorestais. In: Embrapa Caprinos e Ovinos-Artigo em anais de congresso (ALICE)
Freire JRS, Santos IC, Costa FP (2016) Competências inovativas e a acumulação do conhecimento: um estudo de caso em uma inovação tecnológica da pecuária de corte. Revista De Carreiras e Pessoas 6(1):2237–1427
Garcia FM, Barbosa RZ, Giatti JRNO (2008) O uso de estilosantes campo grande em consórcio com braquiarinha (Brachiariadecumbens). Rev Cien Eletôn Agron 7(13):1–8
Gianezini M, Barcellos JOJ, de Oliveira TE, Ruviaro CF (2019) Beef cattle expansion in the Brazilian legal Amazon: from land availability to emerging technologies. Int J Adv Eng Res Sci 6(5). Retrieved from http://journalrepository.com/index.php/ijaers/article/view/760
Goering HK, Van Soest PJ (1970) Forage fiber analysis. Agricultural handbook no. 379. US Department of Agriculture, Washington, DC, pp 1–20
Heneghan L, Miller SP, Baer S, Callaham MA Jr, Montgomery J, Pavao-Zuckerman M, Richardson S (2008) Integrating soil ecological knowledge into restoration management. Restor Ecol 16(4):608–617. https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2008.00477.x
IBGE (2017) Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo agropecuário: resultados preliminares. IBGE – 1970. Rio de Janeiro : IBGE, 1974- v.1. Brasil – Censo agropecuário. 2. Agropecuária – Brasil – Estatística. I. IBGE
Kohmann MM (2017) Rhizoma peanut proportion in mixed-species pastures with bahiagrass affects nutrient cycling and greenhouse gas emissions (Doctoral dissertation, University of Florida)
Licitra G, Hernandez TM, Van Soest PJ (1996) Standardization of procedures for nitrogen fractionation of ruminant feeds. Anim Feed Sci Technol 57(4):347–358. https://doi.org/10.1016/0377-8401(95)00837-3
Lu HD, Xue JQ, Guo DW (2017) Efficacy of planting date adjustment as a cultivation strategy to cope with drought stress and increase rainfed maize yield and water-use efficiency. Agric Water Manag 179:227–235. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.09.001
Lüscher A, Mueller-Harvey I, Soussana JF, Rees RM, Peyraud JL (2014) Potential of legume-based grassland–livestock systems in Europe: a review. Grass Forage Sci 69(2):206–228. https://doi.org/10.1111/gfs.12124
Macedo MCM, Zimmer AH, Kichel AN, De Almeida RG, De Araújo AR (2013) Degradação de pastagens, alternativas de recuperação e renovação, e formas de mitigação. In Embrapa Gado de Corte-Artigo em anais de congresso (ALICE), 158–181
Mari LJ (2003) Intervalo entre cortes em capim Marandu (Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf cv. Marandu): produção, valor nutritivo e perdas associadas à fermentação da silagem. 2003. 138 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba
McDougall EI (1948) Studies on ruminant saliva. 1. The composition and output of sheep’s saliva. Biochem J 43(1):99
Migita WE, Kawamura I (1994) Chemical analysis of wood. J Agric Chem Jpn 20:384
Miranda, J. P.H. V.; Soares J. P. G.; Fernandes, F. D.; RamoS, A. K. B. 2015.Brachiariabrizantha cv. Marandu mixed Stylosanthes Spp. under conventional and organic fertilization in Planaltina-DF. Reun Annu Soc Bras Zootec 52
Mikkelsen, R.2007. Managing potassium for organic crop production. West Nutr Manag Conf 7
Moreira JFM, Costa KAP, Severiano EC, Epifânio PS, Crunivel WS, Guimarães KC (2013) Protein fraction and digestibility of marandu, xaraes and campo grande grasses in monocropping and intercropping systems under different sowing methods. Acta Sci Anim Sci 35(1):63–71. https://doi.org/10.4025/actascianimsci.v35i1.15134
Pariz CM, Andreotti M, Azenha MV, Bergamaschine AF, Mello LMM, Lima RC (2010) Massa seca e composição bromatológica de quatro espécies de braquiárias semeadas na linha ou a lanço, em consórcio com milho no sistema plantio direto na palha. Acta Sci Anim Sci 32(2):147–154. https://doi.org/10.4025/actascianimsci.v32i2.8498
Pertot I, Caffi T, Rossi V, Mugnai L, Hoffmann C, Grando MS, Mazzoni V (2017) A critical review of plant protection tools for reducing pesticide use on grapevine and new perspectives for the implementation of IPM in viticulture. Crop Prot 97:70–84. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2016.11.025
Pirhofer-Walzl K, Rasmussen J, Høgh JH, Eriksen J, Soegaard K, Rasmussen J (2012) Nitrogen transfer from forage legumes to nine neighbouring plants in a multi-species grassland. Plant Soil 350(1-2):71–84. https://doi.org/10.1007/s11104-011-0882-z
Reis GL, Lana ÂMQ, Emerenciano Neto JV, Lemos Filho JP, Borges I, Longo RM (2013) Produção e composição bromatológica do capim-marandu, sob diferentes percentuais de sombreamento e doses de nitrogênio. Biosci J 29(Supplement 1):1606–1615. https://doi.org/10.1590/S1413-70542008000500041
Sá JF, Pedreira MS, Silva FF, Bonomo P, FigueiredO MP, Menezes DR, Almeida TB (2010) Fracionamento de carboidratos e proteínas de gramíneas tropicais cortadas em três idades. Arq Bras Med Vet Zootec 62(3):667–676. https://doi.org/10.1590/S0102-09352010000300023
Silva SE, Silva MMC (2013) Fracionamento de carboidrato e proteína segundo o sistema CNCPS*. Veterinária Notícias 19(2):95–108
Sniffen CJ, O’Connor DJ, Van Soest PJ, Fox DG, Russel JB (1992) A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets: carbohydrate and protein availability. J Anim Sci 70(11):3562–3577. https://doi.org/10.2527/1992.70113562x
Soares JPG, Neves DL, Carvalho JM (2014) Produção de carne bovina em sistema orgânico: desafios e tecnologias para um mercado em expansão. In: Oliveira, R. L; Barbosa, M. A. A. F. (Org.). Bovinocultura de corte: desafios e tecnologias. 2ªed.Salvador: EDUFBA. 1. 701–725
Soares JPG, Ramos AKB, Braga GJ, Santos Jr JDG, Fernandes FD, Martins ES, Reis BR, Malaquias JV (2016) Organic management of Brachiariabrizantha cv. Marandu pasture mixed with Stylosanthes spp. In the Cerrado. In: International Meeting of Advances in Animal Science, 1
Soares JPG, Leal MA, Salman AKD, López GFZ (2018) MANEJO DA FERTILIDADE DE SOLOS EM ÁREAS DE PASTAGEM ORGÂNICA. IN: SOLOS E AGROECOLOGIA-COLEÇÃO TRANSIÇÃO AGROECOLOGIA.1 ED. BRASÍLIA: EMBRAPA, 2018, V.4, P. 271–305
Soil Survey Staff (2015) Illustrated guide to soil taxonomy. Version 2.0, Lincoln: Usda
Souza FM, Lemos BJM, Oliveira Junior RC, Magnabosco CU, Castro LM, Lopes FB, Brunes LC (2016) Introdução de leguminosas forrageiras, calagem e fosfatagem em pastagem degradada de Brachiariabrizantha. Rev Bras Saúde Prod Anim 17(3):355–364. https://doi.org/10.1590/S1519-99402016000300003
Steinbach V, Wellmer FW (2010) Consumption and use of non-renewable mineral and energy raw materials from an economic geology point of view. Sustainability 2(5):1408–1430. https://doi.org/10.3390/su2051408
Stockdale EA, Lampkin NH, Hovi M, Keatinge R, Lennartsson EKM, MacDonald DW, Padel S, Tattersall FH, Wolfe MS, Watson CA (2001) Agronomic and environmental implications of organic farming systems. Adv Agron 70:261–327. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(01)70007-7
Stockdale EA, Shepherd MA, Fortune S, Cuttle SP (2002) Soil fertility in organic farming systems–fundamentally different? Soil Use Manag 18:301–308. https://doi.org/10.1079/SUM2002143
Susmel P, Stefanon B (1993) Aspects of lignin degradation by rumen microorganisms. J Biotechnol 30(1):141–148. https://doi.org/10.1016/0168-1656(93)90035-L
Tilley JMA, Terry RA (1963) A two-stage technique for the in vitro digestion of forage crops. Grass and forage science. J Br Grassland Soc 18(2):104–111. https://doi.org/10.1111/j.1365-2494.1963.tb00335.x
Valle CD, Euclides VPB, Macedo MCM (2000) Características das plantas forrageiras do gênero Brachiaria. Simpósiosobremanejo Da Pastagem 17:65–108
Van Amburgh ME, Collao-Saenz EA, Higgs RJ, Ross DA, Recktenwald EB, Raffrenato E, Foskolos A (2015) The Cornell Net carbohydrate and protein system: updates to the model and evaluation of version 6.5. J Dairy Sci 98(9):6361–6380. https://doi.org/10.3168/jds.2015-9378
Van Soest PJ (1994) Nutritional ecology of the ruminant. Cornell University Press, Ithaca
Velásquez PAT, Berchielli TT, Reis RA, Rivera AR, Dian PHM, Teixeira IAMA (2010) Composição química, fracionamento de carboidratos e proteínas e digestibilidade in vitro de forrageiras tropicais em diferentes idades de corte. Rev Bras Zootec 39(6):1206–1213. https://doi.org/10.1590/S1516-35982010000600007
Willer H, Lernoud J (2019) The world of organic agriculture. Statistics and emerging trends. Research institute of organic agriculture (FIBL), FRICK, and IFOAM – Organics international, BONN
Zimdahl RL (2018) Fundamentals of weed science. Academic Press
Acknowledgements
The authors would like to thank the Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel — Brazil (CAPES).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
Publisher’s note
Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
da Silva, L.H.X., Okada, E.S.M., Soares, J.P.G. et al. Organic management of Urochloa brizantha cv. Marandu intercropped with leguminous. Org. Agr. 11, 539–552 (2021). https://doi.org/10.1007/s13165-021-00359-x
Received:
Accepted:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s13165-021-00359-x


