Efeito de níveis de Silicato sobre a produção de forragem, composição bromatológica e digestibilidade de Gamínea Tropical ($) (EFFECT OF SILICATE LEVELS ON THE FODDER PLANT PRODUCTION, GRASSY COMPOSITION AND DIGESTIBILITY OF TROPICAL GRASS)

Herbert Vilela 1,
Duarte Vilela 2,
Fabiano Alvim Barbosa 3,
Adilson Antônio Melo 4 e
Edmundo Benedetti 5.

1. Engenheiro Agrônomo, Doutor, Professor Visitante da UFU, Consultor do Conselho Nacional de Pesquisas. vilela@agronomia.com.br
2. Engenheiro Agrônomo, Doutor, Pesquisador do CNPGL-EMBRAPA. vilela@cnpgl.embrapa.br
3. Médico Veterinário, Doutorando da UFMG. fabianoalvim@unb.br
4. Zootecnista, Aperfeiçoamento em Produção Animal e Supervisor da MATSUDA. adilsonmelo@uaivip.com.br
5. Médico Veterinário, Doutor, Professor Titular da UFU. edmundob@ufu.br

RESUMO

O objetivo do trabalho foi estudar um caso de uso de silício em forrageira e seu efeito sobre a composição bromatológica e digestibilidade. A forrageira usada foi o Capim Elefante (Pennisetum hybridum cv Paraíso) que foi implantada em latossolo vermelho, fase cerrado. Como delineamento experimental usaram-se blocos inteiramente casualizados com quatro repetições.

Os tratamentos consistiram de três níveis de silicato de cálcio e magnésio como corretivo (Zero, 500 e 1000kg de silicato por hectare) e de três níveis de nitrogênio como adubação em cobertura (zero, 35, 70kg de N/ha). Portanto, foram nove os números de tratamentos. Após a aplicação de silicato de cálcio e magnésio, o nível de Si no solo passou de 12 para 19ppm, que é considerado nível médio. Após aplicação de 1000t/ha de silicato o nível passou para 21ppm sendo classificado como nível satisfatório. Em relação aos valores de pH, Ca e Mg, SB e V, verifica-se que estes variaram em função dos níveis de silicato aplicados, principalmente em relação ao cálcio e magnésio, SB e V na profundidade amostrada de zero a 20cm.

A produção de forragem obtida nos níveis zero de silicato e de nitrogênio foi de 10,20t MS/ha á idade de 90 dias após plantio. O nível de silicato de 1000kg/ha e sem nitrogênio não mostrou ser mais eficiente do que o nível de 500kg/ha (11,75t MS/ha) quando avaliado pela produção nesta espécie forrageira e para este solo. Os maiores níveis de matéria seca na forragem foram obtidos nos tratamentos com silicato sem nitrogênio. Nos tratamentos com silicato e com nitrogênio os níveis de matéria seca foram menores do que naqueles sem nitrogênio. Em relação aos níveis de FDN na forrageira (Tabela 4), observa-se que eles aumentaram (P<0,05) com as doses de silicato usadas, mas não foram afetados pelas doses de nitrogênio usadas dentro de cada tratamento com silicato. Em relação a digestibilidade, com zero de Si (Tabela 4), esta foi menor (P<0,05) em situações em que se usou 35kg de nitrogênio ou não se usou nitrogênio em cobertura, quando comparada com os outros tratamentos com nitrogênio e Si. Contudo, nos outros tratamentos, a digestibilidade não foi afetada pelos níveis de silicato usados e nem pelas doses de nitrogênio usadas.

SUMMARY

The objective of the work was to study a case of silicon use in forage and its effect on the composition and digestibility. The used forage was grass Paraíso (Pennisetum hybridum cv Paraíso) that it was implanted in latossolo red, closed phase. As experimental delineation randomized blocks with four repetitions had been used entirely. The treatments had consisted of three silicate levels of calcium and magnesium as corrective (0, 500 and 1000kg of silicate for hectare) and have three nitrogen levels as fertilization in covering (0, 35, 70kg of N/ha). Therefore, they had been 9 the number of treatments. After the silicate application of calcium and magnesium, the level of itself in the ground passed of 12 for 19ppm, that average level is considered. After application of 1000t/ha of silicate the level passed to 21ppm being classified as satisfactory level. In relation to the values of pH, Ca and Mg, SB and V, are verified that these had varied in function of the applied silicate levels, mainly in relation to calcium and magnesium, SB and V in the showed depth of 0 20cm.

The production of fodder plant gotten in nitrogen and silicate levels zero was of 10,20t DM/ha age of 90 days after plantation. The silicate level of 1000kg/ha and without nitrogen did not show to be more efficient of the one than the level of 500kg/ha (11,75t DM/ha) when evaluated by the production in this forage species and for this ground. The biggest levels of dry substance in the fodder plant had been gotten in the treatments with silicate without nitrogen. In the treatments with silicate and nitrogen the levels of dry substance had been lesser of that in those without nitrogen. In relation to the levels of FDN in the forage (Table 4), it is observed that they had increased (P<0,05) with the used doses of silicate, but they had not been affected by the used doses of nitrogen inside of each treatment with silicate. In relation the digestibility, with zero of Si (Table 4), this was lesser (P<0,05) in situations where if it used 35kg of nitrogen or nitrogen in covering was not used, when compared with the other treatments with nitrogen and Itself However, in the other treatments, the digestibility it was not affected by the used silicate levels and nor by the used doses of nitrogen.

INTRODUÇÃO

O trabalho de revisão sobre silício de KORNDÖFER et al. (2001) mostra aspectos importantes deste elemento na planta como absorção, translocação, 'sites'de deposição, funções na planta etc. Assim sendo, o silício solúvel é absorvido pelas raízes das plantas como ácido monosilícico (H4SiO4) de forma passiva, acompanhando a absorção de água, ou de forma ativa (Jones & handreck, 1967; ma et al., 2001). É transportado através da planta e depositado nas paredes das células, principalmente nas folhas. Parte do silício absorvido permanece na forma solúvel, mas a maior parte dele é incorporado na parede das células da epiderme, dos estômatos e tricomas das folhas e pequena parte forma depósitos amorfos (JARVIS, 1987, EPSTEIN, 2001).

As plantas podem ser classificadas como acumuladoras e não acumuladoras de silício de acordo com suas habilidades e que podem ser avaliadas de acordo com a relação molar Si:Ca encontrada nos tecidos. Relações acima de um, as plantas são consideradas acumuladoras, e entre um e 0,5 são consideradas intermediárias e menor do que 0,5 não acumuladoras (MIYAKE &YAKAHASHI, 1983; MA, et al. 2001).

O silício resulta em vários benefícios para as plantas, principalmente às gramíneas sendo que, destaca-se maior tolerância da planta ao ataque de insetos (CARVALHO, 1998, SAVANT et al, 1994, MOORE, 1984) e doenças (MENZIES et al.2001), redução na transpiração (DATNOF et al, 2001), maior taxa fotossintética das plantas (melhoria na arquitetura foliar) (DEREN, 2001).

Em algumas gramíneas, como o arroz, a cana de açúcar, o milho, o capim kikuiu, o capim Bermuda e algumas não gramíneas como a alfafa, feijão, tomate, alface e repolho foram constatados aumentos na produtividade com aumento de níveis de silício solúvel no solo (elaward & GREEN, 1979, KORNDÖRFER & LEPSCH, 2001).

Doses crescentes de nitrogênio em gramíneas, na presença de silício, aumentaram a produção de matéria seca. Contudo, doses elevadas de nitrogênio resultaram em menor produção de matéria seca (HO et al., 1980), pois neste caso o nitrogênio provoca maior flacidez nas plantas, principalmente nas folhas. Por outro lado, o silício torna-se as plantas mais rígidas, predominantemente as folhas e conseqüentemente, as tornam mais eretas e com melhor aproveitamento da energia eletromagnética incidente, resultando daí em maior taxa fotossintética, seguindo-se maior produção de forragem (YOSHIDA, 1981).

Há suposições de que níveis mais elevados de silício solúvel no solo e na planta afetariam a digestibilidade da matéria seca da forragem. Contudo, trabalhos de VAN SOEST (1994), MINSON (1990), SHEWMAKER et al. (1989), WOODWART (1989) não encontraram nenhuma correlação entre a presença de silício na forrageira e sua digestibilidade. Por outro lado, o silício pode ser encontrado em diferentes concentrações, dependendo da disponibilidade no solo para uma mesma espécie forrageira e em diferentes locais da planta forrageira (MA et al., 2001), ainda formando diferentes ligações com lignina, carboidratos, proteínas e outros compostos orgânicos. Assim sendo, como ocorre em outros elementos, poderá haver diferenças na qualidade nutritiva e no aproveitamento pelos ruminantes (MA et al., 2001; INANAGA & OKASAKA, 1995). Portanto as interações destas forrageiras tratadas com silício e o animal devem ser mais avaliados (KORNDÖFER et al., 2001).

Com o objetivo de contribuir com pequena parcela destes estudos, se propõem este trabalho sobre um caso de uso de silício em forrageira e sua composição bromatológica e digestibilidade.

MATERIAL E MÉTODOS:

O trabalho foi implantado no município de Cristais (MG) localizado na Zona Fisiográfica Campos das Vertentes com as coordenadas geográficas 20° 50' de latitude sul e 45°30' longitude W. A forrageira usada foi o Capim Elefante (Pennisetum hybridum cv Paraíso) que foi implantada em latossolo vermelho, fase cerrado, em área com pequena declividade (2%) e com exposição norte, em um espaçamento de 0,70m entre linhas e contínuo na linha, segundo as recomendações técnicas da Empresa MATSUDA Sementes e Nutrição Animal, detentora do registro no SNPC (MAPA).

Como delineamento experimental usaram-se blocos inteiramente casualizados com duas repetições. Cada parcela experimental foi formada por três linhas de plantio com 30m de comprimento, portanto cada unidade experimental tinha uma área útil de 21m2. A área foi totalmente irrigada por aspersão convencional (tubulação fixa/ subterrânea). As análises de solos foram feitas no Laboratório do Departamento de Ciências do Solo da UFU. As amostras de forragem foram obtidas à época do corte, aos 90 dias de idade e remetidas aos laboratórios. As análises de solos foram feitas no laboratório do departamento de Ciências do Solo da UFU, as análises bromatologicas foram feitas no laboratório de Análise de Alimentos do Departamento de Zootecnia da Escola de Veterinária da UFMG e no Laboratório de Análise de Alimentos do CNPGL da EMBRAPA.

A adubação corretiva foi com 800 Kg/ ha da fórmula 00-15-10(NPK) + Zn (15 Kg/ha de Sulfato de Zinco), distribuída na linha de plantio. Na medida do possível a cultura foi mantida sem invasoras através de capinas manuais. A irrigação foi feita antes de ocorrer o "déficit" hídrico (mais de cinco dias consecutivos sem chuvas).

Os tratamentos consistiram de três níveis de silicato de cálcio e magnésio como corretivo (Zero, 500 e 1000kg de silicato por hectare) (KORNDORFER et al., 2004) e de três níveis de nitrogênio como adubação em cobertura (Zero, 35, 70 kg de N/ha). Portanto, foram nove os números de tratamentos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Tabela 1 - Análise do solo antes da aplicação de silicato.

NÍVEIS NO SOLO

Amostra
pH P
ppm
K
mg/dm³
Ca
cmol
c/dm³
Mg
cmol
c/dm³
Al
cmol
c/dm³
Si
ppm
SB
cmol
c/dm³
V%
1 4,5 6,9 43 2,5 1,5 1,8 12 3,8 60

Tabela 2 - Análise do solo após aplicação de silicato.

Quant.
aplicadas
de
silicato/ha
NIVEIS NO SOLO
pH P
ppm
K
mg/dm³
Ca
cmol
c/dm³
Mg
cmol
c/dm³
Al
cmol
c/dm³
Si
ppm
SB
cmo
lc/dm³
V%
Zero 4,4 7 42 2,4 1,4 1,8 12 3,9 61
500kg 5,9 8 42 3,5 2,1 0 19 4,8 70
1000kg 6,0 8 43 3,9 2,8 0 21 5,1 75

Pelas tabelas 1 e 2 podem-se verificar os níveis dos principais componentes químicos analisados do solo, antes e após a aplicação do silicato. Segundo KORDORFER et al (2001) solo arenoso e com nível de silício inferior a 18ppm, freqüentemente apresenta resposta á aplicação de silício. Após a aplicação de silicato de cálcio e magnésio, o nível de Si no solo passou para 18ppm, que segundo o mesmo autor é considerado nível médio. Após aplicação de 1000t/ha de silicato o nível passou para 21ppm sendo classificado como nível satisfatório, embora (KORNDORFER et al., 2001) ressalte que a calibração da análise do solo para silício é ainda insuficiente e necessita de mais estudos.

Em relação aos valores de pH, Ca e Mg, SB e V verifica-se que estes variaram em função dos níveis de silicato aplicados, principalmente em relação ao cálcio e magnésio, SB e V na profundidade amostrada de zero a 20cm. Os resultados obtidos por KORNDORFER et al. (2001a) mostram a mesma tendência.

Em relação ao Al verificou-se que o mesmo foi neutralizado a partir da dose de 500kg por hectare.

Tabela 3 - Produção de matéria seca (MS) aos noventa dias de idade, em função dos tratamentos:

NIVEIS DE SILICATO, DE N E PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA (kg/ha)
0Kg/ha silicato 500Kg/ha silicato 1000kg/ha de silicato
0kg N 35 kg N 70kg N 0kg N 35kg N 70kg N 0kg N 35kg N 70kg N
10,20F 13,50D 14,20C 11,75E 16,60B 17,10A 11,80E 16,65B 17,70A

Teste de T(P< 0,05); A>B>C>D>E, dentro da mesma linha.

A produção de forragem obtida nos níveis zero de silicato e de nitrogênio (testemunha) foi de 10,20t MS/ha à idade de 90 dias após plantio. Verifica-se que a aplicação de nitrogênio (35kg/ha) resultou em aumento (P<0,05) de 32,35% de forragem (13,50t MS/ha) enquanto o tratamento com 70kg/ha de nitrogênio resultou em uma produção de 14,20t MS/ha, aumento (P<0,05) de 39,21% em relação a testemunha. Estes resultados evidenciam o efeito de nitrogênio em cobertura, já comprovado em inúmeros trabalhos com forrageiras.

Por outro lado, a aplicação de 500kg/ha de silicato sem nitrogênio resultou em uma produção de 11,75t MS/ha, aumento (P<0,05) de 15,19% (testemunha). Este aumento de produção de forragem devido ao efeito do silicato, pode estar relacionado com a interação com outros nutrientes disponíveis no solo e a melhoria na arquitetura foliar da planta, fato que já foi comprovado com outras espécies forrageiras (ELAWAD & GREEN,1979; KONDORFER & LEPSCH, 2001; KONDORFER et al, 2001). Neste tratamento com 500kg/ha de silicato, as aplicações de nitrogênio (35kg e 70kg) resultaram em aumentos (P<0,05) de 40,42% e 45,43% (16,60t/ha e 17,10t MS/ha). Estes resultados evidenciam que o silicato potencializou a forrageira a uma maior produção pela sua interação com o nitrogênio aplicado em cobertura quando comparado com o tratamento sem silicato e nitrogênio (HO et al.,1980) como também pode ser associada a melhoria na arquitetura foliar da planta promovida pelo Si e conseqüentemente maior taxa fotossintética (YOSHIDA,1981).

A aplicação de 1.000kg/ha de silicato sem nitrogênio também proporcionou aumento (P<0,05) de produção de forragem de 15,68%(16,50t/ha) em relação a testemunha. Pôde-se verificar que este aumento foi igual (P>0,05) ao proporcionado pelo nível de 500kg/ha de silicato. O mesmo ocorreu com as doses de 35 e 70kg de nitrogênio por hectare. Portanto esta forrageira neste tipo de solo foi capaz de responder a aplicação de até 500kg/ha de silicato. O nível de silicato de 1000kg/ha não mostrou ser mais eficiente do que o nível de 500kg/ha, quando avaliado pela produção nesta espécie forrageira e para este solo.

Tabela 4 - Composição bromatológica e Digestibilidade "IN VITRO" da matéria seca(DIVMS*) da forragem de Capim Elefante .

TIPOS DE ANÁLISES TRATAMENTOS E PORCENTAGEM DE ELEMENTOS NA MATÉRIA SECA
0Kg/ha Silicato 500kg/ha de silicato 1000kg/ha de silicato
0kgN 35kgN 70kgN 0kgN 35kgN 70kgN 0kgN 35kgN 70kgN
MS 23,00 C 21,70 D 21,60 D 25,65 A 24,37 B 24,48 B 25,50 A 24,36 B 24,48 B
Proteína 13,50 C 14,60 B 15,50 B 13,60 C 16,05 A 16,70 A 13,52 C 16,50 A 16,80 A
FDN 75,60C 75,70C 75,80C 76,50B 76,80B 76,60B 77,0A 77,02A 77,03A
Minerais 6,00C 6,50C 6,55C 6,95B 7,00B 7,00B 7,10A 7,15A 7,15A
Cálcio 0,42C 0,40C 0,40C 0,58B 0,60B 0,58B 0,77A 0,79A 0,79A
Fósforo 0,15B 0,15B 0,15B 0,16A 0,16A 0,16A 0,16A 0,17A 0,17A
Silício 1,20C 1,21C 1,22C 1,60A 1,61A 1,59A 1,59A 1,60A 1,59A
NDT 53,16C 54,16B 54,21B 54,10B 55,69A 55,12A 55,13A 55,65A 55,56A
DIVMS* 51,48C 53,46B 54,51A 54,40A 54,50A 54,92A 54,1A 54,39A 53,95A

Teste de T (P<0,005); A > B >C, dentro da mesma linha.

Observa-se (Tabela 4) níveis menores de matéria seca na forrageira nos tratamentos sem silicato e menores (P<0,05) ainda na presença de nitrogênio. Contudo, os maiores níveis de matéria seca foram obtidos nos tratamentos com silicato sem nitrogênio. Nos tratamentos com silicato e com nitrogênio os níveis de matéria seca foram menores do que naqueles sem nitrogênio. Estas variações podem ser devidas a maior participação do silício na celulose (INANAGA & OKASAKA, 1995) e ao maior acumulo de água nas células promovidas pelo nitrogênio (HO et al., 1980).

Nos tratamentos sem silício verifica-se (Tabela 4) que houve aumentos dos níveis de proteína da forrageira entre os níveis de nitrogênio estudados (P<0,05), conforme já obtido em inúmeros outros trabalhos com forrageiras, devido ao a maior disponibilidade de nitrogênio no solo. Verifica-se que a adição de silicato sem nitrogênio não promoveu aumento (P>0,05) no teor de proteína na forragem, possivelmente devido ao baixo nível de nitrogênio disponível no solo. Nos tratamentos com silicato, todos os níveis de nitrogênio usados em cobertura foram acompanhados pelos maiores (P<0,05) teores de proteína na forrageira. Sendo que não há nenhuma indicação na literatura, a não ser uma maior interação do Si com o nitrogênio disponível no solo (BIRCHAL, 1995).

Em relação aos níveis de FDN na forrageira (Tabela 4), observa-se que eles aumentaram (P<0,05) com as doses de silicato usadas, mas não foram afetados pelas doses de nitrogênio usadas dentro de cada tratamento com silicato. Resultados estes que podem ser atribuídos a participação do Si neste componente.

Os níveis de minerais, cálcio e o fósforo aumentaram (P<0,05) com as doses de silicatos usadas e não foram afetados pelos níveis de nitrogênio usados dentro de cada tratamento. Os níveis de minerais, fósforo e cálcio aumentaram devidos suas adições via fertilizante e silicato e o nível de fósforo em parte, atribuído possivelmente à competição do Si nos "sites" de argilas com fósforo adsorvido.

O nível de silício na planta foi afetado (P<0,05) pela maior disponibilidade do mesmo no solo. Segundo MIYAKE & TAKAHASHI (1983) as plantas são consideradas acumuladoras quando possuem mais do que 1% de Si na matéria seca e uma relação Si:Ca maior do que um. Portanto, o Capim Elefante é um planta acumuladora de silício.

Em relação aos nutrientes digestíveis totais (NDT) da forragem, eles foram aumentados (P<0,05) com a adição de silicato e nitrogênio, como conseqüência da maior disponibilidade de nutrientes na matéria seca da forragem.

Em relação a digestibilidade, com zero de Si (Tabela 4), esta foi menor (P<0,05) em situações em que se usou 35kg de nitrogênio ou não se usou nitrogênio em cobertura, quando comparada com os outros tratamentos com nitrogênio e Si. Contudo, nos outros tratamentos, a digestibilidade não foi afetada pelos níveis de silicato usados e nem pelas doses de nitrogênio usadas. Estes resultados em relação ao uso do silicato e seu efeito sobre a digestibilidade foram também observados por VAN SOEST (1994), MINSON (1990), SHEWMAKER et al. (1989), WOODWART et al. (1989).

CONCLUSÕES

O nível de 500kg/ha de silicato foi suficiente para se obter a maior a produção de matéria seca na forragem estudada.

Os níveis de nitrogênio usados foram mais eficientes para produção de forragem do que o silício, contudo o silício potencializou a planta para maiores produções quando se usou o nitrogênio.
Os níveis de silício estudados não alteraram o teor de proteína da forragem, mas o silício na presença do nitrogênio proporcionou os maiores teores de proteína.

A FDN, os minerais, o cálcio, o fósforo e o silício aumentaram consistentemente na forragem com o aumento dos níveis de silicato usados.

O Capim Elefante não sofreu alteração em sua digestibilidade com a adição do silício ao solo, nas condições do presente trabalho.

O Capim Elefante é uma planta acumuladora de silício.

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