Fluxo de energia e nutrientes em pastagens

Publicado em: 16/02/2022
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FLUXO DE ENERGIA

De toda luz que incide sobre as plantas, apenas parte da radiação solar é destinada à biossíntese de assimilados que serão direcionados ao crescimento e ao desenvolvimento das plantas, (400 a 700 nm). Cada nível de energia de um ecossistema denomina-se de nível trófico. Para as plantas, de 15 a 70% de toda a energia é direcionada para a sua manutenção e sobrevivência, da mesma forma, os animais herbívoros necessitam de uma maior quantidade de energia para a sua manutenção e, consequentemente, maior será a sua necessidade alimentícia. Esta tendência estende-se aos animais carnívoros pertencentes a outro nível trófico. Desta maneira, a energia gerada, armazenada, consumida e dissipada nos vários níveis tróficos não se apresenta cíclica, e a manutenção da cadeia alimentar é baseada na constância da radiação solar incidente em um ecossistema pastoril.


Figura 1. Demonstração do fluxo de energia e das perdas que ocorrem. Fonte: Elevagro (2021).
Figura 1. Demonstração do fluxo de energia e das perdas que ocorrem. Fonte: Elevagro (2021).

O fluxo de energia utiliza a termodinâmica como base, de acordo com a qual, a energia pode ser transformada, mas não criada e nem destruída. O processo e a transformação é 100% eficiente, no entanto, 90% da energia é dissipada na forma de calor nos diferentes níveis tróficos. As perdas de energia ocorrem devido à conversão da matéria orgânica, à evaporação, às transpirações, à termorregulação, à respiração, à urina, aos gases e às fezes, em contrapartida, a fração preservada é direcionada à manutenção de cada nível trófico da cadeia alimentar, e o saldo restante é direcionado ao próximo nível.

Algumas limitações ecológicas interferem na produtividade das plantas forrageiras, tais como a baixa eficiência em utilizar a radiação solar incidente, o gasto de energia para a termorregulação dos tecidos, o fluxo de nutrientes e a água no ecossistema. Da mesma forma, a fotossíntese pode ser limitada através das carências nutricionais, hídricas, térmicas e vinculada aos aparatos morfológicos responsáveis pela interceptação da radiação solar incidente. Nestas condições, a produtividade animal em campos nativos se apresenta baixa quando ponderada pelo tempo e unidade de área, pois há limitações ecológicas tanto no ajuste da carga animal como na disponibilidade de forragem, e isto não permite manter o equilíbrio dinâmico do sistema pastoril.

CICLAGEM DE NUTRIENTES


Vários são os elementos envolvidos na ciclagem em um ecossistema pastoril, tais como carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio (requer aplicações constantes), fósforo (mais estável), potássio, cálcio, magnésio, boro, cobre, ferro, manganês e zinco. Estes elementos são transportados constantemente através da pastagem, e as plantas forrageiras, os animais, os microrganismos, o solo, a atmosfera e os veículos são considerados responsáveis por esta dinâmica. Quando este sistema está estável, o elemento evidencia-se constante ao longo do ecossistema, em contrapartida, sua concentração em cada nível trófico é diferente. Desta forma, a adição de elementos considerados nutrientes através do uso de fertilizantes pode incrementar diretamente a produtividade das espécies forrageiras, a qualidade da forragem e o desempenho animal.

No sistema agropastoril as perdas de nutrientes ocorrem constantemente, o nitrogênio pode resultar na volatilização e na liberação da amônia para a atmosfera; as queimadas e a precipitação excessiva sobre os tecidos vegetais podem resultar em lixiviação destes. Neste contexto, a velocidade com que os fluxos de nutrientes agem num sistema pastoril pode ser influenciada pelas características do clima, temperatura do ar, do solo e precipitação, sendo que a ciclagem de nutrientes é imprescindível para o adequado funcionamento do sistema, ao incremento à produtividade forrageira e animal, bem como, à sustentabilidade do ecossistema. 

Alguns elementos são policíclicos e interagem em um nível trófico e entre os demais níveis, havendo interação entre os fatores que afetam o ecossistema pastoril. Estes nutrientes podem estar disponíveis ou não no solo, apresentando-se dependentes dos processos de imobilização, mineralização, solubilização, fixação e retenção química. Neste contexto, a absorção dos nutrientes pelas plantas forrageiras e o consumo destas pelos animais herbívoros reduzem a velocidade deste sistema dinâmico, resultando em menor absorção e disponibilidade do nutriente, o que é determinado através da espécie forrageira, do estágio fisiológico do animal, da raça, da quantidade de nutrientes ingeridos e da presença de parasitas no trato digestivo dos animais.

As fontes de nutrientes para o solo são definidas como o material de origem, tipo de solo, grau de intemperismo, retorno das excreções dos animais, da constituição da espécie forrageira, do uso de fertilizantes, de corretivos e da precipitação. Mas as perdas de nutrientes são decorrentes da carência e da irregularidade do retorno das excreções ao solo, do manejo dos animais, das perdas de gases pela atmosfera, da lixiviação e da erosão do solo, do pastejo, da desfolha ou da colheita.

A ausência de planejamento do sistema pode levá-lo à degradação. Deve-se empregar técnicas de manejo racional das espécies forrageiras e animais para que o sistema permaneça em equilíbrio dinâmico de clímax. 

Desta forma, a ciclagem de nutrientes apresenta-se indispensável ao ecossistema pastoril, onde muitos nutrientes são base para os processos metabólicos e biológicos de todos os organismos que compõem o ecossistema nos diferentes níveis tróficos. Nestes níveis ocorrem a absorção, a utilização e a transferência de energia, seu saldo será direcionado aos demais níveis da cadeia alimentar. Nesta dinâmica, a energia absorvida pelos aparatos fotossintéticos das plantas, junto à absorção de nutrientes e de água geram esqueletos de carbono e acumula-se matéria orgânica (biomassa), sendo a forragem a base para alimentação, ganho e acúmulo de massa pelos animais herbívoros. 

Um novilho jovem de 250 kg pode acumular 6,0 kg de nitrogênio, 2,7 kg de fósforo, 0,37 kg de potássio, enxofre e magnésio e 3,2 kg de cálcio. Neste contexto, buscam-se espécies forrageiras com máximo acúmulo de tecido vegetal, ciclagem de nutrientes no ecossistema pastoril, para que seja possível direcionar os nutrientes necessários ao crescimento e desenvolvimento dos animais, que posteriormente o nitrogênio, o potássio e o enxofre retornam ao solo através da urina, e o fósforo, o cálcio, o magnésio, o cobre, o ferro, o manganês e o zinco por meio das fezes.

REFERÊNCIAS

CARVALHO, I. R.; NARDINO, M.; SOUZA, V. Q. Melhoramento e Cultivo da Soja. Porto Alegre: Cidadela, 2017. v. 100. 366p.
CARVALHO, I. R.; SZARESKI, V. J.; NARDINO, M.; VILLELA, F. A.; SOUZA, V. Q. Melhoramento e produção de sementes de culturas anuais - Soja, Milho, Trigo e Feijão. Saarbrücken, Germany: Ommi Scriptum Publishing Group, 2018. v. 50. 229p.
SILVA, J. A. G.; CARVALHO, I. R.; MAGANO, D. A. A cultura da aveia: da semente ao sabor de uma espécie multifuncional. Curitiba, PR: CRV, 2020. v. 1000. 404p.


Autor(a)

Dr. Danieli Jacoboski Hutra

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