Adição de Nutrientes e Pastejo em Campos de Savanas
Estudo mostra como minerais podem melhorar os pastos em áreas com poucos nutrientes.
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Em áreas onde o solo não é rico em Nutrientes, as gramíneas altas em tufos são o tipo de vegetação mais comum. Essas gramíneas geralmente oferecem pouca nutrição para os animais, sustentando apenas alguns mamíferos herbívoros. Nesses ecossistemas, incêndios acontecem com frequência por causa do acúmulo de material vegetal seco, o que impede que áreas ricas em nutrientes conhecidas como gramados de pastagem se formem. Gramados de pastagem são áreas com gramíneas curtas que são mais nutritivas e conseguem suportar o pastoreio, como a grama couch.
Os gramados de pastagem costumam ser encontrados misturados entre as gramíneas altas, que podem ser mais difíceis de digerir para os animais porque tendem a ter mais caules do que folhas e uma proporção maior de carbono em relação ao nitrogênio. As gramíneas altas crescem em grupos e têm baixa tolerância à seca e ao pastoreio. Sem pastoreio regular, a vegetação tende a mudar das gramíneas curtas dos gramados de volta para as gramíneas altas. O pastoreio frequente e intenso cria esses gramados, enquanto a falta de pastoreio permite que as gramíneas altas dominem.
Poucos estudos investigaram como os gramados de pastagem se formam e quais fatores ajudam eles a prosperar. Quando o pastoreio para, gramíneas mais curtas podem ser sombreada e substituídas por gramíneas altas. As gramíneas altas tendem a crescer novamente rapidamente após incêndios, deixando pouca chance para outras gramíneas se estabelecê-las. Os gramados de pastagem geralmente aparecem em lugares com melhores nutrientes do solo e mais atividade de pastoreio. Devido aos níveis mais altos de nutrientes nesses locais, os herbívoros tendem a focar seu pastoreio ali. Quanto mais animais utilizam uma área, mais rápida é a mudança de gramíneas altas, menos comestíveis, para gramíneas mais curtas e mais comestíveis.
Alguns animais, como hipopótamos e rinocerontes de lábio quadrado, ajudam a criar e manter os gramados de pastagem pastando com frequência. Os gramados de pastagem são frequentemente encontrados em pastagens antigas ou cercados de gado. Com o tempo, os dejetos desses animais melhoram os nutrientes do solo, especialmente em regiões com baixa chuva. Em áreas secas, os nutrientes permanecem no solo por mais tempo porque não são levados pela chuva. Os gramados de pastagem não propagam bem o fogo devido à baixa quantidade de material seco e são frequentemente influenciados pelas ações dos herbívoros.
Esse sistema dirigido por herbívoros cria uma paisagem diversa, com algumas áreas sendo mais pastoreadas que outras. Por outro lado, sistemas impulsionados pelo fogo tendem a criar paisagens uniformes. Alguns estudos sugerem que o fogo pode indiretamente reduzir os gramados de pastagem tornando outras áreas mais verdes, o que atrai animais para longe dos gramados.
Vários estudos mostraram que adicionar nutrientes ao solo, seja dejetos animais ou outras fontes, pode criar pontos quentes de nutrientes que atraem os pastores. Ainda não está claro se adicionar nutrientes a solos mais pobres pode fazer uma diferença significativa. No entanto, já foi demonstrado que níveis mais altos de nutrientes incentivam os herbívoros a pastar mais. Alguns experimentos testaram como as plantas respondem à adição de diferentes nutrientes, mostrando que os gramados de pastagem podem se desenvolver em áreas fertilizadas, mas não em áreas não fertilizadas.
Para descobrir mais sobre como criar gramados de pastagem em uma savana pobre em nutrientes, um estudo foi realizado na Reserva de Caça de Welgevonden, na África do Sul. Os pesquisadores acreditavam que adicionar minerais, como nitrogênio e fósforo, melhoraria o solo e a grama, aumentando a qualidade da grama para os animais de pastagem. Eles esperavam que essa adição resultasse em mais gramíneas comestíveis e menos das gramíneas altas e menos nutritivas.
A Reserva de Caça de Welgevonden está no Platô Waterberg, caracterizado por níveis baixos de nutrientes do solo e pouca chuva. A área possui principalmente savana com folhas largas e uma variedade de pastores, incluindo zebras e gnus. O estudo focou em oito locais experimentais na reserva, cada um consistindo em grandes parcelas de tratamento para testar os efeitos das adições minerais.
As parcelas precisavam ser grandes para acomodar grandes herbívoros e garantir segurança contra predadores. Dentro dessas parcelas, foram colocadas gaiolas de exclusão para impedir o pastoreio e permitir comparações entre áreas pastadas e não pastadas. Por três anos, os pesquisadores trataram as parcelas com nitrogênio, fósforo e calcário para ver como essas adições afetariam o solo e a grama.
O estudo também envolveu a coleta de amostras de solo e grama em diferentes períodos para medir os níveis de nutrientes. Amostras foram coletadas de várias profundidades no solo para verificar como os minerais estavam sendo absorvidos. Os pesquisadores se certificarão de analisar os materiais amostrados para diversos nutrientes, a fim de entender como os minerais adicionados influenciaram tanto o solo quanto a grama.
As amostras de grama foram coletadas tanto de áreas pastadas quanto de áreas não pastadas para observar como o pastoreio afetou o crescimento da grama. Dentro das gaiolas, a grama pôde crescer sem ser pastada, enquanto do lado de fora, estava sujeita ao pastoreio dos animais. Isso ajudou a determinar como a presença de pastores impactou a composição e a abundância das espécies de grama.
Além das amostras de solo e grama, amostras de água foram coletadas de riachos próximos para garantir que a fertilização não prejudicasse a qualidade da água. Laboratórios independentes analisaram essas amostras de água e não encontraram efeitos negativos da fertilização.
Para entender os efeitos das adições minerais, os pesquisadores usaram análises estatísticas para procurar diferenças nos níveis de nutrientes entre os diversos grupos de tratamento. Os resultados mostraram que as parcelas fertilizadas tinham níveis mais altos de nitrogênio, fósforo, cálcio e magnésio na camada superficial do solo em comparação com parcelas de controle que não receberam aditivos. Essas melhorias eram esperadas, dada a adição direta de nutrientes ao solo em parcelas específicas.
A grama que crescia nessas áreas tratadas também apresentou níveis mais altos de nitrogênio, fósforo e outros minerais. No entanto, os pesquisadores notaram que, embora os níveis de nitrogênio tivessem aumentado, a correlação entre o nitrogênio do solo e o da grama não era tão forte quanto esperavam. Em contraste, os níveis de fósforo e cálcio no solo e na grama estavam positivamente correlacionados, sugerindo que a adição desses minerais poderia melhorar efetivamente a nutrição da grama.
Os pesquisadores confirmaram que as áreas fora das gaiolas de exclusão tinham uma maior proporção de espécies de grama valiosas, particularmente a grama couch, em comparação com as áreas onde o pastoreio foi restrito. Isso indica que a pressão de pastoreio ajuda a promover o crescimento de gramas mais nutritivas.
As descobertas apoiam a ideia de que adicionar nutrientes, especialmente fósforo, ajuda na formação de gramados de pastagem em áreas pobres em nutrientes. O estudo sugere que, sem pastoreio, as gramas dos gramados provavelmente são superadas por variedades mais altas e menos digestíveis.
Além disso, observou-se que o fogo poderia dificultar o sucesso dos gramados de pastagem, afastando os pastores dessas áreas. Isso pode perpetuar sistemas impulsionados pelo fogo, que podem desestabilizar os gramados de pastagem se os herbívoros não os pastorearem regularmente.
A pesquisa concluiu que a adição de nitrogênio e fósforo a savanas pobres em nutrientes pode levar a gramas mais nutritivas e atrair mais animais de pastagem. Isso poderia ajudar a manter os gramados de pastagem, que são benéficos para a saúde geral do ecossistema.
Melhorar a qualidade do pasto nesses ambientes é crucial para apoiar uma população saudável de herbívoros. Em áreas onde os nutrientes são escassos, os gramados de pastagem podem desempenhar um papel fundamental na prevenção de incêndios florestais e na melhoria das oportunidades de turismo de vida selvagem.
Apesar dos resultados positivos, mais pesquisas são necessárias para explorar os efeitos duradouros da adição de nutrientes e como os herbívoros continuarão a influenciar os gramados de pastagem a longo prazo. Compreender essas dinâmicas é essencial para gerenciar ecossistemas de savana, especialmente aqueles que são pobres em nutrientes.
Este estudo enfatiza que os gramados de pastagem podem ser estabelecidos com sucesso em ambientes pobres em nutrientes se condições e práticas de manejo adequadas estiverem em vigor. Pesquisas futuras podem expandir essas descobertas para garantir a sustentabilidade dos gramados de pastagem e dos herbívoros que dependem deles para sobreviver.
Título: Effects of mineral addition on the establishment of grazing lawns in a nutrient poor savanna
Resumo: Nutrient poor savannas are often characterized by inedible or rarely palatable grasses, which generally provide poor nutrition for mammalian grazers. So-called grazing lawns, with short, stoloniferous edible grasses, could provide high-quality food for grazers, but these lawn grasses are rare in nutrient poor savannas. We tested whether we could use mineral addition to establish grazing lawns in a nutrient poor African savanna, in order to achieve a switch from tall, nutritionally poor to short, highly nutritional grass species. The key finding is that phosphorus and lime, nitrogen and nitrogen and lime supplementation resulted in shift from tall to short grasses within three years, with a higher overall nutrient concentration in the grass leaf, than without supplementation. When grazed, the cover of lawn grasses was higher compared to the other grasses when not grazed, demonstrating the role of grazers in maintaining and expanding lawn grass patches. We conclude that local fertilisation in nutrient poor savannas is a viable method of increasing mineral levels in the soil and grass leaf. We also concluded that grazing results in an increase in lawn grass cover and a combination of fertilisation and grazing can improve forage quality to ensure higher nutrient availability to herbivores.
Autores: Bradley Schroder, F. Van Langevelde, H. H. T. Prins
Última atualização: 2024-01-23 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.20.576489
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.20.576489.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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