Objetivou-se avaliar o potencial dos sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) na produção de silagem, desempenho de bovinos de corte em pastagem e mitigação das emissões de CO2 do solo comparados ao monocultivo. O presente estudo foi realizado em duas etapas. A primeira etapa avaliou a produtividade da silagem de sorgo forrageiro monocultivo (SFM), sorgo em consórcio com capim Mombaça (SM) e com capim Zuri (SZ), e o desempenho de bovinos de corte em pastagem. Na segunda etapa foi investigada a variabilidade espaço temporal das emissões de CO2 (FCO2), temperatura e umidade do solo, e atributos físicos nas mesmas áreas sob sistemas SFM, SM e SZ. As avaliações FCO2, temperatura e umidade do solo foram realizadas no inverno de 2022 e no verão de 2023, totalizando 20 avalições em cada período. Foi realizada a análise da variância no esquema de medidas repetidas ao longo do tempo. O delineamento experimental foi em bloco incompleto casualizado com três tratamentos e três blocos. Não houve diferença estatística entre os tratamentos para as variáveis plantas/m, altura, massa verde da silagem (t/ha), massa seca de silagem (t/ha), proporção de sorgo e porcentagem de matéria seca (MS%) da silagem. Houve diferença significativa entre os tratamentos nas variáveis, índice de clorofila - SPAD (P=0,04) e proporção de capim (P=0,02). O SPAD foi maior no tratamento SFM (56,46); SZ (51,40) e SM (51,60) não diferiram entre si. A proporção de capim em SZ foi maior (29,53) comparada à SM (21,31). Para os parâmetros de qualidade da silagem como, proteína bruta (%), fibra em detergente neutro (%), fibra em detergente ácido (%), lignina (%), digestibilidade da matéria seca (%), e pH, não houve diferença significativa. O ácido lático foi significativamente maior para o SFM (8,59) comparado aos consórcios SM (5,08) e SZ (6,67). A composição bromatológica do capim pós-silagem e o peso dos animais, não apresentou diferença significativa entre os tratamentos. Para a emissão de CO2 nos dois períodos houve interação significativa entre os dias de avaliação e os tratamentos. Os resultados evidenciam que existe uma dinâmica diferente da emissão de CO2 em função da estação do ano. No inverno os sistemas SZ (1,69 μmol m-2 s-1) e SM (1,56 μmol m-2 s-1) emitiram menos CO2 que o sistema SFM (1,73 μmol m-2 s-1), uma vez que SZ (19.4 ºC) e SM (18,6 ºC) propiciaram temperaturas mais baixas e maior retenção de água no solo. No verão a temperatura e a umidade do solo foram mais estáveis nos três sistemas e a emissão de CO2 foi maior em SZ (5,73 μmol m-2 s 1). A densidade de solo no inverno foi menor para o SFM (1,15 g/cm³) em comparação a SZ (1,27 g/cm³), mas não diferiu do SM (1,20 g/cm³). Os valores de macroporosidade também foram significativamente menores em SZ (33,02%) comparados a SFM (39,19%), mas não diferiu do SM (16,56%). Após o mapeamento da variabilidade espacial foram identificadas regiões com diferentes potenciais para FCO2 associadas à temperatura e umidade do solo. A consorciação sorgo com Panicum foi produtiva para silagem podendo ser uma alternativa sustentável do uso do solo. O SIPA foi eficiente para o estabelecimento de pastagem e desempenho dos animais durante o período de pastejo e emitiram menos CO2 quando comparado ao SFM no inverno.