Pastagens e Plantas Forrageiras Aula 2. Ecossistemas Pastoris

Name: Pastagens e Plantas Forrageiras Aula 2. Ecossistemas Pastoris
Uploaded: 2017-09-08T19:24:28+00:00
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Pastagens e Plantas Forrageiras Aula 2. Ecossistemas Pastoris
João Paulo V. Alves dos Santos Eng° Agrônomo/ESALQ-USP

Aula 2. Ecossistemas Pastoris
Produção Animal à partir de forragens: Resultado de processo fotossintético Energia Solar ATMOSFERA PLANTA Formação de Biomassa Solo

Estudo de um ecossistema pastoril: Capacidade de compreensão da forma como um conjunto de fatores associados à produção e acúmulo de forragem (massa) se correlacionam, permitindo ou não a máxima manifestação do potencial de produção de uma planta inserida num determinado sistema de produção

Fertilidade do solo Espécie forrageira (Potencial Genético) Água Luz Temperatura Nutrientes Pragas Doenças Taxa de Lotação – Manejo da Pastagem

Ecossistema de Pastagens (pastoris): Princípio de funcionamento das pastagens Relação entre componentes bióticos e abióticos Conceitos de otimização da produção Sustentabilidade: Viabilidade econômica Preservação de recursos naturais

Biomassa Consumida pelo Pastejo Convertida em Produto Animal

Taxa de desfolha Necessidade de controle Até que ponto podemos retirar a parte aérea de uma planta forrageira sem comprometer o seu desenvolvimento?? Fatores que limitam o crescimento da forragem: Animais Água Disponibilidade Consumo Seletivo Dejetos Nutrientes SOLO

A pastagem deve ser compreendida como um ecossistema: Conjunto de Organismos Ambiente Químico Ambiente Físico

Componentes Bióticos: Plantas Animais Insetos/Microorganismos Componentes Abióticos: Solo Nutrientes Atmosfera

Passíveis de Controle: Disponibilidade de água (irrigação) Disponibilidade de nutrientes (adubação) Intensidade de desfolha (pastejo) Outros fatores não: Intensidade de radiação solar Temperatura Precipitação (ocorrência de chuvas)

Pastagens = Matéria Prima Consumida pelos herbívoros Transformada em compostos orgânicos animais Produção Secundária: Carne Leite Lã Outros

Importância da Energia Solar: 90% do peso seco das plantas advém da direta assimilação fotossintética de Carbono (C) 10% do peso seco estão correlacionados aos minerais presentes no solo (fertilidade) O que isso implica?????!!!

Necessidade de se compreender a importância dos processos fotossintéticos numa comunidade de plantas!! Energia Solar Disponível: Baixa eficiência de utilização. Apenas: 0,10% da Radiação Solar Fotossinteticamente Aproveitável (RFA) é transformada em biomassa acima do solo 0,04 a 0,08% da RFA é consumida via pastejo (seletividade, dejetos, rejeições)

Fluxo de Energia: Sistema 1°) ENTRADA Disponibilidade de Radiação Solar 2°) SUPERFÍCIE DE CAPTAÇÃO PARA ENERGIA INCIDENTE Transformação de Energia Solar em Energia Química DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES Solo

Analisando a Pastagem como um Ecossistema: ENTRADA PASTEJO: SAÍDA NUTRIENTES FATOR: ANIMAL SUPERFÍCIE DE CAPTAÇÃO DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES

Retirada de Nutrientes do Sistema: Alimentação exclusiva à pasto Parte é exportada (s/ retorno): energia e proteína vegetal, transformada em animal Parte retorna à origem: excrementos = fezes + urina Distribuição heterogênea! Busca no Pastejo: Manejo Adequado

Busca no Pastejo: Manejo Adequado Equilíbrio: Freqüência de desfolha Período de descanso (PD) Intensidade da desfolha Altura de resíduo

Forrageiras atuais: características Adaptação morfológica Adaptação fisiológica Capacidade de rebrotar após cortes ou pastejos sucessivos Pastagens Tropicais: predominância de 2 famílias Graminae Leguminosae

Fixação de C (Carbono): FOTOSSÍNTESE Metabolismos diferentes Plantas C3 Plantas C4 Qual a diferença? Qual a importância?

Fotossíntese: 2 processo acoplados 1-) Caráter Fotoquímico: Absorção de luz + Transporte de elétrons (e-) 2-) Caráter Bioquímico: a-) captação de CO2 b-) formação de compostos que encadeiam átomos de C c-) retenção de energia absorvida a partir da luz nas ligações químicas da moléculas formadas

Fotossíntese: Por que a denominação: C3 e C4 ???? Ciclo de Calvin (et al.) Metabolismo de Plantas C3 Primeiro produto estável da fotossíntese é o Ácido 3 Fosfoglicérico (3PGA) (3 Phospho Gliceric Acid)

Fotossíntese: Metabolismo de Plantas C4 Primeiro produto estável da fotossíntese é o: Ácido Oxalacético (4C) Presença de uma camada proeminente de células clorofiladas Envolvem os feixes condutores da folha Denominação: Anatomia Kranz

Fotossíntese: Metabolismo C3 Metabolismo C4

Fotossíntese: Metabolismo de Plantas C4

Fotossíntese: Metabolismo de Plantas C4 Enzima Rubisco: atua na fixação de CO2 Enzima: PEP Carboxilase (fosfoenolpiruvato) Maior afinidade com o CO2

Características contrastantes: Adaptado de Black (1971) Características C3 C4 Produtos da fotossíntese Compostos com 3 átomos de carbono Compostos com 4 átomos de carbono Taxas fotossintéticas mg.dm-2.h-1CO2 Baixa = 20 Alta = 40 Dimorfismo nos cloroplastos Ausente Presente Anatomia Kranz Não Sim Eficiência do uso da água Baixa (x) Alta(2x a 3x) Temperatura ótima para fotossíntese (°C) 20-25 30-35

Plantas C4 Mais adaptadas a ambientes com maior luminosidade Maior produção de massa Maioria das gramíneas tropicais Vantagem do Brasil em relação a outros países: Áreas de expansão Plantas com maior potencial de produção

Eficiência da fotossíntese: Devemos abordar a planta como um todo Crescimento foliar: Aumento da eficiência fotossintética da folha Aumento do sombreamento A partir de um determinado nível, eficiência da planta como um todo diminui

Efeito da temperatura constante de 20° ou 30° C sobre crescimento e o IAF: MS (g/planta) área foliar (cm2) Taxa de desenvolvimento da área foliar (cm2/dia) Espécie 20°C 30°C Brachiaria ruziziensis 0,16 3,06 25 445 0,7 21,2 Panicum maximum Guiné 0,83 1,32 50 102 1,4 4,8 Panicum maximum cv. Hamil 0,12 2,57 16 341 0,4 16,2 Panicum maximum cv Petrie 0,21 2,05 31 280 0,9 13,3 Panicum maximum 2,40 22 356 0,6 16,9 Panicum coloratum 0,22 1,55 30 174 0,8 8,3 Setaria sphacelata cv Nandi 0,18 0,56 68 3,2 Cenchrus ciliaris cv Biloela 2,75 24 334 15,9 Chloris gayana cv Samford 0,20 1,17 26 188 8,9 Melinis minutiflora 0,11 0,15 11 23 0,3 1,1 Média 0,2 1,8 26,0 231,0 11,0 Adaptado de Whiteman (1980)

Reciclagem de nutrientes em pastagens: Tema de extrema importância Pequisas acadêmicas: crescimento (últimos anos) Nutrientes no Solo: Parte prontamente disponível (solução do solo) Parte indisponível (liberada pela mineralização)

Reciclagem de nutrientes em pastagens: Composição química das forrageiras varia de acordo com: Perfil de nutrientes no solo Espécie da planta Intervalo entre cortes Aplicação de fertilizantes Competição por nutrientes entre espécies (invasoras)

Reciclagem de nutrientes em pastagens: Parte dos nutrientes do solo retorna ao solo na forma de excrementos Resíduos vegetais (folhas mortas) Besouros coprófagos: papel importante = “Rola-Bosta” (Brasil): Plena atividade no início da estação chuvosa Enterram no solo resíduos de esterco Excrementos expostos ao ar = perda de 80 a 90% da fração N Fezes incorporadas ao solo logo após excreção = perda de 10 a 15%

Reciclagem de nutrientes em pastagens: Ato de enterrar as fezes: Besouros escavam grande quantidade de solo Propiciam melhoria na física do solo (aeração/descompactação) Proporcionam melhoria na absorção de nutrientes (dados experimentais) Coleópteros (ordem), Scarabeidae (família)

Reciclagem de nutrientes em pastagens: “Besouro Africano” ou “Rola-Bosta”

Reciclagem de nutrientes em pastagens: Bovino: excreta de 10 a 12 vezes ao dia 800 m2 de área de solo coberta por esterco/bovino/ano Contribuem para aumento da Capacidade de Suporte Como 1 bovino excreta ao redor de 30 a 35 kg/dia (média 33 kg): Rola-Bosta: enterra ao redor de 12 ton de esterco/bovino/ano. Ex.: 1 bovino = 10 defecações x 365 dias = 3650 defecações/ano 3650 defecações x 3,3 kg/defecação = 12,05 ton

Produção/Acúmulo de Forragem: Curva padrão de rebrota – Produção de Matéria Seca (Padrão Sigmóide) Fase 1. Crescimento lento (pouca IAF) Fase 2. Crescimento rápido (ótimo IAF) Fase 3. Crescimento lento/estagnação

Produção/Acúmulo de Forragem: Curva padrão de rebrota – Produção de Matéria Seca Indica o momento adequado para se realizar o pastejo IAF remanescente X Carboidratos de reserva (Raízes) Fertilidade Natural do Solo + Reposição de Nutrientes + Luz + Temperatura

Produção/Acúmulo de Forragem: IAF = Área de Foliar Área de Solo Ocupada

Hábito de crescimento de forrageiras: entender a natureza do crescimento de uma planta Cespitosas (touceiras + altas) Ex.: Colonião, Napier Prostradas (touceiras baixas) Ex.: Brachiarias Estololoníferas (emissão de estolões) Ex.: Cynodons (Tiftons, Estrela, Coast-Cross, Jiggs, Florakirk) Rizomatosas (horizontal e subterrâneo)/Samanbaias-Orquídeas

Hábito de crescimento de forrageiras: Permite saber a melhor maneira e forma de se eliminar o meristema apical Eliminação do m.a. = PERFILHAMENTO (objetivo) Não conhecer o hábito de crescimento = problema (erros no manejo/altura de resíduo) Manejo da Pastagem = eliminação do m.a. no momento correto!!

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