FATORES ABIÓTICOS E O CRESCIMENTO VEGETAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA FATORES ABIÓTICOS E O CRESCIMENTO VEGETAL Magno José Duarte Cândido Prof. Departamento de Zootecnia/UFC magno@ufc.br Fortaleza, 02 de março de 2010

O ECOSSISTEMA DE PASTAGENS Figura - Representação simplificada dos componentes de um ecossistema de pastagens (Nabinger, 1997).

RFA aproveit. após a perda Perdas de eficiência no aproveitamento da radiação solar Razão de perda Fator de perda RFA aproveit. após a perda (%) Radiação total para RFA 50 100 Reflexão e transmissão 15 85 Máx. efic. fotos. em labor.(18%) 82 Saturação lumin. folhas do topo 30 10,5 Respiração 40 6,3 Perdas associadas 84,6% 0,9 Fonte: readaptado de McKenzie et al. (1999), a partir de Hay e Walker (1989).

Relação entre irradiância e taxa fotossintética para espécies dos tipos C3 e C4 (Azam-Ali & Squire, 2002)

Características do espectro da radiação solar (Farabee, 2000).

Relação Vermelho/Vermelho extremo (V/Ve) Redução na quantidade de radiação fotossinteticamente ativa e na sua qualidade com o desenvolvimento do dossel Relação Vermelho/Vermelho extremo (V/Ve) No topo alta alta alta Abaixo das camadas de folhas (na região do meristema apical da planta média baixa Muito baixa

Variações na razão vermelho:vermelho extremo (R:FR) e na densidade de fluxo quântico (R+FR) acima e abaixo do dossel numa pastagem temperada úmida durante um dia a céu aberto no outono (março) (Deregibus et al., 1985).

Estrutura das formas Vermelho (Pr) e Vermelho extremo (Pfr) do fitocromo(Taiz e Zeiger, 1998).

Espectro de absorção das formas Vermelho (Pr) e Vermelho extremo (Pfr) do fitocromo (Taiz e Zeiger, 1998).

Características morfogênicas Temperatura: Germinação Crescimento Floração Frutificação Fotossíntese Respiração Atividades enzimáticas Absorção de H2o e minerais Temperatura Características morfogênicas

Faixas de temperatura x crescimento das plantas

Temperatura: Tabela - Temperaturas x crescimento de forrageiras tropicais e temperadas Temperatura (°C) Espécie forrageira Mínima Ótima Máxima Gramíneas e leguminosas tropicais 15 30 a 35 35 a 50 temperadas 5 a 10 20 Fonte: COOPER e TAINTON (1968); RODRIGUES et al. (1993).

Efeito da temperatura sobre a fotossíntese líquida de plantas C3 e C4 (adaptado por Rodrigues & Rodrigues, 1987, a partir de Eagles & Wilson, 1982).

Temperatura da folha (ºC) Espécies Mínimo Ótimo máximo Referências Tabela - Temperatura de folhas ótima, máxima e mínima para taxa de fotossíntese líquida em leguminosas e gramíneas tropicais Temperatura da folha (ºC) Espécies Mínimo Ótimo máximo Referências Gramíneas Brachiaria ruziziensis 09 38 56 LUDLOW e WILSON (1971) Cenchrus ciliares 06 39 61 Melines minutiflora 58 P. Maximum Hamil 10 Penissetum purpureum 07 37 59 Leguminosas Calopogônio 34 51 Soja perene 05 31 50 Siratro 30 Fonte: Adaptado de IVORY (1975).

Taxa de fotossíntese líquida da folha 5 10 15 20 25 30 35 100 Temperatura (°C) Taxa de fotossíntese líquida da folha (valores relativos, %) Figura - Exemplo geral de adaptação da fotossíntese a temperaturas de 10, 20 ou 30°C, considerando uma temperatura ótima para a fotossíntese de 20°C. As setas indicam a temperatura preponderante durante o desenvolvimento da folha (Robson et al., 1981).

Distribuição estacional de matéria seca: Tabela - Distribuição estacional de produção de matéria seca para algumas gramíneas tropicais. Colonião Gordura Jaraguá Pangola KG de MS/ha x ano “Verão” 8.912 4.243 8.055 10.215 “Inverno” 1.203 1.349 858 1442 Total 10.115 5.592 8.9113 11.657 Distribuição estacional 88 76 90,4 87,6 12 24 9,6 12,4 100% KG de MS/ha Diferença entre verão e inverno 7.709 2.894 7.193 8.773 Dados médios de 5 anos. Verão: 15/10 a 15/04 Inverno: 16/04 a 14/10 Fonte: PEDREIRA (1973).

Floresta Amazônica Pampa Gaúcho Mata Atlântica Cerrados Caatinga Figura 4. Variações na temperatura e precipitação nos vários climas do Brasil

FERTILIDADE DO SOLO LEI DO MINIMO: lei de Liebig, foi enunciada em 1843 o crescimento de uma planta está limitado por aquele nutriente que se encontra em menor proporção no solo, em relação à necessidade das plantas (Russell & Russell, 1973; Tisdale & Nelson, 1975; Raij, 1981)

Lei dos incrementos decrescentes: Em 1909, o alemão E. A. Mitscherlich FERTILIDADE DO SOLO Lei dos incrementos decrescentes: Em 1909, o alemão E. A. Mitscherlich “com o aumento progressivo das doses do nutriente deficiente no solo, a produtividade aumenta rapidamente no início (tendendo a uma resposta linear) e estes aumentos tornam-se cada vez menores até atingir um platô, quando não há mais resposta a novas adições” (Malavolta, 1976; Braga, 1983; Pimentel Gomes, 1985). Figura 2.9. Representação gráfica da equação de Mitscherlich.

Lei da Interação: “cada fator de produção é tanto mais eficaz quando os outros estão mais perto do seu ótimo” (Voisin, 1973) Efeito de doses crescentes de nitrogênio em três doses de potássio (mM) sobre o rendimento de grãos de cevada (adaptado de MacLeod (1969), citado por MASCHNER, 1995).

Lei do Máximo (André Voisin, 1973): “O excesso de um nutriente no solo reduz a eficácia de outros e, por conseguinte, pode diminuir o rendimento das culturas”

Efeito de doses crescentes de nitrogênio em três doses de potássio (mM) sobre o rendimento de grãos de cevada (adaptado de MacLeod (1969), citado por MASCHNER, 1995).

Figura – Representação esquemática da regulação hormonal durante o estresse hídrico (Tietz e Tietz, 1982, citados por LARCHER, 2000).

Figura – Efeitos produzidos pelo ajustamento osmótico nas raízes e nas folhas (Turner, 1986, citado por LARCHER, 2000).

Faixas de temperatura x crescimento das plantas. Efeito da adição de água e nitrogênio sobre a produção das pastagens (adaptado de McNaughton et al., 1982, por Rodrigues e Rodrigues, 1987).

Alongamento Efeito do potencial hídrico da folha sobre a fotossíntese líquida e alongamento foliar (adaptado de Boyer, 1970, por Rodrigues e Rodrigues, 1987).

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