Morfofisiologia de plantas forrageiras Fatores abióticos 1 Universidade Federal do Ceará Centro de Ciências Agrárias Departamento de Zootecnia Morfofisiologia de plantas forrageiras Fatores abióticos Magno José Duarte Cândido Núcleo de Ensino e Estudos em Forragicultura- NEEF/DZ/CCA/UFC magno@ufc.br Fortaleza – Ceará 03 de outubro de 2011

FATORES ABIÓTICOS E O CRESCIMENTO VEGETAL 2 FATORES ABIÓTICOS E O CRESCIMENTO VEGETAL Radiação solar fotossinteticamente ativa Quantidade Qualidade Temperatura Água Nutrientes 2

Perdas de eficiência no aproveitamento da radiação solar Figura - Conversão da energia solar em CHO’s. Fonte: Taiz e Zeiger, 2004

Relação entre a intensidade da radiação e a taxa fotossintética de plantas C3 e C4 (NELSON, 1995).

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

Temperatura: 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 45 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 foliar (ºC) Referência Mínim Ótim máxim Gramínea 10 Tabela . Temperatura de folhas ótima, máxima e mínima para taxa de fotossíntese líquida em leguminosas e gramíneas tropicais Espécie Temperatura foliar (ºC) Referência Mínim Ótim máxim Gramínea Brachiaria ruziziensis 09 38 56 LUDLOW e WILSON (1971) Capim-búffel (Cenchrus cilliares) 06 39 61 Capim-gordura (Melinis minutiflora) 58 P. Maximum Hamil 10 Capim-elefante (Pennisetum purpureum) 07 37 59 Leguminosa Calopogônio(Calopogonium mucunoides) 34 51 Soja perene (Neonotonia wightii) 05 31 50 Siratro (Macroptilium atropurpureum) 30 Fonte: Adaptado de IVORY (1975).

Distribuição estacional de matéria seca: 11 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 Mata Atlântica 12 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.

RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO 16 RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO Formulação de recomendações de adubação: Algumas características do solo (textura, densidade...) Preferencialmente mediante amostragem do solo Disponibilidade atual do nutriente em apreço no solo Necessária amostragem do solo Nível tecnológico a ser adotado Adubação orgânica em pastagens: até 30 ton/ha x ano

RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO 17 RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO

RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO 18 RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO

ADUBAÇÃO NITROGENADA 19 Nutriente altamente móvel no solo Gramíneas têm alta resposta à adubação nitrogenada Ex: Capim-elefante: 50 t MS/ha x ano com 896 kg/ha (56-67 kg/kg N) Principais fontes: uréia (45% de N) e sulfato de amônia (20% de N e 24% de S) Aplicação de uréia: solo úmido, em dias não muito quentes e época de chuvas regulares Dose de nitrogênio a ser aplicada: Doses menores que 50 kg N/ha  inócuas Sistemas de médio nível tecnológico: 100-150 kg N/ha Sistemas de alto nível tecnológico: 300 kg N/ha Manejo intensivo no Nordeste: 600 kg N/ha ou até mais?

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”

EXEMPLO DAS LEIS DA INTERAÇÃO E DO MÁXIMO 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).

MAU USO DO SOLO E DEGRADAÇÃO DO PASTO 23

MAU USO DO SOLO E DEGRADAÇÃO DO PASTO 24 Queimadas

MAU USO DO SOLO E DEGRADAÇÃO DO PASTO 25 Cultivo morro abaixo

MAU USO DO SOLO E DEGRADAÇÃO DO PASTO Uso de maquinário pesado 26 Uso de maquinário pesado

MAU USO DO SOLO E DEGRADAÇÃO DO PASTO 27 Superpastejo

MAU USO DO SOLO E DEGRADAÇÃO DAS AGUADAS 28 Assoreamento dos rios, riachos e córregos

...Início da desertificação DEGRADAÇÃO DO PASTO... 29 ...Início da desertificação

Água Favorece: Abertura e condutância estomática Absorção de CO2 pelas folhas Transporte de nutrientes no solo até a raiz pelo fluxo de massa Translocação de nutrientes dentro da planta (fluxo transpiracional)

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

INTERAÇÃO POSITIVA ENTRE ÁGUA E NUTRIENTES Efeito da adição de água e nitrogênio sobre a produção das pastagens (adaptado de McNaughton et al., 1982, por Rodrigues e Rodrigues, 1987).

FATORES ABIÓTICOS E O CRESCIMENTO VEGETAL 33 FATORES ABIÓTICOS E O CRESCIMENTO VEGETAL Radiação solar fotossinteticamente ativa Quantidade Qualidade Temperatura Água Nutrientes Quais desses fatores podem ser manipulados pelo homem numa pastagem? 33

IMPORTÂNCIA PRÁTICA DOS FATORES ABIÓTICOS É mais viável economicamente fazer irrigação de pastagens na época da seca no Sudeste do Brasil ou no Nordeste? Nordeste na seca Luminosidade maior quantidade de radiação fotossinteticamente ativa incidente (irradiância) menor nebulosidade e estação seca longa  > número de horas de sol (insolação) Temperatura na seca oscila menos ao longo das semanas na seca oscila menos ao longo do dia (baixa amplitude térmica diária) Umidade relativa mais baixa (maior taxa transpiratória) A produção de forragem numa pastagem cultivada no Nordeste do Brasil é maior na época chuvosa ou na época da seca sob irrigação? Além de todos os itens anteriores: Animal em pastejo em áreas de solo pesado exercem impacto negativo via pisoteio maior nas chuvas

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