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Pastagens e Plantas Forrageiras
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
João Paulo V. Alves dos SantosEng° Agrônomo/ESALQ-USP
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Princípios de Fisiologia e Morfologia de Plantas Forrageiras:
Decisões técnicas envolvendo pastejo = Equilíbrio
Exigênciado Animal
sob Pastejo
ExigênciaFisiológicada PlantaForrageira
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Princípios de Fisiologia e Morfologia de Plantas Forrageiras:
Elevada produção animal à Pasto (carne ou leite)
Depende: consumo de forragem de alta qualidade
Sistema à Pasto = Grande disponibilidade de folhas novas
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Princípios de Fisiologia e Morfologia de Plantas Forrageiras:
Sucesso do pastejo = associação de diferentes fatores
• Demanda do animal
• Estágio de desenvolvimento da planta
• Estação do ano
• Frequência, intensidade e uniformidade de desfolha (pastejo)
• Fertilidade do solo
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Princípios de Fisiologia e Morfologia de Plantas Forrageiras:
Por quê conhecer a fisiologia da planta forrageira?!
Estabelecimento de limites: até que ponto podemos explorar uma planta sem prejudicar o seu desenvolvimento?!
Somente conhecendo o funcionamento do metabolismo e princípios de desenvolvimento da planta podemos estabelecer conceitos associados ao: MANEJO DE PASTAGENS
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Ausência de conhecimentos básicos sobre fisiologia das forrageiras:
• Degradação de pastagens!
Redução da produtividade = queda na taxa de lotação
Queda na taxa de lotação: “mal já foi instalado” = REDUÇÃO:
• Sistema radicular
• Perfilhamento
• Expansão de novas folhas
• Níveis dos carboidratos de reserva (raízes)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
HUMPHREYS & ROBINSON (1966):
Panicum maximum var. trichoglume
Redução de 8% na produção de matéria seca (MS) representou:
• 3,8 vezes: menos área de sistema radicular
• 4 vezes: menos carboidratos de reserva
• 1,7 vezes: menos folhas emitidas
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Produção da Planta Forrageira:
FOTOSSÍNTESE (Corsi, 1994):
“Conversão dos fatores ambientes em energia digestível e minerais, que serão utilizados pelos ruminantes”
Gramíneas Tropicais - Metabolismo C4:
Dobro da eficiência no processo de fixação do CO2 em relação à gramíneas de clima temperado!
Motivos: combinação de enzimas específicas + anatomia (Kranz)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Conceito de crescimento foliar:
• IAF remanescente (determina: velocidade rebrota)
• Equilíbrio entre produção e perdas
Perdas:
• Senescência de folhas
• Fotorrespiração
• Pastejo (pisoteio, contaminação com fezes, urina, seleção)
• Sistema de pastejo (altura de pastejo, intervalo entre pastejos)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Senescência de folhas - Associadas a diferentes fatores, como:
• Sombreamento
• Estresse hídrico
• Redução do sistema radicular por ataque de pragas
• Doenças
• Severidade de pastejo
• Insuficiência de nutrientes
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Deficiência nutricional: por quê provoca senescência??!
Translocação de nutrientes das folhas + velhas para folhas + novas
Nível de eficiência fotossintética de folhas novas:
Estritamente correlacionado com ambiente em que elas se desenvolvem
Ex.:
Plantas com hábito de crescimento prostrado: desenvolvimento de folhas novas em ambiente de baixa intensidade luminosa
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Fixação máxima de CO2 - afetado por:
• Estação do ano
• Estágio de crescimento da planta (IAF)
ÁGUA:
Um dos principais fatores limitantes ao crescimento de gramíneas tropicais
Potencial Hídrico: ψ (símbolo)
Força que regula a absorção de água – gradiente de menor concentração para maior concentração
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
ÁGUA:
Solução do solo menos concentrada que raízes: água penetra na planta
Solução do solo mais concentrada que raízes: planta perde água para solo
Produção de carboidratos solúveis (via fotossíntese) e translocação dos mesmos pela planta, depende:
• Da abertura e fechamento de estômatos da planta
• Que por sua vez, dependem da pressão osmótica das células vegetais (estado de turgescência)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Camadas superficiais do solo:
• Local de maior acúmulo de nutrientes
• Local onde solo seca mais rapidamente
• Diferencial de concentração (potencial hídrico) não permite a absorção de nutrientes do solo pela planta
Morfologia de Plantas:
Estrutura e arranjo foliar – determinam a quantidade de luz que penetra na pastagem
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Como alteramos a produção de uma planta forrageira??!
• Peso dos perfilhos
• Número de perfilhos
Perfilhamento de uma planta forrageira – Associado à:
• Genótipo
• Balanço hormonal
• Florescimento
• Fotoperíodo – Temperatura – Luminosidade (intensidade luminosa)
• Disponibilidade de nutrientes e água
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Qual o n° de folhas expandidas por perfilho??
• Ao redor de 3 (ROBSON, 1981)
Velocidade com que as folhas aparecem = intimamente associada à temperatura
Gramíneas selecionadas para maior peso/perfilho:
• Apresentam sistemas radiculares + vigorosos
Característica morfológica da planta forrageira para maior produtividade:
• Depende do manejo utilizado
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Característica morfológica da planta forrageira para maior produtividade:
Manejo utilizado – Ex.:
Cortes freqüentes e baixos = resulta em maior perfilhamento
Efeito da Desfolha:
Frequência ≠ Intensidade
Freqüência: intervalo de tempo entre 1 desfolha e outra
Intensidade: período de utilização da pastagem (ou duração da desfolha)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Carboidratos de reserva: Onde se acumulam na planta?!
• Raízes
• Base dos colmos (gramíneas)
• Diretamente correlacionados com capacidade de rebrota
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Características Morfológicas de Plantas Forrageiras
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Características Morfológicas de Plantas Forrageiras
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Hábito de crescimento: Ereto
Ex.: Capim Elefante Paraíso
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Hábito de crescimento: Cespitoso
Ex.: B. brizantha, P. maximum cv Mombaça
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Hábito de crescimento: Prostrado
Ex.: B. decumbens
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Hábito de crescimento: Estolonífero
Ex.: Cynodon sp
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Nome científico: Brachiaria brizantha cv Marandu
Origem: África Tropical e Sul
Ciclo: Perene
Altura: 1,00 a 1,50 m
Fertilidade do solo: média a alta
Precipitação Pluviométrica requerida: acima 500 mm/ano
Crescimento: touceiras, semi-ereta
Tolerância à seca: média
Produção de forragem: 10 a 14 ton MS/ha/ano
Tolerância à insetos: resistente à cigarrinha das pastagens
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Nome científico: Brachiaria decumbens cv Basilisk
Origem: Uganda/África do Sul
Ciclo: Perene
Altura: 0,60 a 1,00 m
Fertilidade do solo: baixa, média e alta
Precipitação Pluviométrica requerida: acima 800 mm/ano
Crescimento: touceiras, prostrado
Tolerância à seca: boa
Produção de forragem: 8 a 12 ton MS/ha/ano
Tolerância à insetos: sensível à cigarrinha das pastagens
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Nome científico: Panicum maximum cv. Mombaça
Origem: África do Sul/Embrapa
Ciclo: Perene
Altura: 1,60 a 2,00 m
Precipitação Pluviométrica requerida: acima 800 mm/ano
Crescimento: touceiras, cespitoso
Tolerância à seca: média a alta
Produção de forragem: 20 a 23 ton MS/ha/ano
Tolerância à insetos: resistente à cigarrinha das pastagens
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Nome científico: Pennisetum cv. Paraíso
Origem: EUA
Ciclo: Perene
Precipitação Pluviométrica requerida: acima 800 mm/ano
Crescimento: cespitoso
Tolerância à seca: média
Produção de forragem: 30 a 50 ton MS/ha/ano
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Nome científico: Cynodon sp (Tifton-85, Coast-Cross, Estrela, Florakirk, Jiggs)
Origem: EUA
Crescimento: estolonífero
Produtividade: de 12 a 20 ton MS/ha/ano
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Diferenças Morfológicas entre os cultivares Mombaça, Tanzânia-I, Tobiatã e Colonião
Variável Mombaça Tanzânia-I Tobiatã Colonião
altura da planta (m) 1,7 1,2 1,6 1,4
largura das folhas (cm) 3 2,7 4,6 2,9
manchas rochas nas espiguetas poucas muitas muitas médias
pilosidade nas folhas pouca ausente pouca ausente
pilosidade nos colmos ausente ausente muita ausente
cerosidade nos colmos ausente ausente ausente presente
porte das folhas ereta documente ereta ereta
Fonte: Jank (1995)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Produção de Matéria Seca (ton/ha) de cultivares de Panicum maximum, em diferentes localidades quando submetidos ao corte ou pastejo
MS (ton/ha) MS (ton/ha) Adubação
Local Cultivar Manejo Verão Inverno (N)Referência
Maringá (PR) Tanzânia Corte 7,4 2,7 1,50%
Cecato et al. (1996)
Pirassununga (SP) Tobiatã Corte 7,6 1,1 240 kg/ha
Luz et al. (1997)
Pirassununga (SP) Tobiatã Corte 11 0,86 300 kg/ha
Luz et al. (1998)
São Carlos (SP) Mombaça Corte 19 400 kg/ha
Corrêa et al. (1998)
São Carlos (SP) Tobiatã Pastejo 51 11 430 kg/ha
Teixeira (1998)
Pirassununga (SP) Mombaça Pastejo 24,3 7,4 150 kg/ha
Herling et al. (1998)
Pirassununga (SP) Mombaça Pastejo 23,8 4,9 150 kg/ha
Sisti et al. (1999)
São Carlos (SP) Tanzânia Pastejo 23,6 5,9 320 kg/ha
Tosi (1999)
Fonte: Adaptado de Herling et al. (2001)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Produção de Matéria Seca (ton/ha) de cultivares de Panicum maximum em função das alturas de corte
Cultivar Época 20 cm 40 cm
Mombaça Verão 21,1 19,9
Inverno 5,7 4,6
Tanzânia Verão 16,6 12,3
Inverno 4,8 3,7
Tobiatã Verão 19,1 16,8
Inverno 4,6 2,6
Fonte: Adaptado de Machado et. al (1997)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Níveis médios e máximos de produtividade de pastagens de Panicum maximum sob diferentes manejos
produtividade animal
Local Cultivar UA/ha kg/cab/dia kg/ha/ano Autores
Campo Grande (MS) Colonião 1,16 0,42 324 Jank (1994)
Tobiatã 1,39 0,45 414 Jank (1994)
Tanzânia 1,29 0,52 446 Jank (1994)
Campo Grande (MS) Colonião 1,84 0,37 295 Euclides (1996)
Tobiatã 2,93 0,39 525
Tanzânia 2,99 0,47 570
Fonte: Adaptado de Herling et al. (2001)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Produtividade de Matéria Seca (ton/ha) dos cultivares comerciais de Brachiarias, sob cortes em diversos locais
Local Espécie ton/ha Estacionalidade Fonte
Nova Odessa (SP) B. decumbens 9,3 83% verão Pedreira e Mattos (1981)
cv Ipean 17% inverno
B. ruziziensis 10,8 88% verão
cv Basilisk 12% inverno
Belém (PA) B. humidicola 11 a 25 Simão Neto & Serrão (1974)
B. ruziziensis 14 a 22
Campo Grande (MS) B. brizantha 8 a 20 Nunes et. al (1994)
cv Marandú
Fonte: Adaptado de Herling et al. (2001)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Médias GPD (g/nov/dia) e por Área (kg/ha) e Taxas de Lotação (n° nov/ha) em diferentes pastagens e diferentes níveis de adubação de formação (plantio)
Nível 1
Nível 2
Pastagem g/nov/dia nov/ha kg/ha/ano g/nov/dia nov/ha kg/ha/ano
Tanzãnia-I 430 2,99 490 515 3,61 660
Marandú 340 2,97 400 435 3,63 600
Basilisk 330 2,88 380 420 3,60 600
Nível 1 - 1500 kg calcário dolomítico, 400 kg/ha 0-16-18 e 50 kg/ha microelementos
Nível 2 - 3000 kg calcário dolomitico, 800 kg/ha 0-16-18 e 50 kg/ha microelementos
Fonte: Euclides et al. (1997,1998)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Produção de Matéria Seca e Digestibilidade in vitro da matéria seca de 4 cultivares de Cynodon (média de 3 anos)
Tifton 85 Tifton 68 Tifton 44 Coastal
Produção (ton/ha) 18,60 15,20 15,70 15,50
DIVMS (%) 60,30 63,30 55,00 54,30
Fonte: Pedreira et. al (2001), adaptado de Hill et al. (1993)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Caracteristicas Nutricionais de Fenos de Cultivares de Cynodons em diferentes idades de corte
idade (dias)
cultivar 20 30 40 50 60 70
%MS
Coastcross 14,66 17,67 23,39 33,02 36,2 27,6
Florakirk 26,14 28,7 30,37 34,88 35,61 40,13
% FDN (MS)
Coastcross 68,7 71,63 75,91 78,42 79,74 80,55
Florakirk 71,51 74,85 78,14 78,31 79,07 77,39
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
% FDA (MS)
Coastcross 39,45 37,94 42,27 44,88 45,13 46,55
Florakirk 32,86 33,36 35,83 36,98 37,83 38,11
% PB
Coastcross 19,06 17,09 13,88 11,64 10,43 8,78
Florakirk 17,64 13,69 11,17 10,08 8,84 6,86
Fonte: Adaptado de Haddad & Castro (1998)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Potencial do Capim Elefante para produção de Leite
Requerimentos diários (kg)
Composição da forragem
necessária para atender
Concentrado
kg/dia
Composição do
Produção Concentrado
Diária (kg) MS PB NDT %PB % NDT %PB %NDT
10 10 1,2 6,71 12 67,1 0
15 12 1,62 8,21 13,5 68,4 2,3 18,2 65,6
20 14 2,04 9,72 14,5 69,4 4,5 18,6 67
25 16 2,46 11,22 15,3 70,1 6,8 18,5 66,1
30 18 2,88 12,73 16 70,7 9 18,6 66,6
35 20 3,3 14,23 16,5 71,1 11,3 18,5 66,6
40 22 3,72 15,74 16,9 71,5 13,6 18,5 66,4
Fonte: Adaptado (NRC, 1989)
Aula 3. Morfologia, Fisiologia e Índices de Produtividade
Potencial de lotação de pastos de capim elefante (UA/ha)
% utilizaçãoda MS
Produção de MS - verão
10 ton/ha 20 ton/ha 30 ton/ha 40 ton/ha 50 ton/ha
40 2,1 4,3 6,4 8,6 10,8
50 2,7 5,4 8,1 10,8 13,5
60 3,2 6,4 9,7 12,9 16,2
70 3,7 7,5 11,3 15,1 18,9
Fonte: adaptado de Faria et. al