Captação de energia 6/10/2010. * Carbono principal constituinte dos tecidos vegetais (90%)

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1 Conceitos de básicos sobre crescimento e acúmulo de forragem em pastagens Captação de energia * Carbono principal constituinte dos tecidos vegetais (9%) * Assimilação depende da RFA absorvida pelas folhas verdes do dossel área foliar * Arranjo espacial da área foliar (arquitetura do dossel) também interfere na quantidade de luz assimilada 1

2 Luz como fonte primária de energia Figura 5. Espectros de radiação eletromagnética RFA 3 Gás Carbônico (CO 2 ) Energia luminosa Oxigênio (O 2 ) Cloroplasto Água (H 2 O) Carboidrato (CH 2 O) Representação esquemática da reação fotossintética em cloroplastos nas células de tecidos vivos de plantas (Hodgson, 199). 2

3 IAF Definição e conceitos Definição AF [m2 2 folha] AS [m 2 solo] IAF crítico 95% IL IAF ótimo = F : R 1% IL IAF teto = Folhas Novas = Folhas Mortas Conceito e Tipos de IAF Proporção da Luz Incidente Interce eptada 1 1 IAF ótimo IAF crítico 5 5 I AF IAF teto Tempo Índice de Área Foliar Foto ossíntese Líquida Rel ativa (%) 3

4 IAF e Aspectos Fisiológicos da Produção de Forragem Índice de área foliar IL IAF Interceptação de luz Tempo IAF e Aspectos Fisiológicos da Produção de Forragem Disposição horizontal Disposição vertical 4

5 Resultados de Pesquisa FAGUNDES (1999) Cynodon spp. 3, 2, , IAF 1,5 1,,5, Julho Setembro Novembro Janeiro Março É poca de avaliação Resultados de Pesquisa FAGUNDES (1999) Cynodon spp IL (%) Julho Setembro Novembro Janeiro É poca de avaliação 5

6 Resultados de Pesquisa GRASSELI et al. (2) Brachiaria decumbens 1 3,5 95 3, IL (%) IAF IL Altura do pasto (cm) 2,5 2, 1,5 1,,5, IAF 6

7 Índice de Área Foliar (IAF) IAF nov-1 dez-1 jan-2 fev-2 mar-2 abr-2 mai-2 jun-2 jul-2 ago-2 set-2 out-2 nov-2 dez-2 Meses Média Índice de área foliar em pastos de Brachiaria brizantha cv. Marandu submetidos a diferentes alturas de dossel forrageiro sob regime de lotação continua. Fonte: Molan (24) Interceptação Luminosa osa Interceptação Lumino 98, 94, 9, 86, 82, 78, 74, 7, nov/1 dez/1 jan/2 fev/2 mar/2 abr/2 mai/2 jun/2 jul/2 ago/2 set/2 out/2 nov/2 dez/2 Meses Média Interceptação luminosa em pastos de Brachiaria brizantha cv. Marandu submetidos a diferentes alturas de dossel forrageiro ao longo do ano em regime de lotação contínua. Fonte: Molan (24) 7

8 Evolução do IAF durante a rebrotação c A d C b c A B a B C a c B b A fase 1 fase 2 fase 3 fase 4 3/95 3/1 5/95 5/1 Tratamentos Fase 1 pós-pastejo Fase 2 terço inicial da rebrotação Fase 3 - terço final da rebrotação Fase 4 pré-pastejo Fonte: Carnevalli (23) 8

9 Evolução do ângulo foliar durante a rebrotação a A a A a A c B b A b A b A c B fase 1 fase 2 fase 3 fase 4 1 3/95 3/1 5/95 5/1 Tratamentos Fase 1 pós-pastejo Fase 2 terço inicial da rebrotação Fase 3 - terço final da rebrotação Fase 4 pré-pastejo Fonte: Carnevalli (23) 9

10 luz x altura Relação entre interceptação luminosa e altura do dossel forrageiro em pastos de capim-mombaça submetidos a regimes de lotação intermitente (%) interceptação luminosa ( IL = 14,521 / (1+ exp (- (Altura 21,9848)/33,8824)) r 2 =, % IL ~ 9 cm Altura (cm) Carnevalli (23) 1

11 Relação entre interceptação luminosa e altura do dossel forrageiro em pastos de capim-tanzânia submetidos a regimes de lotação intermitente. 95 Interceptação luminosa (%) IL(%) = 96,38 (1 - e -,68 altura ) R 2 =,625 P <,1 6 95% IL ~ 7 cm Altura do dossel forrageiro (cm) Fonte: Adaptado de Mello (22) Relação entre interceptação luminosa e altura do dossel forrageiro em pastos de capim-marandu submetidos a regimes de lotação intermitente. Int erceptação luminosa (%) % IL ~ 25 cm Altura 8,7538-5,595 IL = 99,5889 R²=,996 P<, Altura (cm) Fonte: Souza Júnior (27) 11

12 Relação entre interceptação luminosa e altura do dossel forrageiro em pastos de Brachiaria (Basilisk, Marandu, Xaraés, Arapoti e Capiporã) submetidos a regimes de corte. Basilisk Marandu Xaraés IL 1% 95% 9% 85% 8% 75% 7% 65% 6% 55% 5% Altura IL 1% 95% 9% 85% 8% 75% 7% 65% 6% 55% 5% Altura IL 1% 95% 9% 85% 8% 75% 7% 65% 6% 55% 5% Altura Arapoty Capiporã 1% 95% 1% 95% 9% 9% 85% 85% Potencial de uso da altura do dossel como um 8% 8% 75% 75% guia de campo confiável para o monitoramento e 7% 7% 65% 65% controle do processo de rebrotação. 6% 6% IL IL 55% 5% Altura 55% 5% Altura Fonte: Lara (27) IAF e Aspectos Fisiológicos da Produção de Forragem ima Fluxo de Carbono (% da máx tax xa de assimilação) 1 5 Fotossíntese Bruta Fotossíntese Líquida IAF Perdas por Respiração

13 IAF e Aspectos Fisiológicos da Produção de Forragem 95% de IL Massa de forragem teto Fotossíntese Bruta Taxa do Processo Acúmulo de Forragem Respiração Crescimento Senescência e Morte Tempo Crescimento e desenvolvimento Ponto de crescimento Lâmina Lígula Cada planta de uma população p de forrageiras é formada por unidades básicas denominadas perfilhos Bainha O acúmulo de fitômeros e o grau de desenvolvimento individual resultam no Entrenó acúmulo Gema de biomassa. Axilar Nó formados por uma seqüência de fitômeros, um acima do outro, em diferentes estágios de crescimento. 13

14 6/1/21 Pseudo--colmo Pseudo (feixe de folhas jovens e bainhas) nós e entre--nós entre Colmo verdadeiro 14

15 15

16 Acúmulo de biomassa por área O acúmulo de biomassa por área é resultante da integração do desenvolvimento de todos os perfilhos que compõem as plantas de uma população. Taxas de acú úmulo (kg MS/ha/ /dia) Capim-mombaça jul ago set out nov dez jan fev mar abr mai jun CARNEVALLI, 23 OFERTA DE CARBONO Acúmulo de Matéria Seca P = Cr (S + Co) FIXAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE CARBONO FATORES ABIÓTICOS Temperatura Radiação Nitrogênio Outros nutrientes Água A prioridade de distribuição para a O parte balanço aérea positivo entre a pode ser considerada uma resposta adaptativa da DEMANDA DE CARBONO fotossíntese e a planta à desfolhação. FOLHA respiração gera COLMO uma oferta de C PERFILHO que é distribuído SISTEMA RADICULAR aos diferentes compartimentos da planta. RESERVAS ORDEM DE PRIORIDADE 16

17 Após uma desfolhação a proporção de C enviado às raízes diminui. O crescimento radicular pode ser nulo pela remoção de 5% da área foliar. cresciment to radicular (mg/so onda) Capim-Tanzania c c c c c c c dias apos o pastejo Ryle & Powell (1975); Richards (1993) b b b a a Pagotto (21) 33 Mensagem * Plantas possuem mecanismos de se adaptar aos regimes de desfolhação impostos plasticidade/flexibilidade e de manejo * Manutenção e, ou, recuperação da área foliar tem prioridade durante desenvolvimento vegetativo * Adaptação se dá por meio de alterações de forma e função * Necessidade de conhecer como a planta cresce para Necessidade de conhecer como a planta cresce para entender como utilizar a planta (manejo) 17

18 Conceitos de básicos sobre crescimento e acúmulo de forragem em pastagens CO 2 A planta forrageira sob pastejo Consumo animal Radiação incidente * Manutenção e, ou, recuperação da área foliar CO tem 2 prioridade durante desenvolvimento e vegetativo Decomposição de folhas Senescência de folhas Massa de parte aérea * Adaptação em forma e função Crescimento de folhas * Dois mecanismos básicos: Respiração parte aérea Fotossíntese bruta do Curto prazo alteraçõesrespiração fisiológicas de raízes (partição nutrientes) pasto Crescimento de raízes Longo prazo alterações morfológicas (morfogênese) Matéria orgânica no solo Senescência de raízes Massa de raízes (reservas orgânicas) IAF RFA absorvida Representação esquemática dos fluxos de carbono em pastagens. CO 2 = gás carbônico; IAF = índice de área foliar; RFA = radiação fotossinteticamente ativa Fonte: Lemaire & Chapman (1996). 18

19 Variáveis: temperatura, nitrogênio, água etc. Fatores abióticos Alongamento de colmo Alongamento da folha Aparecimento de folha Tempo de vida da folha Características morfogênicas (senescência) Relação lâmina:colmo Tamanho da folha Densidade populacional de perfilhos N de folhas vivas por perfilho Características estruturais Qualidade de luz IAF IAF potencial MANEJO DO PASTEJO Modelo conceitual das relações entre característica morfogênicas e estruturais das plantas forrageiras e a formação do IAF dos pastos (adaptado de Chapman & Lemaire 1993, Cruz & Boval 2 por Sbrissia & Da Silva, 21 e Da Silva & Nascimento Jr. 27). k g MS/ha (Panicum maximum cv Mombaça) Pré = 1% LI e Pós = 5 cm Acúmulo líquido 95% IL Along. folhas Acúm. Líq. folhas Along. colmos Senescência ,2 84,2 98, 99,4 Interceptação de luz (%) 49,3 82,9 94,3 11,3 Altura do pasto (cm) 2/2 28/2 (8) Carnevalli (23) Data (dias) 15/3 (23) 22/3 (3) 19

20 39 95% IL 1% IL Panicum maximum Mombaça Resíduo de 5 cm e pastejo com 1% IL Interceptação luminos sa (%) I /1/1 3/2/1 17/2/1 3/3/1 17/3/1 31/3/1 14/4/1 28/4/1 12/5/1 26/5/1 9/6/1 23/6/1 7/7/1 21/7/1 4/8/1 18/8/1 1/9/1 15/9/1 29/9/1 13 3/1/1 27 7/1/1 1 /11/ /11/1 8/12/1 22 2/12/1 5/1/2 19/1/2 2/2/2 Datas Fonte: GEPF (23) 2

21 Lotação intermitente Panicum maximum cv Mombaça: Intervalos entre pastejos: Dias /95 5/95 3/1 5/1 Tratamentos (resíduo/il) Primavera Verão Out/Inv Fonte: Uebele (22) Alongam Leaf accu mento umulation de folhas and e senescên senesce ncia nce (cm/tiller) (cm/perfilho) % IL 63,2 91,1 95,9 99, Alongamento Stem accum mulation de colmos (cm/perfil (cm/tille er) ho) Sw Interceptação ard light interception de luz (%) (%) 2, 3,2 4,1 6, IAF 49, 62, 73,7 87, Altura do pasto (cm) 8/12 28/12 4/1 14/1 (2) (27) (37) Data (dias) Dinâmica do acúmulo de forragem durante a rebrotação de pastos de capim-tanzânia pastejados com 1% de interceptação luminosa e resíduo de 5 cm (Fonte: Barbosa, 24). 21

22 Lotação intermitente Panicum maximum cv Tanzânia: Intervalos entre pastejos: Dias Verão Outono Primavera I Primavera II 1 Limitação do uso de períodos de descanso fixos como 25/9 forma de 25/95 controlar 25/1 os processos de Tratamentos rebrotação (resíduo/il) e de pastejo Fonte: Barbosa (24) (Panicum maximum cv Aruana) Entrada = 4 cm e Saída = 1 cm o cm) Proces ssos (resultado cumulativ 6, 5, 4, 3, 2, 1,, Cresc. folhas 95% IL Cresc. colmos Cresc. total Senescência Ac. líq. folhas 12, 15,9 23,5 29,3 32,5 41,9 Altura do pasto (cm) Sbrissia (28) 22

23 7 6 5 Hastes Colmo M. Material morto morto Kg MS/ha kg MS/ha ,4,45,5,55,6,65,7,75,8,85,9, Interceptação Luminosa Interceptação de luz do dossel (%) Acúmulo de colmo e material morto durante a rebrotação de cultivares de Panicum maximum 45 (Tobiatã, Tanzânia, Mombaça, Massai e Atlas) submetidos a regimes de corte (Fonte: Moreno, 24). Acúmulo de colmos e material morto durante a rebrotação de cultivares de Brachiaria (Basilisk, Marandu, Xaraés, Arapoti e Capiporã) submetidos a regimes de corte (Lara, 27). 23

24 Massa de forragem (kg MS/ha) (95% IL primavera) 4 (95% IL verão) % IL = 3 cm 3 95% IL = 3 cm Massa de forragem (kg MS/ha) Altura do pasto (cm) Massa de forragem (kg MS/ha) Massa de forragem (kg MS/ha) Altura do pasto (cm) Massa de forragem (kg MS/ha) 45 (1% IL primavera) Massa de forragem (kg MS/ha) Altura do pasto (cm) Massa de forragem (kg MS/ha) 45 (1% IL verão) Massa de forragem (kg MS/ha) Altura do pasto (cm) Massa de forragem (kg MS/ha) Massa de forragem (kg MS/ha) 5 Capim-xaraés (28 dias primavera) Altura do pasto (cm) Massa de forragem (kg MS/ha) Massa de forragem (kg MS/ha) 5 (28 dias verão) Altura do pasto (cm) Altura do pasto (cm) Folha Morto Colmo Folha Morto Fonte: Pedreira (26) Mensagem * Plantas forrageiras apresentam padrão comum e consistente ste de crescimento e para a uma amplitude grande ga dede tipos morfológicos e métodos de pastejo * Respostas estão relacionadas com a estrutura do pasto e não com calendários (número de dias) * Necessidade de conhecer a caracterização do ponto ideal de colheita paracada planta forrageira * Manejo do pastejo feito por meio do uso de metas ou alvos definidos em termos de características estruturais do pasto (i.e. altura) 24