Mecanismos de defensa de la planta

a la defoliación.

Jonathan Jesús Mendoza Fernández.Fisiología de la Producción y Utilización de Forrajes.

Universidad Austral de ChileCampus Isla TejaValdivia

Introducción.

DEFOLIACIÓN Efectos morfológicos y fisiológicos Vs Resistencia el pastoreo.

Habilidad propia para sobrevivir y crecer en sistemas pastoriles.

Estrategias de escape.

Estrategias de tolerancia.

Estrategias de Resistencia a Defoliación1. Estrategias de Escape 2. Estrategias de Tolerancia

a) Mecanismos Constitutivos

b) Mecanismos Espaciales

c)Mecanismos Temporales

“Mecanismos que reducen la probabilidad y severidad del pastoreo.”

a) Mecanismos constitutivos Impedimentos mecánicos.

Atributos mecánicos de la planta aristas y callos afilados de las cariopsis (aunque no está bien documentada).

Tricomas y ceras epidérmicas insectos herbívoros.

Compuestos bioquímicos. Metabolitos secundarios contra B, H y V

Distinta localización en la planta partes jóvenes o de reproducción.

Taninos C Vo, Dig.

Cianuro y glucósidos cianogénicos.

Simbiosis defensiva. Hongos endofíticos metabolitos secundarios

extrínsecos

Alcaloides producidos son tóxicos para ganado y humanos.

Estrategias de Escape

b) Mecanismos espaciales

Formas de crecimiento y plasticidad arquitectónica.

Hábito de crecimiento.

Gramíneas altas vs de porte medio vs bajas (1).

Más productivas las de crecimiento postrado de hojas cortas vs erectas de hoja larga.

IAF residual es mayor en postradas más hojas expandidas y puntos de crecimiento indemnes. Fotosíntesis menor en hojas de mayor edad.

Crecimiento decumbente.

Biomasa menos accesible.

Tejido meristemático y fotosintético intacto post defoliación.

Estrategias de Escape

(1) Belsky 1992.

c) Mecanismos temporales

Evitar pastoreo durante estación de crecimiento y después de defoliación de la planta.

Defensa inducida. Cuando aumenta intensidad del pastoreo.

Producción de espinas en arbustos ramoneados (3).

Sílice en células epidérmicas de las gramíneas.

Inducido por pastoreo.

Herbívoros invertebrados.

Cianuro en Cynodon llega a concentraciones letales.

C nlemfuensis Mayor cantidad en estadios jóvenes de desarrollo (1).

C plectostachyus Primeros 18 horas de defoliación (2).

Resistencia desarrollada. Cambios en la planta a medida que avanza en edad.

Lolium perenne edad fibra proteína digestibilidad

Estrategias de Escape

(1) Ramos et al.1987.(2) Georgiadis y McNaughton 1988. (3) Milewski et al 1991.

Estrategias de Resistencia a Defoliación

1. Estrategias de Escape2. Estrategias de Tolerancia

a) Mecanismos Constitutivos

b) Mecanismos Espaciales

c)Mecanismos Temporales

a) Mecanismos Morfológicos

b) Mecanismos Fisiológicos

“Mecanismos que promueven el crecimiento después de la defoliación”

a) Mecanismos morfológicos

Número y fuente de meristemos.

En gramíneas

Crecimiento depende de meristemos.

Crece hoja más rápido de meristemas intercalares que de meristema apical. El crecimiento más lento es desde las yemas.

Estrategias de Tolerancia

b) Mecanismos fisiológicos

Procesos compensatorios

1- Fotosíntesis compensatoria.

Hojas de plantas defoliadas pueden tener mayor tasa fotosintética que las de las no defoliadas por edad de las hojas comparativamente.

2- Distribución de carbono.

Crecimiento radical cesa después de eliminar 50% o más del sistema aéreo (1).

Prioridad de C hacia ramas fue respuesta a defoliación (1).

Se observó incremento en la distribución de C14 para crecimiento de ápices caulinares post defoliación (2).

(1) Richards 1993. (2) Lemaire y Chapman 1998.

Estrategias de Tolerancia

PROCESOS COMPENSATORIOS:

3- Reservas de carbohidratos.

Carbohidratos no estructurales.

Gramíneas templado sacarosa y fructosano

Gramíneas tropicales sacarosa y almidón

Almacenamiento en yemas basales del tallo, estolones, rizomas, bulbos y raíces.

Sirven como fuente de energía para nuevo crecimiento post defoliación hasta que la fotosíntesis supere la respiración (1).

Se movilizan las reservas para suplir la ausencia de síntesis que se produce post defoliación.

(1) Huss et al. 1996.

Estrategias de Tolerancia

Estrategias de Resistencia a Defoliación

Estrategias de Escape Estrategias de Tolerancia

Mecanismos Constitutivos

Mecanismos Espaciales

Mecanismos Temporales

• Impedimentos mecánicos.

• Compuestos bioquímicos.

• Simbiosis defensiva.• Formas de crecimiento

y plasticidad arquitectónica.

• Defensa inducida.• Resistencia

desarrollada.

Mecanismos Morfológicos

Mecanismos Fisiológicos

• Número y fuente de meristemos

• Procesos compensatorios

•Fotosíntesis compensatoria•Distribución de carbono•Reservas de carbohidratos

Conclusión

Defoliación afecta el desarrollo morfológico y fisiológico de las praderas por el pastoreo.

La planta se defiende con estrategias ante la defoliación para perpetuarse en la pradera donde más de un tributo está involucrado.

Conocer los mecanismos de resistencia puede ayudar a una optimización en el manejo de la pradera.

Por su atención muchas gracias.