Módulo PasturasIntroducción

Curso Fisiología de Cultivos 2011

Dra. Fabiana PezzaniEcología – U. S. Ambientales

Equipo Docente PASTURAS

MSc. Lic. Felipe Lezama (Ecología; U. Sist. Amb.)

Dra. Ing. Agr. Fabiana Pezzani (Ecología; U. Sist. Amb.) –Responsable del módulo

Bibliografía obligatoria:

Pezzani, F. y Lezama, F. 2011. Selección de lectura s. Módulo PASTURAS. Curso Fisiología de Cultivos. En venta en AeA

http://www.fagro.edu.uy/cultivos/

Cronograma Módulo PASTURAS

Teóricos – Miércoles y Jueves 10 a 12 hs. (16, 17, 23, 24, 30 y 31 marzo)Prácticos – Miércoles y Jueves en horario asignado por Bedelía (23, 24, 30 y 31 marzo)Parcial – Sábado 14 mayo 14 hs.

Objetivos MODULO PASTURAS

Analizar las bases ecológicas y fisiológicas que determinan la abundancia y distribución de especies forrajeras y cómo son afectadas en la interacción planta – herbívoro – ambiente abiótico.

Comprender las bases fisiológicas del crecimiento, reproducción y supervivencia que explican la producción de materia seca y la persistencia de las pasturas en un sistema pastoril.

Ecofisiología de pasturas:

Temario MODULO PASTURAS

1. Introducción a los sistemas forrajeros.

2. Biología y morfofisiología de plantas forrajeras.

3. Bases para la utilización de ecosistemas pastoriles.

4. Sistemas forrajeros en Uruguay.

1. Introducción a los sistemas forrajeros

Agroecosistema pastoril: la estructura y el funcionamiento están influenciados

por la acción de los herbívoros.

Agroecosistema pastoril:COMPROMISO entreproducción vegetal y producción animal

RECURSOSSueloClima

Plantas

Crecimientode la pastura

Consumo de la pastura

Producción animal

CRECIMIENTO

UTILIZACIÓN

CONVERSIÓN

En pasturas bajo pastoreo laproducción y la utilización del forrajeocurren simultáneamente y el ganadoafecta el crecimiento de la pastura.- Efectos directos - Efectos indirectos (modificación del microclima)

Determinantes del Rendimiento

POTENCIAL

ALCANZABLE

REAL

3 4 7

Nivel productivo

Factores determinantes

Factores limitantes

Factores reductores o promotores

- CO2- radiación- temperatura- fisiología - fenología- arquitectura del canopeo

- agua- nutrientes

- malezas- enfermedades- plagas- herbívoros- otros org.

Respiración mantenim.

TAB

Asimilación Bruta

Hojas Tallos Raíces Frutos

Crecimiento

ParticiónFC FC FC FC

IAF

Desarrollo

Estado de desarrollo

AFE

TemperaturaRadiaciónNitrógeno CO2Agua

SenescenciaGANADO

CO2Biomasa aérea

Biomasa

radicular

Crecimiento radicular FSCanopeo

PARAbsorbido

Radiación incidente

Pastoreo

Senescencia

radicular

Materia orgánica del suelo

CO2

Senescencia

foliar

IAF

Crecimiento foliar

Respiración foliar

Respiración radicular

Flujo de Carbono

Lemaire y Chapman, 1999

• PASTURA Biomasa vegetal cosechable que corresponde a crecimiento vegetativo (hojas, tallos, macollos).

• PASTOREO Varias cosechas (defoliaciones) durante el año; plantas tienen mecanismos para recuperarse de la defoliación.

• SEMILLEROS Biomasa cosechable similar a cultivos para grano.Rend.= Nº de inflor/m 2 x Nº sem/inflor x peso

c/semilla

Definición de Cultivo

Conjunto de plantas, generalmente de la misma especie y genotipo, creciendo en un mismo ambiente, con el objetivo de obtener un beneficio económico.

CULTIVO = POBLACIÓN

PASTIZALNATURAL

PRADERACULTIVADA

PASTURAS = COMUNIDAD

biósfera

célula

tejido

órgano

organismo

población

comunidad

ecosistema

Una de las posibles escalas de organización

en ECOLOGIA

grupo de individuos de la misma especie que interactúan y conviven en el tiempo y

en el espacio

grupo de poblaciones que coexisten enel tiempo y en el espacio

la comunidad interactuando con los factores abióticos en un área determinada

PPNA: atributo funcional de los sistemas pastoriles

• Productividad Primaria (Neta Aérea): tasa de producción de biomasa por unidad de área y de tiempo.

• Producción Primaria Neta: cantidad de biomasa vegetal producida por unidad de área y de tiempo.

• Determina la cantidad de energía disponible para niveles tróficos superiores. En ecosistemas pastoriles extensivos constituye la tasa de generación de alimento para el ganado.

La productividad primaria neta aérea (PPNA)

Radiación incidente

Radiación absorbida

Radiación reflejada y transmitida

Autótrofos

CalorRespiración

PPB PPN PSN

Respiración

No asimilado

Herbívoros

No utilizado

Paruelo et al. 2000

Recursos forrajeros

• Pastizal natural (campo natural)– P. natural mejorado (+P, +P+N, +leguminosas, etc)

• Pastura (pradera cultivada, polifítica, perenne o bianual)

• Verdeos (cultivos anuales monoespecíficos; de invierno y de verano)

• Reservas

• Rastrojos

Pastizales a nivel mundial

• 25% del total de la superficie terrestre corresponde a pastizales

• El ganado también utiliza gran parte de la superficie destinada a cultivos (10 – 15%)

PRADERA NATURAL(campo natural)

66.7 %, Censo Ag. 2000

En Uruguay: ganadería basada en sistemas pastorilessiendo el principal recurso forrajero el pastizal natural.

Cualquiera sea el RECURSO FORRAJERO es necesario comprender el modelo básico de crecimiento de las plantas forrajeras:

• BIOLOGÍA

• PROCESOS MORFOFISIOLÓGICOS: mecanismos y procesos que regulan el crecimiento y desarrollo de las plantas

• EFECTO DE LOS FACTORES DEL AMBIENTE

• EFECTO DE LOS FACTORES MANEJADOS POR EL HOMBRE (pastoreo, nutrientes, etc)

2. Biología y morfofisiología de plantas forrajeras

Características centrales de las PASTURAS

• En contraste con cereales o cultivos que son cosechados una vez,las pasturas deben ser cosechadas repetidamente.

• Las plantas forrajeras presentan una rápida renovación de tejidos, por lo cual el material que se mantiene sin consumir es rápidamente perdido por muerte.

• Las hojas fotosintéticamente activas son predominantemente cosechadas.

• La defoliación repetida inevitablemente reduce el área foliar, la intercepción de luz y la capacidad fotosintética, y por lo tanto afecta la capacidad de producir nuevas hojas.

Plantas forrajeras: adaptación al pastoreo

• Posibles fuerzas selectivas que determinaron la adaptación al pastoreo:

- Aparición y evolución casi simultánea de las gramíneas y los mamíferos adaptados al pastoreo (co-evolución planta-herbívoro?)

- Sequías- Fuegos

Coughenour 1985

• Sometidos a diferentes intensidades de pastoreo a lo largo del tiempo evolutivo.

• El pastoreo ha perpetuado ciertas características de las especies que se reflejan en la estructura de los pastizales.

Pastizales sudamericanos

Mac Fadden 2000, Rodríguez y Cayssials en prensa.

La planta forrajera

Características que le confieren adaptación al pastoreo:

• Forma en que dispone tejidos y meristemas

• Demografía modular• Forma en que asigna nutrientes y carbohidratos

al reiniciar el crecimiento.

• Arraigue al suelo• Posibilidades de compensar (y beneficiarse) de

la defoliación.

Meristema, yema o punto de crecimiento

Estructura vegetal que constituye la fuente de células para la formación de nuevos tejidos.

Características que le confieren adaptación al past oreo…

• M. apicales: en los extremos superiores de tallos y macollas y en los extremos de los estolones; originan los restantes tejidos meristemáticos.

• M. axilares: en la axila de las hojas; originan tallos, macollas y estolones (FV) y estructuras de la inflorescencia (FR)

• M. intercalares: en las hojas (vainas y láminas), y en los nudos; crecimiento longitudinal de hojas, tallos y raíces.

Meristemas

Ubicación de los puntos de crecimiento (fase vegetativa)

Morfología de plantas forrajeras

• Fitómero : unidad básica de construcción.• Consta de: nudo y entrenudo, hoja, yema

axilar, meristemas intercalares que alargan el entrenudo y las hojas.

DicotiledóneaGramínea

• Superposición de fitómeros: MÓDULOSDicotiledóneas: tallosMonocotiledóneas: macollos (tiller)

Morfología de plantas forrajeras

• Cada planta es un conjunto de individuos genéticamente idénticos y potencialmente independientes

capacidad de colonización y reproducción vegetativa.

Demografía modular

Características que le confieren adaptación al past oreo…

• La población de individuos de una misma planta comparte recursos energéticos y minerales, responden a orientaciones hormonales, etc.

• El crecimiento de las plantas forrajeras es un proceso demográfico (nacimientos y muertes).

• Las plantas forrajeras pueden ser muy longevas.

Demografía modular