Pastagens e Plantas Forrageiras Aula 2. Ecossistemas Pastoris

1. Pastagens e Plantas ForrageirasAula 2. Ecossistemas Pastoris João Paulo V. Alves dos Santos Eng° Agrônomo/ESALQ-USP jpvasantos@hotmail.com

2. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Produção Animal à partir de forragens: Resultado de processo fotossintético Energia Solar ATMOSFERA PLANTA Formação de Biomassa Solo

3. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Estudo de um ecossistema pastoril: Capacidade de compreensão da forma como um conjunto de fatores associados à produção e acúmulo de forragem (massa) se correlacionam, permitindo ou não a máxima manifestação do potencial de produção de uma planta inserida num determinado sistema de produção

4. Aula 2. Ecossistemas Pastoris • Fertilidade do solo • Espécie forrageira (Potencial Genético) • Água • Luz • Temperatura • Nutrientes • Pragas • Doenças • Taxa de Lotação – Manejo da Pastagem

5. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Ecossistema de Pastagens (pastoris): Princípio de funcionamento das pastagens Relação entre componentes bióticos e abióticos Conceitos de otimização da produção Sustentabilidade: • Viabilidade econômica • Preservação de recursos naturais

6. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Biomassa Consumida pelo Pastejo Convertida em Produto Animal

7. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Taxa de desfolha Necessidade de controle Até que ponto podemos retirar a parte aérea de uma planta forrageira sem comprometer o seu desenvolvimento?? Fatores que limitam o crescimento da forragem: Animais Água Disponibilidade Consumo Seletivo Dejetos Nutrientes SOLO

8. Aula 2. Ecossistemas Pastoris A pastagem deve ser compreendida como um ecossistema: Conjunto de Organismos AmbienteQuímico Ambiente Físico

9. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Componentes Bióticos: • Plantas • Animais • Insetos/Microorganismos Componentes Abióticos: • Solo • Nutrientes • Atmosfera

10. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Passíveis de Controle: • Disponibilidade de água (irrigação) • Disponibilidade de nutrientes (adubação) • Intensidade de desfolha (pastejo) Outros fatores não: • Intensidade de radiação solar • Temperatura • Precipitação (ocorrência de chuvas)

11. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Pastagens = Matéria Prima Consumida pelos herbívoros Transformada em compostos orgânicos animais Produção Secundária: • Carne • Leite • Lã • Outros

12. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Importância da Energia Solar: • 90% do peso seco das plantas advém da direta assimilação fotossintética de Carbono (C) • 10% do peso seco estão correlacionados aos minerais presentes no solo (fertilidade) O que isso implica?????!!!

13. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Necessidade de se compreender a importância dos processos fotossintéticos numa comunidade de plantas!! Energia Solar Disponível: Baixa eficiência de utilização. Apenas: • 0,10% da Radiação Solar Fotossinteticamente Aproveitável (RFA) é transformada em biomassa acima do solo • 0,04 a 0,08% da RFA é consumida via pastejo (seletividade, dejetos, rejeições)

14. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Fluxo de Energia: Sistema 1°) ENTRADA Disponibilidade de Radiação Solar 2°) SUPERFÍCIE DE CAPTAÇÃO PARA ENERGIA INCIDENTE Transformação de Energia Solar em Energia Química DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES Solo

15. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Analisando a Pastagem como um Ecossistema: ENTRADA PASTEJO: SAÍDA NUTRIENTES FATOR: ANIMAL SUPERFÍCIE DE CAPTAÇÃO DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES

16. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Retirada de Nutrientes do Sistema: Alimentação exclusiva à pasto • Parte é exportada (s/ retorno): energia e proteína vegetal, transformada em animal • Parte retorna à origem: excrementos = fezes + urina • Distribuição heterogênea! • Busca no Pastejo: Manejo Adequado

17. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Busca no Pastejo: Manejo Adequado Equilíbrio: Freqüência de desfolha • Período de descanso (PD) Intensidade da desfolha • Altura de resíduo

18. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Forrageiras atuais: características • Adaptação morfológica • Adaptação fisiológica • Capacidade de rebrotar após cortes ou pastejos sucessivos Pastagens Tropicais: predominância de 2 famílias • Graminae • Leguminosae

19. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Fixação de C (Carbono): FOTOSSÍNTESE Metabolismos diferentes • Plantas C3 • Plantas C4 • Qual a diferença? Qual a importância?

20. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Fotossíntese: 2 processo acoplados 1-) Caráter Fotoquímico: Absorção de luz + Transporte de elétrons (e-) 2-) Caráter Bioquímico: a-) captação de CO2 b-) formação de compostos que encadeiam átomos de C c-) retenção de energia absorvida a partir da luz nas ligações químicas da moléculas formadas

21. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Fotossíntese: Por que a denominação: C3 eC4 ???? Ciclo de Calvin (et al.) Metabolismo de Plantas C3 Primeiro produto estável da fotossíntese é o Ácido 3 Fosfoglicérico (3PGA) (3 Phospho Gliceric Acid)

22. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Fotossíntese: Metabolismo de Plantas C4 Primeiro produto estável da fotossíntese é o: • Ácido Oxalacético (4C) • Presença de uma camada proeminente de células clorofiladas • Envolvem os feixes condutores da folha • Denominação: Anatomia Kranz

23. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Fotossíntese: Metabolismo C3 Metabolismo C4

24. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Fotossíntese: Metabolismo de Plantas C4

25. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Fotossíntese: Metabolismo de Plantas C4 • Enzima Rubisco: atua na fixação de CO2 • Enzima: PEP Carboxilase (fosfoenolpiruvato) • Maior afinidade com o CO2

26. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Características contrastantes: Adaptado de Black (1971)

27. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Plantas C4 • Mais adaptadas a ambientes com maior luminosidade • Maior produção de massa • Maioria das gramíneas tropicais Vantagem do Brasil em relação a outros países: • Áreas de expansão • Plantas com maior potencial de produção

28. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Eficiência da fotossíntese: Devemos abordar a planta como um todo Crescimento foliar: • Aumento da eficiência fotossintética da folha • Aumento do sombreamento • A partir de um determinado nível, eficiência da planta como um todo diminui

29. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Efeito da temperatura constante de 20° ou 30° C sobre crescimento e o IAF:

30. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Reciclagem de nutrientes em pastagens: Tema de extrema importância Pequisas acadêmicas: crescimento (últimos anos) Nutrientes no Solo: • Parte prontamente disponível (solução do solo) • Parte indisponível (liberada pela mineralização)

31. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Reciclagem de nutrientes em pastagens: Composição química das forrageiras varia de acordo com: • Perfil de nutrientes no solo • Espécie da planta • Intervalo entre cortes • Aplicação de fertilizantes • Competição por nutrientes entre espécies (invasoras)

32. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Reciclagem de nutrientes em pastagens: Parte dos nutrientes do solo retorna ao solo na forma de excrementos Resíduos vegetais (folhas mortas) Besouros coprófagos: papel importante = “Rola-Bosta” (Brasil): • Plena atividade no início da estação chuvosa • Enterram no solo resíduos de esterco • Excrementos expostos ao ar = perda de 80 a 90% da fração N • Fezes incorporadas ao solo logo após excreção = perda de 10 a 15%

33. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Reciclagem de nutrientes em pastagens: Ato de enterrar as fezes: • Besouros escavam grande quantidade de solo • Propiciam melhoria na física do solo (aeração/descompactação) • Proporcionam melhoria na absorção de nutrientes (dados experimentais) • Coleópteros (ordem), Scarabeidae (família)

34. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Reciclagem de nutrientes em pastagens: “Besouro Africano” ou “Rola-Bosta”

35. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Reciclagem de nutrientes em pastagens: Bovino: excreta de 10 a 12 vezes ao dia 800 m2 de área de solo coberta por esterco/bovino/ano Contribuem para aumento da Capacidade de Suporte Como 1 bovino excreta ao redor de 30 a 35 kg/dia (média 33 kg): Rola-Bosta: enterra ao redor de 12 ton de esterco/bovino/ano. Ex.: 1 bovino = 10 defecações x 365 dias = 3650 defecações/ano 3650 defecações x 3,3 kg/defecação = 12,05 ton

36. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Produção/Acúmulo de Forragem: Curva padrão de rebrota – Produção de Matéria Seca (Padrão Sigmóide) Fase 1. Crescimento lento (pouca IAF) Fase 2. Crescimento rápido (ótimo IAF) Fase 3. Crescimento lento/estagnação

37. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Produção/Acúmulo de Forragem: Curva padrão de rebrota – Produção de Matéria Seca Indica o momento adequado para se realizar o pastejo IAF remanescente X Carboidratos de reserva (Raízes) X Fertilidade Natural do Solo + Reposição de Nutrientes + Luz + Temperatura

38. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Produção/Acúmulo de Forragem: IAF = Área de Foliar Área de Solo Ocupada

39. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Hábito de crescimento de forrageiras: entender a natureza do crescimento de uma planta Cespitosas (touceiras + altas) Ex.: Colonião, Napier Prostradas (touceiras baixas) Ex.: Brachiarias Estololoníferas (emissão de estolões) Ex.: Cynodons (Tiftons, Estrela, Coast-Cross, Jiggs, Florakirk) Rizomatosas (horizontal e subterrâneo)/Samanbaias-Orquídeas

40. Aula 2. Ecossistemas Pastoris Hábito de crescimento de forrageiras: Permite saber a melhor maneira e forma de se eliminar o meristema apical Eliminação do m.a. = PERFILHAMENTO (objetivo) Não conhecer o hábito de crescimento = problema (erros no manejo/altura de resíduo) Manejo da Pastagem = eliminação do m.a. no momento correto!!