Módulo Pasturas Introducción

Curso Fisiología de Cultivos 2011 Dra. Fabiana Pezzani Ecología – 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

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. Bibliografía obligatoria: Pezzani, F. y Lezama, F. 2011. Selección de lecturas. Módulo PASTURAS. Curso Fisiología de Cultivos. En venta en AeA http://www.fagro.edu.uy/cultivos/

Objetivos MODULO PASTURAS Ecofisiología de pasturas: 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. 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.

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 entre producción vegetal y producción animal

RECURSOS Suelo Clima Plantas

CRECIMIENTO Crecimiento de la pastura

UTILIZACIÓN En pasturas bajo pastoreo la producción y la utilización del forraje ocurren simultáneamente y el ganado afecta el crecimiento de la pastura. CONVERSIÓN - Efectos directos - Efectos indirectos (modificación del microclima)

Consumo de la pastura

Producción animal

Determinantes del Rendimiento - CO2 - radiación - temperatura Factores determinantes - fisiología - fenología - arquitectura del canopeo

POTENCIAL

ALCANZABLE

REAL

3

4

Factores limitantes

- agua - nutrientes

Factores reductores o promotores

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

7 Nivel productivo

Nitrógeno

Agua

IAF

CO2

Radiación

Temperatura

TAB

AFE

Asimilación Bruta

Respiración mantenim. Desarrollo

Crecimiento

FC

Hojas

GANADO

FC

FC

Tallos

Raíces

Senescencia

FC

Partición

Frutos

Estado de desarrollo

Flujo de Carbono CO2

Radiación incidente Pastoreo

IAF Senescencia foliar

CO2

Biomasa aérea Crecimiento foliar Respiración foliar Respiración radicular Crecimiento radicular

PAR Absorbido

FS Canopeo

Senescencia radicular

Biomasa radicular

Materia orgánica del suelo

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/m2 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

PASTIZAL NATURAL

PRADERA CULTIVADA

PASTURAS = COMUNIDAD

biósfera ecosistema

la comunidad interactuando con los factores abióticos en un área determinada

comunidad

grupo de poblaciones que coexisten en el tiempo y en el espacio

población

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

organismo órgano tejido célula

Una de las posibles escalas de organización en ECOLOGIA

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) No utilizado Radiación incidente

Autótrofos Radiación absorbida

PPB

Herbívoros PSN

PPN

Respiración No asimilado Radiación reflejada y transmitida

Calor

Respiración

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%)

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

PRADERA NATURAL (campo natural) 66.7 %, Censo Ag. 2000

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 plantaherbívoro?) - Sequías - Fuegos Coughenour 1985

Pastizales sudamericanos • 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.

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 pastoreo…

Meristemas • 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.

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.

Dicotiledónea

Gramínea

Morfología de plantas forrajeras • Superposición de fitómeros: MÓDULOS Dicotiledóneas: tallos Monocotiledóneas: macollos (tiller)

Demografía modular • Cada planta es un conjunto de individuos genéticamente idénticos y potencialmente independientes capacidad de colonización y reproducción vegetativa.

Características que le confieren adaptación al pastoreo…

Demografía modular • 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.