Forrajeras

Depto. Nutrición. Área de Tecnología Agropecuaria
Ing. Agr. Santiago Monteverde
1
Puntos a tratar
Alternativas forrajeras
Tipos de forrajeras y ciclos de vida
Morfología (gramíneas y leguminosas)
Fisiología de forrajeras
Crecimiento y desarrollo vegetal
2
Alternativas forrajeras
Def: Cualquier tipo de pastura, independiente de la forma
de suministro al animal.
Si mantienen la vegetación nativa
•
•
pradera natural (campo natural)
pradera natural mejorada (mejoramiento)
Si sustituye la vegetación nativa
•
•
cultivos anuales (verdeos o para reserva)
cultivos perennes (praderas temporales)
Cultivos suponen destrucción total del tapiz presente, preparación de
cama de siembra, agregado de nutrientes (fertilización) y la formación de
pasturas puras o mixtas .(Adaptado de Carámbula, 1987)
3
IMPORTANCIA DE LAS FORRAJERAS EN
URUGUAY
CGA 2000
Hectáreas
Estimado 2010*
%
Hectáreas
Total
16.419.683
100
Campo “Natural”
11.668.357
71,1
Campo Natural mejorado
678.434
4,1
Cultivos Forrajeros Anuales
417.529
2,5
1.195.979
7,3
1.000.000 6,1
Cultivo Cerealero-Industrial
597.533
3,6
1.400.000 8,5
Montes Forestales
660.869
4,0
1.000.000 6,1
Monte Nativo
589.853
3,6
750.000 4,6
Otros
611.129
3,7
600.000 3,6
Praderas Sembradas
16.450.000
%
100
10.300.000 62,7
85
900.000 5,5
500.000 3,0
77
* En base a DICOSE 2010 e información satelital
4
1)
2)
3)
4)
Basalto
Noreste
Sierras y lomadas del este
Cristalino
1
2
4
Praderas naturales
o regeneradas
3
Fuente: CGA 2000
5
8
Es importante considerar la reproducción de los recursos y
la continuidad de los ciclos de producción
Descomposición
Recursos
(Suelo, Clima)
Crecimiento
Senescencia
Materia
orgánica
Crecimiento
forraje
Utilización
Excreción
PRODUCCION
Forraje
consumido
Conversión
Producto
animal
9
ECOSISTEMA
Millot 1997
¿De que factores depende
el tipo de pasturas disponibles
en un predio?
11
Controles ecosistémicos
de estado (“estáticos”)
SUELO
Controles
interactivos (“dinámicos”)
Factores antrópicos
CLIMA
Factores bióticos
TOPOGRAFÍA
animal y
vegetal
GEOLOGÍA
PASTURA
Leguminosa
Gramínea
Otras plantas
“debe concederse prioridad a los factores bióticos y antrópicos en la dinámica de los pastos” (Voisin, 1971).
12
Gramíneas
• Cereales y forrajeras (10.000 especies)
• En nuestro país predominan en áreas de praderas
naturales, con variada apetecibilidad y productividad.
Hay nativas de muy buena aptitud forrajera como
Paspalum, Axonópus, Bromus, etc. (Rosengurtt, et al. 1970).
• Plantas vasculares con semillas (angiospermas),
monocotiledóneas,
paralela.
hojas
simples
de
nerviación
13
Gramíneas
CULTIVOS
ANUALES
ESTIVALES
14
Gramíneas
CULTIVOS
ANUALES
INVERNALES
15
Gramíneas forrajeras
16
Leguminosas
• Árboles, cultivos, forrajeras (14.000 especies)
• El nombre deriva de “legumbre”, tipo de fruto (vaina)
que caracteriza a las plantas de la familia.
• Plantas vasculares con semillas, dicotiledóneas.
• Hojas compuestas, de nerviación reticulada.
• Las leguminosas forrajeras de mayor utilización
pertenecen a los géneros:
• Trifolium,
• Lotus y
• Medicago
17
Acacia
Soja
18
LOTUS
19
Morfología
GRAMINEAS
LEGUMINOSAS
Órganos y funciones
Órganos modificados

Hoja:
 fotosíntesis
 respiración
 conducción

Tallo:
 conducción
 sostén órganos aéreos
 reserva
 respiración
• Raíz:
• absorción agua y nutrientes
• anclaje o sostén
• reserva
• respiración
H: defensa (espinas),
fijación (zarcillos)
reserva (bulbos).
T: reserva
(tubérculos)
R: reserva (boniato,
zanahoria)
21
Morfología hoja
• gramíneas
• lámina
• lígula
• vaina

leguminosas



Folíolos
Pecíolo
Estipulas
22
Morfología de tallos
Entrenudo
Nudo
23
Meristema terminal
(yema apical)
Meristema axial
(yemas laterales)
Meristemas
intercalares
Meristema basal
(yemas basales)
24
Macollo
• Unidad estructural de gramíneas.
• Formado por
• un segmento de tallo (nudos y
entrenudos),
• hojas con sus yemas laterales,
• una yema apical
• Ramificación originada a partir de
una yema axilar.
25
26
Tipo de tallos
Erectos
Corona
Rizomas
Estolones
27
Perturbaciones en praderas
Pastoreo , roturaciones, fuego, heladas, sequías y ataques de insectos, son
controles interactivos de la estructura y tasa de procesos ecosistémicos.
(Pickett y White 1985)
28
TIPOS DE TALLOS Y HABITOS DE
CRECIMIENTO
RASTRERO - DECUMBENTE
CESPITOSO
29
Tallo ERECTO
ESTOLON
RIZOMAS
30
Fisiología de las plantas forrajeras
PROCESOS REALIZADOS POR LA PLANTA
Tallo
energía
lumínica
HOJA
CO2
+H2 O
O2
O2
sacarosa
translocada
glucosa
oxígeno
+ glucosa
iones
respiración
aeróbica
energía
CO2
CO2
HOJA
O2 difunde
CO2
+H2O
oxígeno
+ glucosa
energía
lumínica
O2
sacarosa
translocada
CO2
respiración
aeróbica
glucosa
iones
energía
CO2
del aire
Proteínas
enzimas
citoplasma
SUELO
H2O
iones
absorbidos
activamente
RAÍZ
vitaminas,
hormonas y
factores de
crecimiento
H. de C. de
reserva,
grasas,
ceras
celulosa
y otros
compuestos
de pared
Proteínas
enzimas
SUELO
H20
iones
(N, P, Ca, etc)
vitaminas,
hormonas
H. de C. de
reserva,
(aceites, ceras)
celulosa
y otros
compuestos
de pared
RAÍZ
32
Fotosíntesis
• Transformación de la energía lumínica en
•
energía química que realizan las plantas, en
los cloroplastos.
La reacción que resume este proceso es:
33
Procesos fotosintéticos ....
• C3 (leguminosas y gramíneas templadas)
Ciclo de Calvin-Benson
• C4 (gramíneas subtropicales)
Ruta de Hatch-Slack
• CAM (plantas adaptadas a climas secos)
Crassulacean Acidic Metabolism
34
CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES
ESQUEMÁTICAS DE LAS ESPECIES
TEMPLADAS TIPO C3
SUB. Y TROPICALES C4
Poseen mayor digestibilidad
Poseen menos digestibilidad
Acumulan más CST
Acumulan menos CST
CST disminuyen al aumentar Tº
Permanecen igual al aumentar Tº
CST aumentan a disponibilidad
reducida de N
CST no son afectados por el N
Menor contenido de C
estructurales
Mayor contenido de C
estructurales
Poseen alto contenido de proteína Poseen bajo contenido de
proteína
Poseen concentraciones mayores Menor concentración de N y P
de N y P
Sin efecto de la temperatura
sobre el contenido de N
El N disminuye al aumentar la
temperatura
35
HOJA
H2O
CO2
37
Fotosíntesis
02
H20
luz
C3
CO2
(Ciclo de Calvin)
RuBisCO
glicerato
ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa oxigenasa
glucosa
38
F
O
T
O
S
Í
N
T
E
S
I
S
C
4
Célula vaina
parénquima
ácido dicarboxílico
PEP carboxilasa
(fosfoenolpiruvato)
5C
RUBISCO
3C
Azucar
Aire
39
Importancia ecológica de estas enzimas
PEPcarboxilasa, es más eficiente captando CO2
• capta CO2 aún con los estomas parcialmente cerrados
•
(aumenta eficiencia en uso del agua)
aumenta el suministro de CO2 a las células donde la
Rubisco fija carbono. Esto hace que la Rubisco sea más
eficiente en las C4 (reduce cantidad de nitrógeno requerido)
RuBisCO
• actúa como carboxilasa u oxidasa
• cuando el CO2 es limitado en presencia de luz, las C3
realizan fotorrespiración.
40
Diferentes procesos fotosintéticos ....
Clima
Demanda de agua
(por Kg de materia seca)
Eficiencia fotosintética
2
(mg MS/CO2 . dm .h)
Fotorrespiración
Requerimientos de
nitrógeno
Macollos
C3
C4
Templado
Tropical
600-800
300-400
20-40
50-80
Si
No
Mayor
Menor
Muchos y
pequeños
Pocos y
grandes
41
Ciclo de vida
reproductivo
vegetativo
germinación
muerte
Ciclos de vida
Anual invernal
Anual estival
Perenne invernal
Perenne estival
45
Crecimiento de gramínea
forrajeras
Ciclo de una gramínea
vegetativo
implantación,
emergencia,
establecimiento
macollaje,
crecimineto foliar
47
Desarrollo vegetativo
Siembra
Germinación
Emergencia
Establecimiento
• Emergencia y establecimiento.
• Crítica por la intensa competencia.
• Fundamental : nivel reservas y condiciones climáticas.
• Primer pastoreo
48
Macollaje
Macollo principal
Macollo secundario
Macollo brotando
49
Factores que afectan al macollaje
• Condiciones externas a la planta
•
•
•
•
•
•
Temperatura (afecta velocidad aparición de hojas)
Temp. nocturnas: balance fotosíntesis/respiración (noche fresca < respiración)
Intensidad de luz: balance fotosíntesis/respiración (más intensidad > macollaje)
Calidad de la luz (relación rojo/rojo lejano)
Nutrición mineral (particularmente el N)
Disponibilidad de agua
• Factores de la planta
•
•
•
•
•
Número de hojas que necesitan antes de iniciar el macollaje
Dominancia apical (inhibición de yemas axilares y basales) auxinas
Nivel de reservas y enraizamiento.
Concentración de CHO (mayor concentración > macollaje)
Asignación de CHO, en general luego del pastoreo la planta sigue el orden,
cicatrización- rebrote hojas - luego raíces y por último producción de nuevos macollos.
50
Esquema de la relación fotosíntesis respiración
en un perfil
Fotosíntesis\Respiración >>1
Fotosíntesis\Respiración  1
Fotosíntesis\Respiración < 1
• Fuentes energéticas del rebrote
• reservas ( base de macollos, tallos-estolones o rizomas- o raíces)
• área foliar remanente
51
Ciclo de una gramínea
reproductivo
vegetativo
implantación,
emergencia,
establecimiento
macollaje,
crecimineto foliar
elongación
del tallo,
encañazón
espigazón,
floración
llenado
de grano
52
Desarrollo reproductivo
53
Desarrollo reproductivo
• Estado inductivo, captan señales ambientales requeridas
•





(principalmente bajas temperaturas y fotoperíodo) que
promueven pasaje a estado reproductivo.
Estado reproductivo, desarrolla las estructuras florales
Elongación del tallo
Es inhibido el desarrollo de nuevos meristemas axilares y
no hay iniciación de nuevas hojas.
Mayor tasa de incremento de materia seca.
Descenso del valor nutritivo del follaje .
En gramíneas anuales todos los macollos se diferencian
produciendo inflorescencias, mientras en perennes sólo lo
hace una fracción de los macollos.
54
55
Crecimiento y composición según
estado fenológico
56
Desarrollo de Leguminosas
Dós grandes tipos: ESTOLONÍFERAS
Y CON TALLOS ERECTOS
Erectos
Estolones
57
• En leguminosas estoloníferas
las yemas axilares de los estolones
pueden dar lugar a inflorescencias, y a
diferencia de las gramíneas pueden seguir
desarrollando hojas.
• De esta forma durante la floración
continua el crecimiento vegetativo sin
ser tan afectado (disminuye la tasa de
aparición de estolones, ya que son las yemas
axilares las que se diferencian en estolones o
inflorecencias)
• Las yemas se encuentran próximas al suelo, normalmente por debajo de
•
la altura de pastoreo, por lo cual no son dañadas y el rebrote es
relativamente rápido.
En algunas especies los tallos pueden enraizar y en otras no (ej. trébol
blanco y trébol subterraneo)
En base a Escuder (1997)
58
• En leguminosas con tallos erectos (como
alfalfa, TR) los tallos crecen en función del meristema
apical, que da origen a las hojas y eventualmente a
ramificaciones. A medida que los tallos crecen se
lignifican y forman una corona a nivel del suelo. En el
invierno las plantas disminuyen su crecimiento
(dependiendo del grado de latencia) aumentándolo en la
primavera a partir de yemas de la corona.
• A diferencia de las gramíneas y leguminosas
estoloníferas, los entrenudos se alargan rápidamente
elevando el meristema apical, por lo que las yemas
apicales están siempre por encima de la altura de
defoliación.
• Cuando los tallos se desarrollan completamente o luego de una defoliación,
•
se activan las yemas de la corona. Si el pastoreo deja tallos altos el rebrote se
da a partir de las yemas axilares de los tallos.
Las inflorescencias son producidas por las yemas axilares próximas al ápice.
En base a Escuder (1997)
59
DESFOLIACION
Las forrajeras tienen un
compromiso entre crecer más o
defenderse, o sea cuanto más
crecen más se las comen:
“ la paradoja de las forrajeras”
“El sistema que se siga en el pastoreo es uno de los
elementos fundamentales que determina la asociación
vegetal del pasto” (Voisin, 1971).
60
CAMPO NATURAL vs PRADERAS
“ la falta más importante fue cometida cuando se pensó mejorar
las praderas (naturales) roturándolas y resembrándolas. Se creyó
que no era preciso conceder valor más que a ciertas plantas
dignas de ser sembradas, y que el resto debería considerarse
como malas hierbas. De esta forma, se llegó a considerar
erróneamente que el ideal sería un pastizal sin flor alguna. La
roturación y la resiembra se estimaron, como el único remedio
que permitiría mejorar una pradera. Algunos prácticos y
científicos reconocieron los fallos de este sistema”.
(Czerwinka 1951)
Pero hará falta mucho tiempo antes de
que su punto de vista sea admitido
61
“La introducción de praderas temporales en la rotación de cultivos,
es indispensable. Recordemos que la “revolución forrajera” consistió, desde el
siglo XIX, en reemplazar el barbecho por una pradera temporal, éste fue uno de los
grandes progresos de la agricultura. Ahora bien, como consecuencia de
una grave confusión de ideas, el sistema de la introducción de los
prados temporales en la rotación de cultivos se ha mezclado con la
cuestión de roturación y resiembra de los pastizales, a fin de
mejorar su flora y su rendimiento.
La flora de un pastizal está bajo el control de los métodos de
explotación. Si un pastizal ha degenerado, es porque no fue
explotado debidamente, la roturación y resiembra no son capaces
de compensar los efectos de un sistema defectuoso de
explotación.”
(Voisin, 1971)
62
GRACIAS
“Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo”