Morfologia e Fisiologia de Plantas Forrageiras

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· Unidade animal (UA) representa um peso fixo de 450 Kg por animal
· Taxa de lotação refere-se a quantidade de animal por área em um determinado período (UA/ha)
· ha: hectare
CÁLCULO DA UNIDADE ANIMAL:
Numa propriedade há 4 lotes, cada um com 5 hectares (ha), nessa área será feito uma rotação de 20 animais, cada um com 500 Kg. Qual o valor da unidade animal?
Cálculo da unidade animal:
 4 lotes X 5 (ha) = 20 hectares (ha 
 20 animais X 500 Kg= 10.000 Kg
 1 UA – 450 kg
 X – 10.000 kg
450 X = 10.000
X= 10.000 / 450 = 22,2 UA
 TX= UA/ha
TX= 22,2/20 ha
TX: 1,11 UA/ha
Gramíneas
MORFOLOGIA: Morfologia e fisiologia de plantas forrageiras
Consiste no estudo das estruturas (forma) das plantas. Uma das principais bases da botânica.
Parte aérea: folha, colmo, influorescência/fruto Dossil forrageiro
Massa forrageira: Kg/MS/há
IAF: índice de Área folheada quanto maior é a folha maior é a capitação de radiação, que é necessária para a fotossíntese
FBN: Filtração Biológica de Nitrogênio
Morfogênese:
Dinâmica de geração e expansão de tecidos da planta no espaço/tempo
Poaceae (gramíneas)
Brasil: 180 gêneros e 1500 espécies
Em condição tropical: são mais exploradas por terem alto potencial produtivo
Fabaceae (leguminosas)
Brasil: 220 gêneros e 2736 espécies
Atualmente, crescente interesse: por terem alto valor nutritivo e por fazerem filtração biológica de nitrogênio
RAÍZES:
· Compõem a parte inferior da planta.
· Sistema fasciculado (são várias raízes) tipo cabeleira
· Camada arável: quando a raiz atinge a profundidade de 0 a 20 cm 
Raízes seminais (temporárias):
· Origem no embrião, também chamada radícula, possui curta longevidade.
· São primárias
Raízes adventícias ou caulinares (permanentes):
· Originam-se dos primeiros nós basais, de estolões ou, também de outros nós que estejam em contato com o solo. São numerosas, possuem muitas ramificações.
Funções:
· Sustentação
· Absorção de nutrientes e água
· Armazenamento de reservas orgânicas (principalmente carboidratos)
Condições de estresse:
· Condições climáticas
· Pragas
· Deficiência de nutrientes
· Pastejo 
Intensidade de pastejo:
· Alta intensidade de pastejo: o animal consome muito as plantas e pouco é o resíduo
· Baixa intensidade de pastejo: o animal consome pouco as plantas e deixa muito resíduo
Graus de pastejo:
· Severo: planta reduz o processo radicular, entra em um processo de desidratação e morre. Pouco resíduo.
· Moderado: condição ótima de pastejo, não há significativa reduz do processo radicular da planta. 
· Leniente: resíduo alto com folhas filhas que entram em processo de senescência (morte). Muito resíduo.
CAULE (COLMO):
· Transporte de água, sais minerais, açucares e hormônios;
· Armazenamento de reservas;
· Propagação vegetativa da parte aérea;
· Fornecem suporte mecânico para os órgãos aéreos da planta.
Gramínea temperada: compostas por frutosanas e sacarose
Gramínea tropical: compostas por amido e sacarose
Nutrientes supridos: carboidratos presentes na base do colmo
Perfilho: cada perfilho possui um meristema apical, se o meristema apical for ingerido pelo animal o perfilho NÃO se regenera
Colmo verdadeiro: parte lignificante (geralmente plantas mais velhas)
Pseudo-colmo: sobreposição de bainha e lâmina foliácea (geralmente é composto por plantas mais novas).
· Uma mesma planta pode ter o colmo verdadeiro e uma parte de pseudo-colmo
Composição do colmo:
· Nós e entre-nós
Para manejo das pastagens:
· Garante parte dos nutrientes para rebrotação;
· Proteção do meristema apical e fornece gemas;
· Em plantas rizomatosas e estoloníferas, garante a habilidade de ocupar espaços verticais e horizontais.
Meristema apical: tecido de diferenciação, surgimento de novas folhas
Caule (colmo) pseudo-colmo:
O pseudo-colmo é composto por várias camadas de bainha
Caule (rizoma)
Caule subterrâneo, cuja função é o armazenamento de reservas orgânicas da planta e garantir o crescimento de novas plantas a partir das gemas. Favorece tolerância ao déficit hídrico
Hábito de crescimento das plantas
Cespitosas (ereto): cresce perpendicular ao solo e formam touceiras baixa cobertura do solo
Decumbente: os colmos crescem encostados ao solo, mas não desenvolvem raízes nos nós
Parte lateral se prostra no solo, os nós em contato com o solo não tendem a emitir raiz
Estolonífero: caules rasteiros que se desenvolvem junto á superfície do solo, produzindo raízes e parte aérea a partir dos nós.
FOLHA
· As folhas das gramíneas são constituídas de lâmina foliar (limbo) e bainha.
· Lanceoladas, sésseis, alternas e paralelinérvea.
Tipos de folhas:
LANCELADA:
Comprida com extremidade deitada
PARALELINÉRVEA:
Nervura central bem desenvolvida e paralela a elas há nervuras secundárias
SÉSSEIS (PECÍOLO):
Está diretamente ligado ao colmo
ALTERNAS:
A primeira folha se desenvolve de um lado e a próxima para o outro lado
Componentes da planta:
Lígula:
Está presente na base do limbo, junto a conexão bainha-limbo sempre na face superior (adaxial) da folha, comum em algumas monocotiledôneas, principalmente nas gramíneas.
É uma junção da lâmina foliar com a bainha função de proteção da gema, quando ela aparece a folha não cresce mais.
FITÔMERO:
É a unidade básica do perfilho. Nas gramíneas é composto por: Nó, gema axilar, entre nó, bainha, lígula, lâmina
PERFILHO:
Consiste na unidade básica das gramíneas, que utilizam o perfilhamento como forma de crescimento (perenidade)
· Onde o perfilho for arrancado a planta não cresce mais 
· É ele quem forma o dossel forrageiro
· Cada perfilho tem seu meristema apical
· Perfilho basilar: se desenvolve na base da planta (gema), tem raiz própria
· Perfilho axilar: se desenvolve nos nós superiores do colmo, não possuem raiz própria
TIPO DE INFLORESCÊNCIA
ESPIGA:
Espiguetas inseridas no eixo principal sem pedicelo (sésseis).
RÁCEMO:
Espiguetas inseridas na ráquis não ramificada.
· Ráquis primária: está ligada ao perfilho
· Ráquis secundária: está ligada no espigueto
PANÍCULA:
Espiguetas pediceladas inseridas em ramificações terciárias da ráquis.
FRUTO:
Cariopse é a designação dada em botânica a um tipo de fruto que apresenta a semente soldada ao pericarpo em toda a sua extensão. É o tipo de fruto típico das gramíneas, entre as quais o milho, o trigo e o arroz.
Leguminosas
RAÍZES
· Raiz principal bastante desenvolvida;
· Raízes secundárias são menores e pouco numerosas, sendo originadas das raízes embrionárias;
· Nódulos (Rhizobium e Bradyrhizobium).
PIVOTANTE:
Apresenta uma raiz primária (principal)
RAIZ NODULADA:
Não é possível distinguir uma raiz principal e ainda apresentas nodos nas raízes.
CAULE
Apresentam em diferentes formas. Algumas espécies herbáceas apresentam rizoma.
Caules eretos:
HERBÁCEO:
São mais baixos
LENHOSOS:
São mais altos
Hábito de crescimento Quanto ao porte da planta
Subarbustivo (até 1,5 m)
Arbustivo (até 3m)
Arbóreo (acima de 3m)
Hábito de crescimento:
CAULES RASTEIROS:
Ex: amendoim forrageiro
É estolonífero, ou seja, a partir de um nó são emitidas novas raízes
CAULES TREPADORES OU VOLÚVEIS
Precisam de sustentação, possuem menor persistência no consórcio por conta disso.
São estruturas finas e longas que crescem enroladas nos mais variados tipos de suporte
FOLHAS
· Possuem haste caulíca
· A morte da folha é da base para a ponta
São constituídas das seguintes partes estípula, pecíolo, ráquis e lâmina (limbo de várias formas). Apresentam grande variações.
NERVURAS PENINÉRVEAS
As folhas peninérveas, encontradas na maioria das plantas, possuem suas nervuras ramificadas e podem ser encontradas nas plantas dicotiledôneas (que possuem dois cotilédones)
FITÔMERO
Nas leguminosas é composto por nó, entre-nó, pecíolo, estípula, folha (folíolos) e gema axilar.
TIPOS DE FOLHAS
TIPO DE INFLORESCÊNCIA
Mais comuns são: espiga, racemo, capítulo e umbela.
· Espiga
· Racemo 
FRUTO
Legume (vagem):
· Leucena
· Soja
· Alfafa
CICLO DE DESENVOLVIMENTODAS FORRAGEIRAS
Fase vegetativa: inicia-se na germinação da semente e emergência, A seguir a planta passa pelas fases de desenvolvimento da área foliar e perfilhamento
· Não emite inflorescência
Fase de transição: alongamento de colmo, onde produz folhas e perfilhos para o período reprodutivo.
Fase reprodutiva: não ocorre mais emissão de novas folhas. Os assimilados da planta são destinados ao enchimento e maturação de grãos na inflorescência
· Emite inflorescência, todo nutriente vai para a semente
Ciclo de desenvolvimento X valor nutritivo
· Vermelho: reduz
· Verde: aumenta
· NIDA (nitrogênio ligado á fibra de detergente ácido): o organismo do ruminante não consegue utilizar
· NIDIN (nitrogênio ligado a fibra de detergente neutro): vira proteína microbiana pelos microorganismos do rúmen
· O animal deve se alimentar do capim antes que o capim sementeie
FISIOLOGIA DA PLANTA
A planta lança folhas novas pelo perfilho e meristema apical.
· Oxidação: quebra de água e liberação de O2
· Redução: ganho de carboidrato e perda de CO2
· Processo da fotossíntese: Os organismos fotossintéticos captam e utilizam a energia solar para OXIDAR H2O, liberando O2, e para REDUZIR CO2, produzindo compostos orgânicos, primariamente açúcares.
· Produtos da fotossíntese: carboidratos
· Folha é a parte mais fotossintética da planta (parte mesófila)
· Clorofila é um pigmento que absorve radiação (produção de ATP e NADPH)
· No final o CO2 será utilizado pela planta como açúcar.
METABOLISMO DE FIXAÇÃO DE CO2 C3
· Todos os eucariontes fotossintéticos reduzem CO2 para carboidratos via Ciclo de Calvin.
· Ocorre no mesófilo foliar (estroma do cloroplasto)
Carboxilação:
Entrou CO2 pelo estômato da folha a enzima rubisco (ribulose 1,5 bifosfato carboxilase/oxigenasse), vai pegar esse CO2 e incorporar ao composto de 6 carbonos que é convertido em 2 moléculas de 3-fosfoglicerato.
Redução:
Depois esse 3-fosfoglicerato vai ser adicionado ao ATP e ao NADPH formando triose-fosfato que é usado para a produção de sacarose e amido na planta.
Regeneração:
As trioses-fosfato (gliceraldeído 3-fosfato) regeneram o aceptor inicial de CO2 (ribulose-1,5-bifosfato) com gasto de ATP
Ciclo de Calvin-Benson:
Esse ciclo é formado por um conjunto de reações que produzem carboidratos, mais especificamente glicídios, a partir de moléculas de CO2, de hidrogênios provenientes da água e de energia fornecida por moléculas de ATP produzidas em etapas anteriores da fotossíntese.
Para a maioria das plantas, a fixação do carbono é feita na fotossíntese através da conversão do CO2 em uma molécula orgânica chamada 3-fosfoglicerato. Essa molécula possui três carbonos e, por isso, essas plantas são chamadas de C3.
A enzima responsável por este processo de fixação do carbono é a rubisco, que possui baixa afinidade pelo CO2. Além disso, a concentração de CO2 atmosférico é extremamente baixa, cerca de 0,03%. Devido a esses fatores, as plantas C3 precisam reunir grande quantidade da enzima rubisco para atingir altas taxas de fixação do carbono. Outro mecanismo adotado é a manutenção dos estômatos abertos por mais tempo para absorver mais CO2, o que por outro lado, causa um problema de perda de água.
Síntese do amido e sacarose:
· Organofosfato no citosol: aumenta a síntese de sacarose
· Organofosfato no cloroblasto: aumento da síntese de amido 
Mecanismo de fotorrespiração:
Reações associadas á absorção do oxigênio molecular pelas folhas
· A enzima rubisco capta oxigênio produzindo radicais libres (H2O2 é tóxica)
· A planta usa toda a sua energia para retirar o produto tóxico no oxigênio perde de O2 de 30 -50%
· Por isso ela produz menos matéria seca, pois toda a energia era pra ser voltada para o seu crescimento vai ser voltada para a remoção de O2 tóxico.
METABOLISMO DE FIXAÇÃO DE CO2 C4
PEP-carboxilase: carboxilase do fosfoenol piruvato
· Rubisco estão presentes na bainha dofeixe vascular
· Não tem fotorrespiração porque a enzima não tem afinidade por oxigênio (tem afinidade por malato ou aspartato), a rubisco que teria afinidade por O2 fica na bainha do feixe vascular, não podendo agir no O2
· Ocorre perda de H20 porque não precisa ficar abrindo o estômato para pegar água
Muitas plantas de climas quentes modificaram a fotossíntese C3 de forma a aumentar a fixação do carbono sem perder muita água. Nelas, a fixação do CO2 ocorre de forma similar, mas produz um composto de quatro carbonos chamado de oxaloacetato, sendo essas plantas conhecidas como C4. A reação ainda é catalisada por uma enzima diferente, a PEP carboxilase, a qual possui alta afinidade pelo CO2. A fotossíntese C4 é usada por cerca de 3% das plantas vasculares, incluindo a cana-de-açúcar e o milho.
Vantagens:
· A PEP-carboxilase utiliza como substrato o HCO3- que não compete com O2 (fotorrespiração é suprimida no mesofilo);
· A PEP carboxilase tem elevada afinidade pelo substrato (HCO3-, 5μM);
· Perda de H2O reduzida, menor abertura estomática (alta afinidade da enzima pelo substrato).
Desvantagem:
· Mecanismo de regeneração do PEP consome dois ATP. Assim, as C4 gastam 5 ATP para cada CO2 fixado; as plantas C3 gastam apenas 3 ATP por CO2 fixado;
METABOLISMO DE FIXAÇÃO DE CO2 CAM
Metabolismo do ácido crassuláceo ou CAM. As plantas CAM dividem o ciclo de Calvin entre o dia e a noite. Seus estômatos abrem de noite, capturando o CO2 e evitando a perda de água por evaporação. O CO2 também é convertido em oxaloacetato pela PEP carboxilase, mas esse composto é armazenado para completar a fotossíntese à luz do dia.
· Possui diferença temporal
· A abertura dos estômatos é normal durante o dia (para absorver nutrientes) e a metabolização ocorre a noite. 
· Nas classuláceas a abertura dos estômatos ocorre ne noite (absorção de nutriente) e o processo de metabolização desses nutrientes ocorre de dia.
SENESCÊNCIA:
· Processo natural (hormônios);
· Estímulos (sombreamento);
· Ciclagem/translocação (N).
· Processo de morte da planta
CARACTERÍSTICAS MORFOFISIOLÓGICAS
CONSIDERAÇÕES FINAIS:
· Identificar e classificar as forrageiras
· Estabelecer ações de manejo
· Permitir entender as modificações das forrageiras nas diferentes condições ambientais