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21/01/2016 1 FISIOLOGIA DE PLANTAS FORRAGEIRAS: RELAÇÕES COM O MANEJO DE PASTAGENS Universidade Federal da BahiaEscola de Medicina Veterinária e ZootecniaCurso: Medicina VeterináriaMEV 137 Dsc. Rebeca Ribeiro 2015.2 No nosso encontro vamos relembrar... • Forragens representam forma barata de alimentar animais; • Manejo adequado: grande quantidade e máximo em composição nutricional; • Produção de forragem capacidade de suporte de uma pastagem produtividade do lote/ rebanho; • Composição nutricional produção individual. (kg de carne/animal, produção de leite/vaca) No manejo de uma pastagem deve-se procurar: a) Manter a população e a produtividade das espécies forrageiras utilização uniforme durante o ano; b) Adequar rendimento X qualidade pastejo controlado produção econômica por animal e por área; c) Suprir exigências nutricionais diferentes categorias de animal e ciclo de produção; d) Manejar adequadamente o complexo solo/planta/animal produção econômica, tanto para o produtor como para o consumidor, de produtos de origem animal. Fatores relacionados ao manejo de pastagem mais sujeitos a intervenção direta do homem: a) A produção e a qualidade da forragem; b) O consumo animal; c) Sistema de pastejo adotado; d) Equilíbrio da composição botânica da pastagem; e) Correção e fertilização do solo na formação e manutenção da pastagem. Produção forrageira Composição Química Digestibilidade Aproveitamento da forrageira digestível Aceitação: palatabilidade Velocidade de passagem Disponibilidade Idade, peso e sexo Potencial genético Tratamento prévio Efeito do ambiente Alimentação suplementar Potencial do animal Performance do animal Kg carne/ animal ou L leite/ vaca Produção carne ou leite/ ha Lotação nas pastagens animal/ha Quantidade de alimento / ha Forragem consumida V. Nutric. forragem Qualidade da Forragem Nutrientes na MS Manejo satisfatório: 1. controla-se a pressão de pastejo, que pode ser expressa em termos de carga animal (número de animais por unidade de área), da forragem disponível por animal ou da altura da pastagem após um período de utilização (pastejo rotativo) ou em utilização (pastejo contínuo); 2. controlam-se os períodos de ocupação e descanso, constatando a perfeita recuperação da pastagem. 21/01/2016 2 O corte ou pastejo de uma planta forrageira acarreta uma série de alterações em sua morfologia e fisiologia, sendo as principais: a) Diminuição na absorção de água e, consequentemente, de nutrientes; b) Paralisação temporária no crescimento de raízes; c) Menor eficiência fotossintética. Com base nestas alterações foram postulados os princípios básicos do manejo de pastagens, considerando os aspectos fisiológicos e morfológicos das plantas forrageiras. ASPECTOS FISIOLÓGICOS X MANEJO DE PASTAGENS Fotossíntese x Ecologia Tecido Foliar Célula Vegetal 21/01/2016 3 Célula Vegetal • “Síntese usando a luz”; • Captam e utilizam a energia solar para oxidar H2O, liberando O2, e para reduzir CO2, produzindo compostos orgânicos, primariamente açúcares; • Esta energia estocada nas moléculas orgânicas é utilizada nos processos celulares da planta e serve como fonte de energia para todas as formas de vida. FOTOSSÍNTESE FOTOSSÍNTESE • O mesófilo é o tecido mais ativo em termos de fotossíntese; • Células desse tecido foliar contêm muitos cloroplastos possuem clorofila. • Nos cloroplastos, a luz é absorvida pelas moléculas de clorofila e aenergia é colhida por duas diferentes unidades funcionais, conhecidas como fotossistemas. • A energia da luz absorvida é utilizada para impulsionar a transferência de elétrons através de uma série de compostos que agem como doadores e aceptores de elétrons. FOTOSSÍNTESE FOTOSSÍNTESE - Fase Clara Fase fotoquímica • A maioria dos elétrons é utilizada para reduzir NADP+ para NADPH; • A energia da luz é utilizada, também, para gerar um gradiente de prótons entre o estroma e o lúmem dos tilacóides, o qual é usado para síntese da ATP; • Os produtos destas reações (ATP e NADPH) são usados para a síntese de açúcares nas reações de fixação e redução de CO2. FOTOSSÍNTESE 21/01/2016 4 FOTOSSÍNTESE - Fase Escura FOTOSSÍNTESE - Fase Escura O 1º intermediário estável é o Tri-fosfoglicerato (3 C) FOTOSSÍNTESE Interações entre fase clara e escura FOTOSSÍNTESE - Resumo Radiação solar 100% Radiação “fotossinteticamente” ativa – 45% Clorofilas em estado excitado Energia para o Centro de Reação Oxidação da água FOTOSSÍNTESE • Os processos fotossintéticos da fase bioquímica podem diferir entre algumas plantas; • Diferenças anatômicas e fisiológicas são marcantes para classificação dos vegetais nos tipos: • C3; • C4; • CAM. FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica • CO2 é fixado (reduzido) para formação de carboidratos; • Existem 3 rotas possíveis para que isso ocorra: 1. Ciclo de Calvin-Benson ou Ciclo C3; 2. Ciclo Hatch – Slack ou Ciclo C4; 3. Metabolismo Ácido das Crassuláceas (MAC ou CAM) 21/01/2016 5 FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica 1. Ciclo de Calvin-Benson ou Ciclo C3; • Leguminosas tropicais e temperadas e gramíneas temperadas; • O ciclo de Calvin-Benson ocorre no estroma do cloroplasto; • A fixação do CO2 ocorre por meio da enzima Rubisco (RubP – 5C) • a via tem início com um composto de 3 carbonos (3PGA). FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica Onde ocorre o Ciclo de Calvin? RuBisCo (5C) FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica Cic lod eC alvi n FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica Em altas temperaturas (<25º C)... RuBisCo combina-se com O2, ocorrendo fotorrespiração = menor fixação de CO2 e maior gasto com H2O Plan tas C3 FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica 2. Ciclo Hatch – Slack ou Ciclo C4; • Gramíneas tropicais; • Folhas com anatomia “Kranz” • Tecidos vasculares são rodeados por células do mesófilo; • Anel interno de células da bainha do feixe vascular; • Anel externo de células do mesófilo. 21/01/2016 6 FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica 2. Ciclo Hatch – Slack ou Ciclo C4; • Fixação de CO2 ocorre primeiro no mesófilo e depois é transportado para a bainha do feixe; • Malato (4C) é transportado para as células da bainha do feixe vascular e lá libera o CO2! A partir daí, segue ciclo de Calvin. 2. Ciclo Hatch – Slack ou Ciclo C4; • Características das plantas C4 • Este sistema permite à folha o armazenamento de ácidos com 4 carbonos antes de estes serem captados pela RuBisCo; • Neste caso há uma mudança morfológica importante: existência de uma bainha vascular, uma camada adicional de células que envolve os feixes vasculares. O 1º intermediário estável é o Oxalacetato (4 C) PLANTAS C4: 21/01/2016 7 PLANTAS C4: 2. Ciclo Hatch – Slack ou Ciclo C4; • Características das plantas C4 • Conseqüência importante da presença da bainha vascular: • Taxas de absorção de CO2 são muito mais altas, pois o sistema pode armazenar mais carbono de forma intermediária (no ácido C4) tornando a planta relativamente menos dependente de controlar a abertura e fechamento de estômatos para prevenir a perda de água. 2. Ciclo Hatch – Slack ou Ciclo C4; • Devido à alta afinidade com o CO2, as plantas C4 apresentam uma grande vantagem em relação às plantas C3: Podem sobreviver em ambientes áridos. Isto se dá porque as plantas C4 só atingem as taxas máximas de fotossíntese sob elevadas intensidades de radiação solar, fazendo com que fixem mais CO2 por unidade de água perdida. Ou seja, elas são mais econômicas quanto ao uso da água, elas perdem menos água que as C3 durante a fixação e a fotossíntese. FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica 3. Metabolismo Ácido das Crassuláceas (MAC ou CAM): FOTOSSÍNTESE– fase bioquímica 3. Metabolismo Ácido das Crassuláceas (MAC ou CAM): FOTOSSÍNTESE – fase bioquímica 3. Metabolismo Ácido das Crassuláceas (MAC ou CAM): • Características das plantas CAM: • Maior eficiência no uso da água; • Precisam de menor quantidade de água para acumular MS; • Exigem menor concentração de CO2 para que a fotossíntese seja positiva! 21/01/2016 8 C3, C4... COMO ISSO PODE SER APLICADO? Digestão Rápida e Total Lenta e Parcial Não Digerível Pro por ção de teci dos (%) TropicalTemperada Diferenças entre C3 e C4: Diferenças entre C3 e C4: Diferenças entre C3 e C4: Diferenças entre C3 e C4: • Vegetais do tipo C3 são favorecidos pela combinação de ambientes com baixas temperaturas e sombreamento (exceto leguminosas tropicais); • Vegetais do tipo C4 possuem maior eficiência fotossintética, portanto maior produção de MS. Porém, a qualidade nutricional é inferior. • C4 são plantas de clima quente: enzima PEPcase atua melhor em temperaturas superiores a 30º C Diferenças entre C3 e C4: • Vegetais do tipo C4 são favorecidos pela combinação de ambientes com altas temperaturas e secos; • Vantagens dos C4 em locais secos: fecham estômatos nos horários mais quentes do dia e economizam água e CO2. 21/01/2016 9 Relação entre a intensidade da radiação e a taxa fotossintética de plantas C3 e C4 (NELSON, 1995). Diferenças entre C3 e C4: Diferenças entre C3 e C4: ASPECTOS MORFOLÓGICOS X MANEJO DE PASTAGENS • Morfologia típica de uma gramínea: • Caule geralmente oco, com nós engrossados, no qual se inserem as folhas; • Folhas: parte proximal forma bainha que envolve caule, a qual termina no limbo foliar. • Na articulação entre estas duas partes existe um prolongamento – a lígula – em forma de membrana ou de uma fiada de pêlos. • Presença de flor modificada • Morfologia típica de uma gramínea: 21/01/2016 10 DÚVIDAS ?!
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