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Resumo Forragens Morfologia de Gramíneas e Leguminosas - Forragem consiste nas partes aéreas das plantas - Tipo de planta: C3 e C4 1. Gramíneas e leguminosas temperadas e leguminosas tropicais usam a via C3 para a fotossíntese = CO2 penetra no mesófilo através dos estômatos e é capturado pela rubisco gerando um composto com 3C > Níveis altos da concentração de O2 molecular resultante da elevação da respiração da planta pelo aumento da T => rubisco acaba capturando o O2 ao invés do CO2 => O2 indesejável pois pode formar radicais livres que são deletérios para o metabolismo > Características: parede celular mais fina (+digestibilidade); maior conteúdo do mesófilo; células epidérmicas com paredes de superfície lisa => junção fraca 2. Gramíneas tropicais usam o C4 = permite à folha o armazenamento de ácidos com 4C antes de estes serem captados pela rubisco > Causa aumento na concentração de CO2 na célula da bainha em relação a do mesófilo > Existência de uma bainha vascular = camada adicional de células > Evita a perda de água já que o aproveitamento do CO2 é melhor > Características: parede celular mais espessa (-digestibilidade); células epidérmicas com paredes de contorno sinuoso => junção forte - Mau manejo no pasto => pisoteio dos animais gera compactação do solo – isso impede a infiltração de água afetando o sistema radicular e a absorção de nutrientes para as plantas Morfologia Vegetal: - Plantas forrageiras podem ser classificadas com relação ao período de maior produção de forragem: hibernais (inverno/temperadas) e estivais (verão/tropicais) > Hibernais: forrageiras de clima temperado (crescem sob condições de dias menos ensolarados); menor potencial de crescimento; maior valor nutritivo (caules finos e folhagem tenra = jovem) > Estivais: forragens de clima tropical; elevado crescimento, colmos grossos e folhas largas Gramíneas: - Perfilhos = cada planta > Crescimento de cada perfilho depende da contínua formação do fitômetro = composto pela folha (bainha, lâmina foliar), nó, entrenó, gema axilar que se diferenciam a partir de um meristema apical comum > Perfilhos são formados por conjuntos de fitômetros de diferentes etapas de desenvolvimento > Perfilhamento = perfilhos geram novos indivíduos a partir da ativação das gemas axilares presentes na base das folhas - Raiz é fasciculada - Caule do tipo colmo: > Formas de crescimento: - Flor: é aclimídea (sem cálice e corola) Ereto cespitoso = cresce perpendicular ao solo; perfilhos crescem de forma agrupada formando touceiras Decumbente = colmos crescem encostados ao solo; sem desenvolvimento de raízes Estolonífero = caules rasteiros que se desenvolvem junto à superfície do solo; produção de raízes Leguminosas - Mesma estrutura que as gramíneas, com fitômetros organizados de forma sequencial - Ramificações > Cada ramificação é composta por metâmeros: compostos por nó, entrenó, gema axilar, folha, estípulas e pecíolo > Gemas axilares se encontram na base da coroa (=colmo ao nível do solo) > Disposição dos fitômetros na vertical => planta com crescimento ereto formando colmos > Disposição dos fitômetros na lateral => planta com crescimento rasteiro formando estolões e/ou rizomas - Raiz é pivotante e possui nódulos formados pelo contato da raiz com bactérias nitrificantes - Caule é do tipo colmo > Formas de crescimento: > Rizomas x Estolão -> Rizoma = mecanismo de sobrevivência => caules modificado, subterrâneo; órgãos de reserva e multiplicação vegetativa (depósito de nutrientes próximos das gemas) Gramíneas do gênero Cynodon (grupo das bermudas) -> Estolão = caule de crescimento horizontal com nós e entrenós; local de armazenamento de reservas orgânicas > Importância do colmo no manejo: onde se localiza grande parte dos nutrientes para a rebrotação da planta após a remoção da área foliar; assegura proteção ao meristema apical e fornece gemas que darão origem a novos perfilhos - Flores – é diclamídea (2 verticilos de proteção, cálice e corola) Plantas Estoloníferas - Características: > Crescimento estolonífero > Forma áreas de estolões > Ramificações/polmos que buscam espaço = vai cobrindo o solo > Produção de raízes = sistema radicular próprio > + Resistentes ao pastejo baixo Eretos: herbáreos e lenhosos (de grande porte) Prostrados: caules rasteiros Trepadores: caules volúveis (se enrolam) ou sarmentosos (caules aéreos com órgão de fixação) 1. Gramíneas Prostradas Estoloníferas Espécies: Zoysia sp., Cynodon sp., Brachiaria himidicola 2. Leguminosas Prostradas Estoloníferas Espécies: Arachis pintoi (amendoim forrageiro), Trifolium repens (trevo-branco) - Vantagens: > Crescem rente ao solo na ausência de sombreamento excessivo > Possuem sues meristemas de crescimento mais protegidos > Emite raízes nos nós em estolões próximos ao solo - Aplicações: > Permite consorciações com outras espécies; > Muito utilizadas para piquetes de exercício para equinos (toleram bem ao pisoteio) > Formação de piquetes para consumo/pastejo de aves e coelhos - Algumas gramíneas do gênero Cynodon possuem rizomas (=mecanismo de sobrevivência) Plantas Cespitosas - Características: > Crescimento ereto e cespitoso > Formação de touceiras 1. Porte baixo Espécies: capim Brachiaria, Marandu, Ruziziensis, Piatã - Touceiras mais próximas entre si - Altura de manejo: até 30 cm - Usada para pastejo, consorciações, fenação e ensilagem - Mais utilizadas em sistemas ILP = combina espécies de plantas com picos de produção diferentes o ano todo 2. Porte Médio Espécies: Capim-elefante, Capim massai, capim tamani - Touceiras mais próximas entre si - Altura de manejo: 50-60cm - Melhor controle da carga parasitária - Usada para pastejo, consorciações, fenação e ensilagem 3. Porte Alto Espécies: Mombaça e Tanzânia (entre os Panicum), Napiê (capim-elefante) - Touceiras bem definidas - Altura de manejo: acima de 60 cm - Maior produtividade quando bem manejada - Maior exigência em fertilidade do solo - Usadas para pastejo, consorciações e ensilagem > Áreas de capineira = fornecimento da forragem no cocho Plantas Decumbentes - Características: > Crescimento descumbente > Plasticidade = produzem perfilhos menores e eretos com colmos curtos (pastejo baixo) ou produção de colmos alongados se deixar crescer muito Plantas Volúveis - Características: > Colmos crescem e se enrolam em outras estruturas > Meristemas muito expostos = pouco tolerantes ao pastejo > Boa adaptação a consorciações com cespitosas de porte médio e alto -> Fornecimento de N Espécies: soja perene, ervilhaça, mucuna cinza, lab lab Plantas Semi-arbustiva, Arbustiva, Arbórea - Características: > Mais resistentes à seca (sistema radicular profundo) > Usadas como alimentação ao animais no período de seca - Vantagens: > Oferta de sombreamento > Alimentação > Recuperação de pastagens degradadas > Cerca viva Morfologia do Desenvolvimento em gramíneas e leguminosas - Gramíneas = Novos perfilhos se originam das gemas axilares dos perfilhos parentais mais velhos > Gema axilar germina sob condições específicas de ambiente e sem dominância apical - Meristema apical = de onde surgem as folhas; ele controla o desenvolvimento das gemas axilares - Ciclo de desenvolvimento: 1. Período Vegetativo: a) Germinação da semente > Fase em que é necessário oferecer fósforo às gramíneas e às leguminosas b) Seedling = emergência da plântula - fase de estabelecimento c) Desenvolvimento das folhas (área foliar) d) Fase do Perfilhamento ou Ramificação > Perfilhamento: é necessário oferecer N às gramíneas 2. Período de Transição/ alongamento de colmos = fase onde produz as folhas e os perfilhos para o período reprodutivo> Mudança da estrutura e da arquitetura da planta => meristema se diferencia para realizar a inflorescência > Início do alongamento dos colmos e a emissão das folhas bandeira para enchimento dos grãos da inflorescência > Variação no fotoperíodo e na pluviosidade (menos chuva, menor horas de duração do dia, menor temperatura) => produção de sementes 3. Período Reprodutivo = emissão da inflorescência > Sem emissão de novas folhas > Alongamento do colmo > Todos os assimilados (CHO) são destinados ao enchimento e maturação de grãos na inflorescência > Necessidade do pastejo para estimular as gemas axilares Estoloníferas: sobra do estolão e das gemas axilares Manejo do Pastejo 1. Primeiro Pastejo = remoção da parte aérea da forragem > Estimula a penetração de luz e o desenvolvimento das gemas axilares => potencializa o perfilhamento > Realizado antes da recomendação de manejo > Uso de animais leves 2. Pós-pastejo = início da rebrotação > Quando o pseudocolmo é curto e o meristema apical está próximo do nível do solo. > Início de novo crescimento da pastagem -> emissão de folhas novas > Sem competição por luz 3. Fase intermediária = fase em que a forragem recuperou parte da área foliar, mas ainda não está apta a um novo pastejo (fase intermediária da rebrotação) > Sobra de assimilados (CHO) > Formação intensa de perfilhos => falta de luminosidade na base: Folhas jovens e perfilhos novos produzidos contribuem para aumentos crescentes no acúmulo de folhas do dossel, isso avança até que a massa de forragem aumenta muito e as folhas começam a se sobrepor e sombrear umas às outras 4. Pré-pastejo = fase final da rebrotação > Excesso de sombreamento o Senescência de folhas mais velhas o Morte de perfilhos => restrição na quantidade e qualidade da luz > Competição de luz => intenso alongamento de colmos -> buscando colocar folhas novas em plena luz (meristema apical) o Novas folhas são menores o Redução do acúmulo de folhas o Aumento do acúmulo de colmo e material morto => massa de forragem disponível ao animal para colheita apresenta proporções cada vez menores de folhas > Ponto ideal de pastejo: acúmulo de folhas elevado, mas antes do início do acúmulo excessivo de colmos e de material morto Semeadura -> Germinação -> Seedling -> Perfilhamento ou ramificação -> 1º Pastejo -> Pós pastejo -> Fase intermediária -> Pré-pastejo -> Pastejo Passou do ponto de pastejo - Quanto mais baixo o resíduo, menor a quantidade de folhas é para contribuir para o crescimento de novas folhas após o pastejo > Quanto mais baixo o resíduo, mais a planta vai utilizar energia das raízes e do colmo para tentar crescer, mas com o tempo ela não vai conseguir repor os CHO do sistema radicular - Enquanto o crescimento do perfilho avança com a idade, o número total de folhas produzido aumenta. > Mas quando a planta atinge o número máximo de folhas vivas, a cada nova folha que nasce, a mais velha morre - Quando o perfilho é capaz de produzir os assimilados (CHO) suficientes para suprir suas necessidades de crescimento => gera sobra de nutrientes => ativação das gemas axilares para originar um novo perfilho **Não trabalhar com dias fixos de descanso (fase intermediária) - Adoção de pastejos intensos que removem grande parte da área foliar (com poucas folhas remanescentes) => queda gradativa na capacidade da planta em repor as reservas de carboidratos > Crescimento fica mais demorado e a planta pode perder a habilidade de produzir novos perfilhos (a longo prazo). => Isso gera o aparecimento de áreas de solo descoberto e aparecimento de plantas indesejáveis, que competirão por recursos com a planta forrageira Pastagem como um Ecossistema Clima -> Planta: temperatura, luminosidade, chuvas, CO2 - Diferenças metabólicas: C3 e C4 - Luminosidade: > Radiação solar = fonte de energia > Sombreamento - Temperatura: > Variações afetam: taxa de desenvolvimento foliar e a produção de MS - Água: meio onde se dissolvem os nutrientes Planta -> Clima: Transpiração, respiração, fotossíntese Clima -> Solo: temperatura e chuvas Solo -> Clima: evaporação, CO2, N Animal -> Planta: desfolhação, pisoteio, fezes/urina, fixação de N, decomposição - Microrganismos: fixação de N e decomposição de MO - Insetos podem prejudicar a produção vegetal Planta -> Animal: quantidade e qualidade, produção estacional, fatores antinutricionais > Produção estacional: alta nas águas e baixa na seca > Fatores Antinutricionais Animal -> Solo: aeração, compactação, reciclagem de nutrientes, deposição de fezes/urina > Aeração: insetos, anelídeos, bactérias, fungos... > Compactação: pisoteio promove compactação do solo em pastagens mal manejadas > Reciclagem dos nutrientes: anelídeos e insetos Planta -> Solo: Aeração e reciclagem de nutrientes Solo -> Planta: Nutrientes e substrato para fixação Clima -> Animal: temperatura, radiação, chuvas Animal -> Clima: respiração e erutação (gases do efeito estufa) Interferência do homem Animal < -> Manejo: Hábitos e exigências nutricionais Solo <-> Manejo: adubação, conservação, irrigação Planta <-> Manejo: Escolha da espécie, formação, utilização e conservação Fatores que Afetam o Valor Nutritivo de uma Planta Forrageira Valor Nutritivo = analisa a digestibilidade das frações do alimento, a composição química e a presença de compostos antinutricionais; quantifica a presença/disponibilidade de nutrientes de um alimento > Depende: concentração, disponibilidade, eficiência de absorção e consumo voluntário dos nutrientes - Carboidratos de reserva = carboidratos não- estruturais (sacarose e frutosanas são os constituintes de reserva predominantes em gramíneas temperadas/ sacarose e amido são os principais compostos de reserva em gramíneas tropicais e leguminosas perenes) - Fatores que interferem no valor nutritivo da planta: 1. Maturidade da planta = estádio de desenvolvimento > Varia em composição morfológica durante seu desenvolvimento => também em alterações químicas o + Maturidade => - teor de PB; - PB disponível; + espessamento da parede celular, + CHO estruturais (menos digestíveis) 2. Genética > Ligada ao processo evolutivo de cada planta o Leguminosas tropicais são mais ricas em PB, cálcio e fósforo do que as gramíneas tropicais => valor nutritivo mais elevado. o Leguminosas de clima tropical ou temperado podem apresentar teores proteicos similares, enquanto as gramíneas de clima tropical, demonstram valores proteicos inferiores às de clima temperado > Espécie forrageira -> Plantas desenvolveram mecanismos: o Lignificação o Cutinização o Acúmulo de silício o Produção de compostos secundários o Arquitetura prostrada o Ajuste do metabolismo = C3 e C4 3. Ambiente > Mudança no ambiente -> fertilidade do solo, temperatura, luminosidade, umidade o + T => rápida lignificação da parede celular => acelera o metabolismo da planta => - teor de lipídio, CHO solúveis e proteínas, + teor de CHO estruturais Mecanismo d eproteção contra o calor excessivo => espessamento da parede celular o Luminosidade: promove + teores de açúcares solúveis, aminoácidos e ácidos orgânicos, com redução paralela nos teores de parede celular (+digestibilidade) o Umidade: Restrições hídricas severas => promovem paralisação do crescimento e morte da parte aérea da planta => limitação da produção animal (baixa qualidade e baixa disponibilidade da forragem) Deficiências hídricas suaves => reduzem a velocidade de crescimento das plantas, retardando a formação de caules => plantas com maiores proporções de folhas e conteúdo de nutrientes potencialmente digestíveis 4. Manejo > Necessidade de um manejo adequado (pré-pastejo e pós-pastejo) o Manejo favorece a renovação da população deplantas => maior proporção de perfilhos jovens => favorece o valor nutritivo do material vegetal disponível para o animal sob pastejo Mecanismos de proteção contra o ataque predatório Consumo voluntário: fornecimento ad libitum, livre acesso e animal na condição de conforto Afeta o consumo voluntário: falta de uma das condições; palatabilidade; adaptação ao alimento; digestibilidade o Nutrientes essências: N, fósforo (P) e potássio (K) N = componente de proteínas, clorofila e enzimas; Responsável pelo crescimento vegetativo P = Responsável pelo enraizamento das plantas, formação e fecundação das flores e formação das sementes; deficiência => um atraso no desenvolvimento das plantas (queda prematura das folhas, diminuição do número e tamanho dos botões florais e atraso no florescimento) K = translocação de açúcares; Deficiência => queda prematura das folhas mais velhas e uma cor verde intensa nas folhas mais novas o Adoção de períodos de descanso fixos => colheita de forragem passada, com elevada proporção de colmos e material morto e menor valor nutritivo Principais Constituintes Químicos das plantas: 1. Compõem a estrutura celular -> Carboidratos estruturais e outras substâncias o Digestão é totalmente dependente da atividade enzimática dos microrganismos do trato gastrointestinal dos ruminantes 2. Contidos no conteúdo celular -> Substâncias solúveis em água ou levemente solúveis em água: amido, açúcares simples, lipídios e algumas proteínas o Digeridas tanto por enzimas de microrganismos quanto por aquelas secretadas pelo aparelho digestivo dos animais Fatores Antinutricionais - Alcaloides = compostos nitrogenados a) Mimosina > Tóxico > Prejudica a ingestão/digestibilidade das forragens (ação antimicrobiana) Espécie: Leucaena lecucocephala (Leucena) - Fenóis = compostos fenólicos a) Lignina = compõe a parede celular > Gera rigidez à parede celular => - digestibilidade da forragem b) Taninos > Tóxico > Prejudica a aceitabilidade da forragem (palatabilidade); inibe a ação de celulases ruminais Espécies: Brachiaria, Cynodon, Panicum, Pennisetum - Cutina = macromolécula lipídica presente na cutícula da planta - Suberina = composto lipídico presente na periderme de plantas arbóreas - Terpenóides = formados pela condensação de acetato formando o isopreno a) Piretróides > Tóxico > Espécies: óleos essenciais de tricomas caulinares e foliares b) Forbol > Causam irritação cutânea e nos órgãos digestivos dos herbívoros Espécies: leguminosas e em eufórbias arbóreas c) Saponinas = glicosídeos de esteroides > Barreira química => inibe os microrganismos ruminais; hemólise Espécies: Brachiaria spp. - Oxalato > Ligação ao Ca2+ tornando o indisponível ao animal Espécies: Braquiarias (Brachiaria humidicola) - Nitrato > Tóxico > Afeta as células vermelhas => oxida o grupo heme da hb convertendo-a em um tipo de disemoglobina que não carreia oxigênio Espécies: Azevém (Lolium spp), Capim-elefante (Pennisetum purpureum), Brachiaria, Cynodon, Panicum - Compostos Cianogênicos – ácido cianídrico > Tóxico Espécies: famílias Leguminosae e Gramínea (Cynodon spp, Brachiaria, Panicum, Pennisetum)
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