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Modulo Pasturas (Biología y morfofisiología de plantas forrajeras:…

- - - - Estructura vegetal que constituye la fuente de células para la formación de nuevos tejidos.
      - M. Apicales
        
        En los extremos superiores de tallos y macollas y en los extremos de los estolones; originan los restantes tejidos meristemáticos.
      - M. Intercalares
        
        En las hojas (vainas y láminas), y en los nudos; permiten el crecimiento de hojas, tallos y raíces.
      - M. Axilares
        
        En la axila de las hojas; originan tallos, macollas y estolones
      - Proporciona también sustancias estimulantes u hormonas que regulan el desarrollo de las plantas
        
        Formación de raíces es controlada por Auxinas y la de macollas por Citoquininas.
    - - Fitomero
        
        unidad básica de construcción.
        Consta de: tallo (nudo y entrenudo), hoja y yema axilar.
      - Módulos
        
        Conjunto de fitómeros superpuestos. En dicotiledóneas los módulos son los tallos y en monocotiledoneas los macollos (tiller)
      - Planta
        
        Conjunto de módulos interconectados
    - - Posibles fuerzas selectivas que determinaron la adaptación al pastoreo (Coughenour 1985)
        
        Aparición y evolución casi simultánea de las gramíneas y los mamíferos adaptados al pastoreo (co-evolución planta-herbívoro)
        
        Sequías
        
        Fuegos
      - Algunos atributos adaptados a la aridez (y también al pastoreo) (Gibson 2009)
        
        Meristemas basales
        
        Bajo porte y alta densidad de tallos
        
        Alto contenido de sílice en células epidérmicas
        
        Reservas subterráneas
        
        Polinización anemófila
  - - - Erectos
      - Decumbentes
      - Rastreros
        
        Si enraizan y forman una nueva planta en cada nudo se llaman estolones.
    - - Rizomas
    - - Formas de vida
        
        (Raunkiaer, 1934) de acuerdo a la posición de las yemas de renuevo
        
        Criptófitas
        
        Plantas bulbosas y rizomatosas yemas de renuevo bajo la tierra
        
        Hemicriptófitas
        
        Yemas de renuevo a nivel o apenas por debajo de la tierra (muchos pastos)
        
        Terófitas
        
        Plantas anuales, yemas de renuevo presentes en las semillas
      - Hábito de crecimiento
        
        Postrado
        (en Uruguay son generalmente de ciclo estival)
        
        Estoloníeras
        
        Con tallos horizontales superficiales, que arraigan y multiplican al individuo inicial.
        
        Rizomatosas
        
        Con tallo horizontal alargado, que sobrevive enterrado durante la estación de reposo, a profundidad variada según las especies.
        
        Erecto (Cespitosas)
        
        Son aquellas que se presentan en forma de matas o maciegas: conjunto de macollas reunidas en haz denso de hojas y tallos.
      - Metabolismo fotosintético
        
        C3
        
        40% de las especies de gramíneas en pastizales de Uruguay
        
        Crecimiento óptimo: 20 - 29°C (Mesotérmicas)
        
        Vegetan en meses fríos
        
        Responden a vernalización (acumulación de horas de frío) y fotoperíodo (horas luz)
        
        Poco o nulo crecimiento a temperaturas mayores a 32°C
        
        Algunas especies C3: Festuca arundinacea, Lolium Perenne, L. multiflorum, Avena sp., Bromus sp. (nativa)
        
        C4
        
        60% de las especies de gramíneas en pastizales de Uruguay
        
        Crecimiento óptimo: 30 - 35°C (megatérmicas)
        
        Vegetan en los meses más cálidos
        
        Déficit forrajero en invierno
        
        Gran eficiencia fotosintética a niveles altos de radiación
        
        Corto período vegetativo y floración prolongada
        
        Problemas en la producción de semillas
        
        Digestibilidad inferior a C3
        
        Algunas especies nativas C4: Paspalum dilatatum y Paspalum Notatum
      - Persistencia
        
        Perennes
        
        Viven más de dos años
        
        Bienales
        
        Monocárpicas. Ciclos de +- 24 meses
        
        Anuales
        
        Completan su período de vida en pocos meses; en cultivos forrajeros de 8 a 10 meses desde la germinación a la madurez.
        
        En el campo se distinguen por su escasa lignificación, raigambre débil y ausencia de hojas viejas
      - Período de crecimiento (ciclo)
        
        Estación de crecimiento activo
        
        Estivales
        
        Invernales
        
        Indefinido
    - - ETAPA VEGETATIVA
        
        Prioriza producción de hojas y raíces
        
        Desarrollo vegetativo
        
        ESTABLECIMIENTO
        
        MACOLLAJE
        
        Proceso en el cual a partir de los meristemas axilares se originan nuevos macollos.
        
        Ayuda al establecimiento de las plántulas y permite un rápido desarrollo del área foliar para interceptar luz y mejorar la habilidad competitiva.
        
        Esencial en la regeneración de la pastura compensando las pérdidas por defoliación o por senescencia.
        
        Esencial para la perennidad de la planta.
        
        GERMINACIÓN
        
        EMERGENCIA
      - ETAPA REPRODUCTIVA
        
        Prioriza producción de inflorescencias y semillas
        
        Desarrollo reproductivo
        
        Alargamiento de los entrenudos
        
        Transformación de los puntos de crecimiento de vegetativos a reproductivos
        
        Procesos independientes, orden variable, por ej.:
        
        Raigrás: 1ro encañazón; 2do iniciación floral
        
        Festuca: Simultáneos
        
        Falaris: 1ro iniciación floral; 2do encañazón
        
        Inducción floral
        
        Ocurre cuando la macollas están aun en estado vegetativo.
        
        Factores que lo determinan:
        
        Genéticos
        
        Ambientales
        
        Fotoperíodo
        
        Temperatura (vernalización)
        
        Las hojas perciben el cambio y un estímulo floral es traslocado hacia los puntos de crecimiento.
        
        Dominancia apical en el estado reproductivo
        
        "Bloqueo" de las macollas fértiles sobre sus macollas hijas por mecanismos hormonales.
        
        A nivel de planta:
        
        el grado de bloqueo está determinado por la relación macollas fértiles/ macollas vegetativas.
        
        efectos: mortalidad de macollas, reducción de crecimiento de raíces y macollas vegetativas.
        
        Mecanismos hormonales
        
        Competencia por factores ambientales: luz, agua.
        
        Implicancias agronómicas
        
        Etapa en la que la velocidad de producción de forrajes es máxima (cambios en los componentes de la producción de forraje).
        
        Susceptibilidad de la planta a la intensidad de corte o pastoreo por exposición de meristemas.
        
        Cesa producción de hojas por parte del macollo y cambia la composición de la materia seca.
        
        Cambios en componentes de la producción de forraje:
        
        El peso de la planta aumenta desde el estado vegetativo hasta el estado reproductivo.
        
        El número de macollas es máximo en el estado de transición, donde empieza a descender.
        
        El peso de la macolla aumenta, teniendo un aumento de tasa de crecimiento en el momento de transición.
      - En especies anuales: Sucesión simple de las dos etapas.
        
        En especies perennes policárpicas: alternancia reiterada de ambas etapas.
  - - - Aumento en la disponibilidad de nitrógeno por capacidad de fijación de N del aire por simbiosis con microorganismos.
        
        Aumento de la calidad nutricional de la dieta para los herbívoros.
        
        En general presentan menor adaptación a condiciones de pastoreo que las gramíneas.
        
        Su persistencia en mezclas forrajeras es menor que la de las gramíneas.
    - - de acuerdo a la posición de las yemas de renuevo
      - Criptófitas
        
        plantas bulbosas y rizomatosas yemas de renuevo bajo tierra
      - Terófitas
        
        plantas anuales, yemas de renuevo presentes en las semillas
      - Hemicriptófitas
        
        yemas de renuevo a nivel o apenas por debajo de la tierra (muchos pastos)
    - - Hábito postrado: estolonífera (trébol blanco)
        
        Hábito erecto: alfalfa, trebol rojo, lotus
    - - Crecimiento invernal (Adesmia sp.) y estival (Lotus corniculatus)
        
        Metabolismo C3. Respuesta intermedia de la alfalfa.
    - - Emergencia epigea/ hipogea
        
        1ra y 2da hoja
        
        Formación de corona (yemas axilares y tallos secundarios
    - - Iniciación floral
        
        Iniciación floral en alfalfa (y en especies con inflorescencias terminales)
        
        En trébol blanco y en otras especies con inflorescencias axilares: los abultamientos se forman en las axilas de las hojas desarrolladas.
- - - - Flujo de carbono en el ecosistema
        
        Modelo de componentes de la radiación
        
        RFAi (Radiación Fotosinteticamente Activa Incidente)
        
        RFA Absorbida
        
        PPB
        
        PPN
        
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        R
        
        Calor
        
        Radiación Reflejada o Transmitida
      - Flujo de tejidos (a nivel de organismo, órgano)
        
        En gramíneas en estado vegetativo se reconocen 2 procesos:
        
        Formación de hojas
        
        La hoja es el principal órgano fotosintético y realiza la mayor contribución al rendimiento
        
        Proceso contínuo a nivel de canopeo
        
        Involucra
        
        Aparición de hojas
        
        Expansión
        
        Senescencia
        
        Desprendimiento
        
        Morfogénesis
        
        Génesis de tejidos foliares y expansión de órganos (crecimiento y desarrollo
        
        Variables Morfogenéticas:
        
        TAF: Tasa de Aparición Foliar
        
        3 more items...
        
        TEF: Tasa de Elongación Foliar
        
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        VMF: Viida Media Foliar
        
        2 more items...
        
        NHV (Número de Hojas vivas por macollo)
        
        1 more item...
        
        TH (Tamaño final de hoja)
        
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        Controles ambientales
        
        Agua
        
        Déficit hídrico
        
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        Temperatura (factor no controlable)
        
        TAF
        
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        TEF
        
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        Frente a un aumento de la temperatura se reduce la VMF (aumenta la senescencia) y se reduce el FILOCRÓN
        
        Nutrientes (nitrógeno)
        
        El efecto de la fertilización es dependiente del hábito de crecimiento de las especies:
        
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        Radiación incidente
        
        Intensidad
        
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        Calidad (R/ RL)
        
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        Producción de macollas
        
        Macollaje
        
        Proceso que ocurre en las gramíneas, mediante el cual las yemas axilares originan nuevos macollos.
        
        Proceso intermitente
        
        Depende del estado fenológico
        
        Relacionado con la TAF que impone un "techo" al macollaje.
        
        Duración
        
        variable, desde pocas semanas hasta una estación de crecimiento a la otra (aprox. 1 año).
        
        Ciclo
        
        vegetativo / vegetativo - reproductivo
        
        Importancia
        
        Permite el establecimiento rápido de la plántula, contribuye a la regeneración de la pastura.
        
        Contribuye a la perennidad de las plantas.
        
        La densidad de macollas (macollas/superficie) es un factor determinante del IAF.
        
        Controles ambientales
        
        Agua
        
        el estrés hídrico provoca una rápida reducción del macollaje.
        
        Temperatura
        
        el aumento promueve el macollaje por aumento de la TAF y consiguiente producción de sitios.
        
        Radiación incidente
        
        Intensidad
        
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        Calidad
        
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        Nitrógeno
        
        El incremento de este nutriente favorece el macollaje
        
        En pasturas en estado vegetativo son los principales procesos determinantes de la producción de biomasa o forraje.
    - - Variable estructural estrechamente relacionada con el funcionamiento por que:
        
        Intercepta la radiación (PAR)
        
        Produce carbohidratos
      - IAF de una pastura se compone de:
        
        Plantas/m2 de suelo
        
        Macollos (tallos)/planta
        
        Hojas/ macollo (tallo)
        
        Tamaño de las hojas
        
        Estos componentes dependen de procesos morfogenéticos de formación de los órganos (hojas, macollos, raíces, etc).
        Un modelo que ayuda a entender esto es el de Chapman & Lemaire (1993).
  - - - Acumularse en los tejidos vegetales
        
        Ser consumido por herbívoros
        
        Transformarse en biomasa senescente e incorporarse al suelo como mantillo (energía para los descomponedores)
    - - Consumo (defoloación) selectivo de las plantas
        
        Pisoteo: efecto sobre:
        
        las plantas
        
        el suelo
        
        Deyecciones (heces y orina)
        
        Secundarios: incremento de la heterogeneidad espacial, dispresión de propágulos, menor acumulación de mantillo,etc.
    - - Las plantas forrajeras poseen una serie de características que les confieren resistencia al pastoreo y que les permiten recuperar el área foliar (rebrotar).
      - Fisionomía de la pastura en dos potreros linderos
        
        Clausura
        
        Aumenta
        
        Plantas erectas
        
        Altura
        
        Hojas finas y largas
        
        Plantas C3
        
        Arbustos
        
        Biomasa seca
        
        Disminuye
        
        Riqueza de especies
        
        Pastoreo
        
        Aumenta
        
        Plantas postradas
        
        Riqueza de especies
        
        hojas anchas y cortas
        
        Plantas C4
        
        Disminuye
        
        Altura
        
        Biomasa seca
        
        Arbustos
      - Efecto del pastoreo a largo plazo
        
        El pastoreo afecta la estructura y el funcionamiento de la comunidad vegetal y del ecosistema pastoril modificando
        
        Productividad (PPN)
        
        Composición floristica
        
        Diversidad
        
        Dinámica sucesional de la comunidad.
        
        Efecto del pastoreo sobre la PPNA
        
        La Productividad Primaria Neta Aérea representa la principal variable de funcionamiento de los sistemas pastoriles. Refiere a la tasa de producción de biomasa aérea por unidad de área y de tiempo.
        
        Efecto del pastoreo sobre la dinámica sucesional de la comunidad
        
        El pastoreo es un disturbio, o sea un evento discreto que provoca remoción de biomasa y por lo tanto liberación de recursos. Esto provoca que en la comunidad vegetal ocurra un proceso de sucesión secundaria (cambios direccionales, continuos y no estacionales en la fisionomía y composición específica de la comunidad biótica; en este caso es secundaria porque no se inicia sobre un sustrato nuevo sino que se desencadena a partir de un disturbio, en este caso el pastoreo). La condición de cada recurso forrajero varía como consecuencia de los cambios sucesionales que en ellos ocurren.
        
        La ausencia de pastoreo puede determinar tanto que la sucesión llegue a situaciones de excelencia del pastizal como que llegue a un estado dominado por pajas o arbustos poco palatables.
        
        Pastoreos muy intensos podrán conducir a la degradación de la pastura, estado que se manifiesta a través del aumento de especies no deseadas (gramillas) y/o de suelo desnudo.
      - Efectos del pastoreo a corto plazo
        
        Las actividades de los animales en pastoreo alteran la cantidad del forraje disponible y esto provoca cambios tanto a nivel del canopeo cono de las plantas individuales.
        
        Cambios a nivel del canopeo: en particular cambios en la cantidad y calidad de lluz interceptada.
        
        Cambiod a nivel de las plantas individuales:
        
        cambios en el balance hormonal
        
        redistribucion de carbono y nitrógeno
        
        efectos sobre el estado hídrico (transpiración)
        
        afectación de las sustancias de reserva
        
        ¿Cómo responden las plantas a la defoliación?
        
        Rebrotan: priorizan la recuperación del área foliar hasta reestablecer un balance positivo de fijación de energía.
        En relación a los cambios que ocurren en las plantas a nivel individual, el pastoreo modifica el balance y la asignación de carbono desde y hacia los distintos órganos y funciones de las plantas. El pastoreo en particular consume gran parte de las hojas, por lo que la prioridad de las plantas es recuperar el área foliar, ya que de eso depende la vida misma de las plantas. Para eso se reasignará energía que las plantas asignan o tienen acumulada en diferentes estructuras.
        
        Prioridad en la distribución de carbohidratos luego de la defoliación
        
        1° Reposición del área foliar (REBROTE)
        
        2° Reinicio de crecimiento radicular
        
        3° Aparición de nuevos macollos
        
        Para ello deben contar con:
        
        Meristemas remanentes
        
        Disponibilidad de asimilados (energía) a partir de:
        
        área foliar remanente y/o
        
        reservas
        
        El destino del carbono o de la energía que tenga la planta se asignará luego del pastoreo con el orden de prioridad anterior.
        Luego de ser consumidas las hojas lo fundamental para la planta es rebrotar, o sea recuperar el área foliar, por eso se podrá ver disminuido el crecimiento de las raíces y también el macollaje (luego ambos procesos podrán reestablecerse, pero inicialmente la elongación de las hojas remanentes y la aparición de nuevas hojas son la prioridad).
  - - - TAF (Aparición Foliar)
        
        N° macollos/ha
        
        IAF
        
        Rendimiento
        
        Ambiente
        (Cantidad y Calidad de la luz)
      - VMF (duaración foliar)
        
        N° hojas/ macollos
      - TEF (Elongación Foliar)
        
        tamaño foliar
- - - - Crecimiento
        
        Forraje
        
        Utilización
        
        Forraje consumido
        
        Conversión
        
        Producto animal
    - - En pasturas bajo pastoreo la producción y la utilización del forraje ocurren simultáneamente y el ganado afecta el crecimiento de la pastura:
        
        Efectos directos (consumo de biomasa, pisoteo, etc.)
        
        Efectos indirectos (modificación de microclima y del suelo a través de las deyecciones, el pisoteo, etc.)
    - - Rendimiento Potencial
        
        Factores determinantes
        
        CO2
        
        Radiación
        
        Temperatura
        
        Fisiología - fenología
        
        Arquitectura del canopeo
      - Rendimiento Alcanzable
        
        Factores limitantes
        
        Agua
        
        Nutrientes
      - Rendimiento Real
        
        Factores reductores o promotores
        
        Malezas
        
        Enfermedades
        
        Plagas
        
        Herbívoros
        
        Otros organismos
    - - Pastizal
        
        (Campo natural)
        
        Campo natural mejorado (+P, +P+N, +leguminosas)
        
        Biomas: unidades de vegetación y fauna asociada climáticamente determinados
        
        Biomasa Pastizal: Regiones que se encuentran cubiertas por vegetación herbácea, principalmente gramíneas, con o sin plantas leñosas.
        
        31 a 43 % del total de la superficie terrestre corresponde a pastizales.
        
        Se desarrolla en regiones con precipitación media anual acumulada entre 150 y 1200 mm/año y temperatura media anual entre 0 y 25°C
        
        Pastizales del Río de la Plata
        (en Uruguay)
        
        Campos del Norte
        
        Campos del sur
      - Pastura
        
        (pradera cultivada, polifítica, perenne o bianual).
      - Verdeos
        
        (cultivos anuales monoespecíficos; de invierno y de verano)
    - - Campo
        
        Pastizal conformado por gramíneas, hierbas, pequeños arbustos y ocasionalmente árboles sobre un paisaje ondulado con fertilidad del suelo variable. Clima subtropical húmedo
      - Los recursos forrajeros son la principal cobertura del suelo en Uruguay
    - - Campo natural sembrado en cobertura
        
        Sin eliminación del tapiz natural.
      - Campo natural fertilizado
        
        Superficie de campo natural que en los últimos tres años fue fertilizado por lo menos una vez.
      - Praderas artificiales
        
        corresponde a la superficie sembrada al 30/Junio/2011.Área donde se eliminón el tapiz natural por laboreo o herbicidas, pueden haber sido sembradas en asociación con otros cultivos.
      - Campo natural
        
        Todas las tierras productivas (excluidos pedregales sin pasturas, arenales, lagunas, etc) que no hayan sido considerados en las categorías anteriores.
        Los rastrojos con más de tres años sin cultivo deben incluirlos como campo natural.
    - - Pastizales ralos de la Cuesta Basáltica
        
        Pastizales ralos de Sierras del Este, Cuenca Sedimentaria del Noreste y región Centro.Sur.
        
        Pastizales densos de la Cuesta Basáltica
        
        Pastizales densos de Sierras del Este
        
        Cuenca Sedimentaria del Noreste y región Centro- Sur
      - Pastizales densos: 46.9%
        
        Pastizales ralos: 13%
        
        Cultivos, verdeos y pasturas: 22%
        
        Forestación: 7.8%
        
        Monte nativo: 5.5%
    - - Las forestaciones (pinos y eucaliptos) incrementaron de 1,2 a 6,5% y los cultivos anuales (mayoritariamente soja) de 3,8% a 9,5% del territorio entre 1990 y 2011
      - Identificación del sistema ganadero uruguayo en los últimos años: incorporación de cultivos forrajeros perennes y anuales, suplementación con granos e implementación de sistemas de engorde confinado.
    - - Biología
      - Procesos morfofisiológicos
        
        mecanismos y procesos que regulan el corecimiento y desarrollo de las plantas.
      - Efecto de los factores del ambiente
      - Efecto de los factores manejados por el hombre
        
        pastoreo, nutrientes, etc.