UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA
FATORES ABIÓTICOS E O
CRESCIMENTO VEGETAL
Magno José Duarte Cândido
Prof. Departamento de Zootecnia/UFC
[email protected]
Fortaleza, 02 de março de 2010
1
O ECOSSISTEMA DE PASTAGENS
Figura - Representação simplificada dos componentes de um
ecossistema de pastagens (Nabinger, 1997).
2
Perdas de eficiência no aproveitamento da radiação solar
Fator de perda
RFA aproveit. após a
perda
(%)
(%)
Radiação total para RFA
50
100
Reflexão e transmissão
15
85
Máx. efic. fotos. em
labor.(18%)
82
15
Saturação lumin. folhas do
topo
30
10,5
Respiração
40
6,3
84,6%
0,9
Razão de perda
Perdas associadas
Fonte: readaptado de McKenzie et al. (1999), a partir de Hay e Walker (1989).
3
Relação entre irradiância e taxa fotossintética para espécies dos tipos C3 e C4 (Azam-Ali & Squire, 2002)
4
Características do espectro da radiação solar (Farabee, 2000).
5
Redução na quantidade de radiação fotossinteticamente ativa e
na sua qualidade com o desenvolvimento do dossel
Relação Vermelho/Vermelho extremo (V/Ve)
No topo
Abaixo das
camadas de
folhas (na região
do meristema
alta
alta
média
alta
baixa
Muito
baixa
apical da planta
6
Variações na razão vermelho:vermelho extremo (R:FR) e na densidade de fluxo
quântico (R+FR) acima e abaixo do dossel numa pastagem temperada úmida
durante um dia a céu aberto no outono (março) (Deregibus et al., 1985).
7
Estrutura das formas Vermelho (Pr) e Vermelho extremo (Pfr) do
fitocromo(Taiz e Zeiger, 1998).
8
Espectro de absorção das formas Vermelho (Pr) e Vermelho
extremo (Pfr) do fitocromo (Taiz e Zeiger, 1998).
9
Temperatura:
Fotossíntese
Germinação
Crescimento
Temperatura
Floração
Respiração
Atividades enzimáticas
Absorção de H2o e
minerais
Frutificação
Características morfogênicas
10
Faixas de temperatura x crescimento das plantas
11
Temperatura:
Tabela - Temperaturas x crescimento de forrageiras tropicais e temperadas
Temperatura
(°C)
Espécie forrageira
Mínima
Ótima
Máxima
Gramíneas e leguminosas
tropicais
15
30 a 35
35 a 50
Gramíneas e leguminosas
temperadas
5 a 10
20
30 a 35
Fonte: COOPER e TAINTON (1968); RODRIGUES
et al. (1993).
12
Efeito da temperatura sobre a fotossíntese líquida de plantas C3 e C4 (adaptado por
Rodrigues & Rodrigues, 1987, a partir de Eagles & Wilson, 1982).
13
Tabela - Temperatura de folhas ótima, máxima e mínima para taxa de fotossíntese
líquida em leguminosas e gramíneas tropicais
Temperatura da folha (ºC)
Espécies
Referências
Mínimo
Ótimo
máximo
Brachiaria ruziziensis
09
38
56
LUDLOW e WILSON (1971)
Cenchrus ciliares
06
39
61
LUDLOW e WILSON (1971)
Melines minutiflora
06
39
58
LUDLOW e WILSON (1971)
P. Maximum Hamil
10
38
58
LUDLOW e WILSON (1971)
Penissetum purpureum
07
37
59
LUDLOW e WILSON (1971)
Calopogônio
07
34
51
LUDLOW e WILSON (1971)
Soja perene
05
31
50
LUDLOW e WILSON (1971)
Siratro
06
30
50
LUDLOW e WILSON (1971)
Gramíneas
Leguminosas
Fonte: Adaptado de IVORY (1975).
14
Taxa de fotossíntese líquida da folha
(valores relativos, %)
100
0
5
10
15
20
25
30
35
Temperatura (°C)
Figura - Exemplo geral de adaptação da fotossíntese a temperaturas de 10, 20 ou
30°C, considerando uma temperatura ótima para a fotossíntese de 20°C. As
setas indicam a temperatura preponderante durante o desenvolvimento da
folha (Robson et al., 1981).
15
Distribuição estacional de matéria seca:
Tabela - Distribuição estacional de produção de matéria seca para algumas gramíneas
tropicais.
Colonião
Gordura
Jaraguá
Pangola
KG de MS/ha x ano
“Verão”
8.912
4.243
8.055
10.215
“Inverno”
1.203
1.349
858
1442
Total
10.115
5.592
8.9113
11.657
“Verão”
88
76
90,4
87,6
“Inverno”
12
24
9,6
12,4
100%
100%
100%
100%
Distribuição estacional
Total
KG de MS/ha
Diferença entre verão e inverno
7.709
2.894
7.193
8.773
Dados médios de 5 anos. Verão: 15/10 a 15/04 Inverno: 16/04 a 14/10
Fonte: PEDREIRA (1973).
16
Floresta
Amazônica
Mata
Atlântica
Cerrados
Caatinga
Pampa
Gaúcho
Figura 4. Variações na temperatura e precipitação nos vários climas do Brasil
17
18
FERTILIDADE DO SOLO
LEI DO MINIMO: lei de Liebig, foi enunciada
em 1843
o crescimento de uma planta está limitado
por aquele nutriente que se encontra em
menor proporção no solo, em relação à
necessidade das plantas (Russell & Russell,
1973; Tisdale & Nelson, 1975; Raij, 1981)
19
FERTILIDADE DO SOLO
Lei dos incrementos decrescentes: Em 1909, o alemão E. A. Mitscherlich
“com o aumento progressivo das doses do nutriente deficiente no solo, a produtividade
aumenta rapidamente no início (tendendo a uma resposta linear) e estes aumentos tornam-se
cada vez menores até atingir um platô, quando não há mais resposta a novas adições”
(Malavolta, 1976; Braga, 1983; Pimentel Gomes, 1985).
Figura 2.9. Representação gráfica da equação de Mitscherlich.
20
Lei da Interação: “cada fator de produção é tanto mais eficaz
quando os outros estão mais perto do seu ótimo” (Voisin, 1973)
Efeito de doses crescentes de nitrogênio em três doses de potássio (mM) sobre o
rendimento de grãos de cevada (adaptado de MacLeod (1969), citado por MASCHNER,
1995).
21
Lei do Máximo (André Voisin, 1973):
“O excesso de um nutriente no solo reduz a
eficácia de outros e, por conseguinte, pode
diminuir o rendimento das culturas”
22
Suprimento de nitrogênio (mM)
Efeito de doses crescentes de nitrogênio em três doses de potássio (mM) sobre o
rendimento de grãos de cevada (adaptado de MacLeod (1969), citado por MASCHNER,
1995).
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Figura – Representação esquemática da regulação hormonal durante o estresse
hídrico (Tietz e Tietz, 1982, citados por LARCHER, 2000).
24
Figura – Efeitos produzidos pelo ajustamento osmótico nas raízes e nas folhas
(Turner, 1986, citado por LARCHER, 2000).
25
Faixas de temperatura x crescimento das plantas.
Efeito da adição de água e nitrogênio sobre a produção das pastagens (adaptado de McNaughton et
al., 1982, por Rodrigues e Rodrigues, 1987).
26
Alongamento
Alongamento
Efeito do potencial hídrico da folha sobre a fotossíntese líquida e alongamento foliar (adaptado
de Boyer, 1970, por Rodrigues e Rodrigues, 1987).
27
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