UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA CRESCIMENTO LIVRE EM PLANTAS FORRAGEIRAS Magno José Duarte Cândido Prof. Departamento de Zootecnia/UFC Fortaleza, 09 de março de 2010 Características da gramínea forrageira 6 5 4 3 3 2 1 2 Figura - Arquitetura de um perfilho (Garcez Neto, 2002). 1 • Folhas • Perfilhos Figura - Estrutura de um fitômero. No detalhe, um perfilho com três fitômeros. 2 4. Folhas de gramíneas: • Simples incompleta (sem pecíolo): - Lâmina + bainha invaginante (que abraça o colmo) - Inserção alterna: uma única folha em cada nó – nas plantas jovens Não é visível - Lâmina, bainha, colar, lígula e as vezes aurículas Folha de de Cynodon com lígula pilosa Folha de Agrostis com lígula membranosa 3 Características da gramínea forrageira Figura - (A) Desenvolvimento da folha a partir do primórdio foliar; (B) Distribuição 4 das folhas no meristema apical (Jewiss, 1981). Características da gramínea forrageira meristema apical Figura - Micrografia eletrônica mostrando o meristema apical de um perfilho vegetativo (Langer, 1974). 5 Características da gramínea forrageira 6 Taxa de alongamento Comprimento Duração do alongamento Valores médios para comprimento (----, cm), taxa de alongamento (mm/dia perfilho) e duração (dias) do alongamento de folhas do perfilho primário de ‘Tanzânia’ no crescimento de rebrotação (Gomide & Gomide, 2000). 7 Comprimento de folhas do perfilho primário do cultivar Vencedor no crescimento de rebrotação (Gomide & Gomide, 2000). 8 Taxa de aparecimento de folhas por perfilho (TApF) e filocrono de algumas plantas forrageiras tropicais TApF (folhas/dia) Filocrono (dias) Brachiaria decumbens 0,10 a 0,14 7,1 a 10 Gomide et al. (1997) Brachiaria decumbens 0,14 a 0,18 7,1 a 5,6 Corsi et al. (1994) Brachiaria brizantha cv. Marandu 0,15 a 0,19 5,3 a 6,7 Corsi et al. (1994) Brachiaria humidicola 0,16 a 0,25 4 a 6,3 Corsi et al. (1994) Cynodon spp. cv. Coastcross 0,13 a 0,31 3,2 a 7,7 Cynodon spp. cv. Coastcross 0,11 a 0,29 3,4 a 9 Pinto (2000) Cynodon spp.cv. Florakirk 0,11 a 0,31 3,2 a 9 Pinto (2000) Cynodon spp. cv.Tifton-85 0,09 a 0,33 3 a 11,1 Pinto (2000) Panicum maximum cv. Guiné 0,23 4,3 Pinto et al. (1994) Panicum maximum cv. Mombaça 0,12 8,3 Gomide & Gomide (1997) Panicum maximum cv. Vencedor 0,18 7,1 Gomide & Gomide (1997) Panicum maximum cv. Tobiatã 0,08 a 0,12 8,3 a 12 Teixeira (1998) Panicum maximum cv. Tanzânia 0,10 a 0,12 8,3 a 10 Beretta (1999) Panicum maximum cv. Tanzânia 0,10 10 Rosseto (2000) Setaria anceps cv Kazungula 0,23 4,3 Pinto (1993) Setaria anceps cv Kazungula 0,42 2,4 Pinto et al. (1994) Penisetum purpurreum cv. Roxo 0,30 a 0,60 1,7 a 3,3 Carvalho & Damasceno(1996) Penisetum purpurreum cv. Mott 0,13 a 0,17 5,9 a 7,7 Almeida et al. (1997) 0,14 7,1 Planta forrageira Penisetum purpurreum cv. Guaçu Referência Carnevalli & Da Silva (1998) Rosseto (2000) 9 Número médio de folhas vivas por perfilho, em algumas gramíneas forrageiras tropicais Planta forrageira Andropogon gayanus Valor Referência 5 Pinto et al. (1993) Brachiaria brizantha 5,0 a 7,0 Corsi et al. (1994) Brachiaria decumbens 5,0 a 7,0 Corsi et al. (1994) Brachiaria decumbens 5 Gomide et al. (1997) Cynodon spp.(n0 máx. aos 28 dias) 10,7 Oliveira et al. (1998) Cynodon spp. cv. Coast-cross 5,6 Pinto (2000) Cynodon spp.cv. Florakirk 5,8 Pinto (2000) Cynodon spp.cv.Tifton-85 5,4 Pinto (2000) Panicum maximum cv. Colonião 4,6 Pinto et al. (1993) Panicum maximum cv. Guiné 4,6 Pinto et al. (1993) Panicum maximum cv. Vencedor 6,0 Gomide & Gomide 1997 Panicum maximum cv. Mombaça 4,0 Gomide & Gomide 1997 Panicum maximum cv. Tanzânia 3,5 Gomide & Gomide 1997 Panicum maximum cv. Tanzânia 4,8 Rosseto (2000) Pennisetum purpureum cv. Mott 5,4 a 6,8 Almeida et al. (1997) Pennisetum purpureum cv .Guaçu 7,1 Rosseto (2000) Setaria anceps cv Kazungula 6,6 Pinto et al. (1994) 10 Tabela - Planilha de morfogênese de um pasto de gramínea tropical Idade Data Folh 1’ Folh 2 Folh 3 Folh 4 Folh5 (dias) 01/01 3 5,0 --------05/01 7 10,0 6,0 ------09/01 11 15,0 12,0 ------13/01 15 20,0 18,0 ------17/01 19 20,0 24,0 11,0 ----21/01 23 20,0 24,0 21,0 4,0 --25/01 27 20,0 24,0 26,0 15,0 --29/01 31 20,0 24,0 34,0 28,0 9,0 02/02 35 20,0(5,0) 24,0 34,0 28,0 15,0 TAlF (cm/perf x d) 3,81 TSF (cm/perf x d) 0,47 (TSFA = 0,47 e TSFP = 0,0) N°Folhas/Perf 3 + (2 x 0,5) = 4 Filocrono (dias) 8,0 TApF (folhas/perf x d) Folh6 ----------------6,0 0,125 Tabela - Índices morfogênicos de um pasto de gramínea tropical após 32 dias de acompanhamento do fluxo de biomassa Plan ta TAlF Filocrono CFF cm/perf x d Dias cm A 3,81 8 30,5 6 B 6,0 3 18,0 10,7 NTFP CTF TVF CTFVP dias cm 5,0 40 152,5 7,7 23,1 138,6 NFMP NFVP 183 1 193 3 cm 11 Tabela - Planilha de morfogênese (exemplo real) Piq: 1 Perf 1TaPa 2TaPb 3TaPv 4TbPa 5TbPb 6TbPv 7TvPa 8TvPb 9TvPv Média Desv CV(%) TPF cm/p*d 4,67 4,06 4,22 4,11 7,42 7,56 4,75 4,81 5,11 5,19 1,35 26,00 CP: 0 Fol 1 1,83 1,72 2,50 2,03 4,67 Fol 2 3,50 Fol 3 Fol1-2 0,52 2,39 3,92 3,92 3,00 1,05 0,52 1,19 1,89 2,00 0,95 2,44 1,13 46,14 3,15 0,90 28,47 3,00 #DIV/0! #DIV/0! 0,84 0,34 40,34 TST cm/p*d 1,42 3,19 0,31 1,94 0,69 2,50 2,00 1,92 0,75 1,64 0,93 57,07 TAF cm/p*d 3,25 0,86 3,92 2,17 6,72 5,06 2,75 2,89 4,36 3,55 1,71 48,18 NFol TApF f/p*d 0,083 0,028 0,111 0,083 0,083 0,111 0,111 0,083 0,000 0,08 0,04 50,20 1,5 0,5 2 1,5 1,5 2 2 1,5 1,56 0,50 31,71 Soma 84,00 72,50 76,00 73,50 131,00 136,00 85,50 86,50 91,00 TAlF Dias 18 18 18 18 18 18 18 18 18 cm/p*d 4,67 4,03 4,22 4,08 7,28 7,56 4,75 4,81 5,06 5,16 1,33 25,72 Soma 0,00 0,50 0,00 0,50 2,50 0,00 0,00 0,00 1,00 TAlH Dias 18 18 18 18 18 18 18 18 18 cm/p*d 0,000 0,028 0,000 0,028 0,139 0,000 0,000 0,000 0,056 0,028 0,046 165,831 Soma 25,50 57,50 5,50 35,00 12,50 45,00 36,00 34,50 13,50 TSFant Dias 18 18 18 18 18 18 18 18 18 cm/p*d 1,42 3,19 0,31 1,94 0,69 2,50 2,00 1,92 0,75 1,64 0,93 57,07 Fil dias 12 36 9 12 12 9 9 12 ÍdGAlF (g/cm) ÍdGAlH (g/cm) ÍdGSen (g/cm) DPP (p/m 2) TPF (g/m 2) TPF (kg/ha) TAF (g/m 2) TAF (kg/ha) 13,9 9,1 65,3 0,0062 0,0290 0,00792 650 21,32 213,20 12,90 128,99 Soma 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 TSFpos Dias 18 18 18 18 18 18 18 18 18 cm/p*d 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 #DIV/0! 12 Tabela - Planilha de morfogênese (exemplo real) 1TaPa 2TaPb 3TaPv 4TbPa 5TbPb 6TbPv 7TvPa 8TvPb 9TvPv Média Desv CV(%) Piq: 3 TPF cm/p*d 4,67 4,06 4,22 4,11 7,42 7,56 4,75 4,81 5,11 5,19 1,35 26,00 1,83 1,72 2,50 2,03 4,67 3,50 1,89 2,00 2,44 1,13 46,14 3,15 0,90 28,47 2,39 3,92 3,92 0,52 3,00 1,05 0,52 1,19 0,95 3,00 #DIV/0! #DIV/0! 84,00 72,50 76,00 73,50 131,00 136,00 85,50 86,50 91,00 4,67 4,03 4,22 4,08 7,28 7,56 4,75 4,81 5,06 5,16 1,33 25,72 0,84 0,34 40,34 CP: 0 TST cm/p*d 1,42 3,19 0,31 1,94 0,69 2,50 2,00 1,92 0,75 1,64 0,93 57,07 18 18 18 18 18 18 18 18 18 0,00 0,50 0,00 0,50 2,50 0,00 0,00 0,00 1,00 TAlF TAF cm/p*d 3,25 0,86 3,92 2,17 6,72 5,06 2,75 2,89 4,36 3,55 1,71 48,18 NFol 1,5 0,5 2 1,5 1,5 2 2 1,5 1,56 0,50 31,71 TApF f/p*d 0,083 0,028 0,111 0,083 0,083 0,111 0,111 0,083 0,000 0,08 0,04 50,20 18 18 18 18 18 18 18 18 18 0,000 0,028 0,000 0,028 0,139 0,000 0,000 0,000 0,056 0,028 0,046 165,831 TAlH 25,50 57,50 5,50 35,00 12,50 45,00 36,00 34,50 13,50 18 18 18 18 18 18 18 18 18 1,42 3,19 0,31 1,94 0,69 2,50 2,00 1,92 0,75 1,64 0,93 57,07 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 TSFant 18 18 18 18 18 18 18 18 18 TSFpos Fil dias 12 36 9 12 12 9 9 12 ÍdGAlF (g/cm) ÍdGAlH (g/cm) ÍdGSen (g/cm) DPP (p/m 2) TPF (g/m 2) TPF (kg/ha) TAF (g/m 2) TAF (kg/ha) 13,9 9,1 65,3 0,0062 0,0290 0,00792 650 21,32 213,20 12,90 128,99 13 Morfologia de um perfilho: P = perfilho, FE = folha em expansão, FM = folha madura, FS = folha senescente, MA = meristema apical, GA = gema axilar, R = raiz (adaptado de Valentine & Matthew, 1999). 14 Alongamento Foliar Aparecimento Foliar Alongamento das Hastes (bainhas, pseudocolmo e colmo verdadeiro) Componentes da produção de forragem ao nível de perfilho individual Senescência Foliar (tempo de vida da folha) Acúmulo de forragem ao nível de perfilho individual 15 Produção de perfilhos em plantas jovens e espaçadas de Lolium perenne crescendo em condições favoráveis. a) Aumento no número de perfilhos em função do aparecimento de folhas; b) o desenvolvimento do novo perfilho ocorre após a completa expansão da folha anterior (Robson et al., 1988). 16 Taxa de Alongamento Foliar x Duração do Alongamento Foliar (TApF) Comprimento Final da Folha Área Foliar/Folha Taxa de Aparecimento Foliar x Tempo de Vida da Folha Número de Folhas Vivas por Perfilho ÁF verde/Perfilho x DPP Área Foliar Verde do Pasto Área Foliar Verde do Pasto (m2) = índice de área foliar (IAF) Área de solo (m2) TApF = Taxa de Aparecimento Foliar DPP = Densidade Populacional de Perfilhos 17 Anel: azul Tratamento: W1R1 ECOFISIOLOGIA DE PLANTAS - ENSAIO DE MORFOGÊNESE Brachiaria decumbens: 5 Lâminas_Irrig x 4 rep. – 1° CICLO Dat a Idad e FOL 1 (Comp .) FOL 2 FOL 3 FOL 4 16/0 9 4° dia 4,0* 5,5 6,5 (1,5) 19/0 9 7° dia 4,0* 5,5 6,5 7,0 (5,5) 22/0 9 10° dia 4,0* 5,5 6,5 7,0 9,5 (6,5) 25/0 9 13° dia 4,0* 5,5* 6,5 7,0 9,5 11,0 (8,5) 28/0 9 16° dia 4,0*(2) 5,5*(5 ) 6,5 7,0 9,5 11,0 (12,5) 01/1 0 19° dia M M 6,5(5) 7,0 9,5 11,0 04/1 0 22° dia M M M 7,0 (4) 9,5 M M M 9,5 (6) 25° 07/1 M ÍNDICE GRAVIMÉTRICO: 0 DATA:14/10 10/1 0 dia 28° dia M 31° TARA dia M Comprimento total (cm) ASA + 13/1 TARA 0 / / ASA (g) Pseudocolmo M M 14,0 5 M 490 9,1 2 M 4,93 FOL 5 FOL 6 Últ.Ex p Alt. Pseud. 2 2 2 5 1,5 6,5 3,5 7,5 (1,5) 5,0 9,0 19,0 (14,0) 8,0 12,0 11,0 19,0 (16,0) (6,0) 9,5 16,0 11,0 19,0 16,0 (20,5) 14,0 20,0 expandidas MFolhas9,5 (6) 11,0 M 11,9 5 853,5 M 9,1 2 11,0 2,83 (9) FOL 7 FOL 8 Folhas 19,0emergentes 16,0 19,0 10,9 7 635 9,1 2 16,0 1,85 FOL 9 FOL 10 24,0 (6,0) 21,0 22,5 24,0 (14,5) 22,5 26,0 ALTURA: 4,35 cm DATA: 14/10 18 Tabela - Planilha de morfogênese (exemplo real) CIC:1 TAlF (1) TAlH (2) TSFant (3) TSFpos (4) (5) TPF (1+2) Perf Soma Dias cm/p*d Soma Dias cm/p*d Soma Dias cm/p*d Soma Dias cm/p*d cm/p*d 1R1-A 99,50 31 3,21 24,00 31 0,774 0,00 31 0,00 34,50 31 1,11 3,98 2R1-B 181,00 31 5,84 41,50 31 1,339 0,00 31 0,00 52,00 31 1,68 7,18 3R1-M 154,00 31 4,97 65,00 31 2,097 0,00 31 0,00 43,50 31 1,40 7,06 4R1-L 139,00 31 4,48 39,00 31 1,258 0,00 31 0,00 41,00 31 1,32 5,74 Média 4,63 1,367 0,00 1,38 5,99 Desv 1,10 0,547 0,00 0,23 1,49 CV(%) 23,73 39,995 0,00 16,94 24,85 (6) TST (3+4) (7) TAF (5-6) cm/p*d cm/p*d 1,11 2,87 1,68 (8) NFol (9) TApF (8/31) Fil ÍdGAlF ÍdGAlH ÍdGSen DPP TPF TPF TAF TAF f/p*d dias (g/cm) (g/cm) (g/cm) (p/m2) (g/m2) (kg/ha) (g/m2) (kg/ha) 4,5 0,145 6,9 5,50 7,5 0,242 4,1 1,40 5,66 7 0,226 4,4 1,32 4,42 6 0,194 5,2 1,38 4,61 6,25 0,20 5,2 0,0029 0,0100 0,0033 684 18,52 185,24 15,41 154,11 0,23 1,29 1,32 0,04 1,2 #DIV/0! 16,94 27,87 21,17 21,17 24,0 #DIV/0! TCC = taxa de crescimento da cultura durante o período de descanso i (kg MS/ha/dia); TAC = taxa de acúmulo da cultura durante o período de descanso i (kg MS/ha/dia);TAlF = taxa de alongamento foliar (cm/perf/dia); α1 = índice de peso por unidade de comprimento de folha emergente (g/cm); TSF = taxa de senescência foliar (cm/perf/dia); α2 = índice de peso por unidade de comprimento de folha expandida (g/cm); TAlH = taxa de alongamento das hastes (cm/perf/dia); β = índice de peso por unidade de comprimento das hastes (g/cm); DPP = densidade populacional de perfilhos no início do período de descanso i (perf/m²). 19 TAC = {[(TAlF x α1) – (TSF x α2)] + (TAlH x β)} x DPP; e, TCC = [(TAlF x α1) + (TAlH x β)] x DPP, onde: Resumo do efeito dos fatores abióticos sobre as características morfogênicas Variável morfogênica Fator abiótico TAlF TApF TVF TAlH DPP ? + - + + (C3=25ºC, C4=35ºC) ++ Seca - ? - - Alagamento - ? - - ++ + - + Luz Temperatura Água Nutrientes (N) + Fonte: Anslow (1966), Silsbury (1970), Woldege (1971), Grant et al. (1981), Belangér (1996 e 1998), Duru & Ducrock (2000), Mattos (2001), Simon & Lemaire (1987), Van Esbroeck et al. (1993), Langer (1963), Deregibus et al. (1985). - efeito negativo + efeito positivo menos acentuado, ou mais acentuado (++) TAlF= Taxa de Alongamento Foliar TApF = Taxa de Aparecimento Foliar TVF= Tempo de Vida da Folha TAlH= Taxa de Alongamento das Hastes DPP = Densidade Populacional de Perfilhos 20 Relação entre as principais características morfogênicas e estruturais em dossel de gramíneas do tipo C3 na fase vegetativa (Chapman & Lemaire, 1993). 21 Relação entre as principais características morfogênicas e estruturais em dossel de gramíneas do tipo C4 na fase vegetativa (Cândido, 2003). 22 Crescimento da planta forrageira (produção de forragem) Rendimento (kg MO/ha) 4000 3000 2000 1000 Logarítmica 1 Linear Assintótica 2 3 4 5 6 7 Idade de rebrotação (semanas) 8 Figura - Curva sigmóide de crescimento e suas três fases (BROUGHAM, 1957) 23 Evolução da taxa do fluxo de carbono numa pastagem, em função da evolução do IAF no tempo (Parsons et al., 1983). 24 Desenvolvimento inicial da Aveia forrageira Idade (dias) Perfilhos (no/planta) Folhas Interceptação de luz (no/perfilho) (%) MS (Kg/ha) 14 0 2 4 34 28 3 3 9 358 42 6 3 26 1085 70 9 4 47 2624 98 9 4 87 6759 112 9 5 92 9418 126 9 5 92 11205 140 9 3 78 10778 FONTE: Vilela (1975). 25 Intercepção de radiação fotossinteticamente ativa (IRFA) e massa seca de forragem verde (MSFV) em dossel de Panicum maximum cv. Mombaça em rebrotação após roçada (Cândido, 2003). 26