MORFOFISIOLOGÍA DE PLANTAS FORRAJERAS

MORFOFISIOLOGÍA

DE

PLANTAS

FORRAJERAS

nº de plantas nº macollos / planta

Nº macollos / área

RENDIMIENTO

peso del macollo

tasa aparición longevidad estado de

de hojas desarrollo

Componentes del Rendimiento

MORFOLOGÍA DE GRAMINEAS

Lazemby & Jones, 1989

Lámina

Lígula

Aurícula

Vaina

Hoja nueva

Vaina

Domo apical

Primordio foliar

Raíces adventicias

Mesocotilo

Raices seminales

Fuente: Dale & Milthorpe, 1983

ÁPICE MERISTEMÁTICO

Primordio Foliar

Primordio Foliar

Yema Axilar

Hoja

Base de hoja

Inicio del Primordio Foliar

Dermatogeno

Hipodermis

Subhipodermis

CORTE LONGITUDINAL DE

MERISTEMA APICAL

Punto de crecimiento y tejidos adyacentes de estolon.

P1 - P2 primordios foliares; S2 - estípula de P2;

ax3 - yema axilar del primordio foliar P3 (arrancado);

am - meristema apical

PUNTO DE CRECIMIENTO DE

Trifolium repens

APICE DE TRIGO

P.F.

D.A.

VEGETATIVO REPRODUCTIVO

GRAMÍNEAS

Morfología

de la

Macolla

unidad

funcional

ORIGEN:

YEMA

AUXILIAR

DE HOJA

TIPO: anual,

bianual,

perenne

(proporción=

hábito de

vida)

Puntos de Crecimiento

V R

Meristemas terminales

ápices

axilares

Meristemas intercalar

intravaginal

extravaginal

terminal

axilares

intercalar

corona

yema Yemas

axilares

CORONA DE LEGUMINOSAS

Yemas de la

corona

Rebrotes de

las yemas de

la corona

MORFOLOGÍA DE TREBOL BLANCO

DETALLE DEL NUDO CON

YEMA, PRIMORDIO DE

RAIZ ADVENTICIA

Puntos de Crecimiento

V R

Meristemas terminales

ápices

axilares

Meristemas intercalar

intravaginal

extravaginal

terminal

axilares

intercalar

corona

yema Yemas

axilares

Sistema

radicular

Tallos

Puntos de

crecimiento

PORTE

Rizoma profundo superficial estolón

postrado

pivotante paquirrizo

rastrero

Semi-postrado

Semi-erecto

erecto

fasciculado

2,5 cm

5,0 cm

Pastoreado a 5,0 cm

Pastoreado a 2,5 cm

Rebrote

Rebrote

Efecto de la intensidad de utilización

sobre el balance entre las especies

5

10

15

20

25

Festuca

Dactylis Cynodon Poa

Altura

cm

Altura de

Pastoreo

Relación entre tipos morfológicos

e intensidad de utilización

REBROTE DE UNA MACOLLA

Vegetativo Reproductivo

señal ambiental

Relación entre características

morfogénicas y estructurales Factores ambientales

Radiación,Temperatura, Agua, Disponibilidad de nutrientes.

Tasa de aparición

de hojas

Duración de

vida de las

hojas

Tasa de extención

de estolones

Tamaño de

hoja

Número de

hojas por

macolla o

tallo

Densidad de

puntos de

crecimento

Índice de área

foliar

Manejo

Calidad

de la luz

Características

Estructurales

Caracteristicas

Morfogénicas

Chapman & Lemaire, (1993) ; Cruz, (1999)

Hoja en espanción

Entrenudo

Yema axilar

Nudo

Macolla

Hoja madura

Raíces nodales o

adventicias

REPRESENTACIÓN DE

MACOLLA Y FITÓMEROS

Tipos de Lígula : membranacea, disueltas en pelos, combinaciones Según forma : aguda, truncadas, redondeadas, oblícuas.

Prefoliación: forma en que las hojas están plegadas antes de

expandirse: Convolutada y Conduplicada

Vaina: abierta o cerrada

Fuente: Fahn, 1990

DESARROLLO DE LA LÍGULA

TIPOS DE PUNTOS DE

CRECIMIENTO

PUNTOS DE

CRECIMIENTO

NÚMERO DE

PRIMORDIOS

FOLIARES

ESPECIES

LARGO 15 – 20 Raigrás

INTERMEDIO 5 – 10 Falaris

Festuca

CORTO 1 –3 Avena

Cebada

Centeno

Trigo

Similitud de órganos y procesos en relación a gramíneas

“Estoloníferas”: trébol blanco

LEGUMINOSAS

Figura 40

Similitud de órganos y procesos en relación a gramíneas

“Cespistosas”: alfalfa, trébol rojo, lotus corniculatus

LEGUMINOSAS

Figura 39

HABITO DE VIDA

OU CICLO DE VIDA

ANUAL

BIENAL

PERENNE

HABITO DE

CRECIMIENTO

POSTRADO

DECUMBENTE

ERECTO

TIPOS

VEGETATIVOS

ESTOLONÍFERO

RIZOMATOSO

CESPITOSO

Sistema Radicular

Relación entre características

morfogénicas y estructurales Factores ambientales

Radiación,Temperatura, Agua, Disponibilidad de nutrientes.

Tasa de aparición

de hojas

Duración de

vida de las

hojas

Tasa de extención

de estolones

Tamaño de

hoja

Número de

hojas por

macolla o

tallo

Densidad de

puntos de

crecimento

Índice de área

foliar

Manejo

Calidad

de la luz

Características

Estructurales

Caracteristicas

Morfogénicas

Chapman & Lemaire, (1993) ; Cruz, (1999)

Macollaje:

Las yemas ubicadas en la axila de las hojas, originan nuevas macollas

cuyos puntos de crecimiento son iguales en estructura a aquellas que la

originaron. Estos desarrollan hojas en cuyas axilas se forman nuevas

macollas. Este proceso se repite sucesivamente dando origen al proceso

de macollaje.

IMPORTANCIA: a) Ayuda al establecimiento de las plántulas

b) Permite la regeneración de la pastura

TIPOS DE MACOLLAS: a) Intravaginales

b) Extravaginales

CLASIFICACIÓN POR COMPORTAMIENTO REPRODUCTIVO:

a) Anuales florecen en el mismo año que aparecen

b)Bienales florecen y mueren al año siguiente de aparecer

c) las que no florecen y permanecen vegetativas por varios años

El habito anual o perenne de las plantas está dado por la proporción

de cada tipo de macolla que tenga la planta.

Lolium multiflorum

Hordeum stenostachys

Stipa neesiana

Sporobolus indicus

Paspalum dilatatum

RELACIÓN ENTRE TASA DE

ELONGACIÓN FOLIAR Y TEMPERATURA

Fuente: Mazzanti, 1997

Lolium multiflorum

Hordeum stenostachys

Stipa neesiana

Paspalum dilatatum

Sporobolus indicus

RELACIÓN ENTRE TASA DE APARICIÓN

DE HOJAS Y TEMPERATURA

Fuente: Mazzanti, 1997

Factores que afectan el macollaje:

Condiciones externas a la PLANTA:

a) Temperatura actúa sobre la velocidad de aparición de hojas

b) Temperaturas nocturnas - balance fotosíntesis- respiración

c) Intensidad de la luz- balance fotosíntesis – respiración

d) Calidad de la luz, relación R/RL.

e) Nutrición mineral - particularmente N

+

-

Efecto del nivel de N e Intensidad de Pastoreo

sobre el número de macollas de P.notatum

(miles/m2)

0

40

80

120

160

200

4681012142.5

3.2

3.9

4.7

5.4

6.1

OF- % PV

Kg N/ha

mac/m2

mac/m2 = 6465,2 + 632,6 OF + 6,7 N + 30,2 OF2 + 0,02 N2 - 0,7 N*OF

R2=0,90 Prob>F=0,004

Boggiano et al, 1998

Factores de la planta que

afectan el macollaje

a) Diferencias entre especies en No de hojas que necesita

desarrollar una plántula antes de iniciar el macollaje .

b)Fenómeno de Dominancia Apical : inhibición de yemas axiláres

por el meristema apical.

Causas:

1) Mecanismos hormonales. Acido indol acético inhibe la

formación o actividad de las citoquininas.

2) Mecanismos Nutricionales: Competencia por nutrientes dentro

de la planta entre meristema apical y yemas axilares.

Inducción Floral

FOTOPERÍODO Y TEMPERATURA:

Especies indiferentes a vernalización:

El punto de crecimiento es inducido genéticamente.

Florecen en cualquier momento una vez que se dé el

fotoperíodo adecuado.

Ej : Lotus corniculatus, alfalfa, gramíneas estivales.

Especies con requerimientos obligatorios de vernalización:

Necesitan ser expuestas a bajas temperaturas para responder al fotoperíodo.

El estimulo de vernalización es percibido directamente por el punto de

crecimiento.

Ej: Festuca, falaris, dactylis , trébol rojo, trébol carretilla.

Otras especies no tienen requerimientos obligatorios de vernalización para la

floración, pero esta se acelera con el frío.

Ej: trébol subterraneo.

Floración:

•Transformación del ápice vegetativo para

reproductivo,

•Alargamiento de los entrenudos

Alargamiento de entrenudos parece ser independiente de

la iniciación floral.

Raigra y Avena alargan entrenudos antes

Festuca casi simultáneo

Falaris: alargamiento de entrenudos posterior

• La pastura adquiere hábito erecto

V R

Pri

mo

rdio

s f

oli

are

s P

rimo

rdio

s flo

rale

s

gramínea Figura 37 Fuente: JC. Millot

PF1

PI1 PF2

NPF1

YA1

NPF2

PI2

PF2

PI1

NPF1

YA2

YA1

PI2

NPF2

NPF3

NPF1

PI1

F

B

NPF2

PI1

NPF1

B

F

Desarrollo del primordio de inflorescencia en

el apice del estolón principal de plantas de

Trifolium repens

Adaptado de Baker & Williams, 1987

Floración:

•Transformación del ápice vegetativo para

reproductivo,

•Alargamiento de los entrenudos

Alargamiento de entrenudos parece ser independiente de

la iniciación floral.

Raigra y Avena alargan entrenudos antes

Festuca casi simultáneo

Falaris: alargamiento de entrenudos posterior

• La pastura adquiere hábito erecto

UBICACIÓN DE LOS MERISTEMAS

APICALES (cm de altura desde el suelo)

1

5

10

29 10 20 2 16 26 7 14 22 3 13 25

mayo junio julio agosto setiembre

Avena 1

Raigrás 2

Festuca 3

Falaris común 4

Falaris Portugal 5

1 2

3

5

4

Carámbula y Elizondo, 1969.

Suelo

Yemas axilares

M.I. Lamina

M.I. Vaina

Altura de Corte

1

Altura de Corte 3

Altura de Corte 2

Ápice reproductivo

Estructura de la macolla despues de

iniciación floral

HABITO DE VIDA Y CICLO PRODUCTIVO

M.Alto

Alto

Medio

Bajo

Veget Encanado Espigazón Floración

Kg /ha

Fibra (celulosa)

Lignína

Proteína

CHO no

estructurales

Pared

celular

Peso

seco de

M.O.

Crecimiento ininterrumpido de una graminea y cambios en

la composición con los estados fenológicos

alto

medio

bajo

Estados fenológicos

veg enca/preboton floración emergencia

Proteina

Hoja

minerales

Fibra&Lignina

Tallos

Cambios en la composición de las Plantas con el

estado fenológico

Crescimento de Pasturas

GD. Pasturas

Departamento de Producción Animal y Pasturas

Curso de Pasturas : EEMAC 2017

nº de plantas nº tallos / planta

Nº tallos / área

RENDIMIENTO

peso del tallo

tasa aparición longevidad estado de

de hojas desarrollo

N° y pesos de hojas

Componentes del Rendimiento

Relación entre características

morfogénicas y estructurales

Factores ambientales

Radiación,Temperatura, Agua, Disponibilidad de nutrientes.

Tasa de aparición

de hojas

Duración de

vida de las

hojas

Tasa de extención

de estolones

Tamaño de

hoja

Número de

hojas por

macolla o

tallo

Densidad de

puntos de

crecimento

Índice de área

foliar

Manejo

Calidad

de la luz

Características

Estructurales

Caracteristicas

Morfogénicas

Chapman & Lemaire, (1993) ; Cruz, (1999)

Evolución de la incidencia de intercepción de la radiación incidente (Ei)

en función del índice de área foliar (IAF) en alfalfa.(Gosse et al, 1984)

IIIIIII

Evolución de la tasa de crecimiento de una pastura

Lolium en función del IAF (Brougham, 1956)

y (14) = 4,1152Ln(x) + 76,84

R2 = 0,89

y(4) = 8,061Ln(x) + 58,16

R2 = 0,90

y(9) = 7,3778Ln(x) + 63,224

R2 = 0,92

50

55

60

65

70

75

80

85

90

0 5 10 15 20 25 30

Rest period

PA

R a

bs (

%

PA

R i

)

OF 14 OF 4 OF 9

Evolución del PAR abs como porcentaje del

PARi según niveles de oferta de forraje.

Boggiano et al., 2011

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

568 1006 1444 1882

kg MS / ha

TC

kg

MS

/ h

a / d

ias

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

kg

MS

/ha

TC MS kg ha-1 d-1

Prod.kg MS/ha

Adapt. de Maraschin et al., 1997

Relación entre la MS residual y la tasa de

crecimiento y la producción de MS por ha

y(14) = -4,4218Ln(x) + 16,686

R2 = 0,90

y(9) = -7,2979Ln(x) + 30,253

R2 = 0,91

y(4) = -8,1652Ln(x) + 36,265

R2 = 0,90

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30

Rest period

PA

R t

ran

sm

itid

o (

% P

AR

i)

OF 14 OF 4 OF 9

Evolución del PAR tr como porcentaje del PARi

según niveles de oferta de forraje.

Boggiano et al., 2011

Int.

luz

%

Días

20

100

2,5

7,5

12,5

2,5

7,5

12,5

Días

MS

/IA

F/d

Eficiencia Foliar Intercepción de luz

MS

kg/h

a

Días

Crecimiento total

Brougham, 1956

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

568 1006 1444 1882

Kg MS/ha

Ef.

PA

Ri/P

rod

.1°

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0,01

0,012

0,014

0,016

0,018

Ef.

PA

Ri/P

rod

2°

Ef. PAR/Prod. 1° Ef. PAR/Prod. 2°

Relación entre la MS residual y la

eficiencia de transformación del PAR

incidente en producción 1° y 2°.

Adapt. de Maraschin et al., 1997

Evolución de la producción primaria y de la

producción cosechable

tie m p o

b iom a

s aa é re a

b io m as a to ta l

b io m as a

c o s e c hab l

b io m as a

s e ne s c e nte

Biomasa

cosechable

Biomasa

Total

Biomasa

Senescente

Nabinger, 1998

W (tMOha-1) 6,5

0

tiempo

máx. TC

Instantanea

w

Cambio del peso acumulado de una pastura con

el tiempo de crecimiento desde un IAF bajo hasta

IAF Techo

Tiempo d

Tasa instantánea

de crecimiento y

T. promedio

(kg MO/ ha/d)

a b

c

(w-w0)/t

dw/dt

Cambios en las tasa instantánea y tasa promedio de

crecimiento una pastura con el tiempo de

crecimiento desde un IAF bajo hasta el IAF Techo

Efectos de la intensidad de defoliación

sobre el crecimiento de una pastura

Lolium multiflorum

Hordeum stenostachys

Stipa neesiana

Paspalum dilatatum

Sporobolus indicus

Relación entre tasa de aparición de hojas y

temperatura

Fuente: Mazzanti, 1997

Filocron ºC:

L.m. 307

P.d. 324

S.s. 580

S.i. 500

Lolium multiflorum

Hordeum stenostachys

Stipa neesiana

Sporobolus indicus

Paspalum dilatatum

Relación entre tasa de elongación foliar y

temperatura

Fuente: Mazzanti, 1997

Respuesta de la tasa de extensión foliar a la Tº

en distintas estaciones

Variaciones en el balance de C

FIN