O documento discute a ecofisiologia de plantas forrageiras. Aborda os conceitos de ecologia, fisiologia vegetal e ecofisiologia, além de caracterizar as famílias de gramíneas e leguminosas. Explora a morfologia, anatomia, fotossíntese e fatores que influenciam o crescimento de plantas forrageiras.

1. ECOFISIOLOGIA DE
PLANTAS FORRAGEIRAS
Marília Gomes

2. Ecologia
Do grego Oikos que
significa “casa” e
Logos que significa
“estudo”
Estudo da casa, ou
seja, do ambiente e
das interações dos
organismos no meio
físico

3. Fisiologia vegetal
■ Estudo dos fenômenos vitais das plantas
■ Metabolismo de carbono
■ Referindo-se ao metabolismo vegetal:
• Desenvolvimento
• Movimento
• Reprodução
• Genética

4. Ecofisiologia
■ Fisiologia ambiental – resposta morfofisiológica
■ Estudo de como os organismos funcionam e respondem a
mudanças em seus ambientes naturais
■ Integra a fisiologia e os aspectos evolutivos ao
comportamento, a morfologia e ao meio ambiente

5. Família das gramíneas
■ Poaceae
• +- 668 gêneros:
Panicum,Cynodon, Brachiaria...
• +- 12000 espécies:
Panicum maximum, Cynodon dactylon,
Brachiaria decumbens...

6. Família das leguminosas
■ Fabaceae
• 3 subfamílias:
Caesalpioideae (pau-brasil, sibipiruna,
tamarindo), Mimosoideae (acácia, angico,
ingá, dormideira) e Faboideae (soja, alfafa,
feijão, amendoim, calopogônio, estilosante)
• +-750 gêneros e +-18000 espécies

7. Gramíneas e leguminosas
■ Cosmopolitas
■ Fixam nitrogênio
■ Mitigam o efeito estufa
■ Possuem alto valor nutritivo

8. MORFOANATOMIA
VEGETAL

9. DICOTILEDÔNEAS
X
MONOCOTILEDÔNEA
S

10. C3
X
C4

11. ■ C3:
• Células epidérmicas com paredes superpostas lisas
• Junção fraca (espaços com ar)
• Espaço intercelular representa entre 10% e 35% do mesófilo
• Feixe vascular sem cloroplasto
• Melhora ação de microrganismos
• Melhor consumo e digestibilidade
• Maior quantidade de proteína bruta
• Favorecidas pela combinação da baixa temperatura e sombra

12. ■ C4:
• Contorno sinuoso
• Junção forte (se espaço com ar)
• Espaço intercelular - entre 3% a 12% do mesófilo
• Feixe vascular com cloroplasto
• Pior ação dos microrganismos
• Maior eficiência fotossintética e na utilização de N
• Maior quantidade de matéria seca
• Pior qualidade
• Maior adaptação a altas temperaturas, seca e luminosidade

13. C3
C4

14. ■ Importância agropecuária:
• Herbivoria
• Colheita
■ Mecanismos de defesa:
• Atração
• Resistência
• Inibição
Polinizadores
Intoxicações
Acúleos

15. Fatores que interferem no crescimento
■ Temperatura
■ Umidade relativa do ar
■ Precipitação volumétrica
■ Velocidade e direção do vento
■ Fotoperíodo
■ pH
■ Solo

16. Sistema radicular
■ Total de raízes da planta
■ Fixam a planta ao solo
■ Acumulam substâncias de reservas
■ Retiram nutrientes e água

17. ■ Constituição das raízes:
• Colo: transição caule - raiz
• Ramificação: raízes secundárias
• Pilífera: absorção
• Crescimento: alongamento
• Terminal com coifa: proteção
Zona de ramificação
Zona pilífera
Zona de crescimento
Zona terminal
Colo
Coifa
Raízes

18. ■ Raízes de gramíneas possuem dois
sistemas diferentes:
• Raízes seminais ou embrionárias
• Raízes adventícias ou caulinares ou
permanentes

19. ■ Situações:
• Aquáticas
• Aéreas
• Subterrâneas
• Outras: pneumatófora, sugadora...

20. ■ Inserções:
• Colo da raiz (terminal)
• Acima do colo (laterais)
 Primárias
 Secundárias
 terciárias
■ Durações:
• Anuais
• Bianuais
• Perenes

21. Caules
■ Eixo de sustentação
■ Dá as folhas conformação ideal
■ Comunica raízes e folhas
■ Conduz seivas
■ Acumula reservas
■ Assimila clorofila
FLOEM
A
XILEMA
PARÊNQUIMA
EPIDERME

22. ■ Colmo: caule com nós (folha correspondente) e
entrenós (ocos ou cheios) formando gomos
■ A forma de crescimento do colmo determina o hábito
de crescimento da planta
■ Apresenta:
• Uma zona meristemática apical (gema apical)
• Zonas meristemáticas secundarias (gemas laterais)

23. NÓ
ENTRENÓS

24. ■ Caules alongados que desenvolvem paralelo ao solo
• Rizoma: Brachiaria brizantha
• Estolão: Cynodon spp.

25. ■ Caules aéreos
• Cespitoso ereto: Penisetum, Panicum, Milho, Sorgo
• Prostrado/decumbente: Brachiaria decumbens

26. Folhas
■ Realiza trocas gasosas e fotossíntese
■ Transpira (perde H2O na forma de vapor)
■ Realiza gutação (perde H2O na forma liquida)
■ Reproduz assexuadamente em alguns casos

27. GRAMÍNEAS LEGUMINOSAS

29. ■ Perfilho localiza-se entre nós
■ Se tiver lígula a folha já expandiu
■ Da gema pode surgir um novo perfilho
■ Folha com 50% de senescência já é
considerada morta
■ Filocromo: Intervalo de dias entre o
aparecimento de duas folhas

32. ■ Eficiência fotossintética depende:
• Da idade
• Do grupo anatômico
• Hábito de crescimento
• Do ângulo de inserção
• Da disposição das folhas na planta

33. ■ Índice de área foliar:
• Área ocupada por folhas em relação a área de solo ocupada
pela planta
• Maior para as gramíneas - maior eficiência no
aproveitamento da luz solar em relação as leguminosas

34. ■ Estratégias de defesa:
• Diminuição do tamanho
• Cutículas espessas
• Suculência
• Espinhos
• Pelos

35. Flores e inflorescência
■ Inicia a fase reprodutiva
■ Sobre o último entrenó

37. Frutos
■ Armazenamento de nutrientes
■ Proteção das sementes
■ Auxílio na disseminação
■ Tipos de frutos secos:
• Deiscentes: legume/cápsula
• Indeiscentes: grão/aquênio

39. Sementes
■ Armazenam o embrião
• Formado por radícula, caulículo e cotilédone
■ Baixo teor de água e baixo metabolismo (dormência)

41. “Sistema circulatório”
■ Tecidos de condução:
• Xilema ou lenho: transporta água e minerais das raízes às partes
aéreas (seiva bruta)
• Floema ou líber: transporta nutrientes fabricados nas folhas a
outras partes da planta(seiva elaborada)

42. Comparação de
feixes vasculares
na raiz, caule e
folha

43. ECOFISIOLOGIA
VEGETAL

44. ■ Morfogênese: dinâmica de geração e expansão de partes da
planta no espaço e no tempo
■ Crescimento: aumento físico irreversível da planta, em um
determinado intervalo de tempo. Aumento da massa
■ Desenvolvimento: alteração da estrutura e forma da planta.
Da germinação a senescência
Como acontece...

45. ■ Objetivo da morfogênese:
• Reconhecer estratégias de manejo – condições edafoclimáticas
• Recomendar a utilização eficiente das pastagens
• Caracterizar as estruturas dos pastos
• Relacionar o pasto ao comportamento ingestivo dos animais

46. ■ Características morfogênicas:
• Genótipo da planta
• Ambiente
■ Definem:
• Taxa de alongamento
• Taxa de perfilhamento
• Taxa de alongamento de colmo
• Tempo de vida da folha
• Características estruturais
FENÓTIPO

47. Como acontece...
■ EM MEIO PROPÍCIO
• A semente germina
• Crescem as raízes, o caule e as folhas
• Período de inflorescência
• Produção de frutos (contendo sementes)

48. GERMINAÇÃO
EPÍGEA HIPÓGEA
Cotilédone acima da
superfície do solo
Cotilédone abaixo da
superfície do solo

49. ■ O desenvolvimento da planta inicia após a germinação
■ Fornecimento de água:
• Osmose
• Embebição

50. ■ Absorção da água na planta ocorre pelo gradiente de
potencial hídrico
• >>>>  <<<<
• Via simplasta: intracelular
• Via apoplasta: extracelular

51. ■ O nutriente acompanha o movimento da água através
• Do fluxo de massa
• Da solução do solo
• Interceptação

52. TEMPO
ÁGUA
ABSORVIDA
Fase I: Embebição, processo físico por diferença de potencial
hídrico entre a semente e o meio
Fase II: Transporte das substâncias quebradas na fase I, do
tecido de reserva para o tecido meristemático
Fase III: Substâncias transportadas na fase II se reorganizam para
formar a parece celular e o embrião começa a desenvolver
OBS: Caso a embebição ocorra abruptamente, a semente pode
perder nutrientes, retardando a germinação / morte

53. O embrião sai do estado de
dormência e passa a produzir o
hormânio giberelina
Giberelina ativa as enzimas
presentes no tecido aleurona, rico
em proteína
Enzimas quebram o amido e o
transformam em glicose, que nutrirá
o embrião

54. ■ Fotoblásticas:
• Positivas
• Negativas

56. ■ Carbono:
• Principal constituinte de macromoléculas orgânicas
• Essencial e corresponde a 45% da matéria seca vegetal
• Processos importantes:
 Fotossíntese: fixação de carbono
 Fotorrespiração: utilização de carbono

57. ■ Fotossíntese: uso da energia luminosa para oxidar a H2O e
reduzir o CO2, formando compostos orgânicos
■ Realizada em três processos interdependentes:
• Difusivo
• Fotoquímico
• Bioquímico

58. ■ Processo difuso:
• Transporta CO2 do ar até os centros de carboxilação no
cloroplasto
• Resistências: ar, cutícula, espaço intercelular, mesófilo

59. ■ Processo fotoquímico:
• Ocorre nos tilacóides
• A luz é formada por fótons e é absorvida pela clorofila
• A clorofila excita e produz energia no centro de reação

60. ■ Processo bioquímico:
• Fixa e reduz o CO2 a carboidratos
• Rotas:
 C3 (fotossíntese no mesófilo)
 C4 (fotossíntese no mesófilo e
depois nas bainhas vasculares)
 Metabolismo das crassuláceas

61. ■ Fatores que interferem na
fotossíntese:
• Idade da folha
 Jovens: alta taxa respiratória
 Senis: degradação dos tecidos
• Arquitetura foliar
• Água /Temperatura
• Teor de CO2 / Clorofila
• Fotoperíodo
• Interceptação luminosa
• Nutrientes / Adubação

62. ■ Fotorrespiração: ocorre nas C3
■ Fechamento estomático – evitar perda de água
■ Reduz a fotossíntese
■ Consome CO2 restante nas folhas
■ Produz O2 – acumula nos cloroplastos
■ Não produz energia

63. ■ Respiração: eliminação da água na forma de vapor
■ Ocorre nas folhas
• 99% estômatos
• 1% cutículas

64. ■ Estratégias de crescimento:
• Alongamento de folha, diminuição do perfilhamento
• Desenvolvimento de novas folhas e perfilhos
• Em função da interceptação luminosa
 Área foliar
 Índice de área foliar

65. ■ Interceptação luminosa em 95%
• Maior número de perfilhos
• Maior digestibilidade
• Maior eficiência de pastejo
• Mais ciclos de pastejo

66. DESFOLHA
Colheita alta:
Baixo índice de área foliar
Baixa produção de pasto

67. ■ Ciclo fenológico:
• Curto: rápida captura de nutrientes, alta produção e rápida
perda de qualidade
• Longo: lenta captura de nutrientes e de perda de qualidade,
maior flexibilidade de manejo

73. ■ Temperaturas altas causam esterilidade
■ Desnaturam proteínas e desestabilizam as membranas
■ Temperaturas baixas provocam perda de fluidez e alteração da
permeabilidade
■ Impedem a fertilização e deixam mal formadas as sementes
■ Cristais de gelo (geadas) danificam membranas celulares

74. ■ Elevadas concentrações de solutos e íons pesados podem ser
tóxicos às plantas
■ Ambientes pobres em nutrientes alteram a relação porções
aéreas/raízes
■ Baixa radiação solar pode reduzir o peso do grão

75. ■ Alta umidade no solo diminui o O2 disponível para as raízes
■ Em alta umidade a evapotranspiração é menor e diminui o
crescimento da planta
■ Ventos leves renovam o ar aumentando o C02
■ Ventos forte podem causar perdas de grãos

76. OBRIGADA