09/11/2015 Opções forrageiras e manejo de pastagens em áreas de baixada Respostas do solo ao alagamento Espaços de ar nos poros são preenchidos com água Concentração de oxigênio é diminuída (microrganismos e raízes) Concentrações de gás carbônico, etileno e metano aumentam Moacyr Bernardino Dias‐Filho Formação de compostos tóxicos (Fe e Mn solúveis, etanol, lactato, etc.) Embrapa Amazônia Oriental www.diasfilho.com.br Deficiência de N (queda na decomposição da matéria orgânica, denitrificação e lixiviação) © Moacyr B. Dias-Filho Respostas da planta ao alagamento Impactos do alagamento na planta “APAGÃO” (crise energética) Determinadas pelo momento, duração e intensidade do estresse e pelo tipo de planta Impacto sentido diretamente pelas raízes e indiretamente pela parte aérea © Moacyr B. Dias-Filho Sob hipoxia - Geração de energia (ATP) nas mitocôndrias (fosforilação oxidativa) é parcialmente afetada Sob anoxia - Fosforilação oxidativa da mitocôndria é cessada. Geração de energia por glicólise e fermentação (10 a 15 x menos eficiente) © Moacyr B. Dias-Filho 1 09/11/2015 Impactos do alagamento na planta Impactos do alagamento na planta CRISE DO AÇÚCAR INTOXICAÇÃO Reservas de carboidratos solúveis não são repostas. Mobilização de amido prejudicada sob anoxia Mn2+, Fe2+ e S2- acumulam a níveis tóxicos nas raízes Exaustão das reservas de carboidratos, levando à morte de células e tecidos Ácidos orgânicos (butírico, propiônico etc.) acumulam no solo e danificam as raízes © Moacyr B. Dias-Filho Impactos do alagamento na planta © Moacyr B. Dias-Filho Impactos do alagamento na planta SEDE INSALUBRIDADE Decréscimo na condutividade hidráulica das raízes Melhor condição epidemiológica para diversos patógenos Diminuição do sistema radicular Mecanismos metabólicos de defesa são alterados © Moacyr B. Dias-Filho © Moacyr B. Dias-Filho 2 09/11/2015 Consequências do alagamento Clorose Interação pastejo x alagamento O estresse do excesso de água no solo equivale ao de uma desfolha e pisoteio intensivos Murchamento Reduz a fixação de carbono, o desenvolvimento das raízes e força o uso de reservas para manter o crescimento Queda na taxa fotossintética Queda na concentração de nutrientes nas folhas Diversos mecanismos compensatórios à desfolha conflitam com as respostas ao alagamento Diminuição do crescimento Doenças © Moacyr B. Dias-Filho Tolerância a alagamento e encharcamento © Moacyr B. Dias-Filho Mecanismos adaptativos associados à tolerância em gramíneas Baseada em respostas fisiológicas e morfo-anatômicas a anoxia (estratégias adaptativas) A captura e transporte de O2 para tecidos submersos é o mecanismo básico da tolerância Aerênquimas Uso eficiente da energia disponível em processos essenciais Raízes adventícias Controle do transporte de íons tóxicos Sistema eficiente de defesa oxidativa (alagamento cíclico ou de curta duração). Defesa contra espécies reativas de oxigênio (peróxido de hidrogênio) © Moacyr B. Dias-Filho Capacidade de alongar rapidamente colmos (submersão) © Moacyr B. Dias-Filho 3 09/11/2015 Aerênquima Raízes adventícias Ocorre em raízes, colmos e folhas Baixa Aumentam o acesso ao oxigênio, nutrientes e água Transporta O2 para os ápices radiculares e rizosfera Capacidade de formar raízes adventícias varia com o genótipo Remove gases das raízes e do solo (CO2, etileno e metano) Alta Média © Moacyr B. Dias‐Filho © Moacyr B. Dias‐Filho Percentual de redução devido ao alagamento Tolerância interespecífica B. brizantha Marandu B. decumbens Fotossíntese 89 52 0 Condutância 60 31 21 Clorofila total 12 0 0 TCR 51 52 19 Raízes 72 53 53 N folha 30 0 2 K folha 23 22 12 B. humidicola Fonte: Dias‐Filho, M.B. © Moacyr B. Dias‐Filho 4 09/11/2015 B. humidicola Comum B. humidicola Comum B. brizantha Marandu B. brizantha Marandu Fonte: Dias‐Filho, M.B. Controle © Moacyr B. Dias‐Filho Alagado © Moacyr B. Dias‐Filho Controle B. humidicola Comum B. dictyoneura Llanero Controle Alagado Alagado B. brizantha Marandu Controle Alagado Tolerância intraespecífica © Moacyr B. Dias‐Filho © Moacyr B. Dias‐Filho 5 09/11/2015 Fonte: Dias‐Filho, M.B. Fonte: Dias‐Filho, M.B. © Moacyr B. Dias‐Filho © Moacyr B. Dias‐Filho Raízes em Brachiaria humidicola Opções forrageiras Espécies mais comuns (disponíveis comercialmente, ou mais plantadas e estudadas): Tupi Quicuio da Amazônia (Brachiaria humidicola) Tannergrass (B. arrecta) – intoxicação (?), percevejo Comum Redução média 29% Capim-angola, bengo (B. mutica) - não tolera déficit hídrico Capim-tangola (B. arrecta x B. mutica) - intoxicação (?), percevejo Controle Alagado Grama-estrela (Cynodon nlemfuensis) – não tolera alagamento Redução média 29,1% permanente Capim-mimoso-de-talo (Hemarthria altissima) - não tolera Controle Alagado © Moacyr B. Dias‐Filho déficit hídrico © Moacyr B. Dias-Filho 6 09/11/2015 Amendoim forrageiro Percevejo-das-gramíneas Arachis sp. (A. pintoi) Blissus sp. (B. antillus) Praga dos capins tannergrass, tangola e angola Adulto Tamanho Hábito Ninfa Alta tolerância ao excesso de água no solo © Moacyr B. Dias-Filho © Moacyr B. Dias-Filho Axonopus purpusii (capim-mimoso) Opções forrageiras Importante recurso forrageiro no Pantanal Propagação principalmente por sementes Não tolera alagamento prolongado Espécies menos comuns (restritas a algumas regiões, mas com bom potencial forrageiro) © Moacyr B. Dias-Filho © Moacyr B. Dias-Filho 7 09/11/2015 Echinochloa polystachya Echinochloa polystachya (canarana verdadeira) (canarana verdadeira) Alta produção de biomassa Propagação vegetativa Sobrevive inundação profunda (>60cm) Não tolera períodos longos de seca Fotos: T. Jablonsky - 1953 © Moacyr B. Dias-Filho Hymenachne amplexicaulis (capim-rabo-de-rato, capim-de-capivara) Alto valor nutritivo e agressividade Propagação vegetativa e por sementes Sobrevive inundação profunda (>60cm) Não tolera inundação permanente © Moacyr B. Dias-Filho Leersia hexandra (andrequicé, capim-pomonga, arrozinho) Valor nutritivo satisfatório Propagação vegetativa e por sementes Sobrevive bem a períodos de seca © Moacyr B. Dias-Filho 8 09/11/2015 Panicum laxum (capim-taboquinha, grama-do-carandazal) Importante na dieta de bovinos no Pantanal Tolera períodos relativamente longos submersa Produção abundante de sementes Considerações finais Existem poucas opções forrageiras, disponíveis comercialmente, com potencial de uso em áreas sujeitas a excesso hídrico Grande parte dos capins adaptados tem baixa produção de sementes Diversos capins nativos, adaptadas a essas condições, ainda são pouco explorados e estudados Uma solução para a baixa disponibilidade de opções forrageiras para áreas sujeitas a excesso hídrico é a identificação, avaliação e divulgação dessas forrageiras (trabalho conjunto de produtores, pesquisadores e extensionistas) Contato Moacyr Bernardino Dias-Filho Embrapa Amazônia Oriental, Belém, PA [email protected] www.diasfilho.com.br http://twitter.com/MoacyrDiasFilho 9