PAZ Y SALVO ACADÉMICO

4. FACTORES ECOLOGICOS Y FISIOLOGICOS QUE AFECTAN LA PRODUCCION DE FORRAJES

4.1. Factores Ecológicos. El hombre como ser dependiente de las plantas y de los animales para su subsistencia, siempre se ha interesado por la interacción existente entre los seres vivos y el medio ambiente. En el caso de las plantas, su productividad depende de la constitución genética y de las condiciones ambientales en la cual crece. La ecología explica el por qué una planta crece en un sitio determinado, lo mismo que la influencia que sobre ella ejerce cada uno de los factores del complejo que constituye el medio ambiente. En el caso del cultivo de pastos o forrajes es muy importante conocer cómo reaccionan las diferentes especies al ambiente donde se desarrollan.

Estos factores se dividen en Climáticos, bióticos y edáficos. En este aparte estudiaremos los primeros.

4.1.1 Factores Climáticos: Entre estos se encuentran Temperatura, Humedad, Oxigeno, gas carbónico,

Temperatura. Las reacciones bioquímicas que ocurren en la planta y de las cuales depende la producción de materia seca están afectadas como cualquier otra reacción química, por la temperatura del ambiente. La temperatura afecta la actividad enzimática, la fotosíntesis, la respiración y la eficiencia de la utilización de gas carbónico entre otros. Por la cual la temperatura afecta de manera directa el crecimiento y metabolismo de los pastos. La Frutosanas que constituyen los mayores carbohidratos de reserva de los pastos de la zona templadas disminuyen notablemente por exceso de calor cuando las temperaturas son muy altas. La raíz y la parte aérea de la planta a excesos de temperatura pierden sucrosa, aumentan el porcentaje de celulosa, lignina y pentosas y se da mayor porcentaje de Nitrógeno total y soluble. La mayoría de los pastos utilizados como forrajes están adaptados a un margen de 7C a 35 C durante el dia pueden resistir periodos cortos de temperatura extremas los cuales afectan su valor nutritivo. En el Trópico el factor que más afecta la temperatura es la altura sobre el nivel del mar, aunque condiciones locales como vientos, montañas y corrientes de agua pueden influir de manera representativa.

Intensidad lumínica. La energía del espectro solar, se extiende desde la radiación ultravioleta, de longitud de onda corta, pasando por la luz visible hasta los rayos infrarrojos de onda larga. L a intensidad de la luz afecta el crecimiento de las plantas, por lo tanto a mayor intensidad de luz solar mayor fotosíntesis, aunque su respuesta no es lineal. La cantidad de luz es interceptada por la superficie foliar indice significativamente en la eficiencia de la utilización de Luz. Debido a que la superficie foliar es la que intercepta la luz y esta íntimamente ligado a la velocidad de crecimiento, uno de los parámetros en la escogencia de pastos capacidad de recuperación al pastoreo. Un parámetro o medida útil es IAF. Índice de área foliar, definida como el área foliar por unidad de superficie de terreno o número de metros cuadrados de área foliar sobre un metro cuadrado de terreno. Cuando el IAF esta por debajo de cierto nivel no se utiliza toda la luz disponible, practicas de manejo que permitan la máxima intercepción de la luz aumentaran la productividad del forraje. En la producción de pastos la intensidad de la luz es importante por lo cual es importante afinar densidad de siembra, altura de corte o pastoreo, mezclas gramíneas leguminosas que permiten captar luz es diferentes estratos, y estado vegetativo de la planta. Así como la duración de la luz diurna o fotoperíodo.

Humedad. El agua es uno de los factores ecológicos de mayor importancia en la producción agrícola. La cantidad y su distribución determina la adaptabilidad de una especie por lo cual la precipitación es una particularidad del medio. Las especies varían notablemente en su tolerancia a la sequía y su eficiencia en la utilización del agua, la capacidad del sistema radical esta relacionado con la profundidad y la extensión. Ejemplo las leguminosas presentan un sistema radical mas profundo que las gramíneas. La eficiencia de la utilización de la luz esta directamente relacionada con la humedad disponible, Cuando el aire se seca alrededor de la superficie de las hojas los estomas se secas y la luz no se aprovecha. Los suelos de texturas finas (arcillas) tienen mayor capacidad de almacenamiento de agua pero también mayor retención que los de textura gruesa como los arenosos.

Los principales factores que determinan las necesidades de agua de la planta son: La Precipitación, Evapotranspiración, y el agua almacenada en el suelo y disponible para la planta.

El contenido de agua en las plantas forrajeras esta alrededor del 80 al 90 % El agua que pasa a través de la planta durante su crecimiento y es una cantidad considerable si se compara con la utilizada es sus procesos metabólicos. La evaporación involucra los fenómenos de evaporación y transpiración de manera conjunta. Este es un fenómeno físico por medio del cual el agua pasa a la atmósfera en estado de vapor. L evaporación está afectada por la presión de vapor, que a su turno está determinada por la temperatura, la velocidad del viento, la presión atmosférica, el grado de salinidad del agua y el contenido de agua del suelo. La transpiración es el proceso de emisión de agua en forma de vapor a través de los estomas. No sobra recalcar que el agua es necesaria para mantener la turgencia de los tejidos de las plantas, además de ser medio para las reacciones bioquímicas que ocurren en las plantas, absorción de nutrientes y tras locación de sustancias orgánicas e inorgánicas dentro de las plantas. En los forrajes el crecimiento y desarrollo es directamente proporcional a la cantidad de agua disponible que se encuentra en el suelo.

Anhídrido Carbónico CO₂. Es un factor ecológico importante interviene en la fotosíntesis. La eficiencia en su utilización por parte de las plantas aumenta al incrementar la luz hasta cierto limite, Generalmente un aumento de CO₂ aumenta la fotosíntesis, Sin embargo bajo experimentación plantas sometidas a intensidades grandes de CO₂ presentan serios problemas.

Factores ambientales sobre plantas forrajeras. El crecimiento de las plantas forrajeras gramíneas o leguminosas, esta influenciado por condiciones ambientales, el clima es de marcada influencia sobre la productividad de los forrajes en una zona, y la respuesta fisiológica de la planta depende de la especie y su manejo. La especies de la zona templada parecen que tienen una temperatura optima alrededor de los 20 grados centígrados, mientras las especies tropicales, se encuentran entre los 30 y 35 grados centígrados y su producción por debajo de los 15 grados C es restringida.

Altas temperaturas: A altas temperaturas los forrajes presentan descenso en los contenidos de fructosanas, una disminución de contenido de sucrosa y un aumento en los porcentajes de nitrógeno, además una mayor proporción de nitrógeno en forma soluble. Temperaturas bajas: Formación de cristales de hielo heladas, muerte celular en descensos muy fuerte, Cuando baja la temperatura baja la fotosisntesis y la respiración en la planta.

Luz: Depende de la intensidad, calidad y duración. Dependen de la especie de forraje y su origen tropical o templado, distinguiéndose las plantas C3 y C4, La duración o fotoperíodo esta relacionada con la eficiencia en la producción de semillas.

Humedad. La expansión de las células depende de un mínimo de turgencia celular y de la enlogación de tallos y hojas se detiene rápidamente si hay déficit de agua. Un exceso de agua en el suelo desplaza el aire de los poros no capilares e induce una deficiencia de O₂ que causa la muerte de raíces e induce machitez y amarillamiento de la planta.

La resistencia a la sequia de algunas especies se puede dividir en mecanismos de defensa que son aquellas adaptaciones anatómicas o morfológicas que permiten conservar el agua, como estomas modificados, cutícula mas gruesa, etc. O aquellas que aumentan la capacidad de absorción de agua por la raíz a si mismo la tolerancia induce a plantas con mayor capacidad de síntesis de proteínas.

4.1.2. Efectos de los factores ambientales en los carbohidratos de reserva.

Las plantas que crecen bajo condiciones de luz intensa presentan contenidos más altos de carbohidratos no estructurales CNE que las crecen a la sombra. La calidad de la luz tiene alguna influencia en la cantidad de CNE y esta es mayor cuando la planta crece bajo un espectro lumínico completo (luz) La cantidad de CNE aumenta cuando la longitud del día aumenta. La temperatura medianamente bajas están asociadas con mayor acumulación de CNE y aumentan en noches frías. La sequía aumenta la concentración de Carbohidratos en los tejidos vegetales caracterizado por la disminución del trasporte de productos de fotosíntesis y una mayor reducción en la utilización que en la acumulación de carbohidratos.

4.1.3. Formaciones Ecológicas en Colombia para el Cultivo de pastos.

Uno de los sistemas de clasificación de la vegetación es el de Holdridge que distingue formaciones climáticas solamente dejando los efectos de las condiciones edáficas para divisiones subordinadas. En el sistema de Holdrige una formación es un grupo de asociaciones vegetales dentro del clima. Desde el punto de vista de Colombia la ganadería y la producción de pastos se encuentran en las siguientes formaciones.

a. Bosque seco Tropical (bs-T). Tiene una extensión aproximada de 200.000 Km2 y presenta las siguientes características, temperatura superior a 24 grados Centígrados promedio de lluvia entre 1.000 y 2.0000 Mm. altura de 0 y 1.100 m.s.n.m. Con suelos apropiados para la ganadería, Costa Atlántica, Valle del Cauca, Alto Magdalena, Ganadería intensiva para la producción de carne y leche como actividad rentable.

b. Bosque Humedo Tropical (bh-T). Ocupa una área de 310.000Km² tiene una temperatura superior a 24 grados Centígrados un promedio de lluvia entre 1.000 y 2.000 mm y se encuentra entre 0 y 1000 m.s.n.m. las principales áreas que pertenecen a esta formación son valle Medio Magdalena, Urabá, Zulia Tumaco y gran parte de los llanos orientales y la Amazonia. En esta formación se encuentra todo tipo de explotación ganadera y una gran cantidad de especies de pastos que se adaptan bien a ella, en general es menos fértil que el bosque seco tropical y los rendimientos menores.

c. Bosque Húmedo subtropical. (bs-ST) Estas formaciones ocupan unos 100.000 Km2 y se encuentran en la llamada zona cafetera su temperatura oscila entre 18 – 24 grados centígrados altura entre 1.000 y 2.000 m.s.n.m. y lluvia promedia de 1.000 a 2.000 mm para el bh-ST y de 2.000 a 4.000 para el bmh –ST. En esta zona densamente poblada predomina la ganadería familiar, de doble propósito y algunas explotaciones pequeñas de leche. La explotaciones extensivas son de bajo rendimiento los terrenos son altamente quebrados,

Bosque seco montano Bajo (bs-MB). Ocupa en el país una área pequeña 21.000 Km2 localizados en zonas con alta población. Sabana de Bogota, Altiplanos de Nariño, Cundinamarca y una parte de Boyacá, algunas áreas de Caldas, Tolima y Valle. Tienen temperaturas entre 12 y 19 grados Centígrados y una altura de 2,000 a 3.000 m.s.n.m. y lluvias entre 500 a 1.000 mm. Por la adaptación de leguminosas, tipo tréboles, alfalfas y festucas, raigras y ochoro, en estas áreas las explotaciones intensivas de leche y razas de alta productividad se han acentuado.

En general, pastos y ganadería se encuentran en casi todas las formaciones ecológicas de Colombia. En muchos casos en sitios donde no tienen la aptitud para esta explotación. Es necesario desarrollar tecnologías de manejo en las zonas con vocación ganadera que permitan incrementar la productividad del sector y satisfacer la creciente demanda de carne y leche, pero al mismo tiempo se debe restringir el acceso de sta explotación a sitios de ecosistemas estratégicos resguardos ambientales y zonas no aptas donde esta practica causa deterioro y degradación del suelo.

4.2. Factores Fisiológicos.

La apariencia externa o morfológica de las plantas forrajeras determina el tipo de utilización que de ellas puede hacerse. Las plantas altas de crecimiento erecto, se utilizan primordialmente para corte, heno o ensilaje, mientras que las de crecimiento postrado se prefieren para pastoreos el tipo de manejo que se de al forraje depende de 4 características fisiológicas principales.

Carbohidratos no estructurales

Área Foliar

Interacción entre los carbohidratos no estructurales con las áreas foliares

Origen de crecimiento del forraje.

4.2.1 Carbohidratos No estructurales. (CNE). Los carbohidratos de las plantas se dividen en dos grupos, estructurales que son los que forman parte de la pared celular y carbohidratos no estructurales CNE. Los CNE se almacenan en las raíces, rizomas estolones y coronas, y son los que proporcionan energía y nutrimentos para el rebrote de las especies forrajeras, ayudan a sobrevivir a la especie en condiciones de estrés o sequía. La concentración de CNE en la parte basal de la planta fluctúa debido a las relaciones dinámicas entre la respiración y la fotosíntesis; cuando la respiración es mayor a la fotosíntesis se presenta una reducción en el contenido neto de carbohidratos. Las plantas forrajeras se pueden dividir en dos grupos de acuerdo con el tipo de CNE que acumulan, los pastos tropicales y subtropicales y las leguminosas que acumulan principalmente almidón, los pastos de las zonas templadas almacena principalmente frutosanas, Los pastos de corte, crecimiento erecto dependen para su recuperación de las reservas para su rebrote (CNE). Las plantas que crecen bajo contenidos de luz intensa presentan contenidos más altos de CNE que los que crecen a la sombra. La cantidad de CNE aumenta cuando la duración del día aumenta.

4.2.2. Área Foliar. Si todos los factores son favorables para el crecimiento, el área foliar aumenta rápidamente, Pero grandes cantidades de hojas (área foliar ) no elevan la producción debido a que unas con otras se hacen sombra y las hojas bajeras y viejas se tornan ineficientes. El manejo del área foliar plantea hojas que permitan la intercepción de luz por lo tanto sean fotosintética mente activas con máxima producción y calidad para lograr un rápido crecimiento.

4.2.3. Interacción entre área Foliar y CNE. El nuevo crecimiento de los pastos después de un corte o pastoreo depende de la remoción de los órganos de acumulación de CNE, los pastos de crecimiento rápido como el raigrás, ochoro y festuca acumulan carbohidratos en la parte basal del tallo, de los 7 a los 10 cm del cuello hacia arriba. En las leguminosas y pastos de crecimiento rastrero las reservas se acumulan en los estolones, coronas y órganos subterráneos de difícil remoción, por lo tanto, estas especies son menos afectadas por las épocas de sequía y el sobre pastoreo. La velocidad del rebrote de los pastos depende entonces de la combinación de área foliar y CNE.

Cuando se pastorea muy bajo en plantas como orchoro y raigras de produce un rebrote muy lento debido a que los animales remueven la mayor parte de las hojas y una proporción altas de bases de los tallos donde se acumulan los CNE. En las plantas que acumulan las reservas en los estolones y rizomas se puede hacer un pastoreo más bajo sin afectar la velocidad del rebrote.

Origen del nuevo crecimiento y desarrollo del Tallos. La clase y posición de los nuevos tallos que se desarrollan a partir de la base de la planta están influenciadas por el manejo. Los pastos de la zona templada únicamente producen tallos florales una vez al año. Por el contrario, los pastos tropicales y semitropicales producen una mayor cantidad de tallos florales. Por esta razón los pastos tropicales producen una mayor cantidad de tallos florales. Por esta razón los pastos tropicales declinan rápidamente en calidad cuando inician la fase reproductiva, puesto que los abundantes tallos florales que emiten son de escaso valor productivo.

En los pastos de la zona templada aproximadamente la mitad de los tallos que se desarrollan son florales y la mitad son tallos vegetativos. Cuando se corta o pastorea un tallo floral éste muere, pero cuando se corta o pastorea un tallo vegetativo, continúa produciendo hojas y por lo tanto aumentando la producción de forraje.

La mezcla de gramíneas y leguminosas en clima frió, ejemplo raigras y trébol se puede mantener la proporción entre los distintos componentes de las mezclas mediante una altura de pastoreo apropiada. Cuando se pastorea bajo se favorece la leguminosa que almacena sus reservas en los estolones y rizomas, en cambio cuando se pastorea alto se favorece la gramínea que rebrota rápidamente debido al área foliar remanente y a que acumula sus reservas en la base de los tallos. El manejo de la pradera para mantener una buena cantidad de forraje puede minimizar los efectos ambientales adversos; por ejemplo, el sobrepastoreo causa efectos adversos indirectos como la erosión y la compactación entre otros. En resumen las especies forrajeras se deben manejar de acuerdo con su morfología cuando se cultivan solas o en mezclas y cuando se pretende mantener una producción uniforme y una alta calidad del forraje.

Algunas plantas forrajeras se pueden pastorear en forma continua y se obtienen pocas ventajas cuando se manejan en rotación otras especies persisten y dan mejores cosechan cuando se cortan o se pastorean en forma rotacional. El estado de desarrollo y la altura de la planta antes de su utilización así como los residuos que se dejan en la pradera influencian tanto el rendimiento como las proporciones de gramíneas y leguminosas en mezcla. En general la desfoliación disminuye la cantidad de materia seca (m.s) producida por la planta. Esto es particularmente cierto para especies de zonas templadas pero en pastos tropicales es frecuente encontrar, la situación contraria en la cual la producción de m.s. es mayor cuando se corta o pastorea a intervalos adecuados.

Si el corte o pastoreo es severo y muy frecuente puede encontrarse que la planta no pastoreada produce más que la pastoreada, porque no hay tiempo de recuperación.

El porcentaje de proteína decrece al aumentar la edad del pasto. El corte generalmente tiene como consecuencia un aumento del porcentaje de proteína del forraje debido a la remoción del forraje maduro y su reemplazo por tejidos jóvenes. Si se cosecha demasiado tierno el contenido de nitrógeno será alto, y el rendimiento en materia seca muy bajo y viceversa.

La defoliación también afecta la digestibilidad de la materia seca y parece que mientras más frecuentes sean los cortes más alta es la digestibilidad. Plantas tiernas presentan mayor digestibilidad y consumo, pero menor producción de materia seca.

Mecanismos de supervivencia. Los pastos presentas una serie de mecanismos que les permite sobrevivir bajo condiciones adversas. Algunos de estos mecanismos son:

- Floración y formación de semillas. Los pastos pasan del estado vegetativo al reproductivo periódicamente, por lo regular una vez al año, como repuesta a condiciones de fotoperiodo, humedad y temperatura. En algunos casos se induce la floración por condiciones adversas como sequía, exceso de humedad o de temperatura. Cuando la planta pasa del estado vegetativo al reproductivo, se disminuye la calidad del forraje, pues se presenta una movilización de nutrientes del follaje hacia la inflorescencia, acompañada de una rápida lignificación de los tallos florales.

- Las semillas de muchas especies forrajeras entran en un sueño profundo conocido como dormancia o latencia, que consiste en que la semilla recién cosechada no germina necesita un estado de reposo, o entra en latencia cuando no tiene las condiciones para su superviven. Este periodo en pastos pueden durar de 3 a 6 meses.

En las leguminosas existe un tipo especial de latencia llamada semilla dura, que consiste en la presencia de una cubierta gruesa e impermeable, la cual proteje la semilla y solo cuando existe suficiente humedad se rompe.

- La morfología de la planta puede cambiar con el corte o pastoreo, ya que al mover los puntos de corte o crecimiento, algunas especies que tienen encima en la superficie del suelo suprimen la dominancia apical e induce a mayor formación de macollas y tallos secundarios.

TRASNCRIBIÓ Y ADAPTÓ: PROFESOR CABARCAS ANTEQUERA


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