FOTOSÍNTESIS

IMPORTANCIA DE LA FOTOSINTESIS EN LOS PASTOS Y FORRAJES.

Introducción básica a la fotosíntesis y características de especies forrajeras megatermicas.

Las plantas absorben la luz solar mediante un pigmento denominado clorofila. No sólo las plantas pueden fijar CO2, también lo hacen ciertas bacterias y las algas verdes.

La fotosíntesis está condicionada por factores internos de las plantas y factores externos o ambientales.

Cada uno de los factores ambientales afecta la tasa de fotosíntesis de diferente manera:

El factor de mayor incidencia sobre la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas es la concentración del CO2. Altas concentraciones de este gas aumenta la tasa de fotosíntesis. En cambio, altas concentraciones de O2 inhiben este proceso.

Los altos niveles de luz (energía lumínica) permiten que se exprese la máxima capacidad de fotosíntesis, mientras no haya restricción de agua y nutrientes. Aumentar la penetración de radiación dentro del área de cultivo es una forma de inducir mayores tasas fotosintéticas.

Uno de los factores internos de mayor incidencia en la tasa de fotosíntesis es el contenido de pigmentos, que son las sustancias que absorben la luz necesaria para producir la reacción. Entre ellos, el principal es la clorofila o pigmento verde que da el color a las plantas. También inciden en el proceso la duración del pigmento en las hojas, la apertura de los estomas y la actividad de la enzima denominada Rubisco. La enzima Rubisco cataliza una reacción clave en la fotosíntesis: la asimilación y fijación del CO2 en la vía de síntesis de carbohidratos.

Si la concentración de CO2 es baja, funciona como oxidasa, y en lugar de ayudar a la fijación de CO2 se produce la oxidación de glúcidos hasta CO2 y H2O, y al proceso se le conoce como foto respiración.

En el proceso de foto respiración la planta consume O2. El O2 desplaza al CO2 del sitio activo de la enzima, y esto disminuye la tasa de fijación de CO2 y la eficiencia de la fotosíntesis. La reacción de oxigenación puede resultar en pérdidas del 30-50% del carbono fijado. En condiciones de alta temperatura y sequía, las pérdidas por foto respiración aumentan sustancialmente. A altas temperaturas la solubilidad del CO2 disminuye drásticamente, resultando en una menor disponibilidad del mismo respecto del O2 en el sitio activo de la rubisco.

La fotosíntesis se produce principalmente en las hojas de las plantas, aunque en menor proporción puede producirse en los tallos, especialmente en algunas especies que han sufrido adaptaciones, como los cactus.

Las plantas terrestres se pueden clasificar en tres tipos fotosintéticos o vías:

• C3 (arroz, trigo, papa, cebada, tomate, etc.)

• C4 (maíz, caña de azúcar, sorgo, pasto llorón, etc.)

• CAM (cactus, orquídeas, aloe vera, nopal, piña, etc.)

Las vías C4 y CAM involucran mecanismos especializados, con un costo mayor de energía, para la concentración y transporte del CO2 a los sitios de fijación de la enzima rubisco. La eficiencia fotosintética de estos dos grupos de plantas es superior a la de las plantas C3 bajo las mismas condiciones ya que evolutivamente han desarrollado estrategias para reducir el proceso de foto respiración.

1. Plantas C3: La mayoría de las plantas vasculares, las cianobacterias y las algas verdes están incluidas en este grupo.

Plantas C4: Este grupo de plantas debe su nombre a que el producto inmediato de la fijación del CO2 es un ácido de 4 carbonos. Son plantas adaptadas a climas tropicales y cálidos. En sus hojas los haces vasculares están rodeados de un conjunto de células, llamadas del “haz de la vaina”, y por fuera de ellas se encuentran las células del mesófilo.

Las plantas C4 han desarrollado evolutivamente una estrategia tendiente a minimizar las pérdidas ocasionadas por fotorrespiración. Estas plantas poseen una enzima adicional, la PEP carboxilasa, que es capaz de fijar CO2 sin ser inhibida por la presencia de O2 (como ocurre con la rubisco).  El mecanismo empleado por las plantas C4 (ver imagen) consiste en que la PEP carboxilasa fija el CO2 en las células del mesófilo y forma un compuesto de 4 carbonos. Este compuesto es transportado a las células del haz de la vaina donde libera el CO2, que es fijado definitivamente por la rubisco. En las células del haz de la vaina ocurre el ciclo de Calvin. Es decir que existe una separación espacial entre la fijación primaria de la PEP carboxilasa y la definitiva de la rubisco. 

Plantas CAM:Estas plantas cuentan con adaptaciones para tolerar el estrés hídrico, en su mayoría son plantas suculentas, con hojas carnosas, que habitan desiertos cálidos, con alta radiación solar y escasez de agua. Mantienen cerrados sus estomas durante el día para evitar la pérdida de agua por transpiración y, durante la noche, el CO2 que ingresa por los estomas es fijado por la enzima PEP carboxilasa con formación de acido málico (malato). Este compuesto de 4 carbonos es almacenado en vacuolas. Durante el día, en los cloroplastos, el malato pierde un carbono en forma de  CO2. Este CO2 ingresa al ciclo de Calvin y es fijado por la enzima rubisco. Por lo tanto, el entorno de la rubisco se encuentra enriquecido en CO2 mientras que la enzima PEP carboxilasa fija el CO2 de forma transitoria en un entorno más oxidante. Este mecanismo, al igual que en las plantas C4, tiende a minimizar la fotorrespiración.  En este caso existe una separación temporal entre las actividades de la PEP carboxilasa y la rubisco

(Estrategia fotosintetica plantas CAM)

Fuentes:Taiz, L.; Zeiger, E. Plant physiology. 3rd. ed. Sunderland: Sinauer Associates, cop. 2002

http://www.cienciahoy.org.ar/hoy27/agua2.htm

Manual agropecuario.

fotosintes pastos y forrajes: fotosintes pastos y forrajes: PASTOS Y FORRAJES.

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composicion de los forrajes

    PROTEÍNAS DE LOS FORRAJES

 De un 85 a un 90% aproximadamente del contenido del nitrógeno celular de las plantas forrajeras, es proteína, bruta, sintetizada a partir de los aminoácidos. El nitrógeno de los forrajes procede del nitrógeno del suelo y del nitrógeno del aire (simbiosis).La proteína de los gramíneas no se considera inferior a la proteína de los leguminosas, cuando se analizan químicamente los forrajes, pueden contener de un 3 a un 35%  de proteína bruta.

    CELULOSA BRUTA Y LIGNINA

El proceso de la maduración afecta el valor nutritivo de los forrajes, de un modo mas significativo que cualquier otro factor, la hierva tierna tiene un alto valor nutritivo, durante la maduración se acumulan concentraciones crecientes de fibra lignificada en la armadura estructural de las plantas forrajeras, cuando esto ocurre el valor nutritivo decrece, los forrajes contienen  de 3 a 20% de lignina según el estado de maduración en que se encuentran.

    FACTOR DE CRECIMIENTO

Las plantas forrajeras contienen, vitaminas, hormonas y encimas que son esenciales para las plantas y para los animales, desde el punto de vista  de la nutrición  animal los mas importantes son las vitaminas,  del complejo B, C, E, K y el Caroteno (o pro - vitamina A) son rara vez limitantes en los forrajes utilizados como raciones. La vitamina D se encuentra en la hierva sometida al rayo del sol, la exposición de los animales a los rayos ultravioletas activan la provitamina D en los tejidos de la piel, los rumiantes y los microorganismos del estomago sintetizan las vitaminas del Complejo B.

   ELEMENTOS MINERALES

La fertilidad del suelo afecta el contenido de elementos minerales y el desarrollo de los tejidos de las plantas y por tanto al vigor de los animales que consumen el forraje. En general los forrajes producidos en condiciones adecuadas de fertilidad, contienen una cantidad suficiente de los elementos principales: fósforo, potasio, calcio y magnesio, para satisfacer las necesidades del ganado, cuando el suelo es deficiente en fósforo se retarda el crecimiento

 

 AGUA.

Es el elemento mas abundante de las plantas forrajeras, esto varía con el estado de maduración de la planta y con el contenido de humedad del suelo, una hierba suculenta contiene un 80% aproximadamente de agua, la calidad de un pasto con alto contenido de humedad depende de que sea alto el valor nutritivo por Kg de materia  seca.

 http://www.pasturasyforrajes.com/pastura-base-treboles/manejo-de-la-pastura-2/gramineas-base-fisiologica/periodo-vegetativo-2

sustancias de reserva

Una de las fuentes de energía para la planta es la luz solar, que es tomada por la planta a través de las hojas, es decir entre más hojas tenga una planta mas luz capturará para producir energía para sí misma, sin embargo, la formación de hojas en las plantas es solo una fase del crecimiento, seguida por una floración y producción de semillas para su reproducción.

Después de un pastoreo las plantas emplean los almidones y azucares de reserva para su crecimiento. En las gramíneas, los hidratos de carbono de reserva se encuentran principalmente en la base del tallo, mientras que en las leguminosas están en la raíz, es por eso que el sobre pastoreo de un potrero, terminará por llevar a los animales a consumir la parte más baja de los pastos y por ende sus reservas, lo que provocará inicialmente una degradación más rápida de la pastura y luego un periodo de recuperación o descanso más prolongado.

http://www.somexnutricion.com/atlantico/index.php?option=com_content&view=article&id=133&Itemid=134&showall=1 

fotosintes pastos y forrajes: PASTOS Y FORRAJES.

fotosintes pastos y forrajes: PASTOS Y FORRAJES.: "PASTOS Y FORRAJES. La fuente más económica de alimentación de los animales de la granja son los pastos y forrajes que, con un manejo adecua..."

PASTOS Y FORRAJES.

Los pastos constituyen la fuente de alimentación más economica de la que dispone un  productor para mantener a sus animales. Sin embargo, depende de un manejo adecuado el que un pasto desarrolle todo su potencial para desarrollar las funciones de crecimiento, desarrollo, producción y reproducción en los animales.

Cuando se habla de manejo adecuado de pastos y forrajes, se deben tomar en cuenta algunos aspectos como:

• La necesidad o no de implementar riego.
• La necesidad de manetener buenas técnicas de drenaje.
• El modo como ha de ser sembrado o establecido el pastizal.
• La conveniencia o no de la rotación de potreros.
• El establecimiento de asociaciones con otros pastos.
• La capacidad de carga de pasto.
• La tolerancia del forraje en cuando a algunos factores como la quema, la sequía, el aguachinamiento, las heladas, el pisoteo, suelos acidos, suelos pobres y otros.
• La presencia de sustancias tóxicas para una especia animal determinada.

La mayoria de estos factores estan determinados directamente por el pasto en cuestión. El productor debe entonces conocer las caracteristicas del mismo y de los animales que esta criando para poder implementar un manejo adecuado de potreros, pastos y forrajes.

FACTORES Q AFECTAN LA PRODUCCION

Se encuentran factores edaficos q son los relacionados con el suelo y q tienen q ver con la rapidez de crecimiento y rendimiento de los forrajes por hectárea. Se tienen en cuenta tambien las características del suelo como el pH q es un indicativo de la disponibilidad de los nutrientes del suelo, se tienen en cuenta por igual medida los mismos nutrientes los cuales son macroelementos como nitrogeno, fosforo, calcio y potasio, y tambien algunos microelementos presentes. Entra despues de lo mencionado los factores ligados a la topografía y drenajes, q son determinantes en la preparación y manejo de suelos, necesidades de agua, y la manera en q esta influye en la estabilidad de los suelos a través del tiempo y por lo tanto en el establecimiento de pastos. Aparecen factores climaticos q modifican o interfieren la producción como las lluvias, los vientos, la temperatura y la altitud.

Para cualquier especie forrajera se pueden considerar las siguientes características: Adaptación al piso térmico donde será utilizada; la producción alta y uniforme durante el año;; el alto valor nutritivo; la facilidad de propagación; la tolerancia a las plagas y enfermedades de importancia económica; la competitividad de crecimiento con otras especies, y la persistencia.

Especies de mayor importancia, tanto para clima cálido como para frío:

Gramineas

Echinochloa polystachya (Aleman)

Dichanthium aristatum (Heno angleton)

Brachiaria decumbens (Braquiaria común)

Brachiaria brizantha (Marandú)

Brachiaria dictyoneura (Braquiaria llanera)

Brachiaria humidicola (Braquiaria dulce)

Brachiaria plantaginea (Braquipará)

Cenchrus ciliaris (Buffel)

Andropogon gayanus (Carimagua)

Saccharum officinarum (Caña forrajera)

Pennisetum purpureum (Elefante)

Cynodon nlemfuensis (Estrella)

Panicum maximum (Guinea)

Axonopus scoparius (Imperial)

Zea mays (Maíz)

Axonopus micay (Micay)

Digitaria decumbens (Pangola)

Brachiaria mutica (Pará)

Hyparrhenia rufa (Puntero)

Sorghum vulgare (Sorgo forrajero)

Leguminosas

Centrosema spp (Bejuco de chivo)

Calopogonium mucunoides (Calopo)

Clitoria ternatea (Campanita)

Stylosanthes capitata (Capica)

Stylosanthes guianensis (Estilosante guayanense)

Cajanus cajan (Guandul)
Pueraria phaseoloides (Kudzú)
Atropurpureum macroptilium (Siratro)
Neonotonia wightii (Soya perenne)
Medicago sativa (Alfalfa)

Las especies q acabo de nombrar se pueden agrupar de acuerdo con las siguientes características de los suelos :

Tolerantes a la sequía: Braquiaria, buffel, carimagua, estrella.

Tolerantes a suelos inundables: Alemán, pará.

Tolerantes a suelos ácidos: Braquiaria común, braquiaria humidicola, braquiaria llanera, carimagua, micay, kudzú, estilosantes y bejucos de chivo.

Tolerantes a suelos moderadamente ácidos: Aquí cabe plasmar todas las especies anteriores,  pero agregamos el pangola, estrella, imperial, puntero y calopo.

Tolerantes a suelos cercanos a la neutralidad: Angleton, guinea, soya perenne y la campanita.

Especies comunes y/o tradicionales de "Forraje Tipo Arboricola"

Acacia farnesiana (Aromo)

Cassia sianea (Matarratón extranjero)

Cajanus cajan (Guandul, gandul, fríjol de paloma)

Clitoria fairchildiana (Barbasco, paraguas)

Calliandra calothyr (Caliandra, pelo de angel)

Cratilia floribunda (Cratilla)

Enterolobium cyclo (Orejero, dormidero, guanascate)

Erythrina poeppigia (Cámbulo, cachimbo, anaco, poró) 

Erithrina glauca (Pízamo, chambúl, cantagallo)

Flemingia macro (Flemingia)

Gliricidia sepium (Matarratón, madero negro, madrón, madre cacao, piñon cubano, rabo de ratón)

Leucaena leucoce (Leucaena, acacia forrajera, guaje)

Prosopis juliflora (Trupillo, algarrobo, mesquite)

Crescentia cujete (Totumo, jicaro)

Gmelina arbórea (Melina)

Guázuma ulmifolia (Guácimo, caulote)

Psidium guajaba (Guayaba, guaya)

Especies forrajeras no tradicionales

Algunos ejemplos de especies vegetales nativos de potencial forrajero y de familias botánicas diferentes a las especies tradicionales (gramineae o leguminosae) son:

Paradisiaca musaceas (Plátano musa)

Sapientum musáceas (Banano musa)

Nivea Urticáceas (Ramio bohemeria)

Pitahaya acanthocereus, Pitahaya cactáceas (Pitaya)

Indica Anacardiáceae (Mango mangífero)

Guajaba mirtaceas (Guayaba psidium)

Nigra moráceas (Morera morus)

Gigantea acantáceas (Nacedero trichantera)

Ulmifolia esterculiáceas (Guásimo guazuma)

Cujete bignoniáceas (Totumo crescentia)

Annuus compuestas (Girasol helianthus)

Esculenta uforbiáceas (Yuca manihot)

Peruviana Solanáceas (Uchuva physalis)

Fuentes:
Pastos y Forrajes para Colombia, Suplemento Ganadero, 3a. edición. Julio de 1992, Bogotá, Colombia. 
Acero (1985), Barrera (1979), CATIE (1986). La Ganadería en Colombia Pastos y forrajes bovinos. MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL, DEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO NACIONAL DE ESTADITICA DANE