Ecología de las Forrajeras
MATERIA: FORRAJES
b. Factores ecológicos en forrajeras
Zot – 228
Dr. Pedro Rojas Toledo
El clima
l El clima es la sucesión habitual de tipos de tiempo sobre un determinado lugar.
Los factores del clima
l La latitud, según sea para el hemisferio Sur o el hemisferio norte, está determinada por la existencia de 2 estaciones bien marcadas ( verano e invierno ), separadas por 2 de transición ( primavera y otoño ).
l El relieve, influye en el clima a causa de su orientación y altura. La orientación del relieve es principalmente zonal (Este – Oeste), lo que significa que el movimiento de masas de aire son Sur – Norte o viceversa.
Los elementos del clima
l La precipitación es la caída de agua procedente de las nubes, tanto caída en forma sólida o en liquida, se mide en milímetros (mm) y en los mapas se representa mediante isoyetas.
l La evaporación del agua es el proceso físico por el cual esta se transforma en vapor a temperatura ambiente.
l La evapo-transpiración es la pérdida de la humedad de la superficie terrestre debido a la insolación y transpiración de las plantas y del suelo. se distinguen dos tipos:
¡ la evapo-transpiración real, que es la que se produce de forma verdadera,
¡ y la evapo-transpiración potencial, que es la que se produciría en caso de existir una cantidad suficiente de agua.
Las condiciones atmosféricas vienen determinadas por tres factores:
l 1. Factores meteorológicos propios de nuestra atmósfera: viento, precipitaciones, humedad, etc.
¡ Algunas de estas categorías constituyen las bases más sólidas para definir tipos de clima, particularmente la temperatura del aire y el régimen de precipitaciones.
l 2. Factores que se originan fuera del planeta, como la radiación solar. En este caso interesan especialmente su variabilidad y ángulo de incidencia.
l 3. Factores puramente topográficos, que en cada lugar concreto modifican la acción de los anteriores.
3.1. Clasificación climática
l Los mapas climáticos inducen muchas veces a error porque la transición de un clima a otro no es brusca sino gradual.
ELEMENTOS Y FACTORES CLIMÁTICOS, RELACIÓN CON EL CRECIMIENTO Y PRODUCCIÓN DE FORRAJERAS
Bio-climatología
l Es “una ciencia ecológica que trata de clarificar las relaciones existentes entre organismos vivos y el clima”
l La vegetación de cualquier región es un indicador de los factores ambientales presentes en ella, entre los cuales el clima ocupa una posición crucial
la vegetación esta primariamente determinada por factores climáticos, suponiendo los factores edáficos en un segundo nivel de regulación.
l Cualquier efecto climático directo debe ser interpretado como un fenómeno excepcional y estos casos están principalmente restringidos a condiciones extremas, como las que prevalecen en el margen de los desiertos.
l Las plantas son altamente responsables de las diferencias de clima.
l Cada especie vegetal está asociada a una combinación de elementos climáticos favorables a su crecimiento, así como a ciertos valores críticos de calor / frío o de sequía, más allá de los cuales la especie no puede sobrevivir.
l las plantas tratan de adaptar su conformación física a las oscilaciones climáticas, encontramos una gran variedad de formas constituidas por las especies dominantes, reflejo de las condiciones climáticas.
Unidad I.
Factores edafológicos
Calidad del suelo. El suelo debe:
-Proveer un medio para el crecimiento de las plantas.
-Regular y particionar el flujo de agua en el ambiente.
-Servir como un buffer ambiental en la formación, atenuación y degradacion de compuestos ambientales peligrosos.
La calidad del suelo se ha definido en termino a sus propiedades quimicas fisicas y biologicas.
ORIGEN DEL SUELO
El suelo constituye la interfase entre las rocas del sustrato continental y la atmósfera, formándose como consecuencia de los fenómenos físicos, físico-químicos y biológicos de intercambio que ahí se producen.
Componentes del suelo
La arcilla y el humus son el asiento de la actividad del suelo; estos dos constituyentes existen en el llamado estado coloidal.
Las propiedades químicas y físicas de los suelos son controladas, en gran parte, por la arcilla y el humus, las que actúan como centros de actividad a cuyo alrededor ocurren reacciones químicas y cambios nutritivos.
Muestreo y análisis de suelos
TOMA DE MUESTRAS DEL SUELO
(Agricultor)
ANÁLISIS DEL SUELO
(Investigador)
INTERPRETACIÓN Y RECOMENDACIÓN
(Investigador y Extensionista)
UTILIZACIÓN
(Agricultor)
Características del Suelo
-Características físicas:
• Estructura, densidad aparente, estabilidad de los agregados, infiltración, profundidad del suelo superficial, capacidad de retención de agua
-Características químicas:
Nitrógeno, pH, Fósforo, Potasio, Conductividad eléctrica
-Características biológicas:
Materia orgánica, Biomasa microbiana
Las características del suelo definen su capacidad productiva
-Degradación de los suelos
Tiene como efecto principal y más visible, la disminución de la producción de biomasa vegetal.
Dificulta la integración de la materia orgánica
Pérdida de la fauna y la microflora
El encarecimiento de la explotación hace que en numerosas ocasiones sean abandonados incrementándose el riesgo de desertización de las zonas afectadas
Dificulta el enraizamiento de las plantas
Dificulta la disponibilidad de los elementos nutritivos
Deficiente retención
Caracteristicas de los suelos
• Suelos jóvenes con baja estabilidad estructural y muy susceptibles a su degradación.
• Alta disponibilidad de nutrientes y buen contenido de materia orgánica (M.O.) en los estados iniciales de su uso
• Algunos suelos con problemas de drenaje interno
• Suelos jóvenes con baja estabilidad estructural y muy susceptibles a su degradación.
• Alta disponibilidad de nutrientes y buen contenido de materia orgánica (M.O.) en los estados iniciales de su uso
• Algunos suelos con problemas de drenaje interno
CARACTERISTICAS DE USO DE LOS SUELOS
• Monocultivo o sucesión de cultivos
• Excesivo uso de labranzas en la preparación de suelos con implementos inadecuados
• Agricultura intensiva extractivista
SITUACION ACTUAL DE LOS SUELOS MECANIZADOS
• Aproximadamente
300.000 ha de los suelos mecanizados del área integral central, presentan una compactación entre moderada a fuerte a la profundidad de 12 a 25 cm
• Los suelos compactados han reducido mas de 30 veces la velocidad de infiltración de agua en comparación en un suelo bajo monte
• Los suelos mecanizados por mas de 15 años han reducido su materia orgánica en mas del 50 %
• Los suelos de textura liviana y moderada (AF y FA) pierden casi un 50 % de su M.O. En los primeros 5 años después de una mecanización
• Los suelos limosos, presentan un permanente encostramiento superficial, a causa de las labranzas
CAUSA DE LA DEGRADACION DE LOS SUELOS
1. Eliminación de la cobertura de los suelos
• Se inicia el proceso de degradación porque se expone a la acción directa de los rayos solares y al impacto de la energía de las gotas de lluvia
• Se rompe el ciclo cerrado del ambiente suelo - planta
2. Perdida de materia organica y actividad biológica
Es resultado de:
• La quema de la biomasa vegetal
• La mineralizacion acelerada por el uso de labranzas
• Las perdidas por erosión
3. Deterioro de la estructura y
compactación del suelo
Resulta de:
• Suelos susceptibles a degradación estructural
• Uso intensivo de la maquinaria agrícola
• Uso de implementos inapropiados en la preparación de suelos
4. Erosión
Resulta:
• Del movimiento de partículas del suelo superficial por acción del escurrimiento del agua
• Del transporte de partículas finas (arcillo orgánicas) por acción del viento
5. Explotación y balance de
nutrientes
Resulta:
• De la extracción de nutrientes por granos y sus residuos.
• Si no se reponen los nutrientes extraídos y evitan las perdidas por erosión, lixiviación, volatilizacion y desnitrificacion, se provoca un balance negativo de nutrientes.
SISTEMA AGRICOLA PECUARIO
Situación actual de los suelos bajo agricultura de corte y quema
• Los suelos bajo este sistema no sufren procesos acelerados en la degradación de su estructura por carecer de mecanización.
• Pero, la quema de la biomasa reduce el enriquecimiento nutricional del suelo.
Situación actual de los suelos bajo agricultura de corte y quema
• Las cenizas de la quema son distribuidas a los lugares mas bajos o trasladados a las quebradas por efecto del escurrimiento.
• Los suelos pastoreados sufren una compactación superficial por el pisoteo, siendo mas grave cuando la pastura es una leguminosa.
Zonas agro-ecológicas
¢ Las zonas agro-ecológicas se definen como aquellas que tienen combinaciones similares de clima y características de suelo, y el mismo potencial biofísico para la producción agrícola.
Uso del ZAE
¢ La primera serie de resultados del proyecto ZAE fue la aptitud de tierra estimada para 11 cultivos y tres niveles de insumos, en cinco regiones del mundo en desarrollo
ZAE y SIG
¢ Las investigaciones más avanzadas de ZAE incorporan una serie de bases de datos, enlazadas a un sistema de información geográfica (SIG) y relacionadas con modelos computarizados,
¢ Juntos, tienen múltiples aplicaciones en el manejo de los recursos naturales y la planificación del uso de las tierras.
¢ El propósito de zonificar y aplicar planes para el uso de los recursos rurales,
¢ Tiene por objeto separar áreas con similares potencialidades y limitaciones para el desarrollo.
¢ Los programas ó proyectos específicos deben formularse para proporcionar el apoyo más correcto y efectivo para cada zona.
Definición de ZAE
¢ se refiere a la división de la superficie de tierra en unidades más pequeñas, que tienen características similares relacionadas con la aptitud de tierras, la producción potencial y el impacto ambiental
ZAE
de acuerdo con los criterios de FAO, define las ZAE en base a combinaciones de suelo, fisiografía y características climáticas
Aplicaciones básicas y avanzada
¢ La metodología ZAE se puede considerar como un conjunto de aplicaciones básicas, que conducen a una evaluación de la aptitud y productividad potencial de tierras
Período de crecimiento
¢ El concepto de período de crecimiento es esencial para la ZAE y es una manera de incluir la estacionalidad en la evaluación de tierras para establecer su aptitud.
Duración del período de crecimiento (DPC)
¢ La duración del período de crecimiento se define como el tiempo durante el cual las temperaturas permiten el crecimiento del cultivo (Tmed > 5°C)
CLASIFICACIÓN DE ZONAS AGRO-ECOLÓGICAS
¢ Existen muchas clasificaciones climáticas, las cuales se tienen como principal referencia la latitud, altitud y se basan en la fluctuación anual de la temperatura y la distribución estacional de las lluvias
¢ En resumen, las características edáficas y climáticas son los factores que definen el tipo de vegetación que puede ir desde bosques, arbustales o pastizales abiertos
¢ En esta clasificación agro-ecológica se toma como base la Longitud del Período Disponible de Crecimiento (LPDC),
¢ La LPDC son los días de lluvia, en que el suministro de humedad del suelo en estado aprovechable, es mayor que la mitad de la evapo-transpiración potencial (ETP)
¢ se distinguen dos tipos: la evapo-transpiración real, que es la que se produce de forma verdadera,
¢ y la evapo-transpiración potencial, que es la que se produciría en caso de existir una cantidad suficiente de agua.
Zonas Áridas
¢ El período de crecimiento es menor de 75 días, demasiado corto para que la agricultura sea confiable.
¢ El coeficiente de variación de las lluvias anuales es alto, hasta del 30%.
¢ Factores abióticos, especialmente lluvia, determinan el estado de la vegetación.
¢ La teoría del no – equilibrio se aplica en este medio ambiente
Zonas Semiáridas
¢ El período de crecimiento de las plantas está entre 75 y 180 días. Progresivamente, los factores bióticos como la presión humana y el uso resultante de la tierra, definen el estado de los recursos naturales.
¢ Las zonas agrícolas compiten con las tierras de pastoreo.
¢ Los sistemas ganaderos son diversos: pastoreo trashumante y semi – trashumante, agro-pastoreo y pastoreo extensivo.
Zonas Húmedas
¢ la estación de crecimiento excede los 270 días, la vegetación natural es principalmente el bosque lluvioso.
¢ El ganado y los pastizales pueden competir con el bosque.
¢ Una parte de la agricultura es basada en plantaciones de árboles.
¢ El agro-pastoreo, el pastoreo intensivo y la agricultura de pastizal, son practicadas
Zonas sub-húmedas
¢ el período de crecimiento de las plantas está entre 180 y 270 días.
¢ La limitación al poblamiento de las granjas es más la calidad que la cantidad de las pasturas disponibles.
¢ Los sistemas son también el pastoreo trashumante y semi – trashumante, agricultura de pastizal sedentaria y pastoreo extensivo
Tierras altas tropicales
¢ áreas tropicales con temperatura diaria media durante el período de crecimiento, en el rango de 5 - 20°C.
¢ La temperatura es una limitación estacional para el crecimiento de las plantas más que la lluvia.
¢ Todos los sistemas pueden ser encontrados en esas zonas.
Zonas templadas
¢ uno o más meses con temperaturas medias mensuales (corregidas al nivel del mar) por debajo de 5°C.
¢ Comprende países fríos como la estepa asiática y las praderas alpinas
UNIDAD II
ECOLOGIA DE LAS FORRAJERAS
Es un sistema biológico equilibrado e
integrado por tres componentes
principales:
- PRODUCTORES. Plantas
- CONSUMIDORES
Ø Primarios (Herbívoros)
Ø Secundarios (carnívoros)
- DESCOMPONEDORES
Ø Microflora
Ø Micro fauna.
FACTORES ECOLÓGICOS EN LA PRODUCCIÓN DE FORRAJES
u Medio ambiente
Es el conjunto de circunstancias que rodean a un individuo o a una comunidad.
u Clima
u Aire
u Agua
u Suelo
u Paisaje.
u Flora
u Fauna, etc..
Clima
Es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan el estado medio de la atmósfera en un punto de la tierra.
u Factores del clima: Temperatura, presión atmosférica, humedad, precipitación pluvial, insolación y vientos.
u Elementos del clima: Altitud, latitud, relieve, distribución de tierras y aguas y corrientes marinas.
EL AGUA
– Elemento básico para la vida de los seres vivos
– El 84% de la humedad de la atmósfera se origina por evaporación de océanos, mares, lagos, ríos.
– Las plantas verdes contienen entre el 70% al 80% del agua
– Transporte de nutrientes
– Regula la temperatura del medio ambiente
EL SUELO
u El suelo como soporte biofísico.
– Es la capa superficial alterada, y el subsuelo como la roca madre inalterada.
u El suelo como sistema ecológico.
– Constituye la base de la productividad biológica y factor activo de la producción de actividades económicas como la agricultura, la ganadería y la silvicultura.
Génesis del suelo
u Proviene del desgaste y desintegración de la roca madre.
u De las erupciones volcánicas
u De sedimentos depositados en los lagos y mares.
u De restos de animales y vegetales acumulados durante miles de años
u Procesos de erosión física y descomposición química
Composición del suelo
El suelo esta conformado por dos partes:
- Orgánica. (95% de M. O.)
– Organismos que habitan el suelo como: hongos, bacterias, protozoarios, plantas, lombrices, artrópodos roedores y otros.
– Residuos de vegetales y animales
- Inorgánica
– El agua y aire (25%)
– Los minerales (45%)
– M. O. (5%).
Características físicas del suelo
u Textura. Se define como la proporción en que se encuentran los diferentes separados que conforman el suelo: la arena, el limo, la arcilla y francos.
u Estructura. Es la capacidad que tienen las partículas del suelo para agruparse en las diferentes formas y orden:
– Granular. agregados redondeados,
– Columnar. Agregados alargado
– Laminar. Formados por láminas horizontales
– Blocosa. Las partículas del suelo se unen en forma de bloques
u Perfil del suelo
u El mantillo. Llamado también horizonte O, es la capa de residuos vegetales y minerales en descomposición, o materia orgánica.
u Horizonte A. Se produce la mayor actividad biológica y el máximo lavado.
u Horizonte B. Ocurre la máxima acumulación de materiales lavados desde el horizonte A, tiene menor cantidad de humedad, y es de color menos oscuro.
u Horizonte C. Corresponde al material meteorizado, con o sin piedras de diferentes tamaño
u Elementos nutritivos
u Macro nutrientes
u Nitrógeno, fósforo, fósforo, potasio, calcio, azufre y magnesio.
u Micro nutriente
u Son el: boro, cinc, hierro, manganeso, cobre, molibdeno, cobalto y cloro
u Materia orgánica. Está formada por todos los restos de plantas, frutos tallos, animales, estiércol, microorganismos, plumas, que forman el humus
Propiedades químicas del suelo
Ø Intercambio catiónico. Le permite al suelo retener e intercambiar elementos químicos con la finalidad de mantener la fertilidad.
Ø pH, acidez y alcalinidad Los suelos pueden presentar una reacción ácida, alcalina o neutra.
– La acidez relativa. es la relación entre la cantidad de iones de hidrógeno (H+) y de los iones de hidróxidos (OH+).
– El pH. regula la disponibilidad de nutrientes y la solubilidad de algunos elementos (aluminio, hierro, manganeso)
Permeabilidad
u Los suelos varían en su profundidad de acuerdo con el espesor del horizonte A, en superficiales, poco profundos, profundos y muy profundos.
– Profundidad efectivo. hasta donde llegan las raíces de las plantas.
– Limitaciones. Son los tropiezos que sufren las raíces para penetrar en las capas endurecidas, material parental duro, agua en exceso, sales dañinas.
Drenajes
u Drenaje interno. Es la rapidez con que el agua se mueve y penetra dentro del suelo, puede ser: rápido ligeramente rápido o lento
u Drenaje externo. Es la rapidez con que el agua se mueve por la superficie del suelo, está influenciado por: la velocidad del agua, pendiente del suelo y ausencia de M. O.
Uso del suelo
u Cultivo intensivo: Anuales que exigen labores culturales intensivas, tales como: maíz, papa, tabaco, etc.
u Cultivos densos: Requieren una preparación anual del suelo, proporcionan una buena cobertura en el período vegetativo.
u Cultivos moderados, Son de larga duración labores culturales moderadas, como: caña de azúcar, pastos para corte.
u Cultivos perennes: Ocupados por cultivos como: cítricos, frutales, plátano, café, cacao, etc.
u Cultivo de pastoreo, potreros o tierras de pastoreo.
u Destinados a fines no agropecuarios: Las dedicadas a la vida silvestre, repoblación de la flora y la fauna, etc.
PROCESOS DE DEGRADACIÓN DEL SUELO.
u La erosión
u Es la desintegración de los agregados del suelo, su transporte y disposición en otros sitios, ocasionados por la energía, los vientos, o la gravedad terrestre.
u Factores que participan
u El régimen climático,
u Constitución geológica,
u Relieve,
u Tipo de suelo,
u Vegetación artificial,
u Actividad socio-económica y otros.
u La erosión
u Causas que provocan la erosión
– La fuerza de la gravedad. Cuyos efectos se pueden apreciar en los derrumbes, deslizamientos o aludes.
– La lluvia. Se deben la mayor parte de los procesos erosivos.
– El viento. Que actúa sobre el suelo desprotegido de vegetación.
– El escurrimiento
u Clases de erosión
u Erosión geológica. Se produce en condiciones naturales, genera el desgaste de la superficie de la tierra
u Erosión antrópica. Ocasionada por la intervención del hombre.
u Erosión hídrica. Remoción y arrastre del suelo por la acción del agua.
u Erosión eólica. Es la remoción y arrastre de partículas del suelo por acción del viento.
u Deshumidificación. Es la pérdida del humus –último estadio de una compleja transformación de los residuos orgánicos
u Salinización. Es la acumulación progresiva de sales solubles en el suelo, debida al afloramiento superficial de materiales litológicos salinos que se produce debido a la evaporación del agua existente en el subsuelo
u Alcalinización. El porcentaje del catión sodio supera el 15 % del conjunto de iones que forman parte del conjunto del llamado complejo de intercambio iónico
u Encostramiento y compactación. Produce una deficiente aireación y una mala conducción del agua.
u Asfaltización. Es la continuación del encostramiento e impermeabilización muy especial de la superficie del suelo producido por la acción humana.
u La contaminación. Es una forma de degradación del suelo y es consecuencia de la utilización del suelo como receptáculo de desechos
“TODOS ESTOS PROCESOS LLEVAN A LA PERDIDA DE LA PRODUCTIVIDAD DEL SUELO”
QUE HACER PARA EVITAR LA PÉRDIDA DE LA PRODUCTIVIDAD DEL SUELO?
u Evitar construir sobre declives
u Retener la cubierta de bosque.
u Reunir y reemplazar el humus.
u Conservar las tierras agrícolas de primera calidad.
u Aplicar buenas medidas de cultivo.
u Controlar la erosión y sedimentación mediante el uso de estiércol y paja.
u Reemplazar rápidamente lª capa vegetal superior en declives.
u Construir pilas de sedimentación y barreras de paja o una tela de filtración para proteger las vías acuáticas.
BIOLOGIA DE LAS PLANTAS FORRAJERAS
MODULO II
FISIOLOGIA VEGETAL
Ø El metabolismo
l El catabolismo. los compuestos químicos se degradan y liberan la energía almacenada en forma de ATP (se reducen).
l El anabolismo. La energía es incorporada y utilizada en la síntesis de sustancias más complejas. los compuestos químicos se oxidan (pierden electrones)
Organismos fotolitótrofos o fotosintéticos.
Ø Fotosintéticos, porque obtienen la energía química (ATP) a partir de energía luminosa.
Ø Litótrofos. Su fuente de carbono es el CO2. Pertenecen a este grupo los vegetales superiores (plantas forrajeras), las algas y algunas bacterias.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSÍNTESIS.
La concentración de CO2
La concentración de O2
La pluviometría
La temperatura.
El Fotoperíodo
La intensidad luminosa
Calidad de la luz
FOTOSÍNTESIS
Ø Es el proceso mediante el cual las plantas sintetizan su propio alimento, utilizando la luz solar, el dióxido de carbono que se encuentra en el aire y el agua. Este proceso, ocurre dentro de estructuras especializadas, conocidas como cloroplastos
Se distinguen dos tipos de procesos fotosintéticos:
Ø Fotosíntesis oxigénica. Es propia de las plantas superiores, las algas y las cianobacterias
Ø Fotosíntesis anoxigénica. Es propia de las bacterias purpúreas y verdes del azufre.
FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA
Comprende dos fases:
l Fase fotoquímica o fase luminosa inicial, en la que tiene lugar la captación de la energía lumínica y es necesaria la presencia de clorofila y de agua.
l Fase biosintética o fase oscura, Se sintetiza la materia orgánica, y para ello utiliza CO2 como fuente de carbono.
