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Prof. Luiz Carlos Pinheiro Machado

Las plantas mantienen, simult谩neamente, dos procesos vitales: uno de asimilaci贸n, de construcci贸n de los tejidos vegetales, producto de la fotos铆ntesis, que s贸lo ocurre en los per铆odos de luminosidad, siendo, por eso, intermitente; otro, permanente, ininterrumpido y consumidor de energ铆a, la respiraci贸n, que es la esencia de la vida.

En la naturaleza, el balance es favorable a la fotos铆ntesis, es decir que los procesos metab贸licos de construcci贸n, de captaci贸n de la radiaci贸n solar fijan mucho m谩s energ铆a de la que es consumida por la respiraci贸n de las mismas plantas. Por eso, las plantas crecen, se reproducen y garantizan la vida en la superficie terrestre.

Esta聽 es una verdad natural que permite que en el manejo de los pastos聽 estimule el segmento productivo, anab贸lico y se limite, en lo posible, el per铆odo consumidor, catab贸lico.

A partir de la comprensi贸n de estos dos procesos metab贸licos de las plantas, el manejo de los pastos consiste en su consumo por los animales, de forma tal de estimular la fotos铆ntesis y reducir, cuando sea posible, la respiraci贸n, lo que s贸lo puede ser alcanzado con y por la intervenci贸n humana en la conducci贸n del pastoreo. Esta verdad fisiol贸gica es uno de los fundamentos existentes para dejar un remanente m铆nimo en la pastura despu茅s del pastoreo, con un pastoreo al ras.

El manejo racional de los pastos comienza con la m谩xima captaci贸n de la energ铆a solar, a trav茅s de la optimaci贸n de la fotos铆ntesis. La vida en la tierra depende de la fotos铆ntesis. Esta es su importancia. Las plantas no tienen la misma capacidad fotosint茅tica en todos sus estadios de desarrollo. Esta聽 capacidad es m谩s elevada durante la 鈥渓lamarada de crecimiento鈥, y m谩s reducida en los estadios de floraci贸n y pos-floraci贸n. Como en el PRV una pastura bien manejada est谩 siempre en crecimiento, sin llegar a la floraci贸n, se logra una m谩xima captaci贸n de energ铆a solar, y en consecuencia, la mayor producci贸n del tapiz vegetal.

Que es la fotos铆ntesis

La fotos铆ntesis es el proceso por el cual los vegetales que tienen clorofila, convirtiendo energ铆a luminosa en energ铆a qu铆mica, transforman el CO虏 captado del aire y el agua absorbida por el sistema radicular, en sustancias org谩nicas. La fotos铆ntesis es una reacci贸n bioqu铆mica que convierte la energ铆a solar 鈥 inagotable en t茅rminos humanos 鈥 en energ铆a qu铆mica, almacenada en los tejidos vegetales bajo la forma de compuestos org谩nicos 鈥 carbohidratos, grasas y prote铆nas.

Formula de la fotosintesis

La f贸rmula simplificada de la reacci贸n de fotos铆ntesis es:

6 CO虏 + 12 H虏O * energia solar C6 H12 O6 +聽 6 O聽聽聽聽 + 6 H虏O

* el oxigeno liberado proviene del agua.

La reacci贸n opuesta es la respiraci贸n, que produce agua y CO虏:

聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽 C6 H12 O6聽 +聽 6 CO虏聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽聽 6 CO虏 聽+聽 6 H虏O聽 +聽 674 cal

Por lo tanto, la fotos铆ntesis secuestra C atmosf茅rico, y la respiraci贸n lo emite.

Las plantas C4 tienen dos tipos de cloroplastos y fijan el CO虏 por dos rutas diferentes. Por eso estas plantas poseen una mayor capacidad de producci贸n de MS que las C3. La temperatura tiene una fuerte influencia en la intensidad de la fotos铆ntesis: la mayor铆a de las plantas C3 tiene su 贸ptimo t茅rmico entre 15 y 30潞 C y las C4, entre 20 y 40潞 C. A partir de 45潞 C cesa la actividad fotosint茅tica.

En condiciones ideales de manejo, la tasa de fotos铆ntesis en las partes verdes de las plantas es cerca de 30 veces mayor que la tasa de respiraci贸n de estos tejidos. El flujo de energ铆a dentro del ecosistema es mantenido gracias a la cadena alimentar铆a, a partir de la fijaci贸n de la energ铆a proveniente de los rayos solares.

Los ecosistemas, pues, por definici贸n, son sistemas energ茅ticos abiertos, con un intenso ingreso de energ铆a externa que nutre los procesos internos, los cuales, a su vez, devuelven parte a la atm贸sfera y retienen la mayor铆a en los tejidos vegetales en la MO.

Los 贸rganos a茅reos y subterr谩neos de las plantas est谩n generalmente expuestos a temperaturas diferentes y en su altura, en cuanto a densidad y composici贸n pueden mostrar grandes diferencias. Las temperaturas 贸ptimas del crecimiento radicular son inferiores a las temperaturas 贸ptimas del crecimiento foliar. Esta es otra importante raz贸n para mantener el suelo siempre protegido de la incidencia directa de la radiaci贸n solar.

El aprovechamiento de la energ铆a solar por los pastos es muy reducido, en el orden de 0,1 a 0,2%. Adem谩s, hay la interferencia de la irradiancia que hace una especie de control en le eficiencia de la fotos铆ntesis. Es por esto que los pastos en la sombra tienen un crecimiento m谩s intenso que el crecimiento a pleno sol. Una investigaci贸n de Wilson (1991), en Australia聽 lo prueba esto, como se ve en el cuadro 3.

Los聽 sistemas biol贸gicos son sistemas abiertos: un cultivo jam谩s es el resultado de lo que la planta saca del suelo y lo que el productor agrega al suelo, como fertilizantes. El suelo no es una palangana donde se saca y se pone los fertilizantes. Es algo mucho m谩s complejo. A empezar por la vida del suelo que tiene una important铆sima funci贸n de perpetuar la su fertilidad. Adem谩s, el sistema recibe de incidencia de la energ铆a solar infinita, sin costo y sin poluici贸n, de los vientos, de los p谩jaros y de otros animales.

En fin, el suelo es un complejo que, quiz谩s, sufre m谩s influencia de lo que tiene de 鈥渁bierto鈥 que de 鈥渃errado鈥. Esta falsedad es que sustenta el uso equivocado de los fertilizantes. El suelo como un sistema abierto recibe influencias del ambiente f铆sico y del ambiente biol贸gico, en palabras m谩s sofisticadas, el suelo sufre influencias bi贸ticas y abi贸ticas鈥

Plantas C3 y plantas c4

De acuerdo con la intensidad con聽 que las plantas fijan CO虏 y, por lo tanto, producen materia seca 鈥 MS 鈥 fueron dados los nombres de fijaci贸n de carbono por v铆a C鲁, o plantas C3, y fijaci贸n del carbono por v铆a聽 C4 聽聽聽, o plantas C4.

En las plantas C3, el CO虏 llega al interior del cloroplasto (donde se realiza la fotos铆ntesis) y es fijado por un aceptor. Este se carboxila y se descompone en dos mol茅culas de 3 鈥 谩cido fosfoglic茅rico. Cada una de esas mol茅culas contiene tres 谩tomos de carbono, de ah铆 el nombre C3 o fijaci贸n de carbono por v铆a C3. El primer producto de la fotos铆ntesis en las C3,聽 el 谩cido fosfoglic茅rico, es un compuesto medio de MS, porque tiene un consumo menor de CO虏. Por eso, las C3 producen menos MS que las C4. Las gram铆neas de invierno, en general, y todas las leguminosas son C3.

Cerca del 10% de todos los vegetales conocidos tienen como primer producto de fijaci贸n del CO虏, no una mol茅cula C3, sino el 谩cido dicarbox铆lico, con cuatro 谩tomos de carbono, y son, por eso, llamadas plantas C4. Las gram铆neas estivales y tropicales generalmente son C4.

Las plantas C3 tienen elevado contenido celular y muy poca pared celular; las C4, al contrario, tienen alto tenor de pared celular que es lignina. Como consecuencia, 1 kg MS de una C3 tiene mucho mejor valor nutritivo que 1 kg de MS de una C4. Una asociaci贸n de gram铆neas C4 en los tr贸picos y subtr贸picos alcanza valores m谩ximos de producci贸n de 50-60g MS /m2/ d铆a, mientras que las C3 alcanzan valores m谩ximos de 15-30g MS /m2/ d铆a. Convirtiendo estos valores a kg MS/ ha/ d铆a, se obtienen, respectivamente, 42 a 50 raciones por UGM/d铆a para las C4 y 12,5 a 25 raciones para las C3.

Las plantas C4 demandan menos agua que las C3 para producir MS: las C4 pueden duplicar la eficiencia en el uso del agua, comparada con las C3.

Se debe considerar que esos valores son m谩ximos para el principal per铆odo de crecimiento de las plantas, y jam谩s pueden ser tomados como base para un c谩lculo de carga de animales/ha. Pero tambi茅n es verdad que cargas inferiores a una o dos cabezas/ha son inaceptables.

A partir de los valores antes mencionados y considerando la eficiencia de pastoreo, se puede estimar la carga m谩xima a la que puede llegar un proyecto PRV bien manejado. Sin embargo, se debe advertir que estas producciones no son uniformes a lo largo del a帽o.

Por ejemplo, una pastura con gram铆neas C4, que puede producir, en promedio, 50 t MS/ha/a帽o, con una eficiencia de pastoreo del 75%, representa una disponibilidad te贸rica de 37,5t/MS/ha/a帽o, lo que corresponde a 3.125 raciones, o 8,5 UGMs/ha, como carga te贸rica permanente. Para que la disponibilidad sea uniforme a lo largo del a帽o, es necesario transformar en reservas 鈥 heno y / o silo 鈥 los excedentes de producci贸n de pasto de los per铆odos de mayor intensidad de crecimiento, para poder consumirlos en el per铆odo en que la disponibilidad de la pastura, para pastoreo directo, es menor.

La figura 2 muestra la diferencia en el ritmo de crecimiento de las plantas C3 y C4. En funci贸n de una mayor fotos铆ntesis neta de las C4, su tasa de crecimiento es mucho m谩s intensa que la de las C3. Esa desigualdad en la velocidad de crecimiento es la raz贸n que hace inviable, a lo largo del tiempo, la consociaci贸n en la pastura de una gram铆nea tropical C4, con una leguminosa, tambi茅n tropical, C3. Por otro lado, como las plantas C3, tienen menos pared celular y, por lo tanto, menor tenor de lignina, la duraci贸n de su punto 贸ptimo de reposo es mayor. Las C4, en cambio, dada la impetuosidad de su crecimiento, tienen un per铆odo bastante m谩s corto, antes de iniciar un fuerte proceso de lignificaci贸n. En otras palabras, la duraci贸n del punto 贸ptimo de reposo es m谩s breve. Si bien las plantas C4 tienen como ventaja su mayor producci贸n de MS, en contrapartida, tienen una menor duraci贸n del tiempo 贸ptimo de reposo, que lleva a que su manejo sea m谩s complejo que el de las plantas C3, cuando se desea obtener rendimientos m谩ximos en las pasturas.

Fig. 2 鈥 Diferentes 铆ndices de crecimiento de las plantas C3 y C4, segundo Whitman (1980)

Desde el punto de vista de conducta, cuando ocurre un problema, hay que investigar las causas y sobre ellas actuar. Como conducta, no se debe proceder a un simple cambio de insumos. Por ejemplo, sustituir un agroqu铆mico por un producto biol贸gico, que tambi茅n es una forma de dependencia porque, en un buen manejo PRV, el problema es no tener problemas y cuando se act煤an sobre las causas, es as铆.

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