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GRAMINEAS crecimiento y desarrollo PhD. Lucrecia Aguirre Terrazas Laboratorio de Ecología y Utilización y de Pastizales-LEUP Universidad Nacional Agraria La Molina Facultad de Zootecnia Curso: ZT 3014 Producción y manejo de Pastos y Forrajes Gramíneas: crecimiento y desarrollo • Contenido: • Semilla y germinación • Crecimiento de la hoja y tallo • Macollaje • Crecimiento radicular • Floración y producción de semilla • Fenología • Adaptación de gramíneas al pastoreo • Factores que influyen sobre el crecimiento Endosperma Aleurona – Embrión • Plúmula • Radícula Partes de la semilla de gramíneas • Coleoptilo • Ápice caulinar • Radícula • Coleorriza Embrión Tallo y hojas Raíces Germinación • Crecimiento del embrión y ruptura de la cubierta de la semilla. • Absorción de agua, activación de enzimas, inicio de degradación de carbohidratos, proteínas y grasas de reserva. • División y crecimiento de las células del embrión. • Primera señal de germinación: aparición de RADICULA • Extremo opuesto, plúmula • Proceso que transforma el embrión en una planta fotosintéticamente independiente. GERMINACIÓN ISTA (2003): Emergencia y desarrollo de la plántula a un estado donde el aspecto de la estructuras esenciales indica si es o no posible desarrollarse en una plántula normal en condiciones favorables en el suelo. LOTE DE SEMILLAS ENSAYO DE GERMINACION PLÁNTULAS SEMILLAS NO GERMINADAS ANORMALES NORMALES Raíz: raíz primaria larga y delgada, varias raíces seminales. Tallo: hipocótilo y epicotilo recto y desarrollado, mesocótilo alargado (gramíneas). Hoja: hojas primarias verdes y extendidas. Cotiledón: un cotiledón en monocotiledóneas y 2 en dicotiledóneas. Raíz: atrofiada, raquítica, ausente, rota, geotropismo negativo. Cotiledón: hinchado u ondulado, roto, separado, ausente, decolorado, vitreo, podrido. Hoja primaria: deforme, dañada, ausente, necróticas, podridas. Coleóptilo y primera hoja (gramíneas): deforme, dañado, ausente, curvado, retorcido, hendidura en la base, podrido. S. Duras: semillas que no absorbieron agua durante el proceso S. frescas: semillas sanas y firmes pero con el proceso de germinación bloqueado. S. muertas: semillas blandas, decoloradas y fuertemente enmohecidas. Plántulas anormales Plántulas normales Plántulas anormales Semillas muertas , Cymbopogon martinii,(Palmarosa) Gyicine max (soya) Plántulas normales Crecimiento de la hoja y del tallo ISTA Crecimiento de la hoja y del tallo La plúmula emerge protegida por el coleóptilo _ Avena sativa (FVH) Germinación hipogea, se elonga el hipocótilo El tallo se va formando (Lolium multiflorum ) Hoja en gramíneas ( Dactylis glomerata) lígula limbo o lámina vaina • Lígula membranosa en avena (Avena sativa) • Aurículas en trigo (Triticum aestivum) Apice meristemático (domo) Hojas nuevas aparecen en secuencia Meristema Tejido vegetal indiferenciado a partir del cual se forman nuevas células Primordio Célula u órgano en su primer estadio de diferenciación Células meristemáticas Primordios foliares y producción de biomasa Raigrass anual – Lolium multiflorum tiene entre 15 – 20 primordios foliares Avena sativa tiene menor número de primordios foliares Macollaje – Los macollos se originan en las yemas. – En la axila de cada hoja existe zona de división celular activa que da origen a una yema axilar. – A partir de estas yema en condiciones favorables crecen nuevos vástagos laterales o macollos. Yema – Vástago en estado embrional, normalmente protegido por hojas Lolium multiflorum Macollaje: estado vegetativo • Estructura de los macollos – La estructura de los nuevos macollos es idéntica a la planta original – Sin embargo, hay una diferencia en edad y tamaño, por consiguiente responden diferente a las condiciones ambientales • Cada macollo permanece vivo sólo durante un periodo limitado de tiempo • Estos macollos producen semilla o mueren antes de finalizar la estación de crecimiento Lolium multiflorum Raygrass italiano (anual) • Hábito de los tallos – Tallos o macollos erectos Lolium perenne, (raygrass ingles) Calamagrostis sp. • Pennicetum clandestinum -Tallos postrados estolones rizomas • Floración y producción de semilla – Primera señal de cambio de etapa vegetativa a reproductiva • A nivel de ápice del tallo, producción de nuevos primordios florales • Cuando se inician los cambios de la etapa reproductiva, el tallo se elonga y eleva las estructuras florales. Etapa vegetativa Etapa reproductiva Espiga, espiguillas sésiles Bromus sp. Dactylis glomerata Lolium multiflorum Hordeum vulgare (cebada) Racimo, espiguillas pedunculadas sin ramificación Trigo, cebada Panoja o panícula Bromus, Dactylis, Festuca Tipos de inflorescencia • Flores o flósculos – Forman espiguillas (unifloras o plurifloras) – La espiguilla está encerrada en 2 brácteas (glumas), excepto Lolium (una sola gluma) – Número de flósculos por espiguilla varía de 1 – más dependiendo de la especie. Agrostis montevidensis • Cada flor está encerrada por la lemma y palea • 1 ovario , 2 estigmas plumosos, lodículas • Tres estambres (anteras y filamentos) Lolium multiflorum Espiguilla Oosfera Fecundación y formación de semilla: Fecundación: unión de uno de los núcleos espermáticos con el gameto femenino (oosfera). Ambas células son haploides (n) se formara un cigoto diploide (2n) que mas tarde dará lugar al embrión. El otro núcleo espermático se une a los núcleos polares, por lo que el resultado es una célula triploide (3n), que dará lugar al albumen o endospermo. • Alrededor de tres semanas después de la fertilización, el embrión está completamente formado • La división celular en el endosperma cesa pero los carbohidratos continúan depositándose hasta la madurez del grano • Las sustancias nitrogenadas se depositan en general como proteínas de la capa de aleurona. • El grano pierde agua hasta alcanzar a la madurez un contenido de humedad del orden de 14 – 15 %. 1- Macollamiento de primavera 2.- Iniciación de la inflorescencia 3.- Iniciación de elongación de entrenudos 4.- Elongación de caña 5.- Emergencia de la inflorescencia 6.- Elevación de la cabeza floral 7.- Antesis 8.- Formación de semillas 1 2 3 4 5 6 7 8 Fenología en gramíneas Fenología de las gramíneas ¿Qué motiva al ápice del tallo a cambiar del estado vegetativo al reproductivo? • Foto período – Señal para mayoría de gramíneas forrajeras – Algunas plantas responden a días cortos y otras a días largos – Poa annua, como pocas son neutrales. Etapa vegetativa Etapa reproductiva – Requerimiento invernal • Especies originales de zonas con inviernos marcados necesitan ser expuestos a condiciones de INVIERNO para producir macollos florales o reproductivos. • En invierno los meristemas atraviezan cambios hormonales o químicos como resultado del descenso de temperatura y acortamiento del fotoperiodo (INDUCCION FLORAL) • INICIACION FLORAL, transformación morfológica de un meristema inducido, es decir de un meristema que ha satisfecho su requerimiento invernal. Ej. Bromus, Dactylis, Lolium, Festuca Adaptación de las gramíneas al pastoreo – Apice del tallo se encuentra cerca de la superficie del suelo – tolerante al pastoreo, meristemas no son removidos por el pastoreo. – Proceso de formación de hojas no se interrumpe – Algunas gramíneas alargan sus entrenudos incluso sin llegar a la etapa reproductiva, esto torna vulnerable el ápice del tallo. Factores que afectan al crecimiento • Temperatura • Gramíneas de origen templado – Loliums, Dactylis - temperaturas optimas 20– 29oC para el crecimiento foliar – Ryegrass perenne (Lolium perenne)- tasa de aparición de hojas: de 6 días a 25 oC, 10 días a 10oC • Gramíneas subtropicales temperaturaoptima 30 – 35 oC • Intensidad de luz – La tasa de aparición de hojas disminuye a medida que se reduce la intensidad de luz – Las hojas producidas a intensidades de luz reducidas son de mayor longitud, sin embargo esto no está acompañado de una ganancia similar en peso (etiolación) – Macollaje débil y lento por intensidad de luz reducida • Nutrientes – Mayor suministro de nutrientes • Producción de mayor número de macollos Caracterización de suelos Clasificación Mat. Orgánica (%) fósforo disponible (ppm) Potasio disponible (ppm) Bajo < 2 < 7 < 100 Medio 2-4 7-14 100-240 alto > 4 >14 >240 • Macronutrientes (N,P,K, Ca, Mg …) y micronutrientes (Fe, Mg, Mn, Zn, Cu, Mo, Cl, Bo ….) • Ej. Buena cosecha de maíz • N,P,K ---------------- 50-150 kg/ha • Micronutrientes-------- < 0.1 kg/ha Cañete,Perú
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