unespUNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA CÂMPUS DE JABOTICABAL FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS Departamento de Zootecnia NOÇÕES DE TAXONOMIA E MORFOLOGIA DE PLANTAS FORRAGEIRAS (GRAMÍNEAS E LEGUMINOSAS) ANA CLÁUDIA RUGGIERI RICARDO ANDRADE REIS Jaboticabal - SP Agosto, 2006 1. INTRODUÇÃO As plantas forrageiras de maior interesse na Área de Forragicultura e Pastagens pertencem à Família Poaceae (Gramíneas) e Ordem Fabales (Leguminosas) ocorrendo em menor proporção plantas de outras famílias. Nas regiões tropicais as gramíneas são tradicionalmente as mais exploradas, em virtude de apresentarem um potencial de produção de forragem duas a três vezes superior às leguminosas forrageiras, entretanto, nos últimos anos, tem aumentado o interesse dos pesquisadores em pastagens, visando o uso de leguminosas forrageiras tropicais na alimentação animaI tanto na forma de feno como na forma de pastagens exclusivas e/ou consorciadas e mais recentemente na forma de banco de proteína, basicamente devido ao elevado valor nutritivo destas plantas, e, pela fixação simbiótica do nitrogênio atmosférico com bactérias do gênero Rizobium. 2. TAXONOMIA 2.1. FAMÍLIA: Poaceae (Gramíneas) Taxonomicamente as gramíneas podem ser classificadas da seguinte forma: Reino: Vegetal. Divisão: Magnoliophyta (Angiospermas) Classe: Liopsida (Monocotiledôneas). Subclasse: Commelinidae. Ordem: Cyperales Família: Poaceae Stebbins e Crampton (1961) citados por Nascimento (1981), consideram dentro da família Poaceae a ocorrência de 6 subfamílias, 28 tribos, com aproximadamente 600 gêneros e 10.000 espécies. Na subfamília Panicoideae, principalmente na tribo Paniceae é que ocorrem os principais gêneros de gramíneas forrageiras de clima tropical. Em contraposição nas de clima temperado os principais gêneros pertencem a subfamília Festucoideae. Provavelmente, por esta razão o sistema de classif1cação Hitchcok (1971), citado por Ordem: Fabales Famílias: Fabaceae. Orysae. Caesalpinaceae e Mimosaseae. Entretanto MITIDIERI (1983) salienta que tal divisão é algo artificial tendo em vista que quatro tribos: Zoysiae. No entanto concentrando-se na busca de espécies herbáceas de fabaceae não se deve excluir o potencial existente nas outras famílias (Rocha. com exceção feita para poucas das outras duas famílias.1970). citado por Cronquist (1981).MITIDIERI (1983). porte elevado. Desta. A primeira considera todas as leguminosas unidas sob a mesma família com a divisão em subfamilias e.) De Wit)) a Leucena. 1. não apresentam espécies herbáceas de valor forrageiro. faz a divisão da família Gramíneae em apenas duas subfamílias: Festucoideae e Panicoideae. encontra-se as seguintes unidades taxonômicas para a ordem Fabales Reino: VegetaL Divisão: Magnoliophyta (Angiospermas) Classe: Magnoliopsida (Dicotiledôneas) Subclasse: Rosidae. Zizamieae Palarideae não pertencem definitivamente a nenhuma das duas famílias. Estas apresentam cerca de 600 gêneros e mais ou menos 13000 espécies. três das dez tribos: Saphorea. Baseado na classificação de Cronquist. A maioria das leguminosas forrageiras estudadas e cultivadas tropicais e subtropicais pertence à família Fabaceae. que é da família Mimosidae. . ORDEM Fabales Atualmente existem duas correntes distintas acerca da posição sistemática das Leguminosas. princípios tóxicos.2. Takhiajan & Zimmerman (1966). como é o caso da Leucaena leucocephala ((Lam. Podaliridae e Dalbergieae. a segunda mais recente propondo a divisão desta família em famílias distintas. A limitação de muitas delas ao uso como forrageira se deve a presença de espinhos. etc. No estágio de florescimento. a) Hibernais . 1971. sendo ceifadas durante o inverno e também na primavera. São semeados no outono (tanto as perenes como as anuais). entretanto menos nutritivos.3. os rendimentos são maiores. Ornithopus sativus (serradela).1. estivo-outonais (Araújo. etc. As plantas forrageiras podem ainda ser classificadas com relação ao período de maior produção de forragem em hibernais e estivais isto é. . anuais: Anuais: Fabales (Leguminosas) Vicia (ervilhaca). OBSERVAÇÕES 3. com elevado potencjal de crescimento. permanecendo com vida apenas os órgãos inferiores (raiz e base da planta). e quando entra o inverno. Requerem bastante luz e calor. Perenes: Festuca arundinacea (festuca) Phalaris tuberosa (falaris). as perenes entram em repouso vegetativo e as anuais morrem. Perenes: Medicago sativa (alfafa) Lotus corniculatus (cornichão) b) Estivais: são forrageiras de clima tropical. com maior produção no verão e outono. Poaceae (Gramíneas) Lolium (azevém). são sensíveis ao frio intenso. Hordeum vulgare (cevada).São forrageiras de clima temperado dias menos ensolarados geralmente de pequeno crescimento caules finos e folhagem tenra. Ex: Avena strigosa (aveia). onde acumulam reservas nutritivas para rebrotar na primavera. Secale cereale (centeio). São semeadas na primavera. citado por Pupo 1981). colmos grossos e folhas largas. etc. Ex. a) a variedade (var.) – utilizada quando a planta distingue-se das demais da espécie através de caracteres botânicos e ocorrendo de forma natural. Sorgum vulgare (sorgo). criou-se então. 3. Pennisetum typhoideum (pasto italiano). Anuais: Stilozolobium atterrimum (mucuna preta). espécie Panicum maximum. Trichoglume cv. Exemplo: Espécie Panicum maximum Variedade ou Cultivar cv.. servem para caracterizar exatamente uma determinada forrageira. marandu). que colocadas após o nome científico (espécie). Colonião var. "variedade" (var. gênero Panicum. Marandu Brachiaria brizantha .) e "cultivar" (cv. tanzânia. Xaraés cv.). as denominações científicas (espécies). Ex. (PUPO. etc Poaceae (Gramíneas) Perenes: Panicum (colonião. Segundo as normas internacionais. Gongyloides cv. os termos. Tanzânia var. etc) Brachiaria (braquiária. onde o primeiro refere-se ao gênero e ambos à espécie. etc. Como existem muitas variações. Galactia (galaxia). 1981).2.) . b) o cultivar (cv.Anuais: Zea mays (milho). Setaria (setária).empregado quando a planta foi criada pelo homem através de melhoramento genético ou quando uma variedade é intensamente cultivada pelo homem. Fabales (Leguminosas) Perenes: Neonotonia (soja perene). são compostas por dois nomes grifados ou em letra que difere da do texto. guardam traços distintos. 1975). referem-se a cultivar como sinônimo de variedade. sendo todas igualmente desenvolvidas e de origem adventícia (Figura 1).Barnard (1972) e Douglas (1980) citados por Ferguson (1985). química ou outra) com propósitos significativos para agricultura. que fixam nitrogênio atmosférico (Pedreira. principalmente do gênero Beijerinkia. em deçorrêcia da morte e formação de novas raízes.1. . Ao arrancar uma gram1nea remove-se apenas uma pequena parcela do sistema radicular o qual em muitas espécies alcança uma profundidade de 2 metros ou mais. Sistema radicular fasciculado ou em cabeleira. sendo que anualmente são repostas cerca metade das raízes existentes. MORFOLOGIA 1. A profundidade máxima é frequentemente alcançada no primeiro ano (Tabela 1). uniforme ou estável. 4. As raízes de algumas gramíneas (Paspalum notatum) contêm ou são circundadas por bactérias. onde Barnard (1972) define com um grupo de indivíduos cultivados que são distinguidos por uma característica (morfológica. Douglas (1980) refere-se a variedade (ou cultivar) como uma divisão de uma chave a qual é distinta. floresta ou horticultura e a qual quando reproduz (sexuada ou assexuada). FAMÍLIA Poaceae (gramíneas) 1. Estas possuem sistema radicular em que não se distingue a raiz principal da secundária. no perfil do solo. çapim-colonião e capimsempre verde. 1. Capim-elefante. Sistema radicular fasciculado ou em cabeleira. Caule .O caule das gramíneas é do tipo colmo (Figura 2).9 Profundidade onde 410 cm 620 cm 440 cm --------------foi encontrada a raiz Adaptado de Rocha e Martinelli (s/d).9 99. (1975). Ex.Figura 1. podendo ser: 1. citados por Pedreira. Cheios a) Macios e suculentos – via de regra preferido pelos animais. .9 99.2.9 99.2. etc.2. TABELA 1.2. Ocos ou fistulosos 1.1.: Cana-de-açúcar. Distribuição do sistema radicular do capim-gordura. dotado de nós e entrenós. % do raizame total (peso seco) Profundidade (cm) Gordura Colonião Sempre verde Média 0 a 10 41 70 74 62 0 a 20 53 84 93 77 0 a 50 66 93 97 85 0 a 140 86 97 99 94 0 a 350 99. separando-se visivelmente à medida que se caminha para o ápice do vegetal.Decumbente. os caules das gramíneas podem ser: A) Aéreos . Ex.b) Duros e secos – depósito de sílica nos tecidos Ex. Ex. Paspalum B) Subterrâneos (rizomas). Quanto ao habitat e arquitetura. Panicum . Obs.: Paspalum As gramíneas apresentam certas modificações caulinares (Figura 2).Ereto (cespitoso). A quantidade de fibra e sílica presente nos tecidos do colmo é inversamente proporcional à aceitabilidade dos mesmos pelos animai s. Ex. Os nós na base da planta se acham muito próximos. . . Ex. Ex.Prostrado.: Milho (após o florescimento e maturação dos grãos).: Brachiaria.Geniculado (Joelho). aparecem as raízes adventícias que emergem dos nós basilares. . Chloris e Setaria. visando a facilidade de disseminação: colmos cespitoso rizomatoso entrenó rizoma nó rizoma estolonífero . Na parte basal do colmo.: Pennisetum.: Melinis.em geral herbáceos. dotados de nó e entrenós.Estolões .3. cobertos de escamas as quais representam as folhas e as estípulas reduzidas. A emissão do caule aéreo se dá distante do Emite caule aéreo próximo do ápice do ápice do estolão. margem comumente ciliadas ou serreadas.1978). O Índice filotáxico é a fração cujo numerador indica o número de voltas dadas. a partir de uma folha até a folha seguinte. . dísticas (duas fileiras no mesmo plano). estolão e rizoma. são alternas. produzindo raízes e parte aérea a partir dos nós. três nós juntos e um internódio comprido. originária dos nós dos caules e com índice filotáxico igual 1/2 (Mitidieri. nas gramíneas encontra-se em um ciclo da espiral apenas duas folhas. Andropogon . Folha – As folhas das gramíneas são constituídas de lâmina foIiar ou limbo e bainha (Figura 03). Portanto.são caules rasteiros que se desenvolvem junto à superfície do solo. Caule tipo colmo. semelhante à Estrutura diferente do caule normal. Falso pecíolo .Rizomas . . Exemplo: Digitaria Exemplo: Cynodom e Chloris 1.estreitamento da lâmina foliar. Paspalum.invaginante ou amplexicaule (envolve totalmente o caule).. em espiral. As folhas. possuindo nós compostos. com nervuras paralelas bem pronunciadas (ausência da nervura principal). Ex. . Os estolões apresentam dois tipos: Tipo A Tipo B Estrutura de um caule normal.Figura 2. encontrada na mesma vertical e cujo denominador indica o número de folhas encontradas nesse trajeto (Rosique et al. tipo fendida. Obs.Lâmina foliar ou limbo . Entrenó cessa de crescer assim que se O entrenó continua a crescer mesmo após iniciam as brotações no nó correspondente iniciado as brotações.são caules subterrâneos que terminam em uma gema apical pontiaguda. aclorofilados. 1983). estolão. Ex.Bainha .Via de regra lanceolada com nervação paralela (presença da nervura principal). glabras ou não. . perto da bainha. parte aérea. ponto de junção da lâmina foliar com a bainha.Folhas modificadas com função de proteção das flores das gramíneas. Ex.Estrutura modificada da bainha que protege a gema lateral. O gênero Echinochloa não tem lígula. Elementos praticamente constantes Colar .1. com função de propiciar o movimento da lâmina foliar. . É um órgão bicarenado e quando a gema se desenvolve em brotações laterais.3.: Bambusa.2. Exemplos de ocorrência esporádica Aurícula .ponto de junção da lâmina foliar com a bainha.: Pennisetum.3.apêndice em ambos os lados da base da lâmina ou no ápice da bainha. A lígula pode ser pilosa ou membranosa. Ex. Prófilo . Brácteas . é forçado a se abri r. Escamas .: certas espécies de Saccharum (cana-de-açúcar). Ex.Folhas reduzidas que são encontradas na base dos colmos ou rizomas. Obs. do lado de dentro da folha ou face superior da lâmina foliar. 1. com função de proteção das gemas. do lado de fora da folha ou face inferior da lâmina foliar. Uma das características do gênero é presença da lígula membranosa. Lígula . com função de proteção da gema contra o ataque de insetos e excesso de umidade.1. Colmo Colmo Figura 3. . 1983). superior e inferior. encerrados por brácteas (Figura 4). denominadas glumas. Flor – A flor das gramíneas é aclamídea (sem cálice e corola). Folha de gramíneas. 1. Um conjunto de flores forma a inflorescência sendo que a unidade desta em gramíneas é a espigueta (podendo ser pedicelada ou séssil). podendo estarem presentes ambas somente uma ou nenhuma (Alcântara. com invólucro constituído por brácteas. A espigueta contém um ou mais flósculos.4. Flósculo = Flor + o lema + a pálea . citado por Mitidieri.A pálea pode faltar. uniocular. . Espigueta com cinco flósculos (Gould. enquanto que o pelo não apresenta tecido vivo. 1983). citaos por Mitidieri. não tem nervura principal. tricarpelar.Ráquila Gluma superior Lema Pálea Estigma Antera Ovário Lodícula Gluma inferior Pedicelo Ráquis Figura 4.Flor = Androceu + Gineceu + Lodículas (Figura 5). Flor de gramínea (Gould. Uniovular 2 estiletes 2 estigmas plumosos Lodícula Rudimento da corola que por turgecência abre a flor Pistilo ou Gineceu Palea Lema Figura 5. . . 1968. 1980) .O lema sempre está presente (a flor encontra-se alojada em sua axila). apresenta nervura principal (tecido vivo). é bicarenada. 3 filetes 3 anteras Estigma Antera ou Estame Filamentos 1 ovário súpero. 1958. 1.: Cynodon 1. Pennisetum.A classificação das gramíneas baseia-se principalmente nos caracteres da estrutura da espigueta e no arranjo das mesmas.2.espiguetas inseridas no eixo principal sem pedicelo (sésseis). Ex.5.2. 1. Fruto – O fruto das gramíneas é do tipo cariopse (apresenta uma só semente. 1.3. Ex.1983). (Figura 6). Paspalum .5. Radiados .b) Alternados ao longo do eixo principal – existem mais de dois racemos ao longo do eixo principal.b) Sub-digitados Ex.2. aderida totalmente ao pericarpo).1.3. o embrião emite um sinal hormonal à camada de aleurona (camada protéica). Aberta – As ramificações são longas e abertas.2. Cacho composto ou panícula – espiguetas pediceladas inseridas em ramificações terciárias e quaternárias da ráquis.3. Panicum. Quanto ao arranjo das mesmas. constituída de embrião endosperma (Figura 7). A Figura 7 mostra a estrutura completa de um perfilho de gramínea. Assim que a semente absorve água. Brachiaria mutica. num mesmo sentido (Andropogon e Hyparrhenia). outros polissacarídeos – sacarose.5. citado por Mitidieri. Estas quase exclusivamente delimitam as subfamílias. Segundo LAHGER (1979) as gramíneas apresentam dois tipos de inflorescência: Espiga e cacho. Digitaria . Cenchrus 1.3. Setaria.1. Pseudo-espiga – ou panícula de racemo espiciforme – espiguetas pediceladas e sésseis inseridas em ramificações da ráquis. tribos e gêneros (Hitchcock. Contraída – Ex.5. .6. A semente é do tipo albuminosa.2.3. que sintetiza as enzimas que irão desdobrar os carboidratos do endosperma (amido. Chloris 1.1.5.2.5. Melinis. Cacho ou racemo – espiguetas inseridas na ráquis através de pedicelo.2.a) Digitados Ex. Espiga . 1.Brachiaria (exceto B.2.5. Tipos de Inflorescência . 1.a) Pareados Ex. 1971.2. Ex. mutica) 1. Isolados .: Milho (Zea) a) Espiga radiada digitada Ex.5.5. estas podem ser: 1. . para nutrir o vegetal durante o estágio da plântula. Partes da Planta de Gramínea. óleo e proteína).hemicelulose. Inflorescência Espigueta Lígula Aurícula Lâmina Nervura Estolão Nó Bainha Brotação Rizoma Figura 7. A germinação geralmente é hipógea (o cotilédone permanece no solo durante o processo de germinação). Racemo Panícula aberta Mista Espiga Digitado Cabeça = capítulo Corimbo Fasciculado Panícula contraída Racemo isolado Cacho isolado Racemo radiado subdigitado Figura 6. Tipos de Inflorescências de gramíneas. . que favoreçam os dois tipos de polinização. Entretanto podem ocorrer períodos de luminosidade intermediários. no entanto não se sabe se são sementes produzidas por autopolinização ou polinização cruzada. ainda que em certos casos seja necessário o estímulo dado pelo pólen. Cenchrus). numa mesma espécie. 1983).Cleistogamia (com flores fechadas). enquanto que períodos curtos de luminosidade favorecem a Casmogamia. pois as sementes se desenvolvem somente dos tecidos maternos. b) Apomítica ou assexual (apomixia) – Num sentido mais amplo apomixia abrange todas as formas de propagação vegetativa (estímulo hormonal – podendo ou não ser idêntica à planta mãe). apomixia é a propagação através de sementes produzidas assexuadamente e é denominada: Agamospermia (Melinis.Figura 7. (Alcântara e Mitidieri. a planta forma sementes sem que haja fertilização. Reprodução – As gramíneas apresentam dois tipos de reprodução: a) Sexual ou anfimixia – É quando há fusão de gametas. (idêntico à planta mãe).7. Neste caso. que forma semente apomíticas. embora possa ocorrer uma baixa porcentagem de sexualidade (cerca de 20%). . Secção longitudinal da cariopse de milho 1. Brachiaria. Como exemplo tem-se o capim-colonião. podendo ser por polinização cruzada – casmogamia (com flores abertas). Períodos grandes de luminosidade favorecem a Cleistogamia. Num sentido mais restrito. Chloris. Ex: setária. ou por autofecundação . Ex: capim-colonião. Galactia e outras leguminosas da Região dos Cerrados Figura 8. Normalmente apresentam nódulos que dependendo do gênero da leguminosa estes podem localizar-se em maior concentração na raiz principal ou secundária.2. Sistema radicular das leguminosas .Pachyrriaus (Jacatupé ou feijão batata) .: Centrosema. Sistema Radicular – pivotante. .leguminosas de hábito de crescimento rasteiro.Adventícias .Raízes tuberosas . Ex. Outros tipos radiculares (origem caulinar) . Sistema radicu1ar em que a raiz principal é bastante desenvolvida e as raízes secundárias são menores e pouco numerosas (Figura 8).Xilopódio.1. Stylosanthes (maior concentração na raiz principal).: Macrotilium atropupureum (siratro). ORDEM Fabales (Leguminosas) 2. Macroptilium e Galactia (maior concentração nas raízes secundárias e terciárias). Ex. 2. onde o cálice difere da corola. de altura. Composta – Quando o limbo se subdivide em folíolos.3.4. Ex: Crotalaria juncea 2. podendo apresentar raízes adventícias. Ex: Vicia (ervilhaca) Imparipinada – quando os folíolos terminam em ímpar. b) Subarbustivos – Até 1. Ex: Leucaena e Prosopis (Figura 9). Ex.3.2.Paripinada – quando os folíolos terminam em par. Ex: Cajanus. O limbo apresenta várias formas.2.5 de altura. sendo heteroclamídia.A folha das leguminosas é constituída de base foliar. Ex: Galactia. Herbáceos ou lenhosos. Centrosema e Macroptilium. Pode ser do tipo: 2. podendo apresentar pulvino e estípulas. Ex. dependendo da espécie. Ex: Siratro.2. pecíolo e limbo.2. Ex: Lecaena (leucena).3. Calopogônio. funcionando como órgão de reserva e multiplicação vegetativa. Centrosema.1. Subterrâneos (rizomas) São encontrados nas espécies herbáceas perene. O cálice possui 5 sépalas soldadas . Aéreos. Neste caso recebem o nome de sarmentoso.Acima de 3m Prosopis (algaroba).3.3.Até 3m de altura.2. Os caules rasteiros quando encontram suporte podem subir (trepadores). podendo ser divididos em: a) Rasteiros – São caules superficiais ou estoloníferos. b) Pinada . Folha . Caule – O caule das leguminosas geralmente são clorofilados e podem ser: 2.1.: Trevo subterrâneo 2. com nervação penada. quando não apresentam órgão de fixação. quando possuem órgão de fixação (Ex: Vicia) e volúvel. Ex: Indigofera 2. Simples – Quando o limbo é único. Siratro. Flor – A flor das leguminosas é diclamídia (com cálice e corola). Recomposta ou bipinada – Quando os folíolos se subdividem. podendo ser: a) Trifoliolada – quando a folha apresenta apenas três folíolos. Guandu d) Arbóreo . 2. Ex: Stylosanthes c) Arbustivo . 2. (Figura10). Família Mimosideae Caesalpinoideae Papilionoideae 1 2 Pré-floração Valvar Carenal Vexilar Flores Actinomorfas1 Zigomorfa2 Zigomorfa Inflorescência Capituliformes Racemo Racemo Actimorfa – vários planos de simetria (5 pétalas iguais) Zigomorfas – Apenas um plano de simetria 2. por onde ocorre a separação das mesmas na maturação. b) Tipo lomento – fruto indeiscente que apresenta compartimento dividido em septos transversais entre as sementes. ou vetilo. com exceção da ervilha e guandu que são hipógeas (os cotilédones ficam no solo durante o processo de germinação) (Figura 11).6. . nas três famílias. com duas suturas: ventral e dorsal). com pericarpo fortemente aderido a semente única Ex: Stylosanthes humilis 2. deiscente. Ex: Desmodium c) Tipo Aquênio – fruto seco indeiscente.(gamossépalo). A forma. A corola possui 5 pétalas (1 estandarte. Semente – A semente das leguminosas é do tipo exabulminosa. Hilo – É a cicatriz deixada quando a semente se destaca do fruto (vagem). após quebra do funículo (estrutura de ligação entre a semente e o fruto). tamanho e coloração do tegumento variam com a espécie.5. 2 asas e 2 quilhas ou carenas). A germinação geralmente é epígea (os cotilédones emergem do solo durante o processo de germinação). Fruto a) Tipo vagem ou legume (seco. .Simples Trifoliolada Palmada composta Composta paripinada Composta imparipinada Recomposta ou bipinada Figura 9. Tipos de folhas de leguminosas forrageiras. .Trevo branco Trevo vermelho Estandarte Bandeira Asa Quilha Flósculo Flósculo Pedúnculo Pedúnculo Flósculo Flósculo Pedicelo Pedúnculo Pedúnculo Figura 10. Tipos de flor de leguminosas forrageiras. G. 1976. Manual de Pastagens e Forrageiras. BIBLIOGRAFIA CITADA ALCÂNTARA. 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