Defoliation frequency affects morphophysiological traits in the bunchgrass Poa ligularis

Abstract

Poa ligularis es una forrajera importante en los pastizales de la Patagonia. Las poblaciones de esta gramínea cespitosa perenne han sido afectadas severamente por el sobrepastoreo. En este estudio proponemos que incrementos en la frecuencia de defoliación reducirán (1) la producción de materia seca aérea y subterránea, (2) la supervivencia de raíces, y (3) la concentración y contenido de carbohidratos no estructurales totales (CNET) en coronas + raíces, e (4) incrementarán la mortalidad de raíces. Se aplicaron cinco frecuencias de defoliación (más un control no defoliado) en un pastizal representativo del Distrito Occidental en Patagonia durante dos estaciones de crecimiento consecutivas. Las cuatro hipótesis fueron rechazadas. La producción de materia seca aérea y subterránea se incrementó de una a dos o tres defoliaciones. La producción y dinámica de raíces no fueron afectadas por las frecuencias de defoliación estudiadas. La concentración (%) y en contenido (g/planta) de los CNET en coronas + raíces se incrementaron cuando la frecuencia se incrementó de tres a cinco defoliaciones (%, 2002-2003), o de dos a tres defoliaciones (%, 2003-2004) durante el ciclo de crecimiento, excepto los contenidos de CNET en 2002-2003. Estos resultados sugieren que la disponibilidad de carbohidratos en coronas + raíces, y el vigor de las plantas de P. ligularis en la zona árida de Patagonia son favorecidos por frecuencias de defoliación bajas a moderadas (no más de dos o tres defoliaciones anuales), a 5 cm desde el nivel del suelo, inmediatamente antes de la elongación de los entrenudos.

Poa ligularis is an important forage in Patagonian rangelands. Populations of this perennial bunchgrass have been severely affected by overgrazing. We propose that increased defoliation frequencies will decrease (1) aerial- and belowground dry matter production, (2) root survival, and (3) concentration and content of total non-structural crown + root carbohydrates, and (4) increase root mortality. Five defoliation frequencies (plus 1 control) were applied in a representative grassland of the Occidental District in Patagonia during two consecutive growing seasons. All four hypotheses were rejected. Aerial and belowground dry matter production increased from one to two or three defoliations. Root production and dynamics were not affected by the study defoliation frequencies. Total nonstructural carbohydrate (TNC) concentration (%) and content (g/ plant) in crown + roots were increased when defoliations augmented from three to five times (%, 2002-2003), or from two to three times (% and g/plant, 2003-04) during the growing cycle, but TNC contents in 2002-03. These results suggest that TNC availability in crown and roots, and plant vigor on P. ligularis in dry Patagonia are favored by light to moderate defoliation frequencies (no more than two or three defoliations annually) immediately before internode elongation to 5 cm stubble height each.