Agrinews April 2013 - Ministry of Agriculture

stomatalÊ conductanceÊ isÊ decreasedÊunder elevated CO 2,Ê andÊ theÊratioÊ ofÊ intercellularÊ toÊ ambientÊCO 2Ê concentrationÊ isÊ usuallyÊ notÊmodifiedÊ andÊ stomataÊ doÊ notÊappearÊ toÊ limitÊ photosynthesisÊmore in elevated CO 2Ê comparedÊtoÊ ambientÊ carbonÊ dioxideÊ (DrakeÊetÊal.,Ê1997).However, in water deficit, the C 4ÊphotosynthesisÊ isÊ believedÊ toÊ beÊCO 2saturated at atmospheric CO 2ÊconcentrationÊ andÊ asÊ aÊ resultÊ thisÊcanÊ leadÊ toÊ stomatalÊ closureÊ duringÊdrought.ÊanÊ increasedÊ productivityÊfrom increased water use efficiencyisÊ theÊ majorÊ responseÊ toÊ elevatedÊCO 2Ê inÊ aÊ 3CÊ orÊ C 4ÊcropÊ thatÊ isÊexposedÊ frequentlyÊ toÊ waterÊ stressÊ(CasellaÊ etÊ al.,Ê 1997;Ê DrakeÊ etÊal.,Ê 1997;Ê aranjueloÊ etÊ al.,Ê 2005).ÊFurther more, elevated CO2 canalsoÊ haveÊ theÊ negativeÊ impactÊ onÊtheÊ soilÊ waterÊ depletionÊ inÊ bothÊtemperateÊ andÊ MediterraneanÊgrasslandsÊ (MorganÊ etÊ al.,Ê 2004).ÊThisÊ resultÊ supportÊ theÊ generalÊview that elevated CO 2Ê reducesÊsensitivityÊ toÊ lowÊ precipitationsÊofÊ grasslandÊ ecosystemsÊ (VolkÊandÊ Niklaus,Ê 2000;Ê MorganÊ etÊ al.,Ê2004).PLANTÊ SPECIESÊ DYNAMICSÊ ANDÊDIVERSITY:Ê IMPACTÊ OFÊ CLIMATEÊCHANGEÊ ONÊ GRASSLANDÊYIELDSGrasslandsÊ areÊ normallyÊcharacterizedÊ byÊ swardsÊ thatÊ areÊbotanicallyÊ diverse.Ê StudiesÊ haveÊrevealedÊ thatÊ plantÊ speciesÊ biomassÊaccumulationÊ respondÊ toÊ elevatedÊlevelsÊ ofÊ carbonÊ dioxideÊ dependÊonÊ species-richÊ thanÊ species-poorÊassemblagesÊ (ReichÊ etÊ al.,Ê 2001).ÊGrasslandÊ communitiesÊ thatÊ areÊgrownÊ inÊ elevatedÊ carbonÊ dioxideÊdisplayÊ higherÊ plantÊ speciesÊdiversityÊ thanÊ thoseÊ thatÊ mayÊ haveÊbeen grown under ambient CO 2Ê(TeyssoneyreÊ etÊ al.,Ê 2002a),Ê butÊ thisÊwas not confirmed by Zavaleta etal.Ê (2003).Ê Ê ClelandÊ etÊ al.Ê (2006)ÊreportedÊ thatÊ theÊ risingÊ temperatureÊinÊ recentÊ decadesÊ isÊ associatedÊwithÊ acceleratedÊ phenologyÊ inÊmanyÊ plantÊ species.Ê InÊ aÊ separateÊstudy, the timing of both floweringandÊ primaryÊ productivityÊ inÊ annualÊgrasslandÊ ecosystemÊ inÊ responseÊtoÊ fourÊ interactingÊ globalÊ changes:Êwarming,Ê elevatedÊ carbonÊ dioxideÊnitrogenÊ deposition,Ê andÊ increasedÊprecipitation,Ê ClelandÊ etÊ al.Ê(2006),Ê observedÊ thatÊ warmingÊcausedÊ floweringÊ andÊ greening,Êbut elevated CO 2Ê andÊ nitrogenÊdepositionÊ delayedÊ theÊ peakÊcanopyÊg reennessÊ inÊ grasses.TheÊ changeÊ ofÊ grasslandÊ productionÊ non-fixing plant species (HartwighasÊ beenÊ attributedÊ toÊ manyÊ factors,ÊetÊ al.,Ê 2000;ÊallardÊ etÊ al.,Ê 2003;ÊsomeÊ ofÊ whichÊ areÊ dueÊ toÊ grazingÊPicon-CochardÊ etÊ al.,Ê 2004).ÊofÊ livestock.Ê ForÊ example,Ê woodyÊplantÊ proliferationÊ inÊ grasslandsÊ CONCLUSIONÊandÊ savannasÊ inÊ recentÊ yearsÊ hasÊbeenÊ widelyÊ reportedÊ andÊ thisÊshiftÊ inÊ vegetationÊ centresÊ onÊchanges in livestock grazing, fire,climate,Ê andÊ atmosphericÊ carbonÊdioxideÊ (HibbardÊ etÊ al.,Ê 2005).ÊÊIncreasedÊ carbonÊ dioxideÊ levelsÊisÊ predictedÊ toÊ increaseÊ C 3Ê plantsÊoverÊ C 4Ê butÊ theÊ projectedÊ increaseÊinÊ temperatureÊ favoursÊ theÊ 4CÊplants.Ê whiteÊ etÊ al.Ê (2001)Ê haveÊrevealedÊ thatÊ competitionÊ isÊ highlyÊimportantÊ inÊ limitingÊ theÊ invasionÊofÊC 3Êgr asslandsÊ byÊ 4CÊ species.FORAGEÊ QUALITYÊ OFÊ THEÊGRASSLANDSÊ OFÊ THEÊ WORLDGrasslandsÊ areÊ byÊ natureÊ importantÊfeedÊ resourceÊ areasÊ forÊ livestockÊspecies.Ê animalsÊ requireÊ crudeÊproteinsÊ fromÊ pastureÊ forÊ bothÊmaintenanceÊ andÊ productionÊpurposes.Ê InÊ conditionsÊ ofÊ veryÊlowÊ NÊ statusÊ theÊ reductionÊ inÊcrudeÊ proteinsÊ underÊ elevatedÊcarbonÊ dioxideÊ mayÊ putÊ aÊ systemÊintoÊ sub-maintenanceÊ levelÊ forÊanimalÊ performanceÊ (HoughtonÊetÊ al.,Ê 2001).Ê 4ÊCgrassesÊ areÊ aÊ lessÊnutritiousÊ forageÊ resourceÊ thanÊ 3ÊCgrassesÊ bothÊ inÊ termsÊ ofÊ reducedÊproteinÊ contentÊ andÊ increasedÊC/N ratios. The increased CO 2ÊlevelsÊ haveÊ thereforeÊ resultedÊ inÊtheÊ assemblageÊ ofÊ lowÊ nutritiveÊgrassÊ species,Ê henceÊ lowÊ animalÊproductivityÊ (EhleringerÊ etÊ al.,Ê2002).Ê TheÊ stateÊ ofÊ affairsÊ callsÊ forÊlegumeÊ developmentÊ ifÊ theÊ adverseÊfactorsÊ doÊ notÊ prevail,Ê suchÊ asÊ lowÊphosphorusÊ andÊ lowÊ soilÊ water;ÊanÊ increaseÊ inÊ legumeÊ contentÊ ofÊswardsÊ mayÊ compensateÊ forÊ theÊdeclineÊ inÊ proteinÊ contentÊ ofÊ theÊThereÊ isÊ noÊ doubt;Ê theÊ globalÊclimateÊ changeÊ isÊ likelyÊ toÊhaveÊ bigÊ longÊ termÊ effectsÊ onÊgrasslandÊ composition,Ê qualityÊandÊ biodiversityÊ inÊ theÊ worldÊover.Ê However,Ê inÊ shortÊ term,ÊlandÊ abandonmentÊ inÊ extensivelyÊfarmedÊ areas,Ê whichÊ isÊ oftenÊlinkedÊ toÊ theÊ economicÊ uncertaintyÊandÊ fragilityÊ ofÊ extensiveÊ farmingÊsystems,Ê willÊ haveÊ moreÊ severeÊconsequencesÊ withÊ theÊ dangersÊof possibility of wild fires, loss ofbiodiversityÊ andÊ increasedÊ chancesÊof desertification.author:ÊMthetho,Ê J.Ê K.DEPARTMENT OF ANIMALPRODUCTIONE-mail:Ê jmthetho@gov.bwjkmthetho@gmail.com13AprilÊ Ê Ê 2013