Fitossociologia de Bancos de Sementes em Diferentes Manejos de Cana-de-Açúcar e Germinação das Principais Espécies Daninhas Identificadas
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PROTEÇÃO DE PLANTAS
DOUTORADO EM PROTEÇÃO DE PLANTAS
MARIA LAUSANNE DAMASCENO CORREIA
FITOSSOCIOLOGIA DE BANCOS DE SEMENTES EM DIFERENTES MANEJOS
DE CANA-DE-AÇÚCAR E GERMINAÇÃO DAS PRINCIPAIS ESPÉCIES
DANINHAS IDENTIFICADAS
Rio Largo, AL
2015
MARIA LAUSANNE DAMASCENO CORREIA
FITOSSOCIOLOGIA DE BANCOS DE SEMENTES EM DIFERENTES MANEJOS DE
CANA-DE-AÇÚCAR E GERMINAÇÃO DAS PRINCIPAIS ESPÉCIES DANINHAS
IDENTIFICADAS
Tese apresentada ao Programa de PósGraduação em Proteção de Plantas da
Universidade Federal de Alagoas, como parte
dos requisitos para obtenção do título de
Doutor em Proteção de Plantas.
Orientador: Prof. Dr. Renan Cantalice de
Souza
Rio Largo, AL
2015
Catalogação na fonte
Universidade Federal de Alagoas
BIBLIOTECA CENTRAL
DIVISÃO DE TRATAMENTO TÉCNICO
Bibliotecária Responsável: Helena Cristina Pimentel do Vale
C824f
Correia, Maria Lausanne Damasceno.
Fitossociologia de bancos de sementes em diferentes manejos de cana- deaçúcar e germinação das principais espécies daninhas identificadas / Maria
Lausanne Damasceno Correia. – 2015.
88 f. : il.
Tese (doutorado em Produção Vegetal e Proteção de Plantas) – Universidade
Federal de Alagoas. Centro de Ciências Agrárias, Rio Largo, 2015.
Inclui bibliografia.
1. Cana-de-açúcar – Sistema de colheita. 2. Composição florística. 3. Cobertura
morta. 4. Ecologia da germinação. 5. Fitossociologia. I. Título.
CDU: 632.937:633.1
Dedico aos meus pais Humberto de Barros
Correia e Helena Damasceno Correia, que muito
contribuíram para minha formação e educação;
Aos meus irmãos Vilna, Humberto, Carlos
Augusto, Rogério, Sandra, que sempre confiaram
em mim;
Aos meus sobrinhos Juliana, Bruno, Felipe,
Raíssa, Pedro Vítor, Luís Henrique e Marcela,
por expressarem na sua juventude e sorriso a
energia capaz de mover o mundo;
Aos meus sobrinhos netos Rodrigo, João Pedro e
Sofia por serem reflexo de um amor maior na
continuidade da vida;
AGRADECIMENTOS
A Deus,por me ajudar a superar dificuldades e me conceder a oportunidade de
alcançar vitórias, ao longo do caminho;
Aos Prof. Dr. Renan Cantalice de Souza pela atenção, orientação e ensinamentos que
contribuíram para minha formação;
Aos Profs. Drs. Vilma Marques Ferreira, Hugo Henrique Costa do Nascimento, João
Correia de Araújo Neto, Siumar Pedro Tironi pelos valiosos ensinamentos, sugestões e apoio
para realização deste trabalho;
Ao corpo docente do Programa de Pós-graduação em Proteção de Plantas do Centro de
Ciências Agrárias, pelos ensinamentos, ferramenta indispensável para a construção da minha
formação acadêmica e científica.
Ao Dr. Jorge Luiz Xavier que me permitiu usufruir das instalações, pelo apoio em
campo e valorosa contribuição na identificação de plantas daninhas;
Aos amigos do laboratório de Melhoramento Genético, Jadson, Jackson, Felipe que
tanto me auxiliaram na condução de uma das etapas desse trabalho;
Aos amigos Islan e Kleyton, pelas análises estatísticas realizadas;
Aos amigos Luan,Jaqueline Costa, Joseani Castro, Débora Teresa, Deise Rocha pela
amizade, carinho, incentivo e em especial a Ellen Rebecca pelo apoio e solidariedade e a
Cinthyane, pela colaboração em todas as etapas deste trabalho;
Aos funcionários da Secretaria da pós-graduação, Geraldo de Lima, Marcos Antônio
Lopes e Michele Cristina pela atenção e presteza no atendimento;
Aos que fazem parte dos Laboratórios de Sementes e de Biologia e Manejo de Plantas
Daninhas, por todo apoio e ótima convivência;
Aos Professores e pesquisadores que aceitaram ler este trabalho e o convite para
participar da banca;
Aos colegas e amigos da pós-graduação, pelo excelente convívio, incentivo e palavras
de apoio;
Aos pesquisadores do IMA, pela inestimável ajuda na identificação das plântulas
Aos profissionais da Usina Santa Clotilde, em Rio Largo, Alagoas, os quais tive a
oportunidade de conhecer durante a coleta do material, em suas áreas de produção pelas
informações cedidas para realização desse trabalho.
RESUMO
Nas áreas ocupadas pela atividade canavieira dois sistemas são adotados na colheita da canade-açúcar: corte manual e omecanizado. A permanência da palha sobre o solo é umaprática de
manejo que pode contribuir para o estabelecimento de determinadas espécies daninhas ou
ainda inibir a germinação e emergência de outras. O presente trabalho foi dividido em três
capítulos, com o objetivo derealizar o levantamento fitossociológico nos bancos de sementes e
áreas com diferentes manejos de cana-de-açúcar e o comportamento germinativo das
principais espécies daninhas identificadas. No primeiro experimento foram coletadas 10
amostras de solo, de forma aleatória e distribuídas em bandejas plásticas, em camadas de
cinco cm de profundidade., com irrigação periódica.Durante 120 dias foi acompanhado o
processo de emergência das plantas e as espécies identificadas com base na literatura
específica e quando necessário, remetidas a especialistas do herbário de Maceió (IMA-AL).
Com os dados obtidos foram determinados osíndices fitossociológicos: Frequência relativa,
Densidade relativa e o Índice de Valor de Importância (IVI). Além disso, as áreas foram
comparadas pelo Índice de Similaridade de Sorense. O segundo experimento foi realizado em
casa de vegetação, utilizando bandejas com solo mantido irrigado.Foi realizada contagem aos
45 dias após a semeadura (DAS) e consideradas plântulas emergidas, aquelas com 0,5 cm de
parte aérea acima da camada de palha. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo
teste F a 1% de probabilidade. O terceiro foi conduzido em laboratório utilizandocaixas
dotipo gerbox transparentes e pretas, contendo 100 sementes acondicionadas em câmara de
germinação, O delineamento experimental foi o DIC em esquema fatorial 4 x 4, com 4
temperaturas, sendo 3 constantes e uma alternada (20, 25, 30ºC, 20-30ºC) e quatro condições
de luz (branco, vermelho, vermelho-extremo e escuro), com quatro repetições. As condições
de temperatura foram testadas no escuro contínuo e fotoperíodo de 12 horas. Foram avaliadas
as seguintes variáveis: Porcentagem de germinação e índice de velocidade de germinação. P.
transparens apresentou maior valor de IVI nas áreas com fertirrigação. Cyperus spp. , em área
de colheita manual sem fertirrigação. O maior índice de similaridade ocorreu nas áreas com
sistema de colheita manual. As espécies monocotiledôneas E.indicae Digitaria spp. tiveram
sua germinação inibida com 10 t ha-1 de palha. Cyperus spp. com15 t ha-1. As espécies
dicotiledôneas A. conyzoides, E.albae P. oleraceae, não germinaram com 10 t ha-1 de palha. A
tenella teve uma redução na germinação com 20 t ha-1. Não houve massa seca utilizando 15 t
ha-1 para as espécies monocotiledôneas estudadas e 10 t ha-1 para as dicotiledôneas, exceto A.
tenella.Astemperaturas mais adequadas para a germinação das sementes foram 25°C para A.
tenella e P. oleracea, alternada 20-30°C para D. ciliaris. e E.indica e 30 °C para P.
transparens; Todas as espécies em estudo podem ser classificadas como fotoblásticas
positivas preferenciais e apresentam maior IVG nas temperaturas de 25, 30 e alternada 20-30º
C.
Palavras-chave: Composição florística. Cobertura morta. Ecologia da germinação.
ABSTRACT
In areas occupied by sugarcane activity two systems are adopted in the harvest of sugarcane:
manual cutting and mechanized. The permanence of straw on the soil is a management tool
that can contribute to the establishment of certain weeds or inhibiting the germination and
emergence other. This study was divided into three chapters, in order to carry out
phytosociological survey in seed banks and areas with different managements of sugarcane
and germination behavior of the main weed species identified. In the first experiment were
collected 10 soil samples randomly and distributed in plastic trays in layers five cm deep.,
With regular irrigation. For 120 days was accompanied the process of emergence of plants
and species identified based on the literature and when necessary, sent to herbal experts from
Maceio (IMA-AL). With the data obtained were determined phytosociological indices:
relative frequency, relative density and the Importance Value Index (IVI). Additionally, the
areas were compared by similarity index SOrensen. The second experiment was conducted in
a greenhouse using trays with soil kept irrigated. Counting was carried out 45 days after
sowing (DAS) and considered emerged seedlings, those with 0.5 cm of shoots above the layer
of straw. Data were submitted to analysis of variance by F test at 1% probability. The third
was conducted in the laboratory using boxes type gerbox transparent and black, containing
100 seeds in germination chamber, the experimental design was DIC in factorial 4 x 4, 4
temperatures and 3 constant and an alternating (20, 25, 30 ° C, 20-30 ° C) and four light
conditions (white, red, far-red and dark), with four replications. The temperature conditions
were tested in continuous darkness and photoperiod of 12 hours. Germination percentage and
germination speed index: the following variables were evaluated. P. transparens showed
higher IVI in areas with fertigation. Cyperus spp.In manual harvesting area without
fertigation. The biggest similarity index occurred in areas with manual harvesting system. The
monocots species E. indica and Digitaria spp. had their germination inhibited with 10 t ha -1
of straw. Cyperus spp. 15 t ha-1. Dicotyledonous species A. conyzoides, E. alba and P.
oleraceae, did not germinate with 10 t ha -1 of straw. The tenella had a reduction in
germination of 20 t ha-1. There was no dry mass using 15 t ha-1 for the studied species
monocots and 10 t ha-1 for dicots except A. tenella. The most appropriate temperatures for
germination were 25 ° C for oleracea and P. A. tenella, alternately 20-30 ° C D. ciliaris. and
E. indica and 30 ° C for P. transparens; All species in the study can be classified as preferred
and are more positive photoblastic IVG at temperatures of 25, 30 and alternating 20-30º C.
Keywords: Floristic composition. Mulch. Ecology germination.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Constituição do palhiço ........................................................................................... 23
Figura 2 - Dinâmica de bancos de sementes no solo ................................................................ 25
Figura 3 - Distribuição do banco de sementes do solo ............................................................. 26
Figura 4 - Esquema simplificado dos principais” filtros” naturais de luz que atinge o
embrião .................................................................................................................... 29
Figura 5 - Curvas do comportamento germinativo em função de diferentes níveis de
palhada de cana-de-açúcar elaboradas para as espécies monocotiledôneas
Eleusine indica, Cyperus spp. e Digitaria spp., aos 45 DAS. Rio Largo/AL,
2015.......................................................................................................................... 61
Figura 6 - Curvas do comportamento germinativo sob diferentes quantidades de palha
elaboradas para as espécies dicotiledôneas Ageratum conyzoides, Eclipta alba,
Portulaca oleraceae e Alternanthera tenella, aos 45 DAS. Rio Largo/AL, 2015. .... 62
Figura 7 - Curvas do peso seco sob diferentes quantidades de palha elaboradas para as
espécies monocotiledôneas Eleusine indica, Cyperus spp. e Digitaria spp., aos
45 DAS. Rio Largo/AL, 2015. ................................................................................. 64
Figura 8 - Curvas do peso seco sob diferentes quantidades de palha elaboradas para as
espécies dicotiledôneas Ageratum conyzoides, Eclipta alba, Portulaca
oleraceae e Alternanthera tenella, aos 45 DAS. Rio Largo/AL, 2015. ................... 65
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Principais plantas daninhas identificadas numa área de cana-de-açúcar com
sistema de colheita manual e fertirrigação da Usina Santa Clotide- Rio
Largo/AL. ................................................................................................................. 43
Tabela 2 - Principais plantas daninhas identificadas numa área de cana-de-açúcar com
sistema de colheita mecanizada e fertirrigação da Usina Santa Clotilde - Rio
Largo/AL, 2015. ....................................................................................................... 44
Tabela 3 - Principais plantas daninhas identificadas numa área de cana-de-açúcar com
sistema de colheita manual e sem fertirrigação da Usina Santa Clotilde - Rio
Largo/AL, 2015. ....................................................................................................... 45
Tabela 4 - Índices fitossociológicos de área de cana-de-açúcar com colheita manual e
fertirragação, pertencente à Usina Santa Clotilde, Rio largo/AL, 2014. ................. 46
Tabela 5 - Índices fitossociológicos da área de cana-de-açúcar com colheita mecanizada e
fertirriação, pertencente à Usina Santa Clotilde, Rio largo/AL, 2014. .................... 48
Tabela 6 - Índices fitossociológicos da área de cana-de-açúcar com colheita manual e sem
fertirrigação, pertencente à Usina Santa Clotilde, Rio largo/AL, 2014. .................. 49
Tabela 7 - Comparação da similaridade entre as áreas avaliadas, na profundidade0-5 cm,
pelo índice de similaridade de Sorense. .................................................................. 50
Tabela 8 - Valores correspondentes à significância da análise de variância referentes à
germinação e peso seco aos 45 dias após a semeadura (DAS), das plântulas de
Eleusine, Cyperus, Ageratum, Eclipta, Portulaca, Digitaria e Alternanthera,
em função da quantidade de palha. .......................................................................... 59
Tabela 9 - Parâmetros do modelo logístico e coeficiente de determinação (R2) obtido para
a modelagem das variáveis de germinação e peso seco das espécies Eleusine
indica, Cyperus spp., Ageratum conyzoides, Eclipta alba, Portulaca
oleraceae, Digitaria spp., Alternanthera tenella aos 45 dias após a semeadura
(DAS). Rio Largo – AL, 2015. ................................................................................ 60
Tabela 10 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (G%),
índice de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas
oriundas de sementes de Alternanthera tenella, submetidas à diferentes
temperaturas e qualidades de luz. .......................................................................... 73
Tabela 11 - Porcentagem de germinação (G%) e massa seca (MS) de plântulas oriundas
de sementes de Alternanthera tenella submetidas à diferentes temperaturas........ 74
Tabela 12 - Porcentagem de germinação (G%) e massa seca (MS) de plântulas
oriundas de sementes de Alternanthera tenella submetidas à diferentes
qualidades de luz.................................................................................................... 75
Tabela 13 - Índice de velocidade de germinação (IVG) de sementes de Alternanthera
tenella submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de luz. ........................ 76
Tabela 14 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (G%),
índice de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas
oriundas de sementes de Digitaria ciliaris submetidas à diferentes
temperaturas e qualidades de luz. .......................................................................... 76
Tabela 15 - Porcentagem de germinação (G%), índice de velocidade de germinação
(IVG) e massa seca (MS) de plântulas oriundas de sementes de Digitaria
ciliaris, submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de luz. ...................... 77
Tabela 16 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (G%),
índice de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas
oriundas de sementes de Eleusine indica submetidas à diferentes temperaturas
e qualidades de luz. ................................................................................................ 78
Tabela 17 - Massa seca (MS) de plântulas oriundas de sementes de Eleusine indica
submetidas à diferentes temperaturas. ................................................................... 78
Tabela 18 - Massa seca (MS) de plântulas oriundas de sementes de Eleusine indica
submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de luz..................................... 79
Tabela 19 - Porcentagem de germinação (G%) e índice de velocidade de germinação
(IVG) de sementes de Eleusine indica, submetidas à diferentes temperaturas e
qualidades de luz.................................................................................................... 80
Tabela 20 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (G%),
índice de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas
oriundas de sementes de Peperomia transparens submetidas à diferentes
temperaturas e qualidades de luz. .......................................................................... 81
Tabela 21 - Porcentagem de germinação (G%), índice de velocidade de germinação
(IVG) e massa seca (MS) de plântulas oriundas de sementes de Peperomia
transparens, submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de luz. .............. 81
Tabela 22 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (G%),
índice de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas
oriundas de sementes de Portulaca oleracea submetidas à diferentes
temperaturas e qualidades de luz. .......................................................................... 83
Tabela 23 - Germinação (G%), Índice de velocidade de germinação (IVG) e Massa seca
(MS) de plântulas oriundas de sementes de Portulaca oleracea submetidas à
diferentes temperaturas. ......................................................................................... 84
Tabela 24 - Germinação (G%), Índice de velocidade de germinação (IVG) e Massa seca
(MS) de plântulas oriundas de sementes de Portulaca oleracea submetidas à
diferentes qualidades de luz. .................................................................................. 85
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO GERAL ........................................................................................... 13
2
REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................. 16
2.1
A cultura da cana-de-açúcar e sua importância ...................................................... 16
2.2
Características morfofisiológicas da cultura ............................................................ 17
2.3
Sistemas de manejo da cana....................................................................................... 18
2.3.1 Sistemas de colheita na cana-de-açúcar ........................................................................ 18
2.3.2 Sistemas produtivos: uso da vinhaça/fertiirrigação ...................................................... 19
2.4
Plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar e o efeito da palha na
comunidade infestante ................................................................................................ 20
2.4.1 Plantas daninhas e cultura: relação de convivência e interferência mútua ................... 20
2.4.2 O palhiço utilizado como controle da comunidade infestante ...................................... 22
2.5
Banco de sementes ...................................................................................................... 24
2.6
Fitossociologia de comunidade infestante ................................................................. 30
REFERÊNCIAS
3
SIMILARIDADE DE BANCO DE SEMENTES DE PLANTAS DANINHAS
EM DIFERENTES SISTEMAS DE COLHEITA DA CANA-DE-AÇÚCAR ...... 40
3.1
Introdução ................................................................................................................... 41
3.2
Material e métodos ..................................................................................................... 42
3.3
Resultados e discussão ................................................................................................ 43
3.4
Conclusões ................................................................................................................... 51
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 51
4
EMERGÊNCIA DE PLANTAS DANINHAS DE ÁREAS DE CANA-DEAÇÚCAR EM DIFERENTES NÍVEIS DE PALHIÇO .......................................... 54
4.1
Introdução ................................................................................................................... 55
4.2
Material e métodos ..................................................................................................... 57
4.3
Resultados e discussão ................................................................................................ 59
4.4
Conclusões ................................................................................................................... 66
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 66
5
INFLUÊNCIA DA LUZ E TEMPERATURA NA GERMINAÇÃO DE
ESPÉCIES DE PLANTAS DANINHAS .................................................................. 69
5.1
Introdução ................................................................................................................... 70
5.2
Material e métodos ..................................................................................................... 71
5.3
Resultados e discussão ................................................................................................ 73
5.4
Conclusões ................................................................................................................... 85
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 86
13
1 INTRODUÇÃO GERAL
Introduzida no período colonial, a cana-de-açúcar se adaptou e se expandiu e é
atualmente, uma das principais culturas da economia brasileira. A importância da cana-deaçúcar pode ser atribuída à sua múltipla utilização, podendo ser empregada in natura sob a
forma de forragem, para alimentação animal, ou como matéria prima para a fabricação de
rapadura, melado, aguardente, açúcar e álcool (CUENCA; MANDARINO, 2007).
A demanda pelos produtos da cana-de-açúcar vem aumentando nos últimos anos.
Segundo a CONAB na safra 2014/15 a produção de açúcar chegou a 35,56 milhões de
toneladas. Para a safra 2015/16 a expectativa é de aumento de 4,8%, enquanto a produção de
etanol total consolidou-se em 28,66 bilhões de litros na safra 2014/15, com um aumento
estimado em 238,8 milhões de litros para o etanol anidro, que é utilizado na mistura com a
gasolina. Desse modo, faz-se necessário elevar a produtividade e controlar os fatores que
interferem na mesma.
Um dos principais fatores bióticos presentes no agrossistema da cana-de-açúcar capaz
de intervir no desenvolvimento e na produtividade da cultura são as plantas daninhas, que
podem limitar a produtividade em 40% quando não controladas (KUVA et al., 2003).
A cana-de-açúcar é a principal cultura do Estado de Alagoas e apresenta
produtividades médias muito aquém do potencial produtivo, consequência, além de outros
fatores, da interferência das plantas daninhas. Essas surgem espontaneamente nas lavouras e
as espécies predominantes variam de acordo com o manejo adotado.
Nos ecossistemas de cultivo da cana-de-açúcar há grande diversidade de plantas
daninhas, considerando que as espécies da família Poaceae, mesma família da cultura,
geralmente estão presentes em grande proporção (OLIVEIRA; FREITAS, 2008), essas
apresentam semelhanças morfofisiológicas com a cultura e podem exercer grande
competitividade. No entanto, a mudança no sistema de colheita, de cana queimada para crua,
que vem sendo implantada nas áreas ocupadas pela atividade canavieira, trouxe
consequências, como alteração na composição e estrutura das populações de plantas. No
sistema de cana crua há acúmulo de palhada sobre o solo, que pode atuar como supressor da
germinação de algumas espécies de plantas daninhas, alterando o estabelecimento das
populações dessas plantas, e a produção de sementes.Em talhão com colheita de cana-crua há
menor potencial de infestação de plantas daninhas em relação ao talhão de cana queimada,
principalmente de monocotiledôneas, no entanto, algumas espécies de eudicotiledôneas
14
podem tornar-se importantes competidoras no ecossistema de cana crua, como as do gênero
Ipomoea (MONQUEIRO et al., 2008).
A interferência negativa imposta pela presença das plantas daninhas que infestam os
canaviais pode ser devido à competição pelos recursos limitantes do meio (principalmente
água, luz e nutrientes), liberação de substâncias alelopáticas (que inibem o crescimento e o
desenvolvimento da cultura), hospedar pragas e doenças que possam causar dano à cultura ou,
ainda, dificultar as práticas de manejo e colheita da cultura (PITELLI, 1985).
Estudando o potencial de redução da produtividade da cana-de-açúcar e da qualidade
do caldo em resposta à interferência de uma comunidade de plantas daninhas com predomínio
de Ipomoea hederifolia, Silva et al. (2009) avaliaram que o potencial de redução do número
final de colmos e de produtividade foi de 34% e 46%, respectivamente.
Dentre os métodos de controle das plantas daninhas, pode-se citar a utilização de
práticas culturais que beneficiam a cultura em detrimento das espécies daninhas, que é
conhecida como controle cultural e pode ser utilizado no manejo das plantas daninhas em
canaviais, com a utilização de cultivares, densidade e arranjo de plantas, plantio em época
adequada entre outras práticas que aumentam o desenvolvimento da cultura. Também, podese realizar práticas que reduzam a infestação das plantas daninhas, como a adubação verde,
rotação de culturas, deixar uma camada de palha da cultura durante a colheita, entre outras.
Uma das formas de verificar a eficiência dos métodos de controle das plantas daninhas
e prever quais as espécies predominantes em uma área é realizar o levantamento do banco de
sementes do solo, como verificado por Monqueiro et al. (2011), em que o banco de sementes
de plantas daninhas foi alterado conforme o manejo nas áreas, como o sistema de colheita.
Para se propor uma estratégia de manejo, também se faz necessário estabelecer uma ordem de
prioridades, pois de acordo com Fernández-Quintanilla et al. (1991), numa comunidade de
plantas daninhas, nem todas as espécies têm a mesma importância ou igual participação na
interferência imposta ao desenvolvimento e produção da cultura, sendo que, normalmente,
existem três ou quatro espécies que ocasionam a maior parte dos danos.De acordo com Pitelli
(2000), a análise do componente mais afetado (densidade, frequência ou dominância relativa)
pode fornecer evidências da forma de atuação do agente de pressão ambiental contra as
populações prejudicadas. Portanto, os índices fitossociológicos são importantes para analisar
o impacto que os sistemas de manejo e as práticas agrícolas exercem sobre a dinâmica de
crescimento e ocupação de comunidades infestantes em agroecossistemas (PITELLI, 2000).
Por último, para o controle das daninhas é imperativo o conhecimento do processo
15
germinativo e a influência dos fatores ambientais. O período de tempo em que as sementes
permanecem no banco é determinado por fatores fisiológicos (germinação, dormência e
viabilidade) e ambientais (umidade, temperatura, luz, presença de predadores de sementes e
patógenos) (GARWOOD, 1989).
Considerando que a permanência da palha sobre o solo é uma prática de manejo que
pode contribuir para o estabelecimento de determinadas espécies daninhas ou ainda inibir a
germinação e emergência de outras, pode-se propor uma estratégia de manejo em diferentes
sistemas de colheita de cana-de-açúcar, para favorecer o desenvolvimento da cultura e reduzir
o crescimento, o nível de infestação e a densidade de plantas daninhas em futuros plantios, o
presente trabalho foi conduzido com o objetivoderealizar o levantamento fitossociológico nos
bancos de sementes e áreas com diferentes manejos de cana-de-açúcar e o comportamento
germinativo das principais espécies daninhas identificadas.
16
2
REVISÃO DE LITERATURA
2.1
A cultura da cana-de-açúcar e sua importância
Cultivada no Brasil há quase cinco séculos, a cultura da cana tem relevante papel na
economia do país, com seus produtos ocupando posição de destaque nas exportações
brasileiras, além de ser importante para a geração de emprego.OBrasil responde por
aproximadamente 46% das exportações mundiais de açúcar, estando já consolidado como um
grande player no cenário internacional (CONAB, 2014/2015).Ainda segundo estimativas da
CONAB, na safra 2015/2016 de cana-de- açúcar a produção sobe 3,2% em relação ao ciclo
anterior, somando 654,6 milhões de toneladas, em pouco mais de 9 milhões de hectares. O
Brasil continua e seguirá sendo o maior produtor e exportador mundial de açúcar
(OCDE/FAO, 2015-2024).
Favorecida pelas condições edafo-climáticas, a cana adaptou-se perfeitamente e
atualmente o setor sucroalcooleiro continua em expansão, ocupando todas as regiões do país,
destacando-se como um dos mais importantes, pelos altos índices de produtividade. Projeções
da participação regional na produção da cana-de-açúcar na safra 2015/2016 apontam o
sudeste como o maior produtor (71,6%), seguido pelo centro-oeste (10,8%), nordeste (9,5%),
sul (8%) e o norte (0,1%) (CONAB).
No Nordeste, Alagoas é o Estado que lidera a exportação de açúcar para os Estados
Unidos (46,41%) seguida por Pernambuco (38,41%). A participação estabelecida através da
instrução normativa nº 22, pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, teve
como base a produção informada pelas indústrias na safra 2013/2014.
No Nordeste, Alagoas é o Estado que lidera a produçãoestimada em 29.835.900
toneladas de cana-de-açúcar na safra de 2011/2012, apresentando crescimento de mais de
17% em dez anos (CONAB, 2013). Dados que demonstram a importância do setor
sucroalcooleiro na economia de Alagoas, sendo principal fonte de empregos. Como menciona
Santos (2011), esse setor é responsável por um terço da economia e está diretamente ligado à
sobrevivência de quase metade das cidades do Estado. O autor acrescenta que a agroindústria
da cana no Estado de Alagoas abrange cerca de 27% do PIB estadual, gerando
aproximadamente 120 mil empregos diretos e cerca de 170 mil empregos indiretos.
A indústria sucroalcooleira, nos últimos anos vem alterando seu sistema de colheita,
com redução das queimadas e crescente utilização de máquinas, desde o advento, em São
Paulo, no ano de 2002 da Lei 11.941/2002(2) que estabeleceu prazos para a erradicação da
17
queima: 2021 em áreas mecanizáveis, isto é com declividade igual ou superior a 12% e 2031
em áreas não mecanizáveis. A adoção do sistema de colheita mecanizada de cana crua, isto é,
sem queima prévia da palha, acarretou numa redução significativa nas emissões atmosféricas
de gases do efeito estufa e, consequentemente, considerável melhoria da qualidade do ar.
De acordo com Mundim et al., (2009), a utilização de implementos agrícolas modifica
significativamente o manejo da cana, uma vez que promove a deposição e o amontoamento da
palha sobre o solo, altera o comportamento das plantas daninhas presentes no ambiente, além
de comprometer a rebrota da socaria e provocar aumento da umidade do solo por um período
maior o que causa o aumento de determinadas pragas da cultura. Esses autores comentam
ainda que o desempenho operacional também é afetado, pois umacolheitadeira é capaz de
substituir até 80 homens por dia e o processo de mudança também requer a qualificação dos
operários e adequação da frota de transporte da cana-de-açúcar.
Em Alagoas,não existia lei específica para a regulamentação da queima da cana. O
IBAMA reunia-se com as usinas anualmente para avaliar a questão da redução da área de
corte com queima (FERREIRA et al., 2008), até a publicação da Lei 7.454 em 19/03/2013,
que estabelece as regras para a queima controlada em práticas agrícolas.
O principal desafio de Alagoas para implantação da mecanização da colheita está
ligado à necessidade de criar novas oportunidades de emprego e renda nas regiões canavieiras
para aproximadamente 40.000 cortadores de cana, que em sua maioria possuem apenas o
ensino fundamental (SANTOS, 2011). Outra limitação para a implantação da colheita
mecanizada é de ordem operacional, pois a incidência de algumas áreas de canaviais em
relevos acidentados dificulta o trabalho da colheitadeira.Com a tendência de redução das áreas
com queima da cultura para colheita, haverá redução da área cultivada, pela dificuldade da
colheita mecanizada em áreas de topografia acidentada (TIRONI; SOUZA. 2013).
2.2
Características morfofisiológicas da cultura
Da família Poaceae, há pelo menos seis espécies do gênero Saccharum. A cana-de-
açúcar (Saccharum spp.) é considerada um híbrido interespecífico resultante de cruzamentos
do gênero Saccharum (S. oficcinarum, S. spontaneum, S.barberi, S. sinense, S. edule e S.
robustum) (TOPPA et al., 2011).
A cana-de-açúcar desenvolve-se através de touceiras, cuja parte aérea é constituída por
colmos (com divisões em nós e entrenós), folhas (conectadas ao colmo na base dos nós),
inflorescências (do tipo panícula) e sementes, enquanto a parte subterrânea é composta por
18
raízes e rizomas (CHEAVEGATTI-GIANOTTO et al., 2011). Considerando toda a
composição da morfologia externa da cana-de-açúcar, a parte de maior interesse no processo
industrial é o colmo, pela elevada concentração de sacarose. A composição química dos
colmos está diretamente relacionada a fatores como: variedade plantada; idade fisiológica,
condições climáticas durante o desenvolvimento e maturação, propriedades físicas, químicas e
microbiológicas do solo, tipo de cultivo entre outros (PARANHOS, 1987; MARQUES et al,
2001).
O colmo também tem sua importância no plantio de novos canaviais. Estes se
originam a partir do desenvolvimento de brotos laterais existentes em cada fragmento do
colmo. Propagada vegetativamente através da brotação de suas gemas, a cana-de-açúcar
demora de um ano a um ano e meio para ser colhida e processada pela primeira vez
(MARQUES et al., 2009). É uma cultura que proporciona de cinco a seis cortes após plantio,
sendo a primeira colheita proveniente do plantio a partir dos colmos, denominada cana-planta
e as demais colheitas feitas a partir da rebrota da cana-planta, que passa a ser denominada de
cana-soca (FREITAS, 2011).
A espécie apresenta metabolismo fotossintético do tipo C4, o que contribui para um
acúmulo de biomassa vigoroso em climas tropicais, ao contrário do que ocorre em climas
temperados, onde seu crescimento é menos intenso (VU; ALLEN, 2009). A alta afinidade
com CO2, a atuação específica como carboxilase, atividade ótima em temperaturas mais
elevadas e não saturação em alta intensidade luminosa, são características da enzima de
carboxilação primária nas plantas C4,a PEP- carboxilase (SILVA et al., 2013) que permitem à
cultura, em relação às plantas de metabolismo C3, uma taxa de crescimento e eficiência do uso
da água duas a três vezes maiores (CASAGRANDE, 1996) e em curto período, produzir um
alto rendimento de matéria verde, energia e fibras (GONDIN, 2011).
2.3
Sistemas de manejo da cana
2.3.1 Sistemas de colheita na cana-de-açúcar
Atualmente nas áreas ocupadas pela atividade canavieira, dois sistemas são adotados
na colheita da cana-de-açúcar: A eliminação das folhas secas da cana pelo fogo e corte
manual, conhecido como colheita de cana queimada, este mais tradicional, e outro,
denominado colheita de cana crua, mais moderno. A colheita de cana-de-açúcar que ocorre
sem sua queima prévia e é realizada exclusivamente por meio de máquinas específicas
19
desenvolvidas para esta finalidade recebe a denominação de “colheita de cana crua”
(SOARES et al., 2011).
Com a adesão a nova legislação visando menor emissão de poluentes atmosféricos,
associada à tecnologia com o advento de máquinas de elevado rendimento na colheita, há uma
tendência cada vez maior, de eliminação das queimadas da palha de cana-de-açúcar e
substituição gradual pela colheita mecanizada. Essa modalidade de colheita trouxe ganhos
ambientais, além de econômicos, com significativo aumento da produção (RONQUIM, 2010)
e agronômicos, com modificações nas técnicas de cultivo. A deposição de palha sobre o solo
contribui para a diminuição de processo erosivos, diminuição de plantas daninha, melhor
conservação da umidade do solo e redução das perdas de açúcares via exsudação dos colmos
durante e/ou logo após a queima (VELINI; NEGRISOLI, 2000).
Cada um desses sistemas têm implicações para a cultura, o solo e o ambiente (SOUZA
et al., 2005). O sistema de colheita por cana queimada elimina a matéria seca e aumenta a
concentração de gás carbônico na atmosfera, contribuindo para o efeito estufa e afetando
significativamente o teor de matéria orgânica no solo e o ecossistema, enquanto, sistemas de
manejo sem revolvimento ou queima proporcionam maior aporte de resíduos vegetais na
superfície do solo, favorecendo o aumento do teor de carbono orgânico total (COT) nas
camadas superficiais (HICKMANN et al., 2012). No entanto, a colheita sem queima, trouxe
dificuldades de ordem operacional como citam Mundim et al., (2009) que para a adoção
desse sistema devem ser observadas limitações como: declividade, estado da superfície do
terreno e treinamento do operador, que são propriedades que interferem no deslocamento da
máquina em velocidades mais elevadas e, Correia e Resende (2002) registram ainda que,
nesse sistema de colheita tem sido observado o aumento de pragas de solo que atacam a
cultura e a dificuldade na brotação na maioria das variedades de cana.
2.3.2 Sistemas produtivos: uso da vinhaça/fertirrigação
Ao mesmo tempo em que a colheita mecanizada possibilita a redução das queimadas
também favorece o fenômeno da alelopatia, através do qual determinada planta ou seu
substrato interfere no desenvolvimento de outras, alterando o padrão e densidade. A
deposição dos restos vegetais da cana-de-açúcar no campo ou a utilização de seus resíduos,
como a vinhaça, pode atuar no controle das plantas daninhas na cultura, alterando a
quantidade e o fluxo de emergência destas espécies (QUINTELA et al.,2002), uma vez que,
20
na composição de ambos ocorre a presença do ácido aconítico, constatado atualmente como
provável substância alelopática (VOLL, 2005). Esse mesmo autor afirma ainda que, a vinhaça
é um resíduo agroindustrial, rico em potássio sendo utilizada nas áreas canavieiras para
correção do solo.
Estudo conduzido por Larrahondo et al., (2000) em cana Colombiana para detecção
dos componentes da vinhaça, encontrou 15 compostos orgânicos, sendo o ácido aconítico o de
segunda maior concentração (1,8%), após o glicerol, composto de maior concentração (2,7%).
Sintetizado pelos vegetais e principalmente pela cana-de-açúcar, o ácido aconítico pode ser
encontrado nos sub-produtos provenientes da indústria sucroalcooleira (MALMARY et al.,
1995). Voll et al., (2004) estudando os efeitos do capim marmelada e seu componente o ácido
aconítico sobre a inibição da germinação de plantas daninhas na cultura da soja, concluíram
que entre os ácidos orgânicos de atividade alelopática, o ácido aconítico representou 95% do
total.Outros experimentos em laboratório confirmaram a ocorrência desses efeitos
alelopáticos sobre espécies daninhas, como amendoim-bravo, picão-preto, corda-de-viola e
guanxuma (VOLL et al., 2010). Assim, a combinação de práticas de manejo visando à
manutenção da palhada sobre a superfície do solo e fertirrigação utilizando a vinhaça são
aliados importantes no controle da comunidade infestante, graças à ação supressiva desses
sistemas, reduzindo os custos com a aplicação de herbicidas.
2.4
Plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar e o efeito da palha na comunidade
infestante
2.4.1 Plantas daninhas e cultura: relação de convivência e interferência mútua
A cana-de-açúcar apesar de ser altamente eficiente na utilização de recursos
disponíveis para o seu crescimento e desenvolvimento, é afetada, nas fases iniciais de
crescimento, pelas plantas daninhas, que em muitos casos utilizam os mesmos recursos, de
forma eficiente, por apresentarem mesma rota metabólica de fixação de carbono (C4)
(PROCÓPIO et al., 2003). Dentre as variedades de maior potencial competitivo estão
cultivares cana-de-açúcar de rápido crescimento inicial e alta capacidade de sombreamento de
solo, estas são menos afetadas pela interferência das plantas daninhas.
Todos os conceitos relativos as plantas daninhas baseiam-se na sua indesejabilidade
em relação a uma atitude humana (BRIGHENTI ; OLIVEIRA, 2011). Silva et al. (2007),
salientam que qualquer espécie que afete a produtividade e/ou, a qualidade do produto ou
21
interfera negativamente no processo de colheita é considerada daninha. Assim, a presença das
plantas daninhas pode acarretar grandes prejuízos durante o ciclo produtivo da cana-de-açúcar
(DUARTE JÚNIORet al., 2009), devido à competição pelos recursos limitantes do meio
(principalmente água, luz e nutrientes), liberação de substâncias alelopáticas (que inibem o
crescimento e o desenvolvimento da cultura) e por atuar como hospedeiras de pragas e
doenças que possam causar dano à cultura ou ainda interferir nas práticas de manejo e colheita
(PITELLI, 1985). Desse modo, um dos principais fatores bióticos presentes no agrossistema
da cana-de-açúcar capaz de intervir no desenvolvimento e produtividade da cultura são as
plantas daninhas, que podem limitar a produtividade em 40% quando não controladas (KUVA
et al., 2003).
De acordo com Victoria Filho e Christoffoleti (2004), as plantas daninhas mais
importantes nas áreas canavieiras são: Brachiaria decumbens Stapf (capim-braquiária),
Brachiaria plantaginea (Link) Hitche (capim-marmelada), Panicum maximum Jacq. (capimcolonião), Digitaria horizontalis Willd. (capim-colchão),Cynodon dactylon (L.) Pers. (grama
seda), Eleusine indica (L.) Gaertn. (capim-pé-de-galinha). Além das gramíneas, outras plantas
daninhas como Ipomoea spp. (corda-de- viola), Cyperus rotundus L. (tiririca), Portulaca
oleraceae L. (beldroega), Bidens pilosa L. (picão-preto), Euphorbia heterophylla L. (leiteiro),
Emilia sonchifolia L. (falsa serralha), Ageratum conyzoides L. (mentrasto), Richardia
brasiliensis Gomes (poaia-branca) dentre outras, também são causadoras de grandes prejuízos
a cultura.
Ainda, na região Nordeste, outras espécies apresentam muita importancia como:
Brachiaria mutica (capim-fino), Paspalum maritimum (capim-gengibre), Croton lobatus
(erva-de-rola) e Chamaessyce hirta (burra-leiteira) (PROCÓPIO et al., 2003).O grau de
interferência depende das manifestações de fatores ligados à comunidade infestante
(composição especifica, densidade e distribuição), à própria cultura (espécie, variedade ou
cultivar, espaçamento e densidade de plantio) e à época e extensão do período de convivência.
Além disso, pode ser alterado pelas condições climáticas, edáficas e de tratos culturais
(PITELLI, 1985).
Situações de maior suscetibilidade da cana-de-açúcar à interferência das plantas
daninhas estão relacionadas às características de brotação e crescimento inicial lento. Em
consequência dessas características, é imprescindível manter a cultura da cana-de-açúcar livre
de plantas daninhas no período inicial, que varia de 60 a 90 dias (PROCÓPIO et al., 2003).
No entanto, esse período pode variar dependendo de alguns fatores, como observado por
22
Kuva et al. (2003), em que a cultura da cana-de-açúcar conviveu com a comunidade infestante
(Brachiaria decumbens e Panicum maximum) até 74 dias após o plantio (DAP) sem sofrer
redução significativa na produtividade, determinando-se o Período Anterior a Interferência
(PAI). O período de controle para garantir a produtividade foi de 74 dias até 127 dias após o
plantio (DAP), definindo o Período Crítico de Prevenção da Interferência (PCPI). Com a
soma desses períodos obtêm-se o Período Total de Prevenção de Interferência (PTPI), que é o
período, a partir do qual, a emergência das espécies daninhas não causam danos na
produtividade da cultura.
A interferência é um fenômeno recíproco, ou seja, a própria cultura também pode
limitar até certo ponto, o desenvolvimento das plantas daninhas (KUVA et al.,2000). Assim,
práticas de manejo da cultura como preparo adequado do solo, utilização de variedades
adaptadas às condições da região e resistentes às plantas daninhas; época e densidade de
plantio corretas, além da rotação de culturas são condições para que a cultura se estabeleça e
para dificultar a seleção de espécies de plantas daninhas (ROSSETO; SANTIAGO, 2014).
2.4.2 O palhiço utilizado como controle da comunidade infestante
A composição da comunidade infestante em um sistema agrícola é reflexo de suas
características edáficas e climáticas e das práticas agronômicas adotadas, como manejo do
solo e aplicação de herbicidas (GODOY et al., 1995). No sistema de colheita mecanizada sem
queima, resíduos são deixados sobre o solo.Folhas, palhas, ponteiros são triturados e lançados
sobre a superfície do solo, formando uma cobertura vegetal, o palhiço. Para Ripoli;Ripoli
(2004), o termo correto é palhiço, sendo a palha um dos seus constituintes (Figura1).Esses
autores acrescentam que50% do palhiço deve permanecer no campo, pois devido
aoabafamento controla a maioria das plantasdaninhas, levando a uma economia significativa
de herbicidas.
23
Figura 1 – Constituição do palhiço
Fonte: CTC – Centro de Tecnologia Canavieira (2005)
O controle exercido pelo palhiço depositado na superfície do solo sobre as plantas
daninhas está relacionado aos efeitos físicos, biológicos e químicos, em razão da interferência
destes nos processos de germinação das sementes e emergência das plântulas.O efeito físico
de cobertura mantém a umidade e reduz a incidência da luz solar direta sobre o solo,
diminuindo as flutuações térmicas diárias(THOMPSON et al., 1977), e assim pode reduzir as
taxas de germinaçãoo estabelecimento das plântulas,causando estiolamento e maior
suscetibilidade a danos mecânicos (CORREIA; DURIGAN, 2004). O efeito biológico é
atribuído à manutenção de uma camada microbiana que pode atuar na perda de viabilidade de
sementes e plântulas (PITELLI; DURIGAN, 2001), enquanto os efeitos químicos devem-se à
liberação de exsudados da palha que afetam de forma direta ou indireta, a germinação, o
crescimento e o desenvolvimento de algumas plantas daninhas (PITELLI,1985).
A eficiência da cobertura morta sobre as plantas daninhas está diretamente relacionada
com a quantidade (t ha-1), densidade e uniformidade de distribuição de palha da cana-deaçúcar no solo (NEGRISOLI, 2005), além de ser influenciada pela composição, pela
periodicidade de produção e pelo tempo de permanência da cobertura morta em uma
determinada área (GRAVENA et al., 2004). De acordo com Velini; Negrisoli (2000) a
irregularidade da distribuição de palha responde pela germinação de sementes de plantas
daninhas em determinados pontos da lavoura.
24
As quantidades de palha formadas são variáveis e dependem principalmente da
variedade da cana-de-açúcar, das condições climáticas, da nutrição da cultura e dos tratos
culturais (FERREIRA et al.,2010). A quantidade de resíduos resultante da colheita
mecanizada da cana-crua é função direta da cultivar, como facilidade de despalha do colmo,
hábito de crescimento da touceira, uniformidade em altura e tamanho dos ponteiros e
desenvolvimento da cana (TOLEDO et al., 2009).
Variações nas quantidades de palhiço resultamno estabelecimento de diferentes
plantas daninhas, sendo que, em quantidades maiores que 15 t ha-1, a infestação é pouco
frequente (VELLINI e NEGRISOLI, 2000) para espécies como Brachiaria decumbens, B.
plantaginea, Panicum maximumeDigitaria horizontalis, que podem ser eficientemente
controladas pela presença de 15 t ha-1 de palha (VELINI et al., 2000). No entanto, a presença
da palha não apresentou efeito sobre outras espécies, que vem se destacando como
problemáticas em área de cana-crua como verificado por Kuva et al. (2007) paraIpomoea spp.
e Merremia spp.que são de folhas largas e possuem sementes grandes.
2.5
Banco de sementes
Um dos mecanismos de sobrevivência das plantas daninhas é a produção de grandes
quantidades de sementes em ambientes que apresentam altos distúrbios (DEUBER, 1992),
como os agroecossistemas, o que contribui para a formação dos bancos de sementes do solo,
associadas as sementes produzidas pelas culturas ali encontradas.
O termo banco de sementes foi adotado para por Roberts (1981), designar as reservas
de sementes viáveis no solo, em profundidade e na sua superfície, podendo ainda ser
considerado, como conjunto de sementes vivas e outras estruturas de propagação presentes no
solo ou associadas a restos vegetais (CARMONA,1992). O banco de sementes representa uma
fonte de variabilidade genética e diversidade para as comunidades vegetais ao longo do tempo
(FREITAS; PIVELLO, 2005).
O enriquecimento do banco de sementes do solo e a perpetuação das daninhas são
garantidos por diferentes tipos de reprodução seja sexuada, através de sementes e frutos, ou
assexuada por bulbos, tubérculos, estolões ou rizomas. Espécies como o caruru (Amaranthus
retroflexus) podem chegar a produzir até 117 mil sementes por planta (BRIGHENTI;
OLIVEIRA, 2011).
O tamanho e a composição botânica de uma população de sementes no solo em um
dado momento é o resultado do balanço entre entradas de novas sementes e saídas, por
25
germinação, deterioração, parasitismo, predação e dispersão (CARMONA, 1992), e determina
uma reserva, que varia essencialmente em virtude do padrão de germinação e estabelecimento
de plântulas ali encontradas e que foi classificada por Thompson e Grime (1979), em bancos
transitórios, ou seja, aqueles constituídos de sementes que germinam logo após a dispersão ou
no período de no máximo um ano, e bancos persistentes, aqueles compostos por sementes
viáveis durante um período de tempo maior que um ano.
A chuva de sementes é responsável pela introdução de sementes do banco,
provenientes da comunidade local, da vizinhança e de áreas distantes (HALL;
SWAINE,1980), sendo geralmente a germinação, a principal forma de decréscimo (PARKER;
SIMPSON; LECK, 1989). A dinâmica de bancos de sementes no solo, proposta por Carmona
(1992) pode ser observada abaixo (FIGURA 2).
Figura 2 - Dinâmica de bancos de sementes no solo
Fonte: CARMONA, 1992.
Os bancos de sementes são compostos de 70 a 90% de poucas espécies dominantes,
resistentes às medidas de controle e adaptadas às condições edafoclimáticas (WILSON,
1988), além de 10 a 20% são constituídos por espécies adaptadas à área geográfica, porém
não adaptadas às medidas de controle e até 10% por sementes sensíveis à dessecação,
conhecidas como recalcitrantes, sementes de espécies recém-introduzidas e sementes da
própria cultura (WILSON et al. 1985).
A distribuição das sementes no banco ocorresuperficialmenteou em profundidade do
solo, até mais ou menos 20 cm, (Figura 3), porém em maior concentração nos primeiros 5,0
cm,e tem duração definida por características inerentes às sementes ou por fatores do
ambiente. O período de tempo em que as sementes permanecem no banco é determinado por
fatores fisiológicos, tais como germinação, dormência, viabilidade e por fatores ambientais,
tais como, umidade, temperatura, gases, luz, presença de predadores de sementes e patógenos
(GARWOOD, 1989) estejam elas distribuídas horizontalmente, após à dispersão ou
26
verticalmente, pela movimentação do solo. Em solos cultivados, cerca de 90% ou mais das
sementes encontram-se nos primeiros 20 cm, com densidade populacional decrescente, a
medida em que aumenta-se a profundidade (FERNÁNDEZ-QUINTANILLA,1988; YENISH
et al., 1992; GRANATOS; TORRES, 1993).
Figura 3 - Distribuição do banco de sementes do solo
Fonte: PELISSARI; GONÇALVES, 1998.
Para Carmona (1992) o banco de sementes tem um papel crucial na substituição de
plantas eliminadas por causas naturais ou não, como senescência, doenças, movimento do
solo, queimada, estiagens, temperaturas adversas, inundações, consumo animal, herbicidas e
outros. No entanto, em solos cultivados, o “Banco de Sementes” normalmente constitui um
sério problema à atividade agrícola, na medida em que garantem infestações de plantas
daninhas por longo período de tempo, mesmo quando se impede a entrada de novas sementes
na área.(PELISSARI et al., 2011). Neste contexto, a aceleração da redução do banco de
sementes de plantas daninhas, por meio do estímulo à germinação ou tratamentos deletérios à
semente, poderiam contribuir grandemente nos programas de controle de plantas daninhas.
A germinação compreende uma sequência ordenada de eventos metabólicos que
resultam na retomada do desenvolvimento do embrião, originando assim, uma plântula
(MARCOS FILHO, 1980). Segundo Martins et al.(2000) a germinação pode ser afetada por
uma série de condições intrínsecas da semente, tais como:
o estádio de maturação, a
dormência e a longevidade e por fatores ambientais, como a disponibilidade de água e de
oxigênio, temperatura e luz.
27
A água é o principal fator para o início da germinação. Para que a germinação ocorra é
necessário uma quantidade mínima de água, que varia conforme a natureza da semente
(FLOSS, 2008). Além da embebição, afeta também a velocidade e a porcentagem de
germinação das sementes. A porcentagem de germinação e o índice de velocidade de
germinação das sementes de melão-de-São-Caetanoforam influenciados negativamente pela
redução do potencial osmótico (PARREIRA et al.,2011) .No banco de sementes, o déficit
hídrico durante a germinação inibe o início do desenvolvimento da radícula e o alongamento
do hipocótilo, prejudicando o desenvolvimento do eixo embrionário (BELCHER, 1975). No
entanto, o excesso de água também pode ser prejudicial à germinação das sementes, pois
limita a entrada de oxigênio, diminui a respiração, provoca atrasos ou paralisações no
desenvolvimento das plântulas, podendo causar a morte das sementes (MARCOS FILHO et
al.,1987; CARVALHO; NAKAGAWA, 2000).
Os fatores ambientais não atuam de forma isolada na germinabilidade das sementes.
Segundo Vivian et al. (2008), o teor de água das sementes é um dos principais fatores de
indução e superação de dormência, embora influencie de forma integrada com a temperatura
e a luz. Ainda de acordo com esses mesmos autores, com a superação da dormência e
adequação da temperatura, ocorre um aumento significativo da germinação.
A temperatura influencia a velocidade de absorção da água e as reações bioquímicas
envolvidas no processo (NETO et al., 2008). A capacidade germinativa ocorre dentro de uma
determinada faixa de temperatura que varia de uma espécie para outra, dependendo da região
de origem das mesmas (POPINIGIS, 1985; BEWLEY; BLACK, 1994; CARVALHO;
NAKAGAWA, 2000; MACHADO et al., 2002), inclusive influenciando a velocidade de
ocupação em determinado ambiente. Em estudo com sementes de Hyptis pectinata (L.,
realizados por Santos Neto et al (2008), observaram que o tempo médio para germinação, foi
menor com o aumento da temperatura. A temperatura é considerada ótima para a germinação
das sementes quando permite a expressão do potencial máximo de germinação em menor
período de tempo (POPINIGIS, 1985; MAYER; POLJAKOFF MAYBER, 1989).
As temperaturas inferiores ou superiores à ótima tendem a reduzir a velocidade do
processo germinativo, deixando as plântulas por mais tempo suscetíveis a condições adversas,
o que pode acarretar redução no total da germinação (KOEFENDER et al.,2009).
Normalmente, ocorre ampla variação nas respostas germinativas em relação a temperatura,
resultante da característica da região de origem geográfica da espécie, considerando a época
favorável para a germinação (ANDRADE et al., 2000). Algumas respondem bem tanto à
28
temperatura constante quanto à temperatura alternada. A germinação máxima de agriãozinho
(Synedrellopsis grisebachii) ocorreu sob temperaturas constantes a 30ºC e nas alternadas de
15-35ºC e 20º-30ºC (YAMAUTI et al., 2012).
A luz, necessária para a germinação de muitas espécies de plantas daninha, tem sua
intensidade e qualidade modificadas ao atravessar filtros naturais (Figura 4), influenciando
assim o processo germinativo. O efeito da luz na germinação das sementes é gerido por um
sistema de pigmentos, os fitocromos (TAKAKI, 2001), os quais estão relacionados ao
funcionamento das membranas biológicas, regulando sua permeabilidade e controlando o
fluxo de inúmeras substâncias dentro das células e entre elas, permitindo ou não a resposta
fotomorfogenética (CASAL; SÁNCHEZ, 1998). A sensibilidade da semente ao efeito da luz
varia de acordo com a qualidade, a intensidade luminosa e o tempo de irradiação, bem como
com o período e a temperatura de embebição (MARCOS FILHO, 2005). A germinação de
sementes fotossensíveis é inibida pela radiação-vermelho distante e estimulada quando
submetidas à radiação vermelha (TOLEDO; MARCOS FILHO, 1977), o que foi verificado
por Yamashita et al., (2011), avaliando a germinação de sementes de Conysa aos 10 dias,
alcançando essa espécie germinabilidade de 83,3% para luz vermelha, enquanto nos demais
filtros não ultrapassou 5%. A sensibilidade à luz é muito variável entre as espécies, ocorrendo
uma diversidade de comportamentos. Algumas espécies necessitam de uma exposição
prolongada à luz, outras de uma breve iluminação para desencadear o processo germinativo,
outras ainda, apesar de germinarem na ausência da luz, o processo apresenta maior percentual
na presença da luz. Esse é o caso de espécies com fotoblastismo positivo preferencial,
comportamento encontrado nas espécies de Murdannia nudiflora (LUZ et al., 2014)
29
Figura 4 - Esquema simplificado dos principais” filtros” naturais de luz que atinge o embrião
Fonte: KERBAUY, 2004
A profundidade na qual a semente se encontra no solo é outro fator importante que vai
influenciar na germinação e emergência. Para sementes fotoblásticas negativas a profundidade
do solo não seria impedimento à germinação, permanecendo armazenadas. O solo, além de
constituir uma barreira à penetração da luz, exerce também um efeito de impedimento físico
ao crescimento da plântula até que esta atinja a superfície do solo e deixe de depender das
reservas dos cotilédones (TOLEDO et al., 1993), além disso, a temperatura tende a diminuir
com o aumento da profundidade. Segundo Gasparim et al. (2005), a temperatura no solo é
significativamente atenuada após 5 cm de profundidade.
Sob condições desfavoráveis, as sementes podem permanecer dormentes no solo.
Dormência é o fenômeno no qual as sementes viáveis de determinada espécie, mesmo quando
submetidas a condições favoráveis não germinam. (CASTRO;VIEIRA, 2001). É tida como
uma característica adaptativa de agressividade da planta daninha e uma estratégia de
sobrevivência e perpetuação da espécie (MARTINS; MARTINS, 2013; VIVIAN et al., 2008),
30
pois permite a distribuição da germinação ao longo do tempo de tal modo que ocorra somente
em condições favoráveis à sobrevivência das plântulas (DUTRA et al., 2007).
De acordo com Marcos Filho (2005), a dormência é um mecanismo resultante da
estratégia evolutiva das espécies frente às variações ambientais. Vários fatores impedem que
as sementes germinem. Dentre eles estão: impermeabilidade do tegumento à água e oxigênio;
presença de inibidores bioquímicos na semente ou tegumento e imaturidade do embrião. Teor
de água e temperatura do solo (FERNANDEZ-QUINTANILLA et al., 1991). Entre os
principais fatores externos, a temperatura e disponibilidade hídrica são os mais significativos
em plantas daninhas Já entre os secundários, citam-se a luz, teores de nitrato e demais
compostos do solo. (VIVIAN et al., 2008).
Na busca de um manejo para reduzir o banco de sementes e diminuir infestações de
plantas daninhas em áreas agrícolas muitos métodos são utilizados na superação de dormência
em sementes dessas espécies. Os principais são: a escarificação química e mecânica, a
estratificação, a embebição em água e a utilização de fitormônios. Contudo, dentre esses,
poucos foram padronizados e otimizados para espécies de plantas daninhas (VIVIAN et al.,
2008).
2.6
Fitossociologia de comunidade infestantes
As espécies daninhas podem interferir com maior ou menor intensidade no
desenvolvimento e produtividade da cultura. Normalmente existem três ou quatro espécies
dominantes, que ocasionam a maior parte dos danos (FERNÁNDEZ-QUINTANILLA et
al.,1991), portanto, faz-se necessário verificar a importância de cada espécie presente em uma
comunidade infestante antes de estabelecer um programa de controle para minimizar os danos
causados. As espécies predominantes, pela sua abundância e nocividade, deverão receber
atenção especial, concentrando quase todos os esforços de controle (KUVA et al., 2007).
O levantamento da flora de uma determinada área e as possíveis afinidades entre as
espécies ou grupos de espécies são informações obtidas através de estudos fitossociológicos.
A fitossociologia é o ramo da Ecologia Vegetal que procura estudar, descrever e compreender
a associação existente entre as espécies na comunidade, que por sua vez caracterizam as
unidades fitogeográficas, como resultado das interações destas espécies entre si e com o meio
(RODRIGUES; GANDOLFI, 1998).
De acordo com Durigan (2012) as análises da composição florística, da estrutura e da
diversidade que caracterizam as comunidades vegetais são comumente adotadas pela
31
Fitossociologia. Os índices ou indicadores utilizados para caracterizar a estrutura de uma
comunidade vegetal denominam-se parâmetros fitossociológicos (MEUNIER et al., 2001).
Após a identificação das espécies, a quantificação e outras informações como o
estabelecimento de graus de importância (qual ou quais espécies têm maior participação
nainterferência imposta ao desenvolvimento e produtividade da cultura),são possíveis
utilizando os índices fitossociológicos como os de frequência e densidade absolutae relativa.A
frequência (intensidade de ocorrência de uma espécie) é um índice expresso em porcentagem
de amostras em que os indivíduos de uma espécie foram detectados em relação ao número
total de amostras. A densidade permite analisar qual (is) espécie (s) é (são) mais numerosa (s).
Refere-se ao número de indivíduos de uma espécie por unidade de área. (MÜELLERDOMBOIS; ELLENBERG, 1974). Segundo Pitelli (2000), a frequência relativa refere-se à
porcentagem que representa a frequência de uma população em relação à soma das
frequências das espécies. A densidade relativa
A aplicação de um método fitossociológico ou quantitativo em um determinado local e
em tempo delimitado permite fazer uma avaliação momentânea da composição da vegetação e
a partir de dados de frequência, densidade, dominância, calcularo índice de valor de
importância das espécies ocorrentes naquela comunidade (OLIVEIRA, 2013). O Índice de
Valor de Importância (IVI) expressa numericamente a importância de uma determinada
espécie em uma comunidade, sendo determinado através da soma de seus valores de
densidade, frequência e dominância, expressos em porcentagem(MÜLLER-DOMBOIS;
ELLEMBERG,1974).
Os índices de similaridade calculados em função das espécies individuais presentes,
indicam níveis de semelhança entre as regiões e os tratamentos (KUVA et al. 2007), através
das fórmulas de Sorense ou Jaccard. O Índice de similaridade varia de 0 a 100, sendo máximo
quando todas as espécies são comuns às duas áreas e mínimo quando não existem espécies em
comum. (OLIVEIRA; FREITAS, 2008). Valores acima de 25% indicam similaridade entre os
fatores comparados por este índice (MATTEUCCI; COLMA, 1982) De acordo com Felfili e
Venturolli (2000), o IS superior a 50% demonstra elevada similaridade entre as áreas.
32
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40
3
SIMILARIDADE
DE
BANCOS
DE
SEMENTES
DE
PLANTAS
DANINHAS EM DIFERENTES MENEJO DE CANA-DE-AÇÚCAR
RESUMO
O agrossistema da cana-de-açúcar tem sua produtividade e qualidade comprometidas pela
emergência de propágulos introduzidos, recém-produzidos, ou ainda provenientes de
ocupações anteriores, que constituem um grande depósito, o banco de sementes. A redução do
banco de sementes depende da eficácia das práticas de manejo de plantas em áreas agrícolas e
da identificação das espécies presentes e daquelas com maior importância, conhecidas através
de estudo fitossociológico.Este estudo realizou o levantamento fitossociólogico do banco de
sementes na profundidade de 0-5 cm em três áreas de canaviais com diferentes manejos de
cana-de-açúcar, na Usina Santa Clotilde, município de Rio Largo, Alagoas. Uma delas com
cana-soca (3ª folha) com queima somente na última safra, variedade RB867515, outra com
cana-soca (2ª folha) sem queima, variedade SP791011 ambas irrigadas com vinhaça e uma
terceira, sem fertirrigação com cana-soca (6ª folha) com queima, variedade RB92579. As
amostras para avaliação do banco de sementes foram coletadas logo após o corte, nas
referidas áreas. Em cada área foram coletadas 10 amostras de solo composta por três
subamostras, de forma aleatória dentro de cada lote, com o auxílio de pás e
enxadecos(aproximadamente 1 kg). As amostras foram distribuídas em bandejas plásticas
com dimensões de 60x 40 x 8 cm, em camadas de 5 cm de profundidade. As bandejas foram
levadas à casa de vegetação, sendo realizada irrigação periódica para que não ocorresse
limitação hídrica. Durante 120 dias foi acompanhado o processo de emergência das plantas
daninhas, as quais foram contadas e identificadas. Com os dados obtidos foram determinados
os índices fitossociológicos. Nas áreas de colheita manual e mecanizada onde ocorre
fertirigação, a espécie com maior valor de IVI foi Peperomia transparens. O gênero Cyperus
apresentou maior valor de IVI, em área de colheita manual sem fertirrigação. A espécie
Portulaca oleracea não ocorreu na área decolheita mecanizada com fertirrigação. O índice de
similaridade mostra semelhanças na flora infestante nas áreas com sistema de colheita
manual.
Palavras-chave: Sistema de colheita.Composição florística. Índice de similaridade.
ABSTRACT
The agrosystem of sugarcane has its productivity and quality compromised by the emergence
of seedlings introduced, newly produced, or from previous occupations, which make up a
large deposit, the seed bank. Reducing the seed bank plans depends on the effectiveness of
management practices in agricultural areas and the identification of these species and those
with greater importance, known through phytosociological study. This study conducted the
phytosociological survey of the seed bank at a depth of 0-5 cm in three areas of sugarcane
with different managements of sugarcane in Usina Santa Clotilde, Rio Largo city, Alagoas.
One with cane ratoon (3rd leaf) with burning only in the last harvest, variety RB867515,
another with cane ratoon (2nd sheet) without firing range SP791011 both irrigated with
vinasse and a third without fertigation with cane ratoon (6th sheet) with burns, variety
RB92579. Samples for assessment of the seed bank were collected soon after cutting in these
areas. In each area 10 was collected soil samples comprised three replicates, at random within
41
each plot, with the aid of blades and enxadecos (about 1 kg). The samples were distributed
into plastic trays with dimensions of 60 x 40 x 8 cm, 5 cm layers deep. The trays were taken
to a greenhouse being held periodic irrigation to water limitation that did not happen. For 120
days was accompanied the process of emergence of weeds, which were counted and
identified. With the data obtained were determined phytosociological indices. In the areas of
manual and mechanical harvesting which occurs fertirigação, the species with the greatest
value of IVI was Peperomia transparens. The Cyperus gender showed higher IVI in manual
harvesting area without fertigation. The species Portulaca oleracea did not occur in
mechanized harvesting area with fertigation. The similarity index shows similarities in the
weed flora in areas with manual harvesting system.
Keywords: Harvest System. Floristic composition.Similarity index.
3.1
Introdução
O estudo do banco de sementes de plantas daninhas do solo fornece informações das
sementes viáveis, que estão presentes na superfície ou abaixo dela. O armazenamento resulta
na distribuição vertical das sementes no perfil do solo, onde a maioria das sementes
concentra-se superficialmente ou em pequena profundidade (BRACCINI, 2011).
A cultura da cana-de-açúcar tem sua produtividade e qualidade comprometidas pela
emergência de propágulos introduzidos, recém-produzidos, ou ainda provenientes de
ocupações anteriores, que constituem um grande depósito, o banco de sementes. As perdas na
produção decorrem da interferência negativa de espécies de difícil controle ou adaptadas as
condições edafoclimáticas e ao manejo. A presença dessas espécies ocasiona a competição
por recursos limitantes do meio (principalmente água, luz e nutrientes), além de liberar
substâncias alelopáticas que inibem o brotamento da cana-de-açúcar, hospedar pragas comuns
à cultura e, sobretudo, interferir na colheita (MEIRELLES, 2009).
O tamanho e a composição botânica das espécies que compõem uma população de
sementes do solo, em dado momento, é o resultado do balanço entre a entrada de novas
sementes e perdas por germinação, deterioração, parasitismo, predação e dispersão
(CARMONA, 1992). Pode haver grandes variações na composição e na densidade do banco
de sementes com relação direta entre o histórico da área e o sistema de produção adotado
(SEVERINO; CHRISTOFFOLETI, 2001). Assim, alterações de manejo de uma determinada
área, como o não revolvimento do solo ou a manutenção de resíduos vegetais podem
contribuir ou não para o controle das plantas daninhas, na medida em que impedem a
germinação ou a emergência.
A redução do banco de sementes depende da eficácia das práticas de manejo de
plantas em áreas agrícolas e da identificação das espécies presentes e daquelas com maior
42
importância.O manejo adotado, como o aumento da palha e menor revolvimento do solo
reduz a chegada de luz até as sementes que se encontram na superfície e enterradas no solo,
reduzindo a taxa de germinação das sementes que necessitam da luz para desencadear esse
processo (TOLEDO et al., 1993).
Através do conhecimento da composição florística das espécies e a estrutura da
vegetação, características qualitativas equantitativas da comunidade vegetal, objeto de estudo
da fitossociologia, pode-se comparar áreas de acordo com as semelhanças da flora infestante
de acordo com o índice de similaridade, fundamental para definir o que será feito, como e
quando no que se refere ao manejo das plantas daninhas.(OLIVEIRA; FREITAS, 2008).
Objetivou-se com este trabalho realizar o levantamento fitossociológico em bancos de
sementes de áreas com diferentes manejos de cana-de-açúcar.
3.2
Material e métodos
O experimento foi conduzido no Centro de Ciências Agrárias (CECA) da
Universidade Federal de Alagoas (UFAL), localizado no município de Rio Largo (AL) no
período de fevereiro a setembro de 2013. Foram selecionadas três áreas de produção de cana
de açúcar pertencentes à Usina Santa Clotilde, situada no município de Rio Largo, Alagoas.
Uma delas com cana-soca (3ª folha) com queima somentena safra 2012,variedade RB867515,
outra com cana-soca (2ª folha) sem queima,variedade SP791011, ambas irrigadas com
vinhaça e uma terceira, sem fertirrigaçãocom cana-soca (6ª folha) com queima, variedade
9257, situada em região de encosta, todas na região dos Tabuleiros Costeiros do estado
(relevo plano, solo argiloarenoso com altitude variando de 126 a 135m), cujas coordenadas
são respectivamente, 09º 27’26,8” S e 35º 49’00,9” W; 09º 27’10” S e 35º 49’60” W;
09º26’82,8” S e 35º 51’ 31,5”W.
As amostras para avaliação do banco de sementes foram coletadas logo após o corte,
nas áreas de plantio supracitadas. Em cada área foram coletadas 3 sub-amostras para compor
cada uma das amostras (ROBERTS;
NEILSON, 1982), de aproximadamente 1 kg,
totalizando 10 amostras por aérea. A coleta foi realizada de forma aleatória dentro de cada
lote, com o auxilio de pás e enxadecos, na profundidade 0-5 cm.
As sub-amostras foram acondicionadas em sacos plásticos devidamente identificados e
levados para o CECA/UFAL, onde foram homogeneizadas em balde plástico, perfazendo as
amostras, e em seguida, distribuídas em bandejas plásticas com dimensões de 60 x 40 x 8 cm,
43
em camadas de 5 cm de profundidade. As bandejas foram levadas à casa de vegetação, sendo
realizada irrigação periódica para que não ocorresse limitação hídrica.
Durante 120 dias foi acompanhado o processo de emergência das plantas daninhas,
sendo identificadas, contadas e, em seguida retiradas da bandeja (MEDEIROS; STEINER,
2002). Aos 60 dias após a instalação foi realizado o revolvimento do solo para estimular
novos fluxos de emergência. A identificação das espécies foi realizada com base no sistema
Angiosperm Phylogeny Group III – APG III (2009), com auxílio das delimitações das
famílias e ordenamento de gêneros e espécies, de acordo com literaturaespecializada, e ainda,
através de comparações com material de herbário e, quando necessário, remetidas a
especialistas do HERBÁRIO - MAC.
Com os dados obtidos foram determinados os seguintes índices fitossociológicos:
Frequênciarelativa, Densidade relativa, e o Índice de Valor de Importância (IVI), propostos
por Mueller-Dombois; Ellemberg,(1974),calculados pelo programa FITOPAC (Shepherd
1994). Além disso, as áreas foram comparadas pelo Índice de Similaridade de Sorense
(SORENSE, 1972).
As fórmulas estão expostas a seguir:
Frequência relativa (Frr) = frequência da espécie/frequência total das espécies *100
Densidade relativa (Der) = densidade da espécie/densidade total das espécies *100
Informam a relação de cada espécie com as outras encontradas na área;
IVI= frr + Der + Dor
Indica quais espécies são mais importantes dentro da área estudada.
Índice de Similaridade (%) = (2a / b + c)*100
a = número de espécies comuns às duas áreas
b e c = número total de espécies nas duas áreas
3.3
Resultados e discussão
No banco de sementes da área com sistema de colheita manual e fertirrigação, houve
emergência de 295 plântulas, assim distribuídos: 81,01% magnoliídeas, 3,38% na classe
monocotiledônea e 15,59% na dicotiledônea. Dentre as nove famílias identificadas,
Piperaceae foi a que apresentou o maior número de indivíduos (Tabela 1).
44
Tabela 1 - Principais plantas daninhas identificadas no banco de sementes de uma área de canade-açúcar com sistema de colheita de manual e fertirrigação da Usina Santa ClotideRio Largo/AL 2015.
Caryophyllares
Asterales
Amaranthaceae
Asteraceae
Poales
Lamiales
Caryophyllares
Malpighiales
Piperales
Poales
Caryophyllares
Cyperaceae
Lamiaceae
Molluginacea
Phyllanthaceae
Piperaceae
Poaceae
Portulacaceae
Alternathera tenella Colla
Ageratum conyzoides L.
Emilia coccínea (Sims) G.
Don
Cyperus spp
Hyptis pectinata (L.) Poit.
Mollugo verticillata L.
Phyllanthus tenellus Roxb.
Peperomia transparens Miq.
Eleusine indica (L.) Gaertn
Portulaca oleracea L.
Fonte: Elaborada pela autora.
A área de cana-de-açúcar com sistema de colheita mecanizada e fertirrigação,
apresenta uma maior riqueza de espécies quando comparada a área de colheita manual e
fertirrigação. Houve emergência 1.971 plântulas distribuídas em 20 famílias, sendo 10,75%
pertencentes à classe monocotiledônea, nas famílias Commelinaceae, Cyperaceae e Poaceae e
31,76% incluídos entre as 17 famílias da classe dicotiledônea. Destacando-se entre as
magnoliídeas, a família Piperaceae com o maior número de indivíduos, 57,48% (Tabela 2).
Estes resultados estão de acordo com os encontrados na literatura, Marques et al,
(2011) verificaram na área de colheita manual e fertirrigação, um menor número de
indivíduos, comparado àquela de colheita mecanizada e fertirrigação, o que pode ser
explicado pelo fato de sementes das espécies mais sensíveis não resistentes ao fogo. Várias
pesquisas apontam o efeito nefasto do fogo nas comunidades vegetais, como a redução da
riqueza de espécies e de densidade das populações (CAMARGOS et al.,2013).
45
Tabela 2 - Principais plantas daninhas identificadas no banco de sementes de uma área de canade-açúcar com sistema de colheita mecanizada e fertirrigação da Usina Santa Clotilde
- Rio Largo/AL, 2015
Caryophyllales Amaranthaceae
Asterales
Asteraceae
Asterales
Commelinales
Solanales
Poales
Campanulaceae
Commelinaceae
Convolvulaceae
Cyperaceae
Malpighiales
Fabales
Lamiales
Lamiales
Gentianales
Euphorbiaceae
Fabaceae
Lamiaceae
Linderniaceae
Loganiaceae
Caryophyllales Molluginaceae
Myrtales
Onagraceae
Malpighiales
Phyllanthaceae
Piperales
Lamiales
Poales
Piperaceae
Plantaginaceae
Poaceae
Gentianales
Solanales
Rosales
Rubiaceae
Solanaceae
Urticaceae
Alternathera tenella Colla
Amaranthus deflexus L.
Ageratum conyzoides L.
Conyza bonariensis (L.)
CRONQUIST
Ecliptaalba (L.) HASSK
Emilia coccínea (Sims) G. Don
Tridax procumbens L.
Lobelia xalapensis Kunth
Commelina benghalensis L.
Merremia cissoides (Lam.) Hallier f.
Cyperus spp.
Fimbristylis miliaceae (L.) Vahl
Killinga brevifolia Rottb.
Croton lobatos L.
Macroptilium lathyroides (L.) Urb.
Hyptis pectinata (L.) Poit.
Lindernia crustácea (L.) F. Muell
Mitreola petiolata
Spigelia anthelmia L.
Mollugo verticillata L.
Ludwigia spp.
Phyllanthus tenellus Roxb.
Peperomia transparens
Scolparia dulcis L.
Dactyloctenium aegyptium (L.)
Willd.
Digitaria spp.
Eleusine indica (L.) Gaertn
Richardia brasiliensis Gomes
Solanum americanum Mill.
Pilea hialina
Fonte: Elaborada pela autora.
Na área de cana-de-açúcar com sistema de colheita manual e sem fertiirrigação, foram
contabilizados 325 indivíduos, sendo 62,15% em duas famílias da classe monocotiledônea
46
Cyperaceae e Poaceae, e 37,84% nas onze famílias da classe dicotiledônea. Dentre as 13
famílias identificadas, Cyperaceae apresentou o maior número de indivíduos (Tabela 3).
Tabela 3- Principais plantas daninhas identificadas no banco de sementes de uma área de canade-açúcar com sistema de colheita manual e sem fertirrigação da Usina Santa Clotilde
- Rio Largo/AL, 2015.
Caryophyllales
Asterales
Amaranthaceae
Asteraceae
Poales
Malpighiales
Cyperaceae
Euphorbiaceae
Fabales
Lamiales
Lamiales
Fabaceae
Lamiaceae
Linderniaceae
Caryophyllares
Malpighiales
Poales
Molluginaceae
Phyllanthaceae
Poaceae
Caryophyllales
Gentianales
Malpighiales
Portulacaceae
Rubiaceae
Turneraceae
Alternathera tenella Colla.
Ageratum conyzoides L.
Emilia coccínea (Sims) G.
Don
Gnaphalium coarctatum
Willd.
Cyperus spp
Chamaesyce hyssopfolia (L.)
Small
Aeschynomene rudis Benth.
Hyptis pectinata (L.) Poit.
Lindernia crustácea (L.) I. V.
Muell
Mollugo verticilata L.
Phyllanthus tenellus Roxb.
Dactyloctenium aegyptium (L.)
Willd.
Digitaria spp.
Eleusine indica (L.) Gaertn
Portulaca oleraceae L.
Richardia brasiliensis Gomes
Turnera subulata Sm.
Fonte: Elaborada pela autora.
Observou-se na área de colheita de cana manual sem fertirrigação um número elevado
de indivíduos do gênero Cyperus. Além da queimada, esta é uma área de encosta e topo de
morro. De acordo com Pires et al,(2006), estas áreas se caracterizam por apresentarem maior
erosão hídrica com carreamento dos nutrientes restantes da queima e portanto, baixa
fertilidade. O que justifica a presença de espécies com capacidade de se estabelecer em
ambientes perturbados.
A espéciePeperomia transparensmerece destaque por não ser citada na literatura entre
as encontradas nos canaviais, no entanto, foi a que apresentouo maior IVI (107,68%), na área
de colheita manual, com fertirrigação (Tabela 4). Essa espécie ocorreu em elevada densidade
nas áreas com fertirrigação e não houve registro de ocorrência na área sem irrigação. A
presença dessa espécie pode estar relacionada à utilização da vinhaça.A atuação de
47
microrganismos na mineralização da vinhaça confere maior fertilidade ao solo, o que pode
favorecer a germinação e emergência(SILVA et al., 2007). Além do mais essa espécie
apresentou uma grande ocorrência próxima aos canais de irrigação, o que aparenta ser a água
um mecanismo de dispersão através desses canais a média distância.
Tabela 4 - Índices fitossociológicos no banco de sementes de uma área de cana-de-açúcar com
colheita manual e fertirrigação, pertencente à Usina Santa Clotilde, Rio Largo/AL, 2015.
ESPÉCIES
Peperomia transparens
Portulaca oleraceae
Hyptis pectinata
Alternathera tenella
Eleusine indica
Ageratum conyzoidess
Cyperus spp
Phyllanthus tenellus
Emilia coccinea
Mollugo verticillata
RelFr
26,67
20,00
13,33
10,00
10,00
6,67
3,33
3,33
3,33
3,33
RelDe
81,02
4,07
3,39
5,42
1,36
1,69
2,03
0,34
0,34
0,34
IVI
107,68
24,07
16,72
15,42
11,36
8,36
5,37
3,67
3,67
3,67
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: RelFr – Frequência relativa; RealDe – Densidade relativa; IVI – Índice de valor de importância.
A espécie Portulaca oleraceapresente nas áreas de cana queimadanão ocorreu em área
de cana crua, resultado provavelmente influenciado pelo manejo adotado que aoalterar
ascondições locais provoca reflexos na comunidade de plantas daninhas existentes (Tabela
5).Alterações da comunidade vegetal têm sido observadas em áreas cultivadas com a cana
crua em consequência dofavorecimento de espécies em detrimento de outras que têm a
germinação reduzida ou impedida peloefeito físico ou alelopático da palhada (FERREIRAet
al., 2010), o ácido aconítico, sintetizado pela cana-de-açúcar, tem sido reconhecido pelo seu
efeito alelopático sobre plantas daninhas (VOLL, 2005).
O palhiço da cana-de-açucar
diminui o banco de sementes de várias espécies, entre elas o da Portulaca oleraceae
(MONQUERO et al., 2008).
48
Tabela 5 - Índices fitossociológicos do banco de se mentes da área de cana-de-açúcar com
colheita mecanizada e fertirriação, pertencente à Usina Santa Clotilde, Rio Largo/AL,
2015.
ESPÉCIES
Peperomia transparens
Ageratum conyzoides
Alternanthera tenella
Cyperus spp.
Eclipta alba
Digitaria spp.
Lindernia crustacea
ENI1.
Lobelia xalapenses
Pilea hialina
Eleusine indica
Solanum amarecinum
Fimbristylis miliacea
Mollugo verticillata
Amaranthus deflexus
Hyptis pectinata
Conyza bonariensis
Mitreola petiolata
Phyllanthus tenellus
Commelina benghalensis
Merremia cissoides
Ludwigia spp
Dactyloctenium aegyptium
Tridax procubens
Spigelia anthelmia
Killinga brevifolia
Scoparia dulcis
Emilia coccinea
Macroptilium lathyroides
Richardia grandifolia
Croton lobatus
RelFr
56,14
7,53
6,74
4,96
4,51
3,32
3,22
2,38
2,63
1,54
1,09
1,54
0,74
0,3
0,79
0,59
0,3
0,25
0,25
0,15
0,15
0,15
0,15
0,1
0,15
0,1
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
RelDe
6,76
6,08
6,76
6,08
6,08
6,08
5,41
6,08
5,41
6,08
4,73
4,05
3,38
3,38
2,7
2,7
2,7
2,03
2,03
1,35
1,35
1,35
1,35
1,35
0,68
0,68
0,68
0,68
0,68
0,68
0,68
IVI
62,9
13,61
13,5
11,04
10,59
9,4
8,63
8,46
8,03
7,62
5,82
5,59
4,12
3,68
3,5
3,3
3
2,27
2,27
1,5
1,5
1,5
1,5
1,45
0,82
0,77
0,73
0,73
0,73
0,73
0,73
Fonta: Elaborada pela autora.
Nota: RelFr – Frequência relativa; RealDe – Densidade relativa; IVI – Índice de valor de importância;1ENI
Espécie não indentificada.
Cyperus spp.apresentou o maior índice de valor de importância em relação as demais
espécies, na área de cana queimadae sem fertirrigação (Tabela 6), esse índice indica a maior
interferência dessa espécie nessa área., tal fato pode ser atribuído a maior exposição à
luminosidade, proporcionado por esse sistema de colheita e alta temperatura, comum na
região. O gênero Cyperus abrange plantas de metabolismo C4,o qual se caracteriza com altas
49
taxas fotossintéticas em condições de altas temperaturas e luminosidade(TAIZ; ZEIGER,
2004), embora na área de cana queimada, com fertiirrigaçao tenha apresentado o menor IVI
(5,37) das três áreas estudadas, Christofolleti; Bacchi (1985) constataram que a vinhaça
reduziu a emergência de Cyperus rotundus, entre outras espécies daninhas.
Gramíneas do gênero Eleusine e Digitaria foram encontradas nas três áreas estudadas.
De acordo com Duarte Júnior et al. (2009), uma das famílias mais importantes presentes em
áreas de cultivo de cana-de-açúcar é a Poaceae, com o maior número de espécies relatadas.
A espécie Eleusine indicateve seu IVI reduzido na área de colheita mecanizada, com
valor de 5,82 quando comparado à área de cana queimada, ambas com fertirrigação. Gomide
(1993) relata que substâncias alelopáticas exsudadas pelas palhas da cana presentes nas
cultivares SP71-1406 e SP70- 1143 inibiram a emergência de E.indica. De acordo com
Yamauti et al.(2011), em solo coberto com palhada a emergência de E. indica é reduzida com
o aumento da quantidade de palha.
Tabela 6 - Índices fitossociológicos de bancos de sementes da área de cana-de-açúcar com
colheita manual e sem fertirrigação, pertencente à Usina Santa Clotilde, Rio Largo/AL, 2015.
Continua
ESPÉCIES
Cyperus spp.
Portulaca oleraceae
Digitaria spp.
Spp
Alternathera tenella
Gnaphalium coarctatum
Mollugo verticillata
Chamaesyce hyssopfolia
Lindernia crustacea
Ageratum conyzoides
Aeschynomene rudis
Turnera subulata
Richardia grandifolia
Dactyloctenium aegyptium
Hyptis capitata
Phyllanthus tenellus
Eleusine indica
Eclipta alba
Emilia coccinea
RelFr
15,87
9,52
15,87
14,29
7,94
6,35
4,76
4,76
3,17
3,17
1,59
1,59
1,59
1,59
1,59
1,59
1,59
1,59
1,59
RelDe
42,15
21,21
12,95
10,19
2,2
2,2
1,65
1,38
2,2
0,55
0,55
0,55
0,55
0,28
0,28
0,28
0,28
0,28
0,28
IVI
58,02
30,74
28,82
24,48
10,14
8,55
6,41
6,14
5,38
3,73
2,14
2,14
2,14
1,86
1,86
1,86
1,86
1,86
1,86
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: RelFr – Frequência relativa; RealDe – Densidade relativa; IVI – Índice de valor de importância.
50
Digitaria spp.uma das gramíneas tradicionalmente encontradas em áreas de cana
colhida manualmente após a queima da palha (KUVA et al., 2007), apresentou o terceiro
maior valor de IVI (28,82), na área de cana com colheita manual e sem fertirrigação (Tabela
6), além de frequência relativa cinco vezes maior quando comparados esses mesmos índices a
área de cana de colheita mecanizada, onde também foi encontrada. A alteração no sistema de
colheita da cana queimada manual para cana crua mecanizada provoca mudanças químicas,
físicas e biológicas no solo e pode acarretar seleção da comunidade infestante, suprimindo
plantas daninhas normalmente consideradas importantes nos canaviais, como D. horizontalis
(GRAVENA, 2004).A presença da palha ao promover menor variação de temperatura, pode
ter comprometido a germinação da Digitaria spp., uma vez que, necessitam da alternância de
temperatura para germinarem, como foi verificado por Mondo et al., (2010) para espécies
D.bicornis, D. horizontalis, D. ciliares e D. insularis.
Alternanthera tenella ocorreu nas três áreas, com maior IVI na área de colheita manual
e fertirrigação.Canossa et al. (2007) verificaram uma elevada emergência de plântulas de
Alternanthera tenella posicionadas na superfície do solo na ausência de palha em relação as
sementes em profundidade.
A maior parte das espécies estudadas possuem sementes pequenas. Espécies que
apresentam essa característica têm sido controladas com eficiência pela palha, como
Portulaca oleracea e Phyllantus tenellus (MONQUERO et al.,2011).
Através da comparação do banco de sementes das áreas estudadas pelo Índice de
Similaridade de Sorense, que se baseia na presença e ausência das plantas daninhas em
diferentes ambientes, verificou-se alta correlação entre as áreas de colheita manual com
fertirrigação x área de colheita manual sem fertirrigação (Tabela 7).
Tabela 7 - Comparação da similaridade entre as áreas avaliadas, na profundidade 0-5 cm,
estudadas pelo índice de similaridade de Sorense.
Área de colheita manual x área de colheita mecanizada
(ambas com fertirigação)
Área de colheita manual com fertirrigação x Área de
colheita manual sem fertirrigação
Área de colheita mecanizada (com fertirigação) x Área
de colheita manual sem fertirrigação
45%
66%
46%
Fonte: Elaborada pela autora.
De acordo com Felfili e Venturoli (2000), índice de similaridade (IS) superior a 50%
demonstra elevada similaridade entre as áreas.Tal resultado pode ser atribuído ao mesmo
51
sistema de colheita utilizado nas duas áreas. De acordo com Marques et al.(2011), estudando a
composição florística de plantas daninhas no cultivo do feijão-caupi e mandioca no sistema de
corte e queima com uso de arado, a alteração da comunidade infestante, resulta das alterações
das culturas e prática de manejo. Para as áreas de colheita manual x área de colheita
mecanizada (ambas com fertirigação) e Área de colheita mecanizada (com fertirigação) x
Área de colheita manual sem fertirrigação ocorreu baixa similaridade. Valores acima de 25%
indicam similaridade entre os fatores comparados por estes índices (MATTEUCCI;
COLMA,1982).
3.4
Conclusões
A espécie que mais se destacou foi Peperomia transparens, apresentando elevado
valor de IVI em duas das três áreas estudadas, onde ocorre fertirrigação.
O gênero Cyperus apresentou maior valor de IVI, em área de colheita manual sem
fertirrigação.
A espécie Portulaca oleracea não ocorreu na área de colheita mecanizada com
fertirrigação.
O índice de similaridade mostrou semelhanças na flora infestante nas áreas com
sistema de colheita manual.
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54
4 EMERGÊNCIA DE PLANTAS DANINHAS DE ÁREAS DE CANA-DEAÇÚCAR EM DIFERENTES NÍVEIS DE PALHIÇO
RESUMO
A deposição do palhiço sobre o solo propicia a conservação da umidade, a diminuição da
amplitude térmica e a alteração da luminosidade, influenciando no m processo de germinação
de sementes de plantas daninhas. O presente estudo teve como objetivo avaliar a emergência
deoito espécies daninhas predominantes no banco de sementesde áreas cultivadas com canade-açúcar, sob diferentes níveis de palhiço.O experimento foi conduzido em casa de
vegetação no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas, no município
de Rio Largo – AL. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em
esquema fatorial 8x5: 8 espécies de plantas daninhas, 5 quantidade de palhada e 4 repetições.
Estas foram selecionadas pela ocorrência frequente em canaviais, de acordo com
levantamento realizado anteriormente: Eleusine indica, Cyperus spp., Ageratum conyzoides,
Eclipta alba, Portulaca oleracea, Peperomia tranparens, Alternanthera tenella e Digitaria
spp.e as quantidade de palha foram 0, 5,10, 15 e 20 t ha-1.6Lde solo foram distribuídos em
bandejas plásticas e semeadas superficialmente, em média 100 sementes. As quantidades de
palhiço foram calculadas e previamente pesadas. O solo foi irrigadodiariamente e a contagem
aos 45 dias após a semeadura (DAS), sendo consideradas plântulas emergidas aquelas com
0,5 cm de parte aérea acima da camada de palhiço. Os dados foram transformados em
percentual de germinação, onde foi considerado 100% de germinação o tratamento sem
palhiço.Na avaliação da massa seca utilizou-se apenas a parte aérea. As plantas foram
cortadas na região do colo, acondicionadas em sacos de papel e levadas à secagem em estufa
de ventilação forçada de ar a 65º C, até atingir massa constante e pesada em balança de
precisão. Os dados de germinação e massa seca das plantas foram analisados atribuindo como
100% a condição de 0 t.ha-1 e as demais concentraçõesforam calculadas em função dessa
germinação.Para a realização das análises estatísticas, os dados foram transformados em arc
sen √ e submetidos à análise de variância pelo teste F a 1% de probabilidade, para avaliar o
efeito dos tratamentos sobre as variáveis analisadas. Uma vez constatada a interação entre os
fatores os dados foram submetidos à análise de regressão não linear, do tipo logístico,
adaptado de Streibig (1988). A germinação relativa de A. tenella foi ajustada por regressão do
tipo log- normal.Avaliaram-se a emergência das plantas de cada espécie aos 45 dias após
semeadura (DAS), e a massa seca das plantas, coletadas aos 45 DAS. As espécies
monocotiledôneas E.indicae Digitaria spp. tiveram sua germinação inibida com 10 t ha-1de
palha. Para Cyperus spp. só ocorreu inibição na germinação a partir de 15 t ha-1 ;Para as
espécies dicotiledôneas A. conyzoides, E.alba e P. oleraceae, a inibição da germinação
ocorreu utilizando 10 t ha-1 de palha. A espécie A. tenella teve uma redução na germinação
com 20 t ha-1; Não houve massa seca utilizando 15 t ha-1 para as espécies monocotiledôneas
estudadas e em 10 t ha-1 para as dicotiledôneas, exceto A. tenella.
Palavras-chave: Cobertura morta. Sistema de colheita. Germinação.
55
ABSTRACT
The deposition of the straw on the soil promotes the conservation of moisture, the decrease in
temperature range and changing the brightness, influencing m process of germination of weed
seeds. This study aimed to evaluate the emergence of eight predominant weed species in the
areas of seed bank planted with sugarcane under different levels of straw. The experiment was
conducted in a greenhouse in the Agricultural Science Center, Federal University of Alagoas,
Rio Largo city - AL. The experimental design was completely randomized in a factorial 8x5:
8 weed species, 5 amount of trash and 4 repetitions. These were selected by the frequent
occurrence in sugarcane fields, according to a survey conducted earlier:.Eleusine
indica,Cyperus spp, ageratum conyzoides, Eclipta alba, Portulaca oleracea, Peperomia
tranparens, Alternanthera tenella and Digitaria spp. and the amount of litter were 0, 5.10, 15
and 20 t ha-1. 6 solo L were distributed in plastic trays and seeded superficially on average
100 seeds. The quantities of chaff were calculated and pre-weighed. The soil was irrigated
daily and the count at 45 days after sowing (DAS), considering emerged seedlings those with
0.5 cm of shoots above the straw layer. The data were transformed in percentage of
germination, which was considered 100% germination treatment without straw. In the
evaluation of the dry mass used only to shoot. The plants were cut in the neck region, packed
in paper bags and taken to drying in forced ventilation air oven at 65 C, until constant and
heavy mass precision scale. Data germination and dry weight of plants were analyzed as
giving 100% to the 0 t.ha-1 and other concentrations were calculated on the basis of that
germination. To carry out the statistical analysis, data were converted to sen √ submitted to
analysis of variance by F test at 1% probability, to evaluate the effect of treatments on the
variables analyzed. Once verified the interaction between the factors data were submitted to
nonlinear regression analysis, logistic type, adapted from Streibig (1988). The relative
germination A. tenella was adjusted by linear regression of log-normal type. They evaluated
the emergence of the plants of each species 45 days after sowing (DAS), and the dry weight
of plants, harvested at 45 DAS. The monocots species E. indica and Digitaria spp. had their
germination inhibited with 10 t ha -1 of straw. For Cyperus spp. only occurred inhibition of
germination from 15 t ha-1; For dicotyledonous species A. conyzoides, E. alba and P.
oleraceae, inhibition of germination occurred using 10 t ha -1 of straw. The species A. tenella
had a reduction in germination of 20 t ha-1; There was no dry mass using 15 t ha-1 for the
studied species monocots and 10 t ha-1 for dicots except A. tenella.
Keywords: Mulch. Collection System. Germination.
4.1
Introdução
O sistema de preparo do solo com a deposição da palhiço tem influencia direta sobre a
dinâmica do banco de sementes.Resíduos vegetais mantidos na superfície do solo alteram a
umidade, luminosidade e temperatura do solo, principais fatores para germinação de
sementes(CORREIA, 2005; VIDOTTO et al., 2013),proporcionam um aumento de matéria
orgânica e nutrientes, diminuição dos processos erosivos, melhorando as condições para o
crescimento radicular e o desenvolvimento dos microorganismos do solo responsáveis pela
ciclagem de nutrientes (CADAVID et al., 1998; SALMI et al., 2006; GAMA-RODRIGUES
56
et al., 2007). Seu uso propicia ainda conservação da umidade e diminuição daamplitude
térmica do solo (OLIVEIRA et al., 2008; DALMAGO et al., 2010), Além disso, pode ocorrer
também a liberação de exsudados pelo palhiço, que apresentam efeitos alelopáticos sobre a
germinação de sementes de plantas daninhas (CORREIA; REZENDE, 2002; SILVA et al.,
2003).
Esse novo sistema de colheita da cana-de-açúcar tem provocado alterações nas
técnicas de cultivo, como o uso de maiores espaçamentos entre as linhas e a deposição de
palhiço na superfície do solo, os quais influenciam diretamente a ocorrência e o manejo de
plantas daninhas e a fertilidade dos solos (FERREIRA et al., 2010). A interferência da
deposição do palhiço nas composições específicas da comunidade infestante é atribuída
fundamentalmente aos efeitos físicos e alelopáticos (YAMAUTI et al.,2011).
A camada de palhiço mantida no sistema de cana crua dificulta a emergência de
plântulas, pois altera o balanço hídrico, diminui a oscilação da temperatura do solo, a
quantidade e a qualidade de luz que atinge a superfície do solo (VELINI; NEGRISOLI,
2000), e assim pode prejudicar o desenvolvimento das plântulas, causando o estiolamento e
tornando-as suscetíveis a danos mecânicos (CORREIA; DURIGAN, 2004), no entanto,
considerando o comportamento germinativo das sementes em relação à luz, merecem atenção
às sementes fotoblásticas negativas e as neutras que mesmo sob determinadas quantidades de
palhiço, conseguem germinar e ainda há aquelas que, conseguem atravessar o palhiço, por
serem maiores e apresentarem maiores quantidades de reserva.
A composição da comunidade infestante e a eficácia do seu controle pela cobertura
morta são influenciadas pela composição, pela periodicidade de produção e pelo tempo de
permanência da cobertura morta em uma determinada área (CORREIA; DURIGAN, 2004;
GRAVENA et al., 2004), e também pela quantidade (t ha-1), densidade e uniformidade de
distribuição de palhiço de cana-de-açúcar no solo (FERREIRA et al.,2010). A quantidade de
palhiçovaria de acordo com características da cultivar, como facilidade de despalha do colmo,
hábito de crescimento da touceira, uniformidade em altura e tamanho dos ponteiros e
desenvolvimento da cana (TOLEDO et al.,2009).
Um dos principais problemas nos canaviais, é que após sucessivos anos de cultivos, é
possível o desenvolvimento de uma flora altamente competitiva, predominando espécies
morfofisiologicamente semelhantes à cana e altamente tolerantes aos produtos utilizados na
cultura. Portanto, estudos sobre seleção da flora infestante pela palha são importantes, pois
permitem identificar espécies com potencial de seleção no sistema de colheita de cana crua e
57
estabelecer programas de controle preventivo (GRAVENA et al., 2004). Esse fato é ainda
mais importante em zonas de produção de cana-de-açúcar onde o processo de mudança de
sistema de colheita ainda encontra-se em fase de implantação como ocorre na Região
Nordeste do Brasil.
Dessa forma, o presente estudo objetivou avaliar a emergência deoito espécies
daninhas predominantes no banco de sementesde áreas cultivadas com cana-de-açúcar, sob
diferentes níveis de palhiço.
4.2
Material e métodos
O experimento foi conduzido em casa de vegetação no Centro de Ciências Agrárias da
Universidade Federal de Alagoas, no município de Rio Largo - AL (latitude 9º 27’ S,
longitude de 35º 27’ W e a 127 m de altitude).
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema
fatorial 8x5, onde os fatores foram: Oito espécies de plantas daninhas e cinco quantidades de
palhada com quatro repetições. As espécies daninhas foram selecionadas pela ocorrência
frequente em canaviais, de acordo com levantamento realizado nas áreas estudadas, as quais
foram :Eleusine indica (L.) Gaertn, Cyperus spp., Ageratum conyzoides L., Eclipta alba (L.)
HASS, Portulaca oleraceaL., Peperomia tranparens Miq., Alternanthera tenella Colla e
Digitaria spp.e as quantidades de palha foram 0, 5,10, 15 e 20 t ha-1.
Foram utilizados vasos com capacidade de 6 Lpreenchidos com solo devidamente
esterilizado que, em seguida foi distribuído em bandejas plásticas com as seguintes
dimensões: 46 x 30 x 10 cm, onde foram semeadas superficialmente, em média 100 sementes
provenientes de áreas de canaviais, variando essa quantidade entre as espécies de acordo com
seu percentual de germinação em teste de germinação realizado previamente. A palha
utilizada para cobertura do solo foi da variedade RB92579 de cana-de-açúcar, seca à sombra
até atingir peso constante e então picada, garantindo homogeneidade na superfície do solo. As
quantidades de palha foram calculadas e previamente pesadas (51,3 g para 5 t, 102,6 g para 10
t, 153,9 g para 15 t e 205,2 g para 20 t) O solo foi irrigado diariamente para não haver
restrição hídrica durante o desenvolvimento das plântulas.
Aos 45 dias após a semeadura (DAS) foi realizada a contagem e consideradas
plântulas emergidas aquelas com 0,5 cm de parte aérea acima da camada de palha
(CORREIA; DURIGAN, 2004). Os dados de germinação e massa seca das plântulas foram
58
analisados atribuindo como 100% a condição de 0 t ha-1 (testemunha sem palha) e as demais
concentraçõesforam calculadas em função dessa germinação.
Na avaliação da massa seca utilizou-se apenas a parte aérea. As plantas foram cortadas
na região do colo, acondicionadas em sacos de papelKRAFT e levadas à secagem em estufa
de ventilação forçada de ar a 65º C por 48 h, até atingir biomassa constante, sendo em
seguida, pesadas em balança de precisão.
A emergência das plantas de cada espécie foi avaliada aos 45 DAS, e a massa seca das
plantas, coletadas aos 45 DAS.
Para a realização das análises estatísticas, os dados foram transformados em arc sen
√ e submetidos à análise de variância pelo teste F a 1% de probabilidade, para avaliar o
efeito dos tratamentos sobre as variáveis analisadas. Utilizou-se o software estatístico
ASSISTAT versão 7.7 beta (SILVA; AZEVEDO, 2009) para o processamento das devidas
análises. Uma vez constatada a interação entre os fatores os dados foram submetidos à análise
de regressão não linear, do tipo logístico, adaptado de Streibig (1988).
*
( ) +
Em que: y é a variável resposta de interesse, x é a quantidade de palhada em t ha -1 e a,
b e c são parâmetros estimados da equação (a é a amplitude existente entre o ponto máximo e
o ponto mínimo da variável; b corresponde a quantidade de palhada necessária para a
ocorrência de 50% de resposta da variável e c é a declividade da curva ao redor de b).
A germinação relativa de Alternanthera tenella foi ajustada por regressão do tipo lognormal, segundo Souza (2012):
[
(
(
)
) ]
Em que: y é a variável resposta de interesse, x é a quantidade de palhada e a, b e c são
parâmetros estimados da equação (a é a amplitude, b é o valor de x no qual y é o máximo e c
indica o grau de decaimento da variável y).
59
4.3
Resultados e discussão
Na análise de variância foi encontrado efeito significativo sobre as variáveis
estudadas, ou seja,Espécie (E), Palhiço (P) e interação E x P. A utilização de palhiço
influenciou a germinação das espécies. (Tabela 8). Espécies de plantas daninhas têm
comportamentos diferenciados sob diferentes quantidades de palha (MEDINA MELENDEZ,
1990; VELINI et al., 2000), pois umas têm a germinação favorecida e outras, impedida por
ação física ou alelopática da palhada (FERREIRA et al., 2010). Segundo Correia (2005), a
deposição e a manutenção da palha sobre a superfície do solo alteram a umidade,
luminosidade e temperatura do solo, que são os principais elementos para a germinação de
sementes.
Tabela 8 - Resumo da análise de variância referentes à germinação e massa seco aos 45 DAS, das
plântas de Eleusine indica, Cyperus spp., Ageratum conyzoides, Eclipta alba, Portulaca
oleraceae, Digitariaspp.e Alternanthera tenella, em função da quantidade de palha.
QM
Fonte de Variação
GL
Espécie (E)
6
27,751 **
7,938 **
Palhiço (P)
4
122,577 **
118,189 **
E x CP
24
3,318 **
12,693 **
Resíduo
70
0,324
0,166
20,39
17,3
CV (%)
Germinação
Massa Seco
Fonte: Elaborada pela autora
Nota: ** significância (p<0,01);
Não houve germinação das sementes de Peperomia transparens na presença e na
ausência de palha, sugerindo que as sementes dessa espécie apresenta dormência; Contudo, na
literatura ainda são escassas informações sobre a espécie Peperomia transparens.
Os parâmetros dos modelos utilizados para descrever o comportamento da germinação
e peso seco das espécies de Eleusine indica, Cyperus spp., Ageratum conyzoides, Eclipta
alba, Portulaca oleraceae, Digitaria spp., Alternanthera tenella aos 45 dias após a semeadura
(DAS), sob diferentes quantidades de palha são apresentados na Tabela 9.
As equações explicam bem os gráficos variando o coeficiente de determinação de 86%
a 100% não sendo representativos apenas para A. tenella(R2 = 54%).
60
Tabela 9 – Parâmetros do modelo logístico e coeficiente de determinação (R2) obtido para a
modelagem das variáveis de germinação e peso seco das espécies Eleusine indica,
Cyperus spp., Ageratum conyzoides, Eclipta alba, Portulaca oleraceae, Digitaria spp.,
Alternanthera tenella aos 45 dias após a semeadura (DAS). Rio Largo – AL, 2015.
Massa Seco Relativo (%)
Germinação relativa (%)
Variáveis
Espécies
A
Eleusine indica1/
Cyperus spp.
1/
Digitaria spp.
1/
Ageratum conyzoides
1/
1/
Eclipta alba
1/
Portulaca oleraceae
Alternanthera tenella
Eleusine indica
Cyperus spp.
2/
1/
1/
Digitaria spp.
Parâmetros
b
1/
98,3695
*
99,9478
**
99,9999
**
99,8811
*
99,9999
**
6,0402
104,722
**
9,0004
2181,77
4,54.10-15
0,0733
3,6942
*
4,1916
**
-26
3,46.10
0,86
14,2202
2,1718
0,98
139,1347
4,9854
**
1,00
223452,7811
0,93
28,2314
1,00
2225945,921
0,99
291,9965
0,54
3,403
0,94
35,9794
0,96
64,6169
1,00
33828583,1
0,97
85,416
8,0418
**
39,1629
7,9615
0,5159
-14
98,0886
99,6104
**
5,7369
*
100
**
3,1418
**
**
3,40.10-25
1,9.10
F
*
0,0487
**
**
Ageratum Conyzoides1/ 98,5505
c
R2
*
0,0896
2,6556
5,647
**
0,0598
Eclipta alba1/
100
**
4,9715
**
8,0207
**
1,00
38658092,46
Portulaca oleraceae1/
100
**
4,1696
**
6,9776
**
1,00
41911489,49
**
1,866
*
1,1406
*
0,99
1003,1446
Alternanthera tenella1/ 100,009
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: 1/ Modelo: y = a/(1+(x/b)c)); 2/ y= a exp(-0,5(ln(x/b)/c)2); ** significância (p<0,01); * significância (p<0,05).
Na figura 5, utilizando o tratamento sem palha, a germinação relativa foi de 100% para
todas as espécies estudadas. No tratamento com 5 t ha-1 de palhiço ocorreu uma redução em
torno de 70% da germinação para todas as espécies em estudo. Ao utilizar 10 t ha-1de palhiço,
houve inibição da germinação de Eleusine indica e Digitaria spp. e redução deCyperus spp.
próxima a 80%. No tratamento com 15 t ha-1 de palha ocorreu à inibição da germinação
relativa das espécies do gênero Cyperus.
Nas monocotiledôneas Eleusine indica,Cyperus spp. eDigitaria spp., houve redução
da emergência de plântulas, para valores abaixo de 40%com quantidade de 5 t ha-1 de palha
(Figura 5). O efeito físico da quantidade de palha influencia a sobrevivência das plântulas,
uma vez que dificulta o crescimento das espécies por dentro da palhada, principalmente
aquelas com poucas reservas nas sementes, até que ao atravessá-la, possam na presença da
luz, iniciar o processo fotossintético (MONQUERO et al., 2009).
61
Figura 5 - Curvas do comportamento germinativo em função de diferentes níveis de palhada
de cana-de-açúcar elaboradas para as espécies monocotiledôneas Eleusine indica,
Cyperus spp. e Digitaria spp., aos 45 DAS. Rio Largo/AL, 2015.
Germinação Relativa Monocotiledônea (%)
100
Elusine indica
Cyperus spp.
Dgitaria spp.
80
60
40
20
0
0
5
10
15
20
Palha (t ha-1)
Fonte: Elabaroada pela autora.
O nível de controle exercido pela palha aumentou proporcionalmente à sua
quantidade. Observou-se que a cobertura de solo com 10 t ha-1 de palhiço proporcionou a
inibição das espécies de Eleusine indica e Digitaria spp. (Figura 5). O resultado obtido
assemelha-se ao relatado por Correia; Durigan (2004), no qual a redução na emergência de
plântulas de Digitaria horizontalis ocorreu com 10 e 15 t ha-1 de palha. Segundo Silva Júnior
(2014), a presença do palhiço da cana-de-açúcar contribuiu com eficácia para o controle da
emergência das plântulas de Digitaria nuda. O resultado encontrado para E. indica neste
experimento está em concordância com Salvador (2007), que estudou o efeito de diferentes
quantidades de palha na germinação de espécies de plantas daninhas e constatou que houve
diminuição na emergência de E. indicanas coberturas de 5,10,15 e 20 t ha-1 quando
comparados com a testemunha e Yamauti (2011), na avaliação aos 28 DAS da porcentagem
de emergência de E. indica e constatou que essa espécie teve a emergência inibida com 8 e 16
t.ha-1.
A cobertura morta pode propiciar o desenvolvimento de insetos e microorganismos
que podem utilizar sementes e a parte aérea das plantas daninhas como alimento (CORREIA
E RESENDE, 2002). Para espécie de menor porte como Eleusine indica, a não emergência
das plântulas pode ser atribuída além do efeito físico dos resíduos vegetais, a alta taxa de
62
decomposição embaixo da palhada, mesmo quando submetida à camada de menor quantidade
(10 t ha-1), o que não foi observado para a espécie Cyperus spp.que, embora em níveis baixos
(menores que 20%), não teve sua emergência inibida, quando submetida a essa mesma
quantidade de palha.
Na figura 6, utilizando o tratamento sem palha, a germinação relativa foi de 100% para
todas as espécies estudadas. No tratamento com 5 t ha-1 de palhiço, Ageratum conyzoides foi a
espécie que se mostrou mais sensível a alterações de temperatura e luz, atenuadas pela palha,
com a redução na germinação em torno de 90%. Para a espécie E. alba, a redução na
germinação nesse mesmo tratamento, foi em torno de 20%. A espécie P. oleraceae manteve
100% de germinação no tratamento utilizando 5 t ha-1e A. tenellaobtevemaior emergência.
No tratamento com 10 t ha-1 as espécies A. conyzoides, E. alba, P. oleraceae, tiveram
sua germinação inibida e A. tenella teve sua germinação reduzida, sendo essa redução
progressiva à medida que houve aumento da quantidade de palhiço até ocorrer um
considerável controle ao utilizar 20 t ha-1.
Figura 6 - Curvas do comportamento germinativo sob diferentes quantidades de
palhaelaboradas para as espécies dicotiledôneas Ageratum conyzoides, Eclipta
alba, Portulaca oleraceae e Alternanthera tenella, aos 45 DAS. Rio Largo/AL,
2015.
Fonte: Elabroada pela autora.
Em relação à espécie Portulaca oleraceae, a camada de 5 t ha-1 de palha não inibiu sua
germinação (Figura 6). Em trabalhos anteriores, Monquero et al. (2008) constatou que a
63
cobertura do solo com palha diminui o banco de sementes de P. oleraceae, e Lorenzi (1993),
verificou que o controle da P. oleraceae ocorreu em quantidades superiores ou iguais a 6 t.
ha-1, corroborando com o resultado obtido neste trabalho.
A germinação das espécies daninhas pode ou não ser favorecida pela palha. Ao
comparar a emergência de Eclipta alba sob diferentes camadas de palha, verificou-se um
acentuado declínio na sua germinação ao utilizar de 5 t ha-1 de palhiço. A alteração
natemperatura e disponibilidade de luz, condições atenuadas pela palha, pode ter afetado a
germinação dessa espécie. Buhler (1997) observou um aumento na germinação de espécies
dicotiledôneas quando expostas a luz, após o revolvimento do solo.
A espécie A. conyzoide teve uma redução considerável na germinação sob camada de
palha correspondente a 5 t ha-1. Uma possível explicação é que essa deve ser uma espécie
bastante sensível a modificação da qualidade de luz e temperatura, e além disso essa redução
pode ser atribuída a efeitos alelopáticos da palha da cana-de-açúcar sobre essa planta. A
exsudação de compostos aleloquímicos existentes na palha da cana-de-açúcar pode, de
maneira indireta, diminuir a emergência de plantas daninhas (CANOSSA, 2007).
Condição diferenciada foi observada para a espécie A. tenella que obteve maior
percentual de germinação relativa com cobertura de palha de 5 t ha-1 e, portanto a que mais se
desenvolveu quando comparada as demais espécies (Figura 6), comportamento que se repetiu
nos demais tratamentos. O que provavelmente tenha acontecido é que essa espécie tenha sido
favorecida pela palha, que ao aumentar a superfície de contato, manteve um maior nível de
umidade e contribuiu para uma maior embebição. Esse resultado se assemelha ao observado
por Canossa et al. (2007) para A.tenella, que obteve maior emergência, quando suas sementes
foram mantidas úmidas, com quantidade de água suficiente para desencadear sua germinação.
Para Quintela et al. (2002), estudando o controle de plantas daninhas em cana crua no sistema
integrado palhiço, herbicida e vinhaça, a camada de palha manteve a umidade do solo por
mais tempo, favorecendo a absorção dos nutrientes e o crescimento da parte aérea.
Pode-se observar a supressão da germinação das espécies de A.conyzoide, P. oleraceae
e E. alba a partir de 10 t.ha-1. Esse resultado indica ter essas espécies sua germinação inibida
sob maiores quantidades de palha. O impedimento físico causado pela camada de palha,
reduzindo a intensidade luminosa e alterando a temperatura pode ter contribuído para essa
inibição. A palha depositada na superfície funciona como um isolante, reduzindo a amplitude
térmica do solo, onde foram dispostas as sementes (NOVO et al., 2007) e reduz a incidência
da luz (VELINI; NEGRISOLI, 2000).
64
Para as quantidades de 15 e 20 t ha-1, verificou-se uma redução no percentual de
germinação em Cyperus spp, inversamente proporcional ao aumento na quantidade de palha
(Figura 6), o que corrobora os resultados encontrados por Monquero et al. (2008), em estudo
das infestações de plantas daninhas em diferentes sistemas de colheita da cana-de-açúcar, no
qual as gramíneas anuais e perenes, provenientes de sementes, foram controladas
satisfatoriamente pela palha.
Aos 45 DAS, verificou-se redução em relação à massa seca com o aumento da
quantidade de palha, para todas as espécies estudadas. No tratamento 5 t.ha-1, observou-se
redução em torno de 42%, 82% e 90% para as espécies Cyperus spp., Eleusine indica e
Digitaria spp., respectivamente (Figura 7). No tratamento com 10 t ha-1, não houve massa
seca para E. indica e Digitaria spp. e houve redução em torno de 35% para Cyperus spp.
Figura 7 - Curvas do peso seco sob diferentes quantidades de palha elaboradas para as espécies
monocotiledôneas Eleusine indica, Cyperus spp. e Digitaria spp., aos 45 DAS. Rio
Largo/AL, 2015.
Fonte: Elaborada pela autora.
Arévalo (1998) constatou a inibição de várias monocotiledôneas em cobertura de solo
maiores que 5 t.ha-1. Novo et al. (2005) observaram redução de massa seca da parte aérea de
Cyperus rotundus , com o aumento da quantidade da cobertura vegetal deixada sobre o solo
Não houve produção de massa seca para as espéciesE. indica e Digitariaspp., na
quantidade de 10 t ha-1 de palhiço (Figura 7). Nessa quantidade a emergência pode ter
65
sidodificultada, uma vez que essas espécies apresentam sementes pequenas com reserva
insuficiente para percorrer essa camada de palha. Salvador (2007) verificou redução no
acúmulo de massa seca aos 45 dias para E. indica na quantidade de 15 t ha-1 de palha e
Correia e Durigan (2004) observaram um menor valor de massa seca para D. horizontalis na
quantidade de 10 t ha-1 de palha.
Todas as espécies apresentaram 100% de massa seca no tratamento sem palha. No
tratamento com 5 t ha-1 de palhiço, as espécies A. conyzoides, A. tenella, P. oleraceae e E.
alba, apresentaram respectivamente, 10, 20, 20 e 45% de massa seca (Figura 8).
Com 10 t ha-1 de palhiço não houve produção de massa seca para as espécies A.
conyzoides, P. oleraceae e E. alba. A. tenella teve 15% de massa seca no tratamento com 10 t
ha-1 de palhiço e 5% de massa seca no tratamento com 20 t ha-1 de pahiço (Figura 8).
Figura 8 - Curvas do peso seco sob diferentes quantidades de palha elaboradas para as espécies
dicotiledôneas Ageratum conyzoides, Eclipta
alba, Portulaca oleraceae e
Alternanthera tenella, aos 45 DAS. Rio Largo/AL, 2015.
Fonte: Elaborada pela autora.
Semelhante ao que ocorreu com a germinação relativa, verifica-se que A. tenella
também se sobressaiu com maior massa seca em todos os níveis de palhiço (Figura 8), porém
não ocorreu a mesma tendência em relação ao seu comportamento germinativo, pois sua
massa seca não corresponde à expressiva germinação, apresentando plântulas pouco
vigorosas, o que pode ser explicado por uma necessidade de maior gasto de energia para
atravessar a palhada. O aumento da quantidade de palha sobre o solo se constitui numa
66
barreira física a qual se torna um impedimento para a emergência (VITORIA FILHO, 1985),
acarretando o estiolamento das plântulas e uma maior vulnerabilidade aos danos mecânicos
(CORREIA; DURIGAN, 2004).
4.4
Conclusões
As espécies monocotiledôneas Eleusine indica e Digitaria spp. tiveram sua
germinação inibida com 10 t ha-1 de palhiço. Para Cyperus spp. só ocorreu inibição na
germinação a partir de 15 t ha-1 ;
Para as espécies dicotiledôneas Ageratum conyzoides, Eclipta alba e Portulaca
oleraceae, a inibição da germinação ocorreu utilizando 10 t ha-1 de palhiço. A espécie
Alternanthera tenella teve uma redução na germinação com 20 t ha-1;
Não houve massa seca utilizando 15 t ha-1 para as espécies monocotiledôneas
estudadas e 10 t ha-1 para as dicotiledôneas, exceto Alternanthera tenella.
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69
5
INFLUÊNCIA DA LUZ E TEMPERATURA NA GERMINAÇÃO DE
ESPÉCIES DE PLANTAS DANINHAS
RESUMO
O conhecimento dos processos germinativos e a influência dos fatores ambientais, como a luz
e temperatura, tornam-se essenciais para o desenvolvimento de programas de controle de
plantas invasoras. Esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o comportamento
germinativo de sementes de Peperomia transparens Miq, Alternanthera tenella Colla,
Digitaria ciliares(Retz.), Eleusine indica (L.) Gaertn, Portulaca oleracea L sob a influência
da luz e temperatura. O experimento foi conduzido em câmara de germinação.Na instalação
do ensaio, as sementes foram homogeneizadas e dispostas sobre duas folhas de papel mataborrão, umedecidas com água destilada na proporção de 2,5 vezes seu peso seco e em
seguida, acondicionadas em caixas de acrílico transparentes (presença de luz) e pretas
(ausência de luz), tipo gerbox (11,0 x11,0 x 3,0 cm) com tampa.O delineamento experimental
foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 4, com 4 temperaturas, sendo 3
constantes e uma alternada (20, 25, 30ºC, 20-30ºC) e quatro condições de luz (branco,
vermelho, vermelho-extremo e escuro), com quatro repetições. A unidade experimental foi
constituída por uma caixa de acrílico (gerbox) composta por 100 sementes. As condições de
temperatura foram testadas no escuro contínuo e fotoperíodo de 12 horas. A avaliação da
germinação das sementes mantidas no escuro foi realizada em sala escura, com a utilização de
luz verde. Foram avaliadas as seguintes variáveis: Porcentagem de germinação e índice de
velocidade de germinação. As espécies Digitaria ciliaris, Eleusine indica apresentam
requerimentos semelhantes para a germinação; A luz branca promove a germinação em
maiores percentuais para Alternanthera tenella, Portulaca oleracea e Eleusine indicae a
vermelha para Digitaria ciliares e Peperomia transparens; As temperaturas mais adequadas
para a germinação das sementes foram 25°C para Alternanthera tenella e Portulaca oleracea,
alternada 20-30°C para Digitaria ciliares e Eleusine indica e 30 °C para Peperomia
transparens;As sementes de todas as espécies estudadas apresentaram maior índice de
velocidade de germinação quando expostas as temperaturas constantes de 25 e 30°C e
alternada de 20-30°C; A luz vermelha proporcionou o maior valor de massa seca das plântulas
de Digitaria ciliaris na temperatura alternada de 20-30°C e constante de 30°C, não diferindo
da temperatura constante de 30°C sob luz branca;As temperaturas constantes de 30, 25 e
alternada de 2030°C proporcionaram a maior massa seca para Eleusine indica. A maior massa
seca para essa espécie, foi verificada sob luz branca e luz vermelha.
Palavras-chave: Qualidade da luz.Ecologia da germinação. Temperatura alternada.
ABSTRACT
Knowledge of germination processes and the influence of environmental factors such as light
and temperature, become essential to the development of weed control programs. This work
was to evaluate the germination behavior of Peperomia transparens Mic seeds, Alternanthera
tenella Colla, riparian Digitaria (Retz.), Eleusine indica (L.) Gaertn, Portulaca oleracea L
under the influence of light and temperature. The experiment was conducted in germination
chamber. When installing the trial, seeds were homogenized and arranged on two sheets of
paper blotter, moistened with distilled water at a ratio of 2.5 times its dry weight and then
packed in transparent acrylic boxes (presence of light) and black (absence of light), gerbox
70
(11.0 x 11.0 x 3.0 cm) with a lid. The experimental design was completely randomized in a
factorial 4 x 4, 4 temperatures and 3 constant and an alternating (20, 25, 30 ° C, 20-30 ° C)
and four light conditions (white, red, far-red, dark ), with four replications. The experimental
unit consisted of an acrylic box (gerbox) consisting of 100 seeds. The temperature conditions
were tested in continuous darkness and photoperiod of 12 hours. Evaluation of germination
kept in the dark was carried out in dark room with the use of green light. Germination
percentage and germination speed index: the following variables were evaluated. The species
Digitariaciliaris, Eleusine indica have similar requirements for germination; White light
promotes germination in higher percentages for Alternanthera tenella, Portulaca oleracea and
Eleusine indica and Digitaria red for riparian and Peperomia transparens; The most
appropriate temperatures for germination were 25 ° C for Alternathera tenella and Portulaca
oleracea, alternately 20-30 ° C for ciliary Eleusine indica and Digitaria and 30 ° C for
Peperomia transparens; Seeds of all species had higher germination rate index when exposed
to constant temperatures of 25 and 30 ° C and alternating 20-30 ° C; Red light provided the
highest dry matter value of Digitaria ciliaris seedlings in alternating temperatures of 20-30 °
C and constant 30 ° C, not differing from the constant temperature of 30 ° C under white
light; The constant temperature of 30, 25 and 20 alternating 30 ° C provided the highest dry
matter for Eleusine indica. Most dry mass for this species, was observed under white light and
red light.
Keywords: Quality of light. Ecology germination.Alternating temperature.
5.1
Introdução
A germinação de sementes é influenciada por fatores internos e externos. Os internos
são os intrínsecos da semente e externos são relacionados às condições ambientais, como: luz,
temperatura, água e oxigênio (CARVALHO; NAKAGAWA, 2000). Cada espécie de planta
possui requerimentos específicos necessários para a germinação.
O conhecimento dos processos germinativos e a influência dos fatores ambientais,
como a luz e temperatura, tornam-se essenciais para o desenvolvimento de programas de
controle de plantas invasoras (DIAS FILHO, 1996).
Quando as sementes necessitam de luz para germinar, elas são denominadas
fotoblásticas positivas, quando necessitam da ausência de luz, fotoblásticas negativas e
quando a luz não interfere no processo germinativo, fotoblásticas neutras ou não fotoblásticas
(MAYER; POLJAKOFF-MAYBER, 1989; VAZQUEZ-YANES; OROZCO-SEGOVIA,
1993).
Para as espécies que exigem luz para germinar existe uma cromoproteína denominada
de fitocromo que tem a função de captar luz para dar início ao processo germinativo das
sementes (POPINIGIS, 1985; TAKAKI, 2001; TAIZ; ZEIGER, 2004; SILVA, 2004). O
modo de ação desse pigmento depende do tipo de radiação incidente, pois luz com alta
relação vermelho/vermelho-extremo (V/VE) pode induzi-lo a assumir a forma ativa (FVe),
71
promovendo a germinação de sementes fotossensíveis, enquanto luz com baixa relação V/VE
pode levá-lo a assumir a forma inativa (FV), impedido a germinação (ARAÚJO NETO et al.,
2003)
A temperatura também é outro fator influente na germinação, classificando-se em
temperatura mínima (abaixo da qual as sementes não germinam), temperatura máxima (acima
da qual não ocorre germinação) e a temperatura ótima (na qual ocorre a maior porcentagem de
germinação em menor tempo). A temperatura influencia a velocidade de absorção de água,
como também as reações bioquímicas que determinam a germinação, reações estas que vão
desdobrar,transportar para o eixo embrionário e ressintetizar, as substâncias de reserva. Numa
faixa ótima de temperatura o processo germinativo se realiza mais rápido e eficientemente, a
qual, entretanto, é dependente da espécie e da sua região de origem (POPINIGIS, 1985;
BEWLEY; BLACK, 1994; CARVALHO; NAKAGAWA, 2000; MACHADO et al., 2002).
Caso as condições não sejam as ideais para a germinação, as sementes podem
permanecer viáveis nos solos por longos períodos (CARMONA, 1992; KOGAN, 1992;
STECKEL et al., 2004)
O entendimento da germinação das sementes de espécies de plantas daninhas em
relação aos fatores ambientais é importante para a interpretação do comportamento ecológico
das espécies no campo, ao mesmo tempo em que possibilita o desenvolvimento de estratégias
de controle em áreas cultivadas (SOUZA FILHO, 2006).
Assim, objetivou-se avaliar o comportamento germinativo de sementes de Peperomia
transparens, Alternanthera tenella, Digitaria ciliares, Eleusine indica e Portulaca
oleraceasob a influência da luz e temperatura.
5.2
Material e métodos
O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes do Centro de
Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas, no período de Outubro a Abril de
2015. Foram utilizadas sementes de Peperomia transparens Miq.,Alternanthera tenellaColla,
Digitariaciliaris(Retz.), Portulaca oleracea L.e Eleusine indica (L.) Gaertn, coletadas em
junho de 2014, nos talhões da Usina Santa Clotilde, no município de Rio Largo/AL e
armazenadas em câmara com temperatura de 10º C e umidade relativa de 60% até o início da
pesquisa.
Na instalação do ensaio, as sementes foram homogeneizadas e dispostas sobre duas
folhas de papel mata-borrão, umedecidas com água destilada na proporção de 2,5 vezes seu
72
peso seco (BRASIL, 2009), e em seguida, acondicionadas em caixas de acrílico transparentes
(presença de luz) e pretas (ausência de luz), tipo gerbox (11,0 x11,0 x 3,0 cm) com tampa.
O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x
4, com 4 temperaturas, sendo 3 constantes e uma alternada (20, 25, 30ºC, 20-30ºC) e quatro
condições de luz (branco, vermelho, vermelho-extremo e escuro), com quatro repetições.
Cada espécie foi avaliada isoladamente. A unidade experimental foiconstituída por uma caixa
de acrílico (gerbox) contendo 100 sementes. A solução aquosa de nitrato de potássio (KNO3)
a 0,2% foi utilizadapara a espécie Peperomia transparens para possibilitar a melhoria da
germinação (BRASIL, 2009).
As condições de temperatura foram testadas no escuro contínuo e fotoperíodo de 12
horas. A avaliação da germinação das sementes mantidas no escuro (ausência de luz,
vermelho e vermelho distante)foi realizada em sala escura, com a utilização de luz verde.
Foram avaliadas as seguintes variáveis: Porcentagem de germinação e Índice de velocidade de
germinação: A contagem da G % e IVG foram realizadas diariamente com duração de 12 dias
após a semeadura, sendo consideradas germinadas as sementes que apresentaram a protrusão
da radicular.
Neste experimento avaliou-se: 1) porcentagem de germinação; 2) índice de velocidade
de germinação (IVG), conforme metodologia descrita por Maguire (1962);
G (%) = N/A . 100
Em que: N = número de sementes germinadas;
A= número total de sementes colocadas para germinar.
IVG= G1/N1 + G2/N2 +... + Gn/Nn
Em que: IVG = Índice de Velocidade de Germinação;
N1: n = número de plântulas germinadas no dia 1,...., n; e
D1: n = dias para ocorrência da germinação.
Após a última avaliação as plântulas de cada repetição foram retirados do gerbox e
colocados em sacos de papel “Kraft” e levadas a estufa de circulação forçada a 65 °C durante
48h. Após esse procedimento foi utilizada a balança de precisão para o peso da massa seca.
73
Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste
de Tukey a 5 %. Os dados percentuais foram previamente transformados em arc sen √ ,
porém nas Tabelas estão apresentados os dados originais.
5.3
Resultados e discussão
Alternanthera tenella
De acordo com o teste F, para a fonte de variação Temperatura, houve diferença a 5%
de probabilidade para o índice de velocidade de germinação (IVG) e não houve diferença para
germinação (G%) e massa seca (MS). Para o fator luz, houve diferença a 1% de probabilidade
para a germinação, a 5% para IVG e não houve diferença significativa para MS, Para a
interação T x L, houve diferença significativa a 5% de probabilidade apenas para o IVG,
indicando que para essa variável, as temperaturas influenciam na resposta à luz (Tabela 10).
Tabela 10 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (G%), índice
de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas oriundas de
sementes de Alternanthera tenella, submetidas à diferentes temperaturas e
qualidades de luz.
Fonte de Variação
GL
Temperatura (T)
Luz (L)
TxL
Resíduo
CV
3
3
9
48
-
G (%)
13,758ns
32,497**
6,731ns
5,231
41,91
QM
IVG
0,891*
0,850*
0,603*
0,242
77,71
MS (g)
0,000193ns
0,000052ns
0,000090ns
0,000132
319,42
Fonte : Elaborada pela autora.
Nota: **- Significativo a 1% de probabilidade pelo teste F. * - Significativo a 5% de probabilidade pelo teste F. ns
– não significativo a 5% de probabilidade. Germ – Germinação; IVG – Índice de velocidade de
germinação; MS – Massa Seca.
A maior porcentagem de germinação ocorreu sob temperatura de 25 ºC não diferindo
estatisticamente das temperaturas de 20ºC e alternada 20-30ºC, (Tabela 11), indicando uma
plasticidade dessa espécie para germinar em diferentes níveis de temperatura (Tabela 11). De
maneira semelhante, Canossa (2007), observou que o aumento da temperatura proporcionou
um aumento na porcentagem de germinação de sementes de A. tenella até o um ponto
máximo de 28,2ºC, a partir do qual a germinação voltou a decrescer.Vivian et al. (2008)
relatam que temperaturas mais elevadas (20-30, 25-30 e 30-40 ºC) favoreceram a germinação
dessa espécie, e creditam esse fato a sua adaptação a climas quentes e secos.
74
A germinação ocorre dentro de certos limites de temperatura e será tanto mais rápida e
eficiente quanto mais tempo permanecer próxima ao valor ótimo para cada espécie
(CASTRO: VIEIRA, 2001). A temperatura ótima para a maioria das espécies encontra-se
entre 20-30ºC, abaixo ou acima dessa faixa, pode ocorrer redução na velocidade ou ainda
afetar toda a germinação (KRAEMER et al., 2000)
Para a Massa seca (MS), não houve diferença significativa entre as temperaturas com
média de 0,0035938.
Tabela 11 - Porcentagem de germinação (Germ.) e massa seca (MS) de plântulas oriundas de
sementes de Alternanthera tenella submetidas à diferentes temperaturas.
Temperatura (ºC)
G (%)
MS (g)
20
25
30
20-30
Média
36,61 ab
48,21 b
21,43 a
41,07 ab
-
0,001250 a
0,001875 a
0,002500 a
0,008750 a
0,0035938
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: Médias seguidas pelas mesma letra na coluna não difere estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5%
de probabilidade.
Sob luz branca as sementes de A. tenella apresentaram maior germinação, não
diferindo estatisticamente para vermelho e vermelho-distante (Tabela 12). Esses dados estão
concordantes com os mencionados por Yamashita et al.(2011), para as espécies Conyza
canadenses e C. bonariensis, para as quais a qualidade de luz interferiu na germinação,
ocorrendo maior germinabilidade sob luz branca seguida da luz vermelha. De maneira
semelhante ao encontrado nesse ensaio, a ausência de luz reduziu a germinação da A. tenella
(VIVIAN et al.,2008). Canossa (2007) estudando o efeito da luz na germinação de sementes
de A. tenella verificou que foi significativamente mais alta na presença que na ausência da luz
sob temperatura de 25ºC.
A luz tem sido reconhecida como um requisito para a germinação de sementes de
muitas espécies de plantas daninhas (BLACK, 1969), motivo pelo qual esse processo ocorre
próximo ou sobre a superfície do solo (YAMASHITA, 2011), principalmente quando se trata
de sementes pequenas e com pouca reserva.
A resposta à luz na germinação é regulada pelo fitocromo, cuja forma ativa (Ffr) ou
inativa (Fr) pode respectivamente, estimular através da síntese de giberelina ou inibir esse
processo, através da síntese de abscisina (ABA) ocorrendo a interconversão quando sob a
75
ação daluz na região do vermelho (660 nm), é formado o fitocromo ativo e sob radiação
vermelho distante (730 nm), a inativação(TAKAKI, 2001).
Sementes cuja germinação depende da luz, pode ter esse processo inibido quando
enterradas a uma grande profundidade ou sob folhagens (MARCOS FILHO, 2005), pois a luz
é fortemente atenuada, à medida que a profundidade do solo aumenta (CANOSSA, 2007) e
quando filtrada pelo dossel tem sua qualidade alterada, de vermelho para o vermelho distante
(BERNARDES, 1987).
A presença ou ausência de luz, combinada com diferentes temperaturas, são fatores
ambientais
importantes
desencadeadores
dessa
germinação
(CARVALHO;
NAKAGAWA,2000). Há um indicativo de que, na ausência do comprimento de onda
adequado, seja sob cobertura vegetal espessa ou sombreamento de plantas vizinhas, pode
ocorrer a redução da germinação de A. tenella.A MS não apresentou diferença significativa
entre as temperaturas, com média de 0,0035938 g.
Tabela 12 - Porcentagem de germinação de sementes de Alternanthera tenella submetidas à
diferentes qualidades de luz (Germ.) e massa seca (MS) de plântulas .
Luz
Branco
Vermelho
Vermelho-distante
Escuro
Média
Germ (%)
51,78 b
39,29 ab
33,92 ab
22,32 a
-
MS (g)
0,003125 a
0,005000 a
0,005000 a
0,001250 a
0,0035938
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: Médias seguidas pelas mesma letra na coluna não difere estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5%
de probabilidade.
A análise de variância indicou a interação fatorial das diferentes condições de luz e
temperatura para o índice de velocidade de germinação dessa espécie (Tabela 13). No entanto,
a interação entre luz e temperatura não foi confirmada na germinação de A. tenella (VIVIAN
et al.,2008).
Para o desdobramento da Temperatura versus Luz, na luz branca, a temperatura
alternada 20-30ºC proporcionou maior IVG, não diferindo estatisticamente para a temperatura
25ºC. Para a luz vermelha, o maior IVG foi obtido sob temperatura de 20ºC, porém, não
diferindo estatisticamente das demais. Para as luzes vermelho, vermelho distante e na
ausência de luz, não houve diferença significativa entre as temperaturas, com média de 0,654;
0,640 e 0,361.
76
Tabela 13 - Índice de velocidade de germinação (IVG) de sementes de Alternanthera tenella
submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de luz.
Temperatura (ºC)
Branco
20
25
30
20-30
Média
0,485 aA
1,035 abA
0,562 aA
1,617 bB
-
Qualidades de Luz
VermelhoVermelho
distante
IVG
1,132 aA
0,547 aA
0,577 aA
1,227 aA
0,242 aA
0,442 aA
0,485 aA
0,345 aA
0,654
0,640
Escuro
0,337 aA
0,817 aA
0,102 aA
0,190 aA
0,361
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não difere estatisticamente
entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
Digitaria ciliaris
De acordo com o teste F a 1% de probabilidade, houve efeito das fontes de variação
sobre todas as variáveis avaliadas (Tabela 14).
Tabela 14 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (Germ), índice
de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas de Digitaria
ciliaris submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de luz.
Fonte de Variação
GL
Temperatura (T)
Luz (L)
TxL
Resíduo
CV
3
3
9
48
-
Germ
142,733**
46,846**
15,974**
1,768
38,05
QM
IVG
59,899**
31,529**
15,451**
1,208
52,39
MS
0,000556**
0,000227**
0,000090**
0,000017
75,81
Nota: Elaborada pela autora.
Nota: **- Significativo a 1% de probabilidade pelo teste F. Germ – Germinação; IVG – Índice de velocidade de
germinação; MS – Massa Seca.
Para o desdobramento Temperatura x Luz, de acordo com o teste de Tukey a 5% de
probabilidade, a maior percentagem de germinação ocorreu sob luz vermelha e temperatura
alternada, e o maior IVG sob temperatura constante de 30ºC e luz vermelha. Na ausência de
luz, no entanto, para as mesmas variáveis os valores obtidos diferem estatisticamente com
porcentagem de germinação (9,89%) sob temperatura alternada de 20-30ºC e IVG (0,39) sob
temperatura de 30ºC (Tabela 15). Estes resultados corroboram com aqueles encontrados por
Vivian et al., (2008), ao verificarem resposta da interação entre temperatura e luz no processo
germinativo de D. ciliares, observaram que as variações térmicas de 20-30 e 25-30ºC
77
favoreceram a germinação. Mondo et al.,(2010), relatam que a porcentagem e a velocidade de
germinação mais elevada para D. ciliares foram obtidas nos regimes de temperatura alternada
20-30ºC e 15-35ºC em presença de luz.
Para algumas espécies tropicais, a alternância de temperatura é considerada a melhor
condição para sementes (MONDO, 2010), pois normalmente a temperatura está relacionada à
temperatura de origem geográfica da espécie (ANDRADE et al., 2000). As Regras para a
Análise de Sementes (BRASIL, 1992), incluiu uma condição intermediária de amplitude de
temperatura (20-30ºC) como temperatura proposta para germinação de D. ciliaris, além das
20-30 e 15-35ºC, 15 e 20ºC de amplitude de temperatura.
Para a massa seca na luz branca, vermelho e vermelho-extremo, a temperatura 2030ºC proporcionou maior massa, não diferindo estatisticamente com a temperatura 30ºC nas
luzes branco e vermelho. Para a ausência de luz, não houve diferença significativa entre as
temperaturas, com média de 0,0017 (Tabela 15).
Tabela 15 - Porcentagem de germinação (Germ), índice de velocidade de germinação (IVG) e
massa seca (MS) de plântulas oriundas de sementes de Digitaria ciliaris,
submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de luz.
Temperaturas (ºC)
Branco
20
25
30
20-30
Média
0,00 Aa
11,98 aA
58,33 bB
61,98 bB
-
20
25
30
20-30
Média
0,00 aA
0,96 aA
4,52 bB
5,02 bBC
-
20
25
30
20-30
Média
0,000 aA
0,000 aA
0,012 bB
0,010 bA
-
Qualidades de Luz
VermelhoVermelho
distante
Germ (%)
0,00 aA
0,00 aA
8,33 aA
3,12 aA
79,69 bB
8,33 aA
94,79 bC
49,99 bB
IVG
0,00 aA
0,00 aA
0,64 aA
0,50 aA
8,80 cC
1,25 abA
5,84 bC
3,15 bB
MS (g)
0,000 aA
0,000 aA
0,002 aA
0,000 aA
0,017 bB
0,002 aA
0,022 bB
0,012 bA
-
Escuro
0,00 aA
2,08 aA
6,25 aA
9,89 aA
4,55
0,00 aA
1,52 aA
0,39 aA
0,95 aA
0,715
0,000 aA
0,002 aA
0,000 aA
0,005 aA
0,0017
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não difere estatisticamente
entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
78
Eleusine indica
De acordo com o teste F a 1% de probabilidade, houve diferença para todas as
variáveis, exceto para a temperatura na massa seca(MS) que foi significativo a 5% e para a
interação TxL que não apresentou significância. (Tabela 16)
Tabela 16 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (Germ), índice
de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas oriundas de
sementes de Eleusineindica submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de
luz.
Fonte de Variação
GL
Temperatura (T)
Luz (L)
TxL
Resíduo
CV
3
3
9
48
-
Germ
27,07**
93,11**
12,03**
2,21
55,21
QM
IVG
2,67**
5,17**
1,02**
0,31
90,23
MS
0,000060*
0,000106**
0,000022ns
0,000021
208,66
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: **- Significativo a 1% de probabilidade pelo teste F. * - Significativo a 5% de probabilidade pelo teste F. ns
– não significativo a 5% de probabilidade. Germ – Germinação; IVG – Índice de velocidade de
germinação; MS – Massa Seca.
De acordo com o teste de Tukey a 5% de probabilidade, a temperatura 30ºC
apresentou maior massa seca, não diferindo estatisticamente com as temperaturas 25 e 20-30
°C (Tabela 17).
Tabela 17 - Massa seca (MS) de plântulas de Eleusine indica submetidas à diferentes
temperaturas.
Temperatura
20
25
30
20-30
MS
0,000 a
0,003 ab
0,004 b
0,001 ab
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: Médias seguidas pelas mesma letra na coluna não difere estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5%
de probabilidade.
De acordo com o teste de Tukey a 5% de probabilidade sob luz branca as plântulas de
E. indicaapresentaram maior massa seca, não diferindo estatisticamente com a luz vermelho
(Tabela 18).
79
Tabela 18 - Massa seca (MS) de plântulas de Eleusine indica submetidas à diferentes
temperaturas e qualidades de luz.
Luz
Branco
Vermelho
Vermelho-distante
Escuro
MS (g)
0,005 b
0,003 ab
0,000 a
0,000 a
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: Médias seguidas pelas mesma letra na coluna não difere estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5%
de probabilidade.
A temperatura alternada de 20-30ºC, na presença da luz branca promoveu uma
germinação de 75%, diferindo das demais temperaturas, sob esse regime de luz para a espécie
Eleusine indica. Em temperatura constante de 30ºC na presença de luz vermelha, a
germinação foi superior a 50%,não diferindo da temperatura alternada, sob esse mesmo
regime de luz. No entanto, para a temperatura 20ºC, o percentual de germinação foi inferior a
5,5% em todos os regimes de luz avaliados. Para as luzes vermelho-distante e ausência de luz
não houve diferença significativa entre as temperaturas, com as respectivas médias de 1,525 e
1,67 (Tabela 19).
Esses resultados evidenciam que temperaturas mais altas e a presença da luz
possibilitam uma otimização da germinação dessa espécie, sugerindo uma grande adaptação a
climas quentes e ambientes abertos, que permitam maior exposição à luz, e estão
concordantes com os resultados mencionados para espécies como Emília coccinea (LESSA et
al., 2013), Digitaria horizontalis (MONDO es al., 2010), Borreria densiflora var. latifólia
(MARTINS es al., 2010)
Em condições naturais, ou seja, no solo, dificilmente são identificadas temperaturas
constantes (CARVALHO; CHRISTOFFOLETI, 2007). A necessidade de temperatura
alternada e de luz para a germinação são exigências para superação da dormência das
sementes (MONDO et al., 2010). Esses autores citam ainda que espécies não domesticadas
como gramíneas nativas apresentam germinação mais elevada quando exposta a temperaturas
alternadas.
O maior IVG (2,57) foi obtido na presença da luz branca e temperatura de 30ºC, no
entanto, sob alternância de temperatura 20-30ºC, para as qualidades de luz branca e vermelha,
não houve diferença entre esses regimes de luz, com IVG de 1,38 e 1,70, respectivamente.
Para a luz vermelho-distante e ausência de luz, não houve diferença significativa, com médias
respectivas de 0,17 e 0,09 (Tabela 19). Carvalho; Christoffoleti (2007), avaliando o efeito da
80
luz e temperatura em cinco espécies de plantas daninhas do gênero Amaranthus, relatam que
as maiores taxas e velocidade de germinação, foram obtidas em condição de fotoperíodo com
alternância de temperatura, que é a condição predominante em campo.
Tabela 19 - Porcentagem de germinação (Germ) e índice de velocidade de germinação (IVG) de
sementes de Eleusine indica, submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de
luz.
Temperaturas (ºC)
Branco
20
25
30
20-30
Média
2,44 aA
17,07 aA
28,05 aB
75,00 bAB
-
20
25
30
20-30
Média
0,13 aA
0,57 abA
2,54 cA
1,38 bB
-
Qualidades de Luz
VermelhoVermelho
distante
Germ (%)
5,49 aA
1,22 aA
20,12 abA
0,00 aA
56,09 cB
0,61 aA
43,29 bcB
4,27 aA
1,525
IVG
0,45 aA
0,02 aA
0,94 abA
0,00 aA
1,16 abA
0,25 aA
1,70 bB
0,40 aA
0,17
Escuro
5,48 aA
0,00 aA
0,00 aA
1,22 aA
1,67
0,23 aA
0,00 aA
0,00 aA
0,13 aA
0,09
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não difere estatisticamente
entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
a) Peperomia transparens
De acordo com o teste F para a Temperatura, houve diferença significativa a 1% de
probabilidade para a G (%) e IVG e não houve diferença significativa a 5% de probabilidade
para o MS. Para a Luz, houve diferença significativa a 1% de probabilidade para o IVG e
interação T x L (Tabela 20).
81
Tabela 20 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (Germ), índice
de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas oriundas de
sementes de Peperomia transparens submetidas à diferentes temperaturas e
qualidades de luz.
Fonte de Variação
GL
Temperatura (T)
Luz (L)
TxL
Resíduo
CV
3
3
9
48
-
Germ
97,04 **
7,97*
6,48*
2,42
122,94
QM
IVG
0,245**
0,041**
0,041**
0,004
115,71
MS
0,00ns
0,00ns
0,00ns
0,00
0,00
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: **- Significativo a 1% de probabilidade pelo teste F. * - Significativo a 5% de probabilidade pelo teste F. ns
– não significativo a 5% de probabilidade. Germ – Germinação; IVG – Índice de velocidade de
germinação; MS – Massa Seca.
Para o desdobramento Temperatura x Luz, para a germ a temperatura 30ºC apresentou
maior germinação para as luzes branca, vermelha e vermelho-distante, diferindo das demais
temperaturas. Para ausência de luz, não houve diferença significativa entre as temperaturas,
com média de 1,669 (Tabela 12).
Para o IVG a temperatura 30ºC apresentou maior índice, diferindo das demais
temperaturas. Para a luz vermelho-distante e escuro não houve diferença significativa entre as
temperaturas, com média de 0,03 e 0,00 (Tabela 21).
Para a MS, não houve massa, não apresentando assim diferença significativa.
Tabela 21 - Porcentagem de germinação (Germ), índice de velocidade de germinação (IVG) e
massa seca (MS) de plântulas oriundas de sementes de Peperomia transparens,
submetidas à diferentes temperaturas e qualidades de luz.
Temperaturas (ºC)
Branco
20
25
30
20-30
Média
0,00 aA
0,00 aA
46,66 bB
10,00 aA
-
20
25
30
20-30
Média
Fonte: Elaborada pela autora.
0,00 aA
0,00 aA
0,46 bB
0,00 aA
0,12
Qualidade de Luz
VermelhoVermelho
distante
Germ (%)
0,00 aA
0,00 aA
0,00 aA
0,00 aA
65,00 bB
40,00 bB
0,00 aA
0,00 aA
10,00
IVG
0,00 aA
0,00 aA
0,00 aA
0,00 aA
0,43 bB
0,00 aA
0,00 aA
0,12 aA
0,03
Escuro
0,00 Aa
0,00 aA
6,66 aA
0,00 aA
1,66
0,00 aA
0,00 aA
0,00 aA
0,00 aA
0,00
Nota: Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha não difere estatisticamente
entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
82
A luz vermelha proporcionou a maior porcentagem de germinação, na temperatura
constante de 30ºC. Praticamente toda a germinação ocorreu na temperatura de 30ºC. Na
presença da luz branca, a 30ºC, o IVG apresentou seu ponto máximo (Tabela 17)
A cor da luz depende de sua composição espectral e cada cor corresponde a um
comprimento de onda da radiação eletromagnética. Em relação à luz vermelha, Thomas
(1974) ressalta que existe efeito semelhante desta com a luz branca no que se refere à
composição espectral e características de absorção do fitocromo.
A sensibilidade da semente ao efeito da luz varia de acordo com a qualidade
(comprimento de onda), a intensidade luminosa e o tempo de irradiação (fotoperíodo)
(LABOURIAU, 1983; BEWLEY ;BLACK 1994; COPELAND; MCDONALD, 2001). A
resposta à luz não é um caractere absoluto, dependendo de inúmeros fatores, tais como
condições de maturação, tempo de armazenamento, integridade dos tegumentos, nitrato,
potencial hídrico do meio e temperatura de germinação (CARDOSO, 2004).
A germinação das sementes de Peperomia transparens ocorreu somente após a
aplicação de nitrato de potássio (KNO3) em concentração de 0,2%. Os efeitos do nitrato têm
sido associados à promoção da germinação e à quebra da dormência (CARDOSO, 2004). O
que pode indicar dormência dessa espécie, uma vez que, segundo o próprio autor, o nitrato
aumenta a sensibilidade das sementes ao fitocromo Fve, desencadeando o processo de
germinação.
Portulaca oleracea
De acordo com o teste F, para a Temperatura, houve diferença significativa a 1% de
probabilidade para o IVG e não houve diferença significativa a 5% para a Germ e MS. Para a
Luz houve diferença significativa a 1% de probabilidade para a Germ e IVG. Para o MS, não
houve diferença significativa a 5% de probabilidade. Para a interação T x L, não houve
diferença significativa a 5% de probabilidade, indicando independência entre a temperatura e
a luz (Tabela 22).
83
Tabela 22 - Resultados da análise de variância para porcentagem de germinação (Germ), índice
de velocidade de germinação (IVG) e massa seca (MS) de plântulas oriundas de
sementes de Portulaca oleracea submetidas à diferentes temperaturas e qualidades
de luz.
Fonte de Variação
GL
Temperatura (T)
Luz (L)
TxL
Resíduo
CV
3
3
9
48
-
Germ
0,11ns
5,47**
0,77ns
0,74
11,08
QM
IVG
3752,87**
1058,17**
152,71ns
178,91
23,84
MS
0,000042 ns
0,000013 ns
0,000024 ns
0,000025
114,29
Fonte; Elaborada pela autora.
Nota: **- Significativo a 1% de probabilidade pelo teste F. ns – não significativo a 5% de probabilidade. Germ –
Germinação; IVG – Índice de velocidade de germinação; MS – Massa Seca.
De acordo com o teste de Tukey a 5% de probabilidade, pode-se concluir que para a
Germ não houve diferença significativa entre as temperaturas, com média de 61,75. Na
temperatura 25ºC o IVG apresentou maior índice, não diferindo estatisticamente da
temperatura 30ºC. Para a MS não houve diferença significativa, com média de 0,0043 (Tabela
23).
Na ausência de outros fatores limitantes, a germinação ocorre em limites relativamente
amplos de temperatura (MARCOS FILHO,2005). Vásquez- Yanes e Orozco-segovia (1987)
explicam que as sementes possuem mecanismos enzimáticos que agem em diferentes
temperaturas, o que para Oliveira, Schleder e Favero (2006), pode ser considerada como uma
estratégia adaptativa. Comparativamente, o índice de velocidade de germinação (IVG) foi
mais sensível aos efeitos da temperatura do que o percentual de germinação, embora nas
temperaturas constantes de 20 e 25ºC, as porcentagens de germinação não tenham diferido, o
IVG diferiu para as mesmas. Resultados semelhantes foram encontrados por Souza filho et al.
(2001) estudando a germinação de sementes de malícia (Mimosa pudica),observaram que,
enquanto a germinação (%) não variou (p<0,05), na temperatura de 25, 30 e 35ºC, o IVG
diferiu (p<0,05) nessas temperaturas.
As sementes que foram submetidas a temperatura constante de 20ºC, tiveram uma
redução significativa no índice de velocidade de germinação, não diferindo estatisticamente
da temperatura alternada de 20-30ºC. De acordo com Larcher (2000), baixas temperaturas
podem reduzir as taxas metabólicas e, consequentemente, diminuir a velocidade de
germinação. A ocorrência de germinação em temperatura alternada pode indicar plasticidade
dessa espécie para germinar em condições naturais do ambiente onde há constante flutuação
térmica.
84
Tabela 23 - Germinação (Germ), Índice de velocidade de germinação (IVG) e Massa seca (MS)
de plântulas oriundas de sementes de Portulaca oleracea submetidas à diferentes
temperaturas.
Temperaturas (ºC)
20
25
30
20-30
Média
Germ (%)
61,32 a
62,92 a
61,17 a
60,57 a
61,74
IVG
40,99 a
69,50 b
69,10 b
44,84 a
-
MS (G)
0,0037 a
0,0050 a
0,0025 a
0,0062 a
0,0043
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: Médias seguidas pelas mesma letra na coluna não difere estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5%
de probabilidade.
De acordo com o teste de Tukey a 5% de probabilidade, pode-se concluir que o maior
Germ e IVG foi obtido sob a luz branca, não diferindo da luz vermelho e vermelho-distante.
Para a MS, não houve diferença significativa, com média de 0,0043 (Tabela 24).
Esses resultados são coerentes com os relatos de Bewley; Black (1994), o
comprimento de onda de luz que promove a germinação em maiores porcentuais encontra-se
entre 650 e 700 nm (vermelho), a germinação é inibida a 730 nm (Vermelho-distante). Na
maior parte das sementes de espécies daninhas, a resposta morfogenética, regulada pelo
fitocromo, depende do comprimento de onda adequado para a germinação (YAMASHITA et
al., 2011).
As sementes da espécie em estudo são pequenas e apresentam poucas reservas
nutritivas. De acordo com Yamashita (2011), em sementes pequenas com poucas reservas
nutritivas, a luz pode ser um fator de indução à germinação, para que esta ocorra apenas sobre
ou próxima à superfície do solo.
Com base nos resultados obtidos observou-se que a ausência de luz (Escuro) (Tabela
24), proporcionou as sementes de Portulaca oleracea uma redução na porcentagem e índice
de velocidade de germinação, constatando que as sementes de P. oleraceanecessitam de luz
para expressar sua máxima germinabilidade. As diferentes qualidades de luz não resultaram
em diferenças estatísticas para a porcentagem de germinação. Houve, contudo, efeito da luz
no desenvolvimento inicial das plântulas, isto fica evidenciado, pela maior velocidade de
germinação das sementes que receberam luz.
Segundo Ballaré; Casal (2000), no campo o sombreamento por vegetação produz uma
relação vermelho/vermelho-distante baixa, reduzindo ou inibindo a germinação de várias
espécies, que por sua vez germinam rapidamente sob luz branca. Araújo Neto et al. (2003),
relatam que a capacidade germinativa das sementes de Acacia polyplylla obtida em ampla
85
variação de fotoperíodo sob luz banca, pode justificar a ocorrência de plântulas dessa espécie
em clareias de diversos tamanhos em condições naturais.
Tabela 24 - Germinação (Germ), Índice de velocidade de germinação (IVG) e Massa seca (MS)
de plântulas oriundas de sementes de Portulaca oleracea submetidas à diferentes
qualidades de luz.
Luz
Branco
Vermelho
Vermelho- distante
Escuro
Média
Germ
71,07 b
64,10 b
61,39 ab
49,42 a
-
IVG
65,03 b
58,41 b
55,51 ab
45,47 a
-
MS
0,005625 a
0,004375 a
0,003750 a
0,003750 a
0,0043
Fonte: Elaborada pela autora.
Nota: Médias seguidas pelas mesma letra na coluna não difere estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5%
de probabilidade.
Atribuindo ao fato das sementes serem muito pequenase por isso mesmo com pouca
reserva, a massa seca não foi um bom indicador para avaliação da influência da luz e
temperatura sobre essas espécies, pois a maioria não mostrou diferença significativa com os
tratamento utilizados. A importância do tamanho da semente baseia-se no fato de que aquelas
maiores produzem plântulas mais vigorosas, presumivelmente porque possuem mais material
de reserva, maior nível de hormônio e maior embrião (SURLES et al., 1993) o que favorece o
desenvolvimento da plântula, antes se tornarem fotossinteticamente ativas (MALAVASI ;
MALAVASI, 2001).
Embora as espécies D. ciliares e E. indica, ambas Poaceas,tenham apresentado uma
resposta com resultados diferenciados, observada pelo maior valor de massa seca apresentado
pelas sementes de D. ciliares em temperatura alternada de 20-30ºsob luz vermelha e a 30ºC
sob luz vermelha não diferindo da luz branca nessa mesma temperatura (Tabela 11). Para as
sementes de E. indica, submetidas a temperaturas constantes de 25ºC, 30ºC e alternadas de
20-30ºC não diferindo entre si, foi obtido o maior valor de massa seca (Tabela 13) e também
para aquelas sob luz branca e vermelha (tabela 14). A maior diferenciação do vigor das
sementes, pelo teste de massa seca das plântulas, baseia no fato de esse ser um teste com
capacidade de detectar pequenas diferenças em vigor de sementes devidas ao genótipo, de
tamanho da semente e ao local de produção, entre outros fatores (AOSA, 1983).
5.4
Conclusões
As espécies Digitaria spp.,Eleusine indica apresentam requerimentos semelhantes para
a germinação;
86
A luz branca promove a germinação em maiores percentuais para Alternanthera
tenella, Portulaca oleracea e Eleusine indicae a vermelha para Digitaria spp. ePeperomia
transparens;
As temperaturas mais adequadas para a germinação das sementes foram 25°C para
Alternanthera tenella e Portulaca oleracea, alternada 20-30°C para Digitaria spp. eEleusine
indica e 30 °C para Peperomia transparens;
As sementes de todas as espécies estudadas apresentaram maior índice de velocidade
de germinação quando expostas as temperaturas constantes de 25 e 30°C e alternada de 2030°C;
A luz vermelha proporcionou o maior valor de massa seca das plântulas de Digitaria
ciliaris na temperatura alternada de 20-30°C e constante de 30°C, não diferindo da
temperatura constante de 30°C sob luz branca;
As temperaturas constantes de 30, 25 e alternada de 20-30°C proporcionaram a maior
massa seca para Eleusine indica. A maior massa seca para essa espécie, foi verificada sob luz
branca e luz vermelha.
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