Banco de Dissemínulos

MSc. Renata Santos

Doutoranda em Agronomia (Produção Vegetal)

“Montantes de sementes e outras estruturas de propagação presente no solo ou em restos vegetais”

(Carmona, 1992)

Definição

Plantas daninhas Sementes produzidas

Caruru 117.400

Beldroega 52.300

Capim-carrapicho 1.100

Picão-preto 3.450

Aveia brava 250

Erva de Santa Maria 72.450

Capim arroz 7.160

Fonte: Wilson (1988).

Produção de sementes pelas plantas daninhas

Reprodução Sexuada

Polinização: é o processo de transferência de célulasreprodutivas masculinas, por meio dos grãos de pólen queestão localizados nas anteras, para o receptor feminino,denominado estigma.

1Etapa

https://www.colegioweb.com.br/vegetais-superiores/polinizacao.html

Vento: AnemofoliaInsetos: EntomofiliaAves: OrnitofiliaMorcegos: QuiropterofiliaSer humano: Antropofilia

Let’s start with the first set of slides

Os principais agentes polinizadores de plantas daninhas eo respectivos tipo de polinização:

http://emmilimetros.blogspot.com.br/2015/12/eliminando-o-mato-e-as-ervas-daninhas.html

Reprodução Sexuada

Fecundação: é o processo de fusão do gameta masculino(núcleos espermáticos), presente nos grãos de pólen, com ogameta feminino (oosfera), presente no interior do óvulo,originando, posteriormente, a semente.

2Etapa

http://jornalinho5a.blogspot.com.br/2013/05/fecundacao-das-plantas.html

Exemplo de plantas daninhas que reproduzem-se por meio sexuada:

Azevém- Lolium multiflorum Picão-preto- Bidens pilosa Caruru- Amaranthus retroflexus

Reprodução Assexuada

• Reprodução assexuada ocorre quando não há fusão de

gametas masculinos com gametas femininos, portanto, são

clones do progenitor.

Os tipos de reprodução assexuada podem ser vários:

Multiplicação Vegetativa Brotação

Fragmentação

Bulbo: é uma estruturasubterrânea, de reserva e dereprodução vegetativa,formada por parte do caule efolhas modificadas Exemplo:Oxalis spp.

Tubérculo: é um tipo decaule subterrâneoarredondado e, geralmente,curto, de reserva e dereprodução vegetativa.Exemplo: Cyperus spp.

Rizoma: é um tipo de caulesubterrâneo longo com funçãode reserva e de reproduçãovegetativa. Exemplo: Digitariainsularis.

Estolão (estolho): é um tipo decaule longo que cresceparalelamente ao solo, comfunção de reproduçãovegetativa. Com aspecto deum perfilho. Exemplo:Cynodon dactylon.

89,526,124A dispersão pode ser realizada por meios inerentes ou próprios à

planta-mãe (Autocoria) ou por agentes de dispersão, ou seja, meios não inerentes à planta-mãe (Alocoria).

Disseminação e Dispersão...

Dispersão: Espalhamento das estruturas reprodutivas seminíferas, ou seja,sexuada.

Disseminação: Espalhamento de dissemínulos, ou seja, estruturas reprodutivassexuadas quanto estruturas vegetativas, ou seja, propágulos.

Agentes de dispersão de estruturas de reprodução sexuada dasplantas daninhas:

Anemocoria

Hidrocoria

Zoocoria

89,526,124

Há dois tipos de banco de dissemínulos:

1) Transitório: Constituído por dissemínulos viáveis por menos de um ano;

2) Persistente: Constituído por dissemínulos que não germinam noprimeiro ano e que permanecem viáveis por mais de um ano, nesse tipo debanco, essas estruturas apresentam diversos e complexos mecanismos dedormência ou estão enterrados a profundidades que limitam a obtenção deoxigênio e luz, recursos requeridos para germinação.

As espécies de banco transitórios não acumulam sementes no solo, sendorara as espécies de plantas daninhas que fazem parte desse tipo de banco,dentre elas :

Avena fatua Matricaria perforata

Densidade e composição:

A composição e a densidade do banco de dissemínulos sãovariáveis em função das condições climáticas e de manejo dosolo e da vegetação emergente.

Espécies adaptadas a clima temperado serão mais numerosas em regiões

temperadas e vice versa.

Densidade e composição:

O tamanho do banco de sementes em áreas agrícolasvariam de valores próximos de zero até mais de um milhãode sementes por metro quadrado.

Ambientes Tamanho do banco de sementes (Nº de sementes m-2)

Áreas cultivadas 20.000 a 40.000

Pradarias/Pântanos 5.000 a 20.000

Florestas temperadas 1.000 a 10.000

Florestas tropicais 100 a 1.000

Florestas em regiões montanhosas 10 a 100

Fenner (1995)

Os tamanhos dosbancos desementes sãogeralmentedeterminados pelacontagem donúmero total desementes ou pelonúmero desementesgermináveis emum dado volumede solo ou emuma determinadaárea.

89,526,124Whoa! That’s a big number, aren’t you proud?

Dinâmica...

Dinâmica de banco de sementes pode ser entendida como obalanço dos processos de entrada, ou seja, são os processos dedepósito das estruturas reprodutivas, e o processo de saída, quesão os processos de retirada de estruturas de reprodução do solo.

Processos de depósito:

• Esses processos são governados pela:

✓ Produção e disseminação das estruturas reprodutivas de

espécies presentes na área;

✓ Disseminação de estruturas de reprodução presentes na

área, porém, oriundos de outras áreas;

✓ Disseminação de estruturas de reprodução de espécies não

presentes na área, oriundo de outras áreas.

Processos de retirada:

Esses processos são governados pela predação e deterioração,processos que causam algum dano ao dissemínulo e queinviabilizam a germinação; morte fisiológica.

Harper (1977) visualizou o solo como um banco de sementes ou reservatório noqual são realizados diversos processos que resultam em depósitos e retiradas.

Modelo da dinâmica do banco de sementes de plantas daninhas no solo. Adaptado de Harper (1977).

Dormência e Germinação:

A dormência e germinação são processos antagônicos,enquanto, a dormência está relacionada com a manutençãodo dissemínulo no banco, a germinação está relacionada coma retirada do dissemínulo no banco.

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Dormência:

A dormência é um processo de não germinação da semente ou propágulomesmo que esse tenha condições ambientais ideais para sua germinação.

Quiescência é quando todos os fatores ambientais está presente mas mesmo assim não ocorre a germinação, ou seja, está em repouso.

Dormência primária é desenvolvida quando a sementeestá ligada à planta-mãe A dormência secundária éinduzida por fatores ambientais, como luz etemperatura, ou seja, quando a semente não está maisligada à planta-mãe.

A dormência é importante para manter uma grandequantidade de dissemínulos viáveis no solo, a principalfunção da dormência é permitir que as populaçõespossam sobreviver a longos períodos de condiçõesadversas, podendo ser disseminadas por longo período.

Causas da dormência

• Interna (inerente ou propriamente dita)✓ Impermeabilidade dos tegumentos✓ Polimorfismo somático✓ Imaturidade do embrião✓ Polimorfismo genético✓ Inibidores bioquímicos

• Externa (ambiental)✓ Temperatura e umidade✓ Luz

Dormência

• Segundo Bewley e Black (1994), para que ocorra a superação dedormência, as sementes devem experimentar certos fatores ambientaisou sofrer certas mudanças metabólicas.

• Portanto, o controle da germinação ocorre em dois níveis. O primeiro érelatado como um estado próprio da semente (dormência primária) e osegundo envolve a atuação de fatores ambientais (dormênciasecundária).

Dormência secundária

Controle da dormência e germinação das sementes. Adaptado de Bewley e Black (1994).

Principais mecanismos de dormência de sementes de plantasdaninhas:

1) Impermeabilidade do tegumento à água: atribuído a dureza do tegumento.2) Impermeabilidade do tegumento ao oxigênio e/ou gás carbônico: devido a

presença de mucilagem e/ou consumo de oxigênio pelo embrião.3) Resistência mecânica do tegumento ao crescimento e desenvolvimento do

embrião: devido à dureza e resistência do tegumento.4) Imaturidade do embrião: devido à maturidade incompleta do embrião, seja

morfológica ou fisiológica.5) Dormência promovida por fatores internos: devido o balanço hormonal ou à

presença de inibidores internos, como os hormônios vegetais, giberelina,citocininas, ácido abscísico e etileno. E também a luz.

Como assim a luz?

A luz é outro fator que desempenha papel importante nasuperação de dormência, por causa dos inibidores internos, poissua ação seria levar o fitocromo da forma inativa (PV ou P660) àativa (PVd ou P730), que liberaria ou ativaria, por um processodesconhecido, as citocininas.

Irradiação

Vermelho

Irradiação

Vermelho-distante

ou escuro

P660P730

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89,526,124Whoa! That’s a big number, aren’t you proud?

Mecanismos de superação (quebra) de dormência:

1) Escarificação mecânica: Consiste em submeter as sementes contra superfíciesabrasivas.

2) Escarificação ácida: Consiste em emergir as sementes em substâncias ácidas pordeterminado tempo.

3) Secagem: Consiste em submeter as sementes a condições de umidade muito baixa.4) Estratificação: Consiste na manutenção de sementes em ambiente aerado, com

umidade e temperatura baixa por determinado período de tempo.5) Temperaturas alternadas: Consiste em submeter as sementes a condições alternadas

de temperaturas altas e baixas.6) Exposição à luz ou escuro: Consiste em submeter as sementes a condições de luz ou

escuro, ou mesmo a combinação dos dois.7) Demais mecanismos com pouca importância para plantas daninhas: Escarificação

térmica, lavagem em água corrente, emprego de substâncias hormonais, etc.

Métodos de superação dos principais mecanismos de dormência em sementes.

Fonte Popinigis (1985).

Germinação...

A semente é composta por uma estrutura de proteção(tegumento), uma estrutura de reserva (endosperma oucotilédones) e o embrião.

A germinação é o conjunto de processos fisiológicos e

metabólicos que se iniciam logo após a embebição da semente e culminam no

rompimento do tegumento pelo caulículo ou radícula.

89,526,124Whoa! That’s a big number, aren’t you proud?

O processo germinativo inicia após a embebição da semente...

1) Dissolução do ácido giberélico, contido na semente, pela água absorvida.2) Ativação de genes do DNA nuclear.3) Transcrição desses genes e de respectivos RNAm.4) Tradução do RNA, culminando na síntese de amilases.5) Hidrólise dos tecidos de reserva catalisada pelas amilases, gerando açúcares.6) Transporte de açúcares até o embrião.7) Ativação do metabolismo do embrião.8) Rompimento do tegumento pelo caulículo ou pela radícula na medida em que

ocorre o crescimento do embrião.

Consequências da dormência em sementes e possibilidades de uso no manejo de plantas daninhas

O mecanismo de dormência das sementes assegura a sobrevivência demuitas espécies por muitos anos.

O preparo do solo é uma alternativa para a superação de dormência,porém, o não revolvimento do solo é uma maneira de ter amanutenção da dormência de sementes enterradas.

Para efeito de controle das plantas daninhas seria interessante omáximo de sementes germinasse simultaneamente, para uniformizar aemergência.

A longevidade das sementes no solo é variável em função da espécie, daprofundidade de enterrio, do tipo de solo e das condições climáticas.

Longevidade das sementes de plantas daninhas no solo

Podem ser classificadas:

Microbióticas: menor que 3

anos.

Macrobióticas: maior que 10

anos

Mesobióticas: entre 3 e 10 anos

Sementes de Chenopodium album e Ranunculus repens permaneceram viáveispor pelo menos vinte anos.

Longevidade das sementes de plantas daninhas no solo

A longevidade de sementes de plantas daninhas em solos não perturbadosindicaram que as sementes de Rumex crispus, Oenothera biennis e Verbascumblattaria permaneceram viáveis após oitenta anos.

Sementes de Echinochloa crus-galli, Setaria viridis e S. lutescens permaneceramviáveis no solo por aproximadamente treze anos.

Villiers (1974) propôs uma hipótese de que sementes hidratadas,

porém não germinadas, podem estender o seu período de viabilidade

por meio de processos de reparação ou substituição de componentes

celulares, tais como DNA, enzimas e membranas, os quais podem

ajudar a explicar como as sementes de algumas espécies de

invasoras podem permanecer viáveis no solo por períodos bastantes

prolongados.

Manipulação química da dormência em sementes de plantas daninhas

Taylorson (1987)

Os compostos químicos mais comumente utilizados emexperimentos são as substâncias nitrogenadas, reguladores decrescimento, herbicidas e compostos que inibem a germinação(ácido abscísico).

O etileno tem sido utilizado com relativo sucesso no campo para ocontrole das plantas daninhas, nos EUA, na Carolina do Norte e do Sulforam realizadas aplicações de etileno para induzir a germinação desementes de Striga asiatica.

Como reduzir o banco de sementes ?

✢Herbicidas pós-emergentes nãoseletivos✢Preparo mecânico do solo✢Rotação de cultivos✢Herbicidas residuais de pré-plantio✢Culturas de coberturas

✢Quantificação do banco de

sementes existente

✢Monitoramento da dinâmica populacional

✢Modelagem de predição da

infestação de plantas

daninhas em áreas agrícolas.

Como monitorar o banco de sementes?

DINÂMICA E VARIABILIDADE ESPACIAL DE PLANTAS DANINHASEM SISTEMAS DE MOBILIZAÇÃO DO SOLO EM SORGOFORRAGEIRO

Autores: NAGAHAMA, H.J., CORTEZ, J.W., CONCENÇO, G.,ARAUJO, V.F. e HONORATO, A.C.

Planta Daninha, Viçosa-MG, v. 32, n. 2, p. 265-274, 2014.

O objetivo foi avaliar a incidência e a dinâmica de plantas daninhas, além dadistribuição espacial em distintos sistemas de mobilização do solo, na culturado sorgo forrageiro

Distribuição das plantas daninhas por família e espécieidentificadas em área de sorgo sob diferentes sistemasde preparo do solo

Renata SantosDoutoranda em Agronomia

(Produção Vegetal)renata@agronoma.eng.br

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Obrigada!