Biologia de Plantas Daninhas

Prof. Leonardo Bianco de Carvalho

FCAV/UNESP – Câmpus de Jaboticabal

lbcarvalho@fcav.unesp.br

www.fcav.unesp.br/lbcarvalho

Disciplina: Matologia

PLANTA INDESEJADA

INTERESSE HUMANO

(Local de Ocorrência)

PREJUÍZO

(Imediato ou Potencial)

ESPONTÂNEA

(ou Introdução Recente)

Redução potencial de produtividade sem controle de plantas daninhas

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 96 95 90

82 82 80 79

71 70 66

31

22

Red

uçã

o (

%)

DEPRECIAÇÃO DO PRODUTO

Portanto

Qualquer planta pode ser uma planta daninha

e

Em qualquer local podem ocorrer plantas daninhas

Planta guaxa de milho RR em plantação de soja

Tipos de Plantas Daninhas

• Verdadeiras (apresentam características de agressividade proeminentes e que coevoluíram com plantas cultivadas)

• Comuns (domesticadas/cultivadas e demais plantas que não apresentam características de agressividade proeminentes e/ou não coevoluíram com plantas cultivadas)

Conceito baseado em Silva e Silva (2007)

Portanto...

A origem das plantas daninhas remonta a existência do ser humano...

Mas, a origem das “plantas daninhas verdadeiras” remonta a descoberta da

agricultura.

Plantas Domesticadas Plantas Daninhas

ALTA PRESSÃO DE SELEÇÃO (SELEÇÃO NATURAL) HIBRIDAÇÕES (VARIABILIDADE GENÉTICA)

SELEÇÃO PELO SER HUMANO ~ REDUZIDA VARIABILIDADE GENÉTICA BAIXA PRESSÃO DE SELEÇÃO (AMBIENTAL)

ÓTIMAS CONDIÇÕES

CONDIÇÕES LIMITANTES

Por isso...

Populações de plantas daninhas verdadeiras apresentam características especiais que as

permitem sobreviver e dificultar sua eliminação de determinada área, assim como se dispersar

e colonizar outras áreas

“Características de Agressividade”

Filtros bióticos e abióticos Filtros bióticos

Filtros bióticos

Evolução/Estágios das populações

Teoria de Grime

• Estresse – limitação do crescimento vegetal

• Distúrbio – destruição vegetal

Intensidade de estresse e distúrbio determina a estratégia adaptativa

Intensidade do Distúrbio

Intensidade do Estresse

Baixo Alto

Baixo Competidora Tolerante ao Estresse

Alto Ruderal Plantas superiores

não se adaptam

(GRIME, 1979)

Intensidade de estresse e distúrbio relacionada com competição (Triângulo de Grime)

Diversidade de estratégias adaptativas e tipos de plantas

PLANTIO CONVENCIONAL X PLANTIO DIRETO

CONVENCIONAL

- Alta mobilização do solo

- Correção do solo

- Irrigação

- Queima de restos

PLANTIO CONVENCIONAL X PLANTIO DIRETO

CONVENCIONAL

- Alta mobilização do solo

- Correção do solo

- Irrigação

- Queima de restos

Alto distúrbio

Baixo estresse

PLANTIO CONVENCIONAL X PLANTIO DIRETO

PLANTIO DIRETO

- Sem mobilização do solo

- Presença da palha

- Correção do solo

- Irrigação

PLANTIO CONVENCIONAL X PLANTIO DIRETO

PLANTIO DIRETO

- Sem mobilização do solo

- Presença da palha

- Correção do solo

- Irrigação

Baixo distúrbio

Baixo estresse

Mudança de Flora

Agressividade

“alta capacidade da planta em se estabelecer e perpetuar em determinado local”

...garante o sucesso na colonização das áreas cultivadas pelas plantas daninhas

Agressividade

• Competição pela sobrevivência

• Capacidade de interferência e adaptação

Características de Agressividade

• Rápido desenvolvimento e crescimento inicial permite:

- rápida ocupação da área;

- rápida produção de dissemínulos.

Ciclo de vida de uma planta daninha anual

Frutificação de caruru

Características de Agressividade

• Grande capacidade de produção de diásporos permite que:

- mesmo com grande pressão ambiental negativa, grande quantidade de dissemínulos permanecem no ambiente;

- aumente a possibilidade de ocorrência de biótipo tolerante a certa pressão de seleção.

Produção de sementes por plantas daninhas

Espécie Número de sementes

Sonchus oleraceus (serralha) 400.000

Conyza spp. (buva) 150.000 a 200.000

Amaranthus spp. (caruru) 100.000 a 200.000

Artemisia bienis (artemísia) 107.500

Solanum americanum (maria-pretinha) 178.000

Portulaca oleracea (beldroega) 53.000

Galinsoga parviflora (picão-branco) 30.000

Chenopodium album (ançarinha-branca) 20.000

Stellaria media (erva-de-passarinho) 20.000

Sementes de serralha

Sementes de caruru

Sementes de buva

Características de Agressividade

• Grande longevidade dos dissemínulos permite:

- grande viabilidade dos dissemínulos no ambiente;

- garante infestações futuras.

Longevidade de sementes de plantas daninhas

Espécie Longevidade (anos)

Chenopodium album (ançarinha-branca) 1.700

Nelumbo nocifera (lótus-da-Índia) 1.040

Polygonum aviculare (erva-de-bicho) 400

Poa annua (pastinho-de-inverno) 68

Thlaspi arvense (bolsa-do-campo) 30

Características de Agressividade

• Capacidade de desenvolvimento de sementes viáveis a partir de estruturas florais em desenvolvimento permite:

- maturação dos frutos após ações de controle.

*Ex. Bidens pilosa (picão-preto)

Características de Agressividade

• Utilização de mecanismos alternativos de reprodução permite:

- sobrevivência da população;

- maior possibilidade de disseminação;

- maior dificuldade de controle.

Características de Agressividade

• Utilização de mecanismos alternativos de reprodução permite:

- Sorghum halepenese (capim-massambará)

- Eichornia crassipes (aguapé)

- Cyperus rotundus (tiririca)

Reprodução vegetativa

Tiririca – tubérculos e rizomas

capim-massambará – rizomas

Características de Agressividade

• Utilização de mecanismos alternativos de reprodução permite:

- Commelina benghalensis (trapoeraba) = sementes aéreas e subterrâneas

* ambas são produzidas na parte aérea após a fecundação

trapoeraba – sementes aéreas e subterrâneas

Características de Agressividade

• Grande facilidade de dispersão de sementes e outras estruturas de reprodução permite:

- a manutenção da população na área de origem;

- a disseminação das populações para outras áreas.

Dispersão de sementes

Características de Agressividade

• Desuniformidade no processo germinativo permite:

- sobrevivência da população, principalmente quando submetida a frequentes ações de controle.

Desuniformidade de germinação e emergência de caruru

Características de Agressividade

• Capacidade de germinação e emergência de grandes profundidades permite:

- germinação mesmo quando a superfície do solo está seca;

- suprimento de umidade nas primeiras fases do crescimento.

Profundidade de emergência de plantas daninhas

Espécie Profundidade (cm)

Euphorbia heterophylla (leiteiro) 20

Ipomoea spp. (corda-de-viola) 12

Agrostemma fetida 12,5

Avena fatua (aveia-brava) 17,5

Planta Daninha Ideal (Baker, 1974)

• Grande produção de sementes em larga faixa de condições ambientais;

• Sementes com adaptações para dispersão a curtas e longas distâncias;

• Sementes com diversos e complexos mecanismos de dormência;

• Sementes com grande longevidade;

• Capacidade de germinação em diversos ambientes;

Planta Daninha Ideal (Baker, 1974)

• Produção contínua de sementes pelo maior tempo que as condições permitirem;

• Desuniformidade da germinação, emergência, florescimento, frutificação, brotação de gemas em tubérculos, bulbos e rizomas;

• Rápido crescimento vegetativo e florescimento;

• Produção de estruturas reprodutivas alternativas (reprodução vegetativa);

Planta Daninha Ideal (Baker, 1974)

• Plantas autocompatíveis, mas não totalmente autógamas ou apomíticas;

• Quando alógamas, agentes de polinização não-específicos e o vento;

• Capacidade de utilização dos processos especiais de competição pela sobrevivência, como alelopatia, hábito trepador, parasitismo etc;

Planta Daninha Ideal (Baker, 1974)

• Se perene, vigorosa reprodução vegetativa ou regeneração de fragmentos;

• Se perene, fragilidade na região do colo, de modo a não poderem ser arrancadas totalmente do solo.

Banco de Dissemínulos

• Dissemínulo?

• Semente?

• Diásporo?

• Propágulo?

Sementes

RESERVA

PROTEÇÃO

EMBRIÃO

EUDICOTILEDÔNEA MONOCOTILEDÔNEA

Sementes

Diásporos

Semente + Unidade dispersora

Propágulos

Bulbos

Tubérculo

Cyperus rotundus

Sorghum halepense

Dissemínulos

Definição

• Banco de dissemínulos é o montante de estruturas viáveis de reprodução presente no solo ou em restos vegetais sobre o solo

Banco de dissemínulos

sementes diásporos propágulos

Tipos

• Banco transitório

• Banco persistente

Banco transitório de dissemínulos

sementes diásporos propágulos

Germinação no primeiro ano

Banco persistente de dissemínulos

sementes diásporos propágulos

Germinação > 1 ano e em 2 anos ou mais

Densidade e Composição

• 70-90% = espécies dominantes

• 10-20% = espécies de pequena importância

• Até 10% = espécies recém-introduzidas (sem importância)

• Sementes inviáveis (mortas)

Densidade e Composição

Ecossistema Densidade

Áreas cultivadas 20.000 a 40.000 sem/m2

Pradarias e pântanos 5.000 a 20.000 sem/m2

Florestas temperadas 1.000 a 10.000 sem/m2

Florestas tropicais 100 a 1.000 sem/m2

Florestas de montanha 10 a 100 sem/m2

Dinâmica

• A dinâmica do banco de dissemínulos corresponde ao balanço de entrada (processos de deposição) e saída (processos de retirada) de estruturas de reprodução do banco.

Dinâmica do banco de dissemínulos

BANCO DE DISSEMÍNULOS

DISPERSÃO DE DISSEMÍNULOS

BANCO ATIVO

Germinação e Emergência

Germinação é um processo fisiológico que se inicia com a hidratação da sementes e envolve uma série de eventos metabólicos que culminam na emergência do embrião através do tegumento

Emergência é um processo físico de emergência da plântula através da superfície do solo

Dinâmica do banco de dissemínulos

Dormência

• Processo de inibição da germinação mesmo que as condições ambientais sejam favoráveis

Processos de regulação da dormência/germinação

Mecanismos de Dormência

• Impermeabilidade do tegumento à água

- trevo-doce (Melilotus alba)

- trevo-vermelho (Trifolium incarnatum)

- fedegoso (Senna obtusifolia)

- bolsa-de-pastor (Capsella bursa-pastoris)

- mentruz (Lepidium campestre)

Solanum viarum

Senna obtusifolia

Mecanismos de Dormência

• Impermeabilidade do tegumento ao oxigênio e/ou gás carbônico

- capim-braquiária (Urochloa decumbens)

- aveia-silvestre (Avena fatua)

- caruru (Amaranthus spp.)

- bolsa-de-pastor (Capsella bursa-pastoris)

- mentruz (Lepidium campestre)

Mecanismos de Dormência

• Resistência mecânica do tegumento ao crescimento e desenvolvimento do embrião

- caruru (Amaranthus spp.)

- Lepidium spp. e Brassica spp.

- grama-batatais (Paspalum notatum)

Amaranthus spp.

Lepidium spp.

Brassica spp.

Mecanismos de Dormência

• Imaturidade do embrião

- carrapicho-de-carneiro (Acanthospermum hispidum)

- picão-preto (Bidens spp.)

Mecanismos de Dormência

• Dormência fisiológica do embrião

- erva-de-bicho (Polygonum spp.)

- caruru (Amaranthus spp.)

Dinâmica do banco de dissemínulos

BANCO DE DISSEMÍNULOS

Quebra de Dormência

DISPERSÃO DE DISSEMÍNULOS

BANCO ATIVO

Quebra de Dormência

• Escarificação mecânica

• Escarificação ácida

• Secagem

• Estratificação

• Temperaturas alternadas

• Balanço hormonal

• Exposição à luz ou ao escuro

Balanço hormonal e inibidores de germinação

Interconversão das formas de fitocromo - dormência/germinação

IRRADIAÇÃO EM VERMELHO-DISTANTE OU ESCURO

P730 Estímulo à

germinação

P660 Manutenção

da dormência

IRRADIAÇÃO EM VERMELHO

12 h

18 h

24 h

6 h

Considerações

Temperatura x Germinação

Luz x Germinação (Fotoblastismo)

Fotoblástica positiva

Fotoblástica negativa

Preparo do solo x Banco de dissemínulos

Arado de aiveca Escarificador Plantio Direto

Solo arenoso

Solo siltoso

Créditos

• Imagens disponíveis na internet.