UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ - UNIOESTE
CAMPUS DE CASCAVEL
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - CCET
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA - PGEAGRI
BIOATIVIDADE DE Crambe abyssinica Hochst (CRAMBE) SOBRE Euphorbia
heterophylla L. (LEITEIRO), Bidens pilosa L. (PICÃO-PRETO) E Glycine max (L.) Merril
(SOJA)
ARIANE SPIASSI
CASCAVEL - PR
FEVEREIRO - 2016
ARIANE SPIASSI
BIOATIVIDADE DE Crambe abyssinica Hochst (CRAMBE) SOBRE Euphorbia
heterophylla L. (LEITEIRO), Bidens pilosa L. (PICÃO-PRETO) E Glycine max (L.) Merril
(SOJA)
Tese apresentada à Universidade Estadual do Oeste do Paraná, em cumprimento aos requisitos do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, área de concentração: Sistemas Biológicos e Agroindustriais - SBA, Nível Doutorado, para obtenção do título de Doutor.
Orientadora: Dra. Luciana Pagliosa Carvalho Guedes
Co-orientadora: Dra. Andréa Maria Teixeira Fortes
CASCAVEL - PR
FEVEREIRO - 2016
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)
S733b
Spiassi, Ariane
Bioatividade de Crambe abyssinica (CRAMBE) sobre Euphorbia
heterophylla L. (LEITEIRO) Bidens pilosa L. (PICÃO-PRETO) e Glycine max (L.) Merril (SOJA)/ Ariane Spiassi. Cascavel, 2016.
54 p.
OrientadorA: Profª. Drª. Luciana Pagliosa Carvalho Guedes CoorientadorA: Profª. Drª. Andréa Maria Teixeira Fortes
Tese (Doutorado) – Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Campus de Cascavel, 2016
Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia Agrícola 1. Biomassa de crambe. 2. Compostos bioativos. 3. Controle alternativo.
4. Soja - Produtividade. I., Guedes, Luciana Pagliosa Carvalho. II. Fortes, Andréa Maria Teixeira. III. Universidade Estadual do Oeste do Paraná. IV. Título.
CDD 21.ed. 633.85 CIP-NBR 12899
Ficha catalográfica elaborada por Helena Soterio Bejio – CRB 9ª/965
Revisões de Normas, Português e Inglês realizadas por Prof. Dr. José Carlos da Costa, 07 de abril de 2016.
ii
BIOGRAFIA
Ariane Spiassi, nascida em 28 de Janeiro de 1986, filha de Antenor Spiassi e Marinês
Facchim Spiassi, é natural do município de Maximiliano de Almeida - RS. Concluiu o ensino
fundamental e médio em colégios públicos, nessa mesma cidade. Possui graduação em
Licenciatura em Ciências Biológicas (2007), Especialização em Docência no Ensino Superior
(2008), pela faculdade Assis Gurgacz - FAG (Cascavel - PR) e Mestrado em Engenharia
Agrícola (2011), na área de concentração de Sistemas Agroindustriais do Programa de
Pós-graduação em Engenharia Agrícola - PGEAGRI, da Universidade Estadual do Oeste do
Paraná - UNIOESTE. Trabalhou como auxiliar de laboratório de Microbiologia e Biologia
Celular na FAG (2005 - 2008). Foi bolsista CNPq de apoio técnico em extensão no país
(ATP- A) do projeto intitulado “Seleção de fungos produtores de hemicelulases da mata
Atlântica do Oeste do Paraná, sob coordenação da professora Dra. Marina K. Kadowaki da
UNIOESTE. Doutoranda, bolsista CAPES na Pós Graduação em Engenharia Agrícola na área
de concentração de Sistemas Biológicos e Agroindustriais da Universidade Estadual do Oeste
do Paraná - UNIOESTE.
iii
“A passagem de cada um pela vida deve contribuir para que,
ao final, o mundo não esteja pior do que era antes.”
(Mario Sergio Cortella).
iv
Dedico aos agricultores familiares, especialmente aos meus pais, Antenor e Marinês.
Ao meu irmão Igor.
Aos meus queridos padrinhos Janir (in memoriam) e Elenita.
Aos apaixonados pela ciência, especialmente meu tio Oscar, e interessados sobre o tema.
v
AGRADECIMENTOS
Agradeço todas as formas de energias positivas, Deus, Anjo da Guarda e pessoas
queridas pela Força, Luz e Coragem para enfrentar os obstáculos nos caminhos que escolhi.
Aos meus pais, Antenor e Marinês, e ao meu irmão Igor, exemplos de coragem,
trabalho, compassividade e dignidade, por acreditarem em mim e me apoiarem em mais esta
conquista.
A toda minha família, especialmente à minha madrinha que, mesmo estando longe,
sempre me deu forças para continuar. Meus avós queridos, exemplos de Fortaleza. Tia Clai,
Sueli, Neusa, Tio Oscar, Valmor, Gilberto, meus primos Tatiane, Andressa e Gustavo, que tão
amavelmente me acolheram e ajudaram nessa jornada em Cascavel.
À professora Dra. Luciana Pagliosa Carvalho Guedes, por ter aceitado a orientação;
por toda ajuda com as análises estatísticas e por proporcionar-me a satisfação de conhecê-la.
Obrigada pela paciência, confiança e ensinamentos que levarei comigo.
À professora Dra. Andréa Maria Teixeira Fortes, pela oportunidade e orientação; por
estar à disposição em todos os momentos que precisei. Obrigada por todo esse tempo de
trabalho em conjunto, compreensão, ensinamentos e alegrias. Tenho enorme gratidão!
À professora Dra. Lúcia Helena Pereira Nobrega, que me orientou durante o mestrado,
e parte do doutorado, obrigada por toda contribuição.
Às professoras, membros da banca, Dra. Carolina Amaral Tavares da Silva,
Dra. Michele Fernanda Bortolini, Dra. Sílvia Renata Machado Coelho e Dra. Jaqueline
Malagutti Corsato, pelas contribuições realizadas neste trabalho.
A todos os professores que contribuíram com conhecimento e foram exemplo de
dedicação, amor, respeito e humildade, sem os quais eu não estaria onde estou hoje.
À UNIOESTE e ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola - PGEAGRI,
por disponibilizar a estrutura, os laboratórios e o material necessário para a conclusão da
pesquisa.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela
concessão da bolsa de estudos.
Ao professor Dr. Luis Francisco Angeli Alves, pelo empréstimo da casa de vegetação
e à professora Dra. Fabiana Gisele Pinto, pelo empréstimo do evaporador rotativo no
Laboratório de Biotecnologia Agrícola.
À FAG por disponibilizar a área agrícola para desenvolvimento de parte da pesquisa e
ao Octavio Viana por dividir conosco a área experimental.
À professora Dra. Clair Aparecida Viecelli por toda contribuição durante a realização
do experimento de campo e sugestões durante todo o desenvolvimento do trabalho, obrigada!
vi
Aos funcionários e técnicos da UNIOESTE, Vera Schmidt e Jefersson. Especialmente
a técnica de laboratório Ivone Granatta, por estar sempre à disposição em ajudar, por ser
nosso Anjo no laboratório, e Andreia Bonini, pela ajuda com o rota-evaporador, sou muito
grata.
Aos meus amigos, Fabiana Piovesan e Zé, Rafaela Nicolau, Darlisson Bentes,
Vanessa Arfelli, Laysa Pereira, Fábio Pacheco, Michelle Tonini, Diohãne Salvini, Edi
Rodrigues, Vanderleia Schoeninger, Jaqueline Senen, Rodrigo Soncela, Danielle Rosa,
Gislaine Piccolo, Márcia Mauli, Rose Paz, Elaine Carolino, Edi Perondi, Clair Viecelli, Carol
Tavares, pela amizade e por serem Luz, Força, Confiança e Alegria na minha vida.
Aos amigos da Fisiologia Vegetal, PGEAGRI e PPRN (Pós Graduação em Recursos
Naturais): Vand Ribeiro, Lorena Mendonça, Flávia Cassol, Rennan Meira, Raquel Valmorbida,
Thais Marcon, Alessandro Rafagnin, Juliana Almeida, Erly Porto, Evelin Müller, Katia
Hartmann, Maira Ladwizak, Dércio Pereira, Francielly Torres, Claudia Cruz Silva, Luciana
Graciano, Juliana Correa, Sandra Moraes, Cristiane Paloschi, Everton Ogido, Camila Buturi,
pela ajuda durante os experimentos, troca de experiência e conhecimento, também pela
companhia, apoio, amizade e alegria durante nossa convivência.
Às queridas amigas Dra. Gislaine Piccolo e Dra. Márcia Mauli pelas ideias, conversas,
explicações e ajuda com os experimentos.
Aos colegas com os quais convivi durante as disciplinas e outros momentos.
Ao meu sereno e doce namorado, amigo e companheiro Higor por estar ao meu lado
em todos os momentos. Por dividir comigo o nosso melhor e, por ter segurado minha mão
quando adoeci. Pela ajuda nas coletas de campo e por me apresentar as dicas de redação
científica do Volpato. Você enobrece meus dias. Obrigada!
Expresso reconhecimento a todos que contribuíram para a concretização deste estudo
e a todos que dividiram comigo, durante esse tempo, momentos de alegria e companheirismo.
vii
BIOATIVIDADE DE Crambe abyssinica Hochst (CRAMBE) SOBRE Euphorbia heterophylla L. (LEITEIRO), Bidens pilosa L. (PICÃO-PRETO) E Glycine max (L.) Merril
(SOJA)
RESUMO (GERAL)
A utilização da biomassa de plantas que compõem o sistema de rotação de culturas pode tornar-se alternativa para reduzir o uso de herbicidas no controle das plantas invasoras. Assim, objetivou-se avaliar o desenvolvimento das plantas, a produtividade e a qualidade das sementes da soja cultivada sobre pousio (sem palhada) e três períodos (88, 52 e 25 dias) de permanência da palhada de crambe sobre o solo (Artigo 1); avaliar os efeitos da biomassa seca de crambe, equivalente a 0, 4; 10; 16; 22 e 28 t ha-1, sobre a emergência e crescimento das espécies invasoras leiteiro e picão-preto (Artigo 2); identificar compostos secundários de crambe e avaliar a bioatividade dos extratos hexânico, acetato etílico e metanólico sobre a germinação de sementes e o crescimento de plântulas de tomate, leiteiro, picão-preto e soja (Artigo 3). Os resultados expressaram que a palhada de crambe não apresenta efeitos negativos sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas de soja. Além disso, verificou-se maior produtividade para a cultura da soja quando a palhada do crambe permaneceu 88 dias sobre o solo, antecedendo à semeadura não interferindo negativamente sobre a qualidade das sementes. Observou-se que as sementes das plantas invasoras tiveram a emergência prejudicada quando submetidas à biomassa de crambe. O crescimento do leiteiro não sofreu alteração com as diferentes quantidades de biomassa. Contudo, as plantas de picão-preto tiveram redução linear do crescimento quando foi aumentada a quantidade de biomassa do crambe sobre o solo. No screening fitoquímico, observou-se que cada solvente extraiu compostos diferentes. Flavonoides foram encontrados somente no extrato acetato etílico e a saponina apenas no extrato metanoico. Verificou-se elevado efeito alelopático dos extratos hexânico, acetato de etila e metanólico de crambe sobre a espécie bio-indicadora tomate. Os extratos hexânico e acetato etílico também apresentaram efeito inibitório sobre a planta invasora picão-preto e não tiveram efeitos negativos sobre a soja. Por fim, essas informações podem contribuir com pesquisas futuras para isolamento de compostos bioativos de crambe e utilização como possível bio-herbicida para controle alternativo de plantas invasoras. Estudos mais aprofundados são indicados para isolar e identificar possíveis moléculas ativas presentes nos extratos. Também recomenda-se o uso de crambe em rotação de cultura com a soja como alternativa para redução da emergência das plantas invasoras leiteiro e picão-preto. Palavras-chave: biomassa de crambe, compostos bioativos, controle alternativo, produtividade da soja.
viii
Crambe abyssinica Hochst (CRAMBE) BIOACTIVITY ON Euphorbia heterophylla L.
(WILD POINSETTIA), Bidens pilosa L. (HAIRY BEGGARTICKS) AND Glycine max (L.)
Merrill (SOYBEAN)
ABSTRACT
The use of biomass from plants that take part of crop rotation system can become an alternative to reduce the use of herbicides in controlling weeds. So, the objective of this trial was to evaluate plant growth, yield and quality of soybeans seeds cropped under fallow (without straw) and three periods (88, 52 and 25 days) of straw permanence of crambe on soil (Paper 1); to evaluate the effect of crambe dry biomass, equivalent to 0, 4; 10; 16; 22 and 28 t ha-1 on emergence and development of weeds such as wild poinsettia and hairy beggartick species (Paper 2); and to identify secondary compounds of crambe as well as evaluate the bioactivity of hexane extracts, ethyl and methanol acetate on seeds germination and growth of tomato, wild poinsettia,hairy beggartick, and soybeans seedlings (Paper 3). The results have stated that crambe straw did not show negative effects on growth and development of soybean plants. In addition, there was an increased yield for soybeans crop when straw remained 88 days on soil, prior to sowing, which did not interfere negatively on seeds quality. It was observed that weed seeds presented an impaired emergency when exposed to crambe biomass. Wild poinsettia growth did not change with different amounts of biomass. However, hairy beggartick plants had a linear growth decrease when the amount of biomass in crambe increased on soil. It was also observed that each solvent extracted different compounds in a phytochemical screening. Flavonoids were also found out only by ethyl acetate extract and saponin was obtained only by methanol extract. There was high allelopathic effect of extracts concerning hexane, ethyl acetate and methanol of crambe on tomato as a bio-indicator species. The hexane extracts and ethyl acetate also showed inhibitory effect on hairy beggarticks weed and did not have negative effects on soybeans. Finally, this information can contribute to future researches about bioactive compounds’ isolation in crambe and use them as a possible bio-herbicide alternative to control weeds. Further studies are indicated to isolate and identify possible active molecules present in the extracts. It is also recommended the use of crambe in crop rotation with soybeans as an alternative to reduce emergence of weeds such as wild poinsettia and hairy beggartick. Keywords: alternative control, bioactive compounds, crambe biomass, soybean yield.
ix
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................ xi
LISTA DE FIGURAS .......................................................................................................... xiii
ARTIGO 1 DESEMPENHO DA SOJA CULTIVADA SOBRE PALHADA DE CRAMBE ....... 1
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 2
2 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................... 3
2.1 Caracterização da área experimental .................................................................. 3
2.2 Semeadura e colheita do crambe ........................................................................ 4
2.3 Semeadura da cultura da soja ............................................................................. 5
2.4 Colheita da soja ................................................................................................... 5
2.5 Variáveis analisadas ............................................................................................ 6
2.5.1 Desenvolvimento e produtividade da cultura ....................................................... 6
2.5.2 Qualidade das sementes ..................................................................................... 7
2.6 Ensaio experimental e análise estatística dos dados ........................................... 8
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................... 8
3.1 Desenvolvimento e produtividade da cultura da soja ........................................... 8
3.2 Qualidade das sementes de soja ....................................................................... 10
4 CONCLUSÕES ................................................................................................. 12
REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 12
ARTIGO 2 BIOMASSA DE Crambe abyssinica Hochst SOBRE AS PLANTAS
INVASORAS Euphorbia heterophylla L. E Bidens pilosa L. ......................... 15
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................. 16
2 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................. 17
2.1 Cultivo e processamento da biomassa de crambe ............................................. 17
2.2 Localização e implantação do experimento ....................................................... 18
2.3 Emergência e crescimento de leiteiro e picão-preto........................................... 19
2.4 Delineamento experimental e análise dos dados ............................................... 20
x
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES ...................................................................... 21
3.1 Efeitos da biomassa de crambe sobre leiteiro .................................................... 21
3.2 Efeitos da biomassa de crambe sobre picão-preto ............................................ 24
4 CONCLUSÕES ................................................................................................. 29
REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 30
ARTIGO 3 SCREENING FITOQUÍMICO E GRAU DE TOXICIDADE DE EXTRATOS DE
Crambe abyssinica Hochst SOBRE Solanum lycopersicum L., Euphorbia
heterophylla L., Bidens pilosa L. E Glycine max (L.) Merril .......................... 33
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................. 35
2 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................. 36
2.1 Cultivo e processamento do material vegetal..................................................... 36
2.2 Extrações exaustivas e obtenção dos extratos .................................................. 37
2.3 Screening fitoquímico ........................................................................................ 38
2.4 Bioensaio de germinação .................................................................................. 38
2.5 Bioensaio de crescimento das plântulas ............................................................ 40
2.6 Delineamento experimental e análise dos dados ............................................... 40
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................................... 41
3.1 Screening fitoquímico ........................................................................................ 41
3.2 Efeitos dos extratos sobre a germinação das sementes .................................... 43
3.3 Efeitos dos extratos sobre o desenvolvimento das plântulas ............................. 47
4 CONCLUSÕES ................................................................................................. 50
REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 50
xi
LISTA DE TABELAS
ARTIGO 1
Tabela 1 Características químicas do solo ....................................................................... 4
Tabela 2 Intervalos de confiança para as variáveis altura de planta, estande, inserção da
primeira vagem, número de vagens por planta, clorofila a, b e total e
produtividade da soja cultivada sobre pousio (sem palha), 88, 52 e 25 dias de
permanência da palhada de crambe sobre o solo ............................................. 9
Tabela 3 Intervalos de confiança para as variáveis grau de umidade, pureza, massa de
100 sementes, condutividade elétrica, teor de proteína e nitrogênio de sementes
da soja cultivada sobre pousio (sem palhada), 88, 52 e 25 dias de permanência
da palhada de crambe sobre o solo ................................................................ 11
ARTIGO 2
Tabela 1 Características químicas do substrato ............................................................. 18
Tabela 2 p-valor do teste exato de Fisher para os parâmetros porcentagem de
emergência, índice de velocidade de emergência (IVE) e tempo médio de
emergência (TME) de Euphorbia heterophylla, sob quantidades de biomassa de
Crambe abyssinica em casa de vegetação ..................................................... 21
Tabela 3 Resumo da análise de variância e teste de hipótese quanto à homocedasticidade
das variâncias entre os níveis de biomassa de Crambe abyssinica e de
distribuição normal das variáveis: altura da planta, comprimento de raiz, número
de folhas por planta, massa seca de parte aérea (MSPA) e massa seca de raiz
(MSR) de Euphorbia heterophylla em casa de vegetação ............................... 24
Tabela 4 p-valor do teste exato de Fisher para os parâmetros porcentagem de
emergência, índice de velocidade de emergência (IVE) e tempo médio de
emergência (TME) de Bidens pilosa, sob quantidades de biomassa de Crambe
abyssinica em casa de vegetação ................................................................... 24
Tabela 5 Resumo da análise de variância e teste de hipótese quanto à homocedasticidade
das variâncias entre os níveis de biomassa de Crambe abyssinica e de
distribuição normal das variáveis: altura da planta, comprimento de raiz, número
de folhas por planta, massa seca de parte aérea (MSPA) e massa seca de raiz
(MSR) de Bidens pilosa em casa de vegetação .............................................. 27
xii
Tabela 6 p-valor da análise de variância do modelo de regressão linear para os dados de
altura da planta, comprimento de raiz, número de folhas por planta, massa seca
de parte aérea (MSPA) e massa seca de raiz (MSR) de Bidens pilosa, sob
diferentes quantidades de biomassa seca de Crambe abyssinica em casa de
vegetação........................................................................................................ 27
ARTIGO 3
Tabela 1 Quantidade de material vegetal triturado, quantidade de solvente utilizado,
extrato obtido e rendimento para os três extratos de crambe .......................... 38
Tabela 2 Screening fitoquímico dos extratos de crambe obtidos por extração exaustiva e
sucessiva ........................................................................................................ 42
Tabela 3 Porcentagem de germinação (G%), índice de velocidade de germinação (IVG) e
tempo médio de germinação (TMG) de Solanum lycopersicum,
Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa e Glycine max, submetidos a extratos de
Crambe abyssinica, água destilada (controle negativo) e herbicida (controle
positivo) ........................................................................................................... 44
Tabela 4 Comprimento da parte aérea (PA) e da raiz (R) e massa seca (MS) de
Solanum lycopersicum, Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa e Glycine max
submetidos a extratos de Crambe abyssinica, água destilada (controle negativo)
e herbicida (controle positivo) .......................................................................... 48
xiii
LISTA DE FIGURAS
ARTIGO 1
Figura 1 Precipitação pluviométrica diária (mm) e temperatura média diária (ºC), durante
a permanência da palhada de crambe sobre o solo, antecedendo à semeadura
da soja. ............................................................................................................. 4
Figura 2 Precipitação pluviométrica diária (mm) e temperatura média diária (ºC), durante
o cultivo da soja................................................................................................. 5
ARTIGO 2
Figura 1 Frequência relativa da emergência de Euphobia heterophylla, sob diferentes
quantidades de biomassa de Crambe abyssinica em casa de vegetação. ...... 22
Figura 2 Frequência relativa de emergência de Bidens pilosa, sob diferentes quantidades
de biomassa seca de Crambe abyssinica em casa de vegetação. .................. 25
Figura 3 Modelo estimado de regressão linear para os dados de altura da planta,
comprimento de raiz, número de folhas por planta, massa seca de parte aérea e
massa seca de raiz de Bidens pilosa, sob diferentes quantidades de biomassa
de Crambe abyssinica em casa de vegetação. ............................................... 28
ARTIGO 3
Figura 1 Precipitação diária (mm) e temperatura média diária (ºC), durante o cultivo do
crambe, de maio a julho de 2014. ................................................................... 37
Figura 2 Índice de resposta do efeito alelopático (𝑅𝐼) para Solanum lycopersicum,
Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa e Glycine max submetidos a herbicida
comercial (atrazina) e extratos 1% (hexânico acetato etílico e metanólico) de
Crambe abyssinica. ......................................................................................... 46
1
ARTIGO 1 DESEMPENHO DA SOJA CULTIVADA SOBRE PALHADA DE CRAMBE
RESUMO
O crambe (Crambe abyssinica Hochst) é utilizado como alternativa para a rotação de culturas, porém, são escassas as informações referentes à sua interferência sobre a cultura da soja (Glycine max (L.) Merrill). Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento das plantas, a produtividade e a qualidade das sementes da soja cultivada sobre palhada de crambe em diferentes períodos de permanência sobre solo. O experimento foi realizado em condições de campo. Os tratamentos foram constituídos por pousio (sem palhada) e três períodos (88, 52 e 25 dias) de permanência da palhada de crambe sobre o solo, antecedendo à semeadura da soja, com quatro repetições, totalizando 16 parcelas. Cada parcela foi composta por cinco linhas de 4 m de comprimento com espaçamento de 0,45 m. Foram analisadas variáveis fisiológicas das plantas de soja (altura, estande, inserção da primeira vagem, número de vagens por planta e teor de clorofila), produtividade e qualidade das sementes (grau de umidade, massa de 100 sementes, pureza, condutividade elétrica, teor de proteína e nitrogênio). Observou-se que a palhada de crambe não apresenta efeitos negativos sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas de soja. Além disso, verificou-se maior produtividade para a cultura quando a palhada do crambe permaneceu 88 dias sobre o solo, antecedendo a semeadura. A palhada de crambe não prejudicou a qualidade das sementes da soja. Assim, recomenda-se a utilização de crambe em rotação de cultura com a soja. Palavras-chave: cultura de inverno, restos culturais do crambe, produtividade da soja.
THE IMPLANTED SOYBEANS PERFORMANCE ON STRAW SEEDED CRAMBE
ABSTRACT
The crambe (Crambe abyssinica Hochst) is used as an alternative to crop rotation, however, the information concerning their interference in the soybean crop are scarce (Glycine max (L.) Merrill). This work aimed to evaluate plant growth, productivity and quality of soybean seeds grown on straw of crambe in different periods of stay on the ground. The experiment was conducted under field conditions. The treatments consisted of fallow (no straw) and three periods (88, 52 and 25 days) of permanence of straw of crambe on the ground preceding soybean sowing, with four repetitions, totaling 16 installments. Each plot consisted of five lines of 4 m length with spacing of 0.45 m. Physiological variables of soybean plants were analyzed (height, stand, first pod, number of pods per plant and chlorophyll content), yield and quality of seeds (moisture content, weight of 100 seeds, purity, electrical conductivity, content protein and nitrogen). It was observed that the straw of crambe no negative effects on growth and development of soybean plants. In addition, it observed higher productivity for culture when the straw of crambe remained 88 days on the ground, prior to sowing. The straw of crambe did not negatively interfere on the quality of seeds. It was also found that the protein content was high, there was no difference on this parameter. Thus, it is recommended to use of crambe in crop rotation with soybeans. Keywords: cultural remains of crambe, productivity of soybean, winter crop.
2
1 INTRODUÇÃO
O principal uso do crambe (Crambe abyssinica Hochst), oleaginosa da família
Brassicaceae, é destinado à produção de biodiesel. Suas sementes apresentam alto teor de
óleo, variando de 26 a 38%. Além disso, a espécie apresenta baixo custo de produção e ciclo
rápido, em torno de 90 a 103 dias. Logo, é considerada também uma boa alternativa para a
rotação de culturas e cobertura do solo durante o inverno (PITOL; BROCH; ROSCOE, 2010).
A temperatura ideal durante o período vegetativo é de 15 a 25 ºC, mas o crambe é
capaz de tolerar até -6 ºC por algumas horas, sem danos significativos (FALASCA et al. 2010).
Apresenta sensibilidade a geadas fortes na fase de plântula e no florescimento (KMEC et al.,
1998), além disso, a presença de ácido erúcico (55%), um ácido graxo de cadeia longa,
prejudicial à alimentação humana, torna o crambe uma oleaginosa competitiva para o
mercado de biodiesel (FALASCA et al., 2010).
Essa espécie vegetal despertou o interesse de produtores da região Centro-Oeste e
Sul do Brasil para ser cultivada na safrinha, por sua elevada tolerância ao déficit hídrico, às
baixas temperaturas, precocidade, baixo custo de produção e cultivo mecanizado (PITOL;
BROCH; ROSCOE, 2010). Outro fator importante é que a cultura representa uma alternativa
rentável para compor sistemas de rotação de culturas (JASPER; BIAGGIONI; SILVA, 2010).
Segundo Concenço et al. (2012), em regiões onde o milho não é cultivado, devido à
colheita tardia da soja, os produtores, geralmente, não utilizam culturas ou coberturas no
período de inverno, acarretando impactos negativos ao sistema de rotação de culturas. Para
essas áreas, o plantio de culturas oleaginosas de inverno, como o crambe, seria uma das
melhores alternativas.
A rotação de culturas é prática fundamental para aumentar a estabilidade de produção
face às variações climáticas observadas no Estado do Paraná, não apenas pela melhoria da
qualidade do solo e produção de cobertura, mas também por proporcionar uma diversificação
de cultivares e escalonamento da época de semeadura (FRANCHINI et al., 2011).
Com este objetivo de rotação de culturas, o crambe pode ser semeado entre os meses
de março e maio, podendo se estender até junho. Isso permite utilizá-la como terceira safra,
entre as safras de inverno (safrinha) e verão (PITOL; BROCH; ROSCOE, 2010; VIANA et al.,
2012; VIANA, 2013).
Sendo assim, como cultura de verão, a soja (Glycine max (L.) Merrill) se adapta a
temperaturas entre 20 ºC e 30 ºC, sendo 30 ºC a temperatura ideal para seu crescimento e
desenvolvimento. Cultivares de ciclo precoce apresentam maior rendimento em semeaduras
3
no mês de novembro (EMBRAPA, 2011), podendo compor o sistema de rotação de culturas,
após o cultivo do crambe.
De acordo com EMBRAPA (2011), para seu bom desenvolvimento, a cultura da soja
necessita, basicamente, de: nitrogênio (N) (o qual obtém, a maior parte que necessita, pela
fixação simbiótica com bactérias), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e
enxofre (S). De acordo com o estudo de Heinz et al. (2011), a palhada do crambe libera estes
nutrientes para a cultura subsequente, sendo que o K, P e Mg são liberados mais rapidamente
que os demais. Além disso, a rotação de culturas com espécies produtoras de palha, além de
protegerem o solo dos agentes climáticos, favorece a reciclagem de nutrientes melhorando
as características do solo e da cultura subsequente (EMBRAPA, 2011).
Como são escassas as informações referentes à interferência da palhada de crambe
sobre a cultura da soja, estabeleceu-se como objetivo deste trabalho verificar a influência dos
períodos de permanência da palhada de crambe no solo sobre as variáveis fisiológicas das
plantas, produtividade e qualidade das sementes da soja.
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Caracterização da área experimental
O experimento foi desenvolvido em área agrícola pertencente à Faculdade Assis
Gurgacz - FAG, localizada no município de Cascavel - Paraná, em altitude de 700 m, entre as
latitudes 24°56’25.39”S; 24°56’45.39”S e longitudes 53°30'9.89"O; 53°31'17.01"O. O clima é
considerado Cfa (clima subtropical), segundo Koeppen, precipitação média anual superior a
1800 mm, sem estação seca definida, com possibilidade de geadas durante o inverno.
O solo é classificado como LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico, de textura argilosa
(EMBRAPA, 2006). A área experimental é conduzida no sistema plantio direto a mais de
20 anos, com milho ou soja nas safras de verão e aveia ou trigo nas safras de outono/inverno.
As características químicas do solo são apresentadas na Tabela 1.
4
Tabela 1 Características químicas do solo
Características* Resultado Características* Resultado
pH (CaCl2) 5,15 Magnésio (cmol/dm3) 1,58 Matéria orgânica (g/dm3) 44,08 Enxofre (mg/dm3) 12,47 Nitrogênio total (g/dm3) 2,20 Cobre (mg/dm3) 4,31 Fósforo disponível (g/dm3) 18,99 Zinco (mg/dm3) 2,56 Potássio (cmol/dm3) 0,29 Ferro (mg/dm3) 33,97 Cálcio (cmol/dm3) 5,89 Manganês (mg/dm3) 65,06
Nota: * Análise realizada no laboratório de solos LABORSOLO (2014).
2.2 Semeadura e colheita do crambe
O crambe foi semeado com auxílio de trator e semeadora e o cultivar utilizado foi o
FMS Brilhante desenvolvido pela Fundação MS, na profundidade de 0,03 m, espaçamento
entre linhas de 0,45 m e densidade de 12 kg ha-1 de sementes, conforme recomendações de
Pitol, Broch e Roscoe (2010).
A semeadura do crambe foi realizada em três épocas distintas: 06/05/2014,
11/06/2014 e 11/07/2014; a colheita correspondente a cada época ocorreu em 15/08/14,
20/09/2014 e 17/10/2014, respectivamente. Além disso, foi mantida área ausente de
semeadura para caracterização do pousio.
A precipitação pluviométrica diária (mm) e a temperatura média diária (ºC), durante a
permanência da palhada sobre o solo, antecedendo à semeadura da soja, são apresentadas
na Figura 1. As condições climáticas foram favoráveis para o bom desenvolvimento da cultura,
de acordo com recomendações de Pitol, Broch e Roscoe (2010).
Figura 1 Precipitação pluviométrica diária (mm) e temperatura média diária (ºC), durante a permanência da palhada de crambe sobre o solo, antecedendo à semeadura da soja.
Fonte: Estação Meteorológica do SIMEPAR, Cascavel – PR (2015).
5
2.3 Semeadura da cultura da soja
A cultura da soja foi semeada em 11 de novembro de 2014 sobre a palhada do crambe,
com diferentes tempos de permanência sobre o solo, os quais corresponderam aos
tratamentos: pousio (sem palhada de crambe), 88, 52 e 25 dias de permanência sobre o solo.
A semeadura foi realizada com trator e conjunto de semeadora/adubadora na profundidade
de 0,03 m e espaçamento entre linhas de 0,45 m utilizando o cultivar NS 5959 IPRO da Nidera.
O solo foi adubado com 62 kg ha -1 de nitrogênio, 62 kg ha-1 de fósforo e 72 kg ha-1 de potássio.
Não foi realizado controle químico de plantas invasoras durante o cultivo.
A precipitação pluviométrica diária (mm) e temperatura média diária (ºC) durante o
período de cultivo da soja são apresentadas na Figura 2. Destaca-se que as condições
climáticas foram favoráveis para o bom desenvolvimento da cultura, de acordo com as
recomendações da EMBRAPA (2011), visto que não ocorreu período crítico de déficit hídrico
e a temperatura média do período foi de 23,10°C.
Figura 2 Precipitação pluviométrica diária (mm) e temperatura média diária (ºC), durante o cultivo da soja.
Fonte: Estação Meteorológica do SIMEPAR, Cascavel - PR (2015).
2.4 Colheita da soja
A colheita foi realizada ao final do ciclo da cultura, no estádio de maturação fisiológica
(estádio R8), em 3 de março de 2015. As plantas foram colhidas manualmente, utilizando-se
foice, em três linhas centrais com 3 m cada, totalizando 9 m por parcela, desconsiderando-se
0,5 m de bordadura. As plantas foram acondicionadas em sacos de rafia, devidamente
0
5
10
15
20
25
30
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Novembro Dezembro Janeiro Fevereiro
Te
mp
era
tura
(°C
)
Pre
cip
ita
çã
o (
mm
)
Precipitação diária (mm) Temperatura média diária (°C)
6
identificados e levados ao laboratório de Fisiologia Vegetal, pertencente à Universidade
Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE, para debulha e realização das análises. Não
houve dessecação com herbicidas antecedendo à colheita, aguardou-se a seca fisiológica
natural das plantas.
2.5 Variáveis analisadas
As variáveis analisadas incluem dois grupos, sendo: 1) relativo ao desenvolvimento e
à produtividade da cultura; 2) sobre a qualidade das sementes.
2.5.1 Desenvolvimento e produtividade da cultura
O primeiro conjunto de variáveis analisadas corresponde a uma série de aspectos
sobre o desenvolvimento e a produtividade da cultura:
Altura de plantas: em cada parcela foram medidas dez plantas ao acaso com auxílio
de fita métrica, a partir do nível do solo até a inserção do último trifólio. As leituras foram
realizadas aos 90 dias após a semeadura (DAS).
Estande final: por ocasião da colheita foi realizado o estande, pela contagem de 3 m
de linha de semeadura nas três linhas centrais, desconsiderando 0,5 m de bordadura,
totalizando 9 m por parcela. Os resultados foram expressos em número de plantas por metro
linear.
Inserção da primeira vagem: distância compreendida entre a superfície do solo e o
ponto de inserção da primeira vagem na haste principal de dez plantas, escolhidas ao acaso,
da área útil de cada parcela.
Número de vagens por planta: determinado em dez plantas, escolhidas ao acaso, na
área útil de cada parcela.
Teor de clorofila: para a quantificação da clorofila foi utilizada a metodologia de Arnon
(1949) adaptada por Viecelli et al. (2010). As folhas foram coletadas de plantas escolhidas ao
acaso no início do período de floração da soja (Estádio R1). As amostras de tecido vegetal
(0,100 g) foram acondicionadas em frascos de vidro com 10 mL de acetona 80%, durante sete
dias. Após esse período, realizou-se leitura no espectrofotômetro a 663 nm e 645 nm para
clorofila a e b, respectivamente. A concentração da clorofila a foi obtida pela fórmula
(0,0127.A663) - (0,00269.A645) e para a clorofila b pela fórmula (0,0229.A645) -
7
(0,00468.A663). O teor de clorofila total foi obtido pela soma dos resultados. Os valores foram
expressos em mg/g de peso fresco.
Produtividade: as sementes foram separadas das plantas de forma manual. As
amostras de cada parcela foram pesadas em balança de precisão 0,01 g e os resultados
expressos em kg ha-1, com ajuste do teor de água para 13%.
2.5.2 Qualidade das sementes
O segundo conjunto de variáveis analisadas envolveu diretamente a qualidade das
sementes obtidas na pesquisa:
Grau de umidade: foi determinado pela média de quatro repetições por tratamento,
uma por parcela. As amostras foram de, aproximadamente, 5 g de sementes, colocadas em
cápsulas de alumínio e levadas para a estufa à temperatura de 105±3 °C por 24 horas, de
acordo com BRASIL (2009). Os resultados foram expressos em porcentagem.
Pureza: foram retiradas de cada tratamento amostras de 100 g de sementes, e,
manualmente foi realizada a separação de impurezas e sementes, obtendo-se a porcentagem
de sementes puras (BRASIL, 2009).
Massa de 100 sementes: foi realizada a partir da seleção de sementes puras, sendo
retirada, ao acaso, uma amostra de cada parcela para constituir quatro repetições de
100 sementes para cada tratamento, seguido da pesagem de cada uma delas em balança de
precisão 0,001g. Os resultados foram expressos em gramas por 100 sementes (BRASIL,
2009).
Condutividade elétrica: para avaliação da condutividade elétrica na solução de
embebição das sementes, foram usadas quatro repetições de 50 sementes, pesadas com
precisão de 0,01 g e colocadas para embeber em copos de plástico (capacidade de 200 mL),
contendo 75 mL de água deionizada, durante 24 horas, a 25 ºC (AOSA, 1983; VIEIRA;
KRZYZANOWSKI: FRANÇA NETO, 1999). Em seguida, procedeu-se à leitura da
condutividade em condutivímetro DIGIMED CD-21 e os resultados foram expressos em
μS cm-1 g-1 de semente.
Teor de nitrogênio: as sementes de soja foram trituradas em liquidificador e peneiradas
em peneira de 50 mesh, obtendo-se a farinha. Foram retiradas duas amostras de 0,2 g de
farinha, de cada tratamento e repetição. As amostras foram transferidas para tubo digestor de
proteínas micro Kjeldhal e adicionado 0,5 g da mistura digestora de proteínas e 3 mL de ácido
sulfúrico concentrado P.A. As amostras foram digeridas em bloco digestor por,
aproximadamente, duas horas e, após o esfriamento, foram tituladas com solução
padronizada de ácido clorídrico 0,1 mol/L. A porcentagem de nitrogênio total foi calculada da
8
seguinte forma: % nitrogênio total = (V x M x f x 0,014 x 100)/p (IAL, 2005). Em que:
V = mililitros de solução de ácido clorídrico 0,1 mol/L gastos na titulação, após a correção do
branco; M = molaridade teórica da solução de ácido clorídrico 0,1mol/L; f = fator de correção
da solução de ácido clorídrico 0,1mol/L; p = massa da amostra em gramas.
Teor de proteína: a partir da determinação do nitrogênio, foi calculada a porcentagem
de proteína total da amostra, empregando-se o fator 6,25. Os resultados dos teores de
proteína foram expressos em porcentagem com base na matéria seca, constituindo a média
de quatro repetições por parcela (IAL, 2005).
2.6 Ensaio experimental e análise estatística dos dados
O experimento foi composto por quatro tratamentos: soja cultivada sem palhada
(pousio) e soja cultivada sobre palhada de crambe com 88, 52 e 25 dias de permanência sobre
o solo. Cada tratamento foi distribuído em quatro parcelas com dimensões de 3,00 m x 4,00 m.
Para cada variável, foi realizada análise descritiva e avaliação da normalidade dos
dados (Teste Shapiro-Wilk). Ressalta-se que os dados apresentados neste trabalho
atenderam à essa suposição. Após a análise construíram-se intervalos de confiança para as
variáveis, para cada tratamento, considerando-se 95% de confiabilidade.
As análises estatísticas foram realizadas pelo software livre R 3.2.1
(R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2015). Em todos os testes de hipóteses realizados, foi
considerado o nível de 5% de significância.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Desenvolvimento e produtividade da cultura da soja
Os tempos de permanência da palhada de crambe sobre o solo e o pousio não
apresentaram diferenças significativas sobre altura e estande das plantas de soja (Tabela 2).
Houve sobreposição dos intervalos de confiança, indicando que, em média, a altura e o
estande são estatisticamente iguais para todos os tempos, bem como o pousio. Isto indica
9
que a palhada do crambe não interferiu negativamente sobre o crescimento e número por
metro linear das plantas de soja. Para inserção da primeira vagem, constataram-se diferenças
significativas, sendo o tratamento 88 dias de permanência da palhada sobre o solo, o que
apresentou maior média de inserção da primeira vagem.
Tabela 2 Intervalos de confiança para as variáveis altura de planta, estande, inserção da primeira vagem, número de vagens por planta, clorofila a, b e total e produtividade da soja cultivada sobre pousio (sem palha), 88, 52 e 25 dias de permanência da palhada de crambe sobre o solo
Tratamento Altura (cm) ns Estande ns Inserção (cm) Vagens por planta
Pousio [82,39;94,12] [12,58;16,92] [8,61;9,83] ab [31,59;45,41] b 88 dias [86,34;90,67] [11,08;15,42] [9,19;10,48] a [46,15;52,85] a 52 dias [81,04;87,21] [11,23;13,77] [8,22;9,26] ab [46,20;55,30] a 25 dias [84,72;89,16] [11,62;15,38] [8,57;9,15] b [46,60;51,40] a
Tratamento Clorofila a (mg g-1 PF)
Clorofila b ns (mg g-1 PF)
Clorofila total (mg g-1 PF)
Produtividade (kg ha-1)
Pousio [0,151;0,170] b [0,120;0,133] [0,271;0,303] b [2964,39;2996,11] c 88 dias [0,177;0,181] a [0,125;0,148] [0,306;0,326] a [3405,18;4006,79] a 52 dias [0,147;0,191] ab [0,128;0,155] [0,275;0,346] ab [3037,16;3535,48] ab 25 dias [0,169;0,180] ab [0,117;0,137] [0,286;0,317] ab [3142,48;3272,04] b
Notas: Intervalo de confiança para cada tratamento, considerando 95% de confiabilidade;
ns Não significativo; Estande: número de plantas por metro linear.
Estes resultados corroboram os obtidos por Nunes et al. (2014), os quais verificaram,
em laboratório, que extratos de crambe não afetaram negativamente o crescimento da parte
aérea da soja. Segundo esses autores, os extratos e as concentrações interferiram na
germinação das sementes, parte aérea, raiz, biomassa fresca e seca de alface e pepino, mas
não afetaram a germinação das sementes e biomassa seca da soja; para a cultura do milho,
a palhada de crambe teve efeito negativo sobre o crescimento de plântulas, não sendo
indicado como cobertura vegetal antecedendo à semeadura do milho (SPIASSI et al., 2011).
A soja cultivada sobre palhada do crambe apresentou menor número de vagens por
planta quando comparado à soja semeada sem palha de crambe, denominado pousio
(Tabela 2). As folhas da soja cultivada sobre o pousio também apresentaram menor conteúdo
de clorofila a e total, quando comparado com a soja cultivada sobre palhada do crambe que
permaneceu 88 dias sobre o solo; para a clorofila b não houve diferença estatística
significativa entre os tratamentos.
Estes pigmentos fotossintéticos (clorofilas a e b) são essenciais para o
desenvolvimento da planta, pois são responsáveis pela captura da energia solar incidente
usada na fotossíntese (BLACKBURN, 1998). Nunes et al. (2014) verificaram que o teor de
clorofila total das plantas de soja sofreu decréscimo com o aumento das doses da palha do
sorgo.
10
A soja cultivada sobre o pousio apresentou menor produtividade média
(2980,3 kg ha1). Ao passo que houve maior produtividade média da soja (3706,0 kg ha-1),
quando cultivada sobre a palhada do crambe que permaneceu 88 dias sobre o solo (Tabela 2),
seguido pela soja cultivada sobre a palhada do crambe que permaneceu 52 (3236,3 kg ha-1)
e 25 dias (3207,3 kg ha-1). Este resultado indica que o crambe, semeado como cultura de
inverno, melhora a produtividade da soja cultivada no verão. Sendo válido salientar que a soja
cultivada sobre a palhada de crambe que permaneceu 88 dias sobre o solo proporcionou
produtividade de, aproximadamente, 12 sacas (de 60 kg) a mais por hectare, quando
comparado com a soja cultivada sobre o pousio.
Este resultado corrobora o trabalho realizado por Heinz et al. (2011), no qual sugerem
que, apesar do crambe proporcionar liberação acentuada dos nutrientes da palhada no
período inicial após o manejo (15 dias), a estabilização desta liberação ocorre após período
de tempo maior (75 dias após o manejo). Isto pode proporcionar melhor aproveitamento dos
elementos pela cultura seguinte.
Teores de macronutrientes na parte aérea das plantas de crambe, foi observada na
seguinte ordem: nitrogênio (N), cálcio (Ca), fósforo (P), enxofre (S), Potássio (K) e magnésio
(Mg). Em contrapartida, nos grãos, após a colheita, a quantidade dos elementos seguiu a
ordem: N, P, S, Mg, Ca, K (MAUAD et al., 2013). O K que fica contido nos restos vegetais é
relevante para a reciclagem de nutrientes e disponibilidade para a espécie cultivada em
sucessão (ROSOLEM et al., 2006).
Santos et al. (2014), também, não observaram diferença entre as médias de
rendimento de grãos, número de vagens por planta, número de grãos por planta, massa de
mil grãos, estatura das plantas e altura de inserção das primeiras vagens de soja cultivada
em sistemas de produção com integração lavoura-pecuária, após cultivo de pastagens.
3.2 Qualidade das sementes de soja
As sementes da soja cultivada sobre o pousio e sobre a palhada do crambe que
permaneceu por 52 dias sobre o solo apresentaram maiores intervalos de confiança para o
grau de umidade (%). Ao passo que a pureza (%) não apresentou diferenças estatísticas
significativas entre os tratamentos avaliados (Tabela 3).
Observa-se que o grau de umidade apresenta valores entre 10,24 e 11,48%. Este
resultado se deve-se ao fato de que se aguardou a seca fisiológica para realizar a colheita, o
que proporcionou sementes mais secas, mesmo que, de acordo com a EMBRAPA (2011),
para sementes de soja, a recomendação para a colheita seja entre 12% e 15% de água, pois
11
nesta faixa há menor ocorrência de injúrias mecânicas e danos por umidade. Ressalta-se
aqui, que a colheita destas sementes foi realizada manualmente o que evitaria a ocorrência
de danos mecânicos.
A importância do grau de umidade está atrelada a longevidade das sementes, pois
interfere diretamente nos processos fisiológicos, com redução da qualidade da semente,
chegando a afetar diretamente o vigor e até o poder germinativo (MARCOS FILHO, 2015).
Tabela 3 Intervalos de confiança para as variáveis grau de umidade, pureza, massa de 100 sementes, condutividade elétrica, teor de proteína e nitrogênio de sementes da soja cultivada sobre pousio (sem palhada), 88, 52 e 25 dias de permanência da palhada de crambe sobre o solo
Tratamento Grau de umidade (%) Pureza (%) ns Massa 100 sementes (g)
Pousio [11,06;11,48] a [97,27;98,58] [10,87;11,53] a 88 dias [10,59;11,03] b [94,76;97,52] [10,29;10,75] b 52 dias [10,24;11,31] ab [96,64;98,12] [10,24;10,55] b 25 dias [10,64;10,76] b [96,50;98,71] [10,24;10,47] b
Tratamento Condutividade elétrica
(μS cm-1 g-1) Proteína (%) ns Nitrogênio (%) ns
Pousio [180,28;204,68] a [43,57; 46,43] [6,97;7,43] 88 dias [116,99;131,45] c [42,08;45,43] [6,73;7,27] 52 dias [152,46;178,70] b [41,49;44,76] [6,64;7,16] 25 dias [116,34;153,93] bc [42,95;44,47] [6,87;7,11]
Notas: Intervalo de confiança para cada tratamento, considerando 95% de confiabilidade; ns Não significativo.
As sementes da soja cultivada sobre os diferentes tempos de permanência da palhada
sobre o solo apresentaram menor massa de 100 sementes quando comparadas ao pousio,
como se pode observar na Tabela 3. O grau de umidade foi maior para o pousio e,
consequentemente, obteve maior massa de sementes.
Para condutividade elétrica (CE) houve diferença estatística significativa entre o pousio
e os demais tratamentos (Tabela 3). As maiores médias foram verificadas nas sementes da
soja cultivada sobre o pousio (192,48 μS cm-1 g-1) Os tratamentos 88, 52 e 25 dias de
permanência da palhada de crambe sobre o solo são estatisticamente iguais entre si.
Este teste auxilia nos parâmetros do vigor das sementes, sendo que amostras com
maior condutividade elétrica apresentam menor vigor (VIERA et al., 1999). Nesse sentido,
Vieira et al. (1982) verificaram que o retardamento de colheita da cultivar de soja UFV-2, em
até 21 dias após o estádio R8, resultou em sementes de boa qualidade fisiológica, entretanto,
constatou-se acréscimo na deterioração por umidade e no percentual de rachaduras nas
sementes.
As sementes da soja cultivada sobre a palhada do crambe e pousio não apresentaram
diferenças estatísticas significativas para proteína e nitrogênio (Tabela 3). As proteínas são
macromoléculas nitrogenadas de importante reserva alimentar nas sementes da maioria das
12
espécies, após a água são os principais componentes do protoplasma e essenciais para a
formação dos tecidos. Sementes de soja acumulam grandes quantidades de proteínas, em
torno de 37% (MARCOS FILHO, 2015), neste trabalho, obteve-se, aproximadamente, 43%,
indicando alto teor de proteínas.
Assim, recomenda-se o uso de crambe na rotação de culturas com a soja, visando à
cobertura de solo, o aumento de produtividade e a manutenção da qualidade das sementes
de soja.
4 CONCLUSÕES
A palhada de crambe não apresenta efeitos negativos sobre as variáveis fisiológicas,
crescimento e desenvolvimento, de plantas de soja estabelecidas em condições de campo.
Há maior produtividade da soja, quando a palhada de crambe permanece sobre o solo
antes do cultivo da soja. Ou seja, o crambe semeado como cultura de inverno, melhora a
produtividade da soja cultivada no verão, em até 12 sacas (de 60 kg) a mais por hectare que
o pousio, além de manter a qualidade das sementes.
REFERÊNCIAS
ARNON, D. I. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in beta vulgaris. Plant Physiology, Rockville, v. 24, p. 1-15, 1949. ASSOCIATION OF OFFICIAL SEED ANALYSIS - AOSA. Seed vigor testing handbook. Contribution to the Handbook on Seed Testing, 32, Ithaca, NY, USA, 1983. BLACKBURN, G. A. Spectral indices for estimating photosynthetic pigment concentrations: a test using senescent tree leaves. International Journal of Remote Sensing, v. 19, n. 4, p. 657-675, 1998. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária. Regras para análise de sementes. Brasília: Mapa/ACS, 2009. 399 p. CONCENÇO, G.; SILVA, C. J.; STAUT, L. A.; PONTES, C. S.; LAURINDO, L. C. A. S.; SOUZA, N. C. D. S. Weeds occurrence in areas submitted to distinct winter crops. Planta Daninha, Viçosa, v. 30, n. 4, p. 747-755, 2012.
13
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. 2. ed. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2006. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Tecnologias de produção de soja. Região central do Brasil 2012 e 2013. Londrina: Embrapa soja, 2011. FALASCA, S. L.; FLORES, N.; LAMAS, M. C.; CARBALLO, S. M.; ANSCHAU, A. Crambe abyssinica: an almost unknown crop with a promissory future to produce biodiesel in Argentina. International Journal of Hydrogen Energy, v. 35, n. 11, p. 5808-5812, 2010. FRANCHINI, J. C.; COSTA, J. M.; DEBIASI, H.; TORRES, E. Importância da rotação de culturas para a produção agrícola sustentável no Paraná. Londrina: Embrapa Soja, 2011. 52 p. (Documentos, 327). HEINZ, R.; GARBIATE, M. V.; VIEGAS NETO, A. L.; MOTA, H. S.; CORREIA, A. M. P.; VITORINO, A. C. T. Decomposição e liberação de nutrientes de resíduos culturais de crambe e nabo forrageiro. Ciência Rural, Santa Maria, v. 41, n. 9, p. 1549-1555, 2011. INSTITUTO ADOLFO LUTZ - IAL. Métodos químicos e físicos para análise de alimentos. 4. ed. São Paulo, 2005. 1018 p. JASPER, S. P.; BIAGGIONI, M. A. M.; SILVA, P. R. A. Comparação do custo de produção do crambe (Crambe Abyssinica Hochst) com outras culturas oleaginosas em sistema de plantio direto. Revista Energia na Agricultura, Botucatu, v. 25, n. 4, p. 141-153, 2010. KMEC, P.; WEISS, M. J.; MILBRATH, L. R.; SCHATZ, B. G.; HANZEL, J.; HANSON, B. K; ERIKSMOEN, E. D. Growth analysis of crambe. Crop Science, v. 38, n. 1, p. 108-112, 1998. LABORSOLO. Resultado de análise química do solo. 2014.
MARCOS FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Piracicaba: FEALQ, 2015. 495 p. MAUAD, M.; GARCIA, R. A.; VITORINO, A. C. T.; SILVA, R. M. M. F.; GARBIATE, M. V.; COELHO, L. C. F. Matéria seca e acúmulo de macronutrientes na parte aérea das plantas de Crambe. Ciência Rural, Santa Maria, v. 43, n. 5, p. 771-778, 2013. NUNES, J. V. D.; MELO, D.; NÓBREGA, L. H. P.; LOURES, N. T. P.; SOSA, D. E. F. Atividade alelopática de extratos de plantas de cobertura sobre soja, pepino e alface. Revista Caatinga, Moçoró, v. 27, n. 1, p. 122-130, 2014. PITOL, C.; BROCH, D. L.; ROSCOE, R. Tecnologia e produção: crambe 2010. Maracaju: Fundação MS, 2010. 60 p. R DEVELOPMENT CORE TEAM. R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0. Available at http://www.R-project.org. Accessed at Jun 2015. ROSOLEM, C. A.; GARCIA, R. A.; FOLONI, J. S. S.; CALONEGO, J. C. Lixiviação de potássio no solo de acordo com suas doses aplicadas sobre palha de milheto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 30, n. 5, p. 813-819, 2006.
14
SANTOS, H. P.; H. P.; FONTANELI, R. S.; PIRES, J. L. F.; FONTANELI, R. S.; BIAZUS, V.; VERDI, A. C.; VARGAS, A. M. Rendimento de grãos e características agronômicas de soja em função de pastagens perenes em sistema de plantio direto. Bragantia, Campinas, v. 73, n. 3, p. 319-326, 2014. SPIASSI, A.; FORTES, A. M. T.; PEREIRA, D. C.; SENEN, J.; TOMAZONI, D. Alelopatia de palhadas de coberturas de inverno sobre o crescimento inicial de milho. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 32, n. 2, p. 577-582, 2011. VIANA, O. H. Cultivo do crambe na região Oeste do Paraná. 2013. 60 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, PR, 2013. VIANA, O. H.; SANTOS, R. F.; SECCO, D.; SOUZA, S. N. M.; CATTANEO, A. J. Efeitos de diferentes doses de adubação de base no desenvolvimento e produtividade de grãos e óleo na cultura do crambe. Acta Iguazu, Cascavel, v. 1, n. 3, p. 33-41, 2012. VIECELLI, C. A.; STANGARLIN, J. R.; KUHN, O. J.; SCHWAN-ESTRADA, K. R. F. Indução de resistência em feijoeiro à mancha angular por extratos de micélio de Pycnoporus sanguineus. Summa Phytopathologica, Botucatu, v. 36, n. 1, p. 73-80, 2010. VIEIRA, R, D.; SEDIYAMA, T.; SILVA, R. F.; SEDIYAMA, C. S.; THIÉBAUT, J. T. L. Efeito do retardamento da colheita, sobre a qualidade de sementes de soja CV "UFV-2". Revista Brasileira de Sementes, Brasília, v. 4, p. 9-22, 1982. VIEIRA, R. D.; KRZYZANOWSKI, F. C.; FRANÇA NETO, J. D. B. Teste de condutividade elétrica. In: ______. Vigor de sementes: conceitos e testes. Londrina: ABRATES, 1999. v. 1, p. 1-26.
15
ARTIGO 2 BIOMASSA DE Crambe abyssinica Hochst SOBRE AS PLANTAS
INVASORAS Euphorbia heterophylla L. E Bidens pilosa L.
RESUMO
A utilização da biomassa de plantas que compõem o sistema de rotação de culturas pode tornar-se uma alternativa para reduzir o uso de herbicidas no controle das plantas invasoras. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da biomassa seca de Crambe abyssinica (crambe) sobre a emergência e crescimento das espécies invasoras Euphorbia heterophylla (leiteiro) e Bidens pilosa (picão-preto). As sementes das espécies invasoras foram semeadas em vasos preenchidos com substrato (solo + adubo orgânico) e sobre elas foi disposta a biomassa equivalente a 4; 10; 16; 22 e 28 t ha-1, além da testemunha (0 t ha-1), com quatro repetições cada. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados com quatro blocos. As variáveis analisadas foram referentes à emergência das sementes e o crescimento das plantas. Os resultados expressam que as sementes das plantas invasoras leiteiro e picão-preto tiveram a emergência prejudicada quando submetidas à biomassa de crambe. O crescimento das plantas do leiteiro não sofreu alteração com as diferentes quantidades de biomassa. Contudo, as plantas de picão-preto tiveram redução linear do crescimento quando foi aumentada a quantidade de biomassa do crambe sobre o solo. Palavras-chave: controle de invasoras, diminuição do crescimento, leiteiro, picão-preto.
Crambe abyssinica Hochst BIOMASS ON WEED Euphorbia heterophylla L. AND
Bidens pilosa L.
ABSTRACT
The use of biomass plants that comprise the crop rotation system can become an alternative to reduce the use of herbicides in controlling weeds. The objective of this study was to evaluate the effects of dry biomass Crambe abyssinica (crambe) on the emergence and early development of invasive species Euphorbia heterophylla (wild poinsettia) and Bidens pilosa (hairy beggarticks). The seeds of invasive species were sown in pots filled with substrate (soil + organic fertilizer) and on them was willing to biomass equivalent to 4; 10; 16; 22; 28 t ha-1, and the control (0 t ha-1), with four replications each. The experimental design was a randomized complete block design with four blocks. The variables analyzed were related to the emergence of seeds and growth and development of plants. The results show that the seeds of invasive plants wild poinsettia and hairy beggartick had the emergency impaired when exposed to biomass crambe. The initial growth and development of wild poinsettia plants did not change with different amounts of biomass. However, the plant hairy beggartick had linear growth reduction when the amount of biomass in the crambe on the ground was increased.
Keywords: weed control, growth inhibition, wild poinsettia, hairy beggarticks.
16
1 INTRODUÇÃO
A região Oeste do Paraná possui intensa atividade agrícola voltada para produção de
grãos, principalmente soja (Glycine max (L.) Merril). Durante o cultivo aparecem plantas
indesejáveis como o leiteiro (Euphorbia heterophylla L.) e o picão-preto (Bidens pilosa L.), que
prejudicam a cultura. O controle dessas plantas, geralmente é feito com o uso de herbicidas,
contaminantes dos sistemas biológicos (SPIASSI et al., 2015).
Devido à importância e à magnitude da cultura da soja no Brasil, é imprescindível
aperfeiçoar a tecnologia de produção disponível para reduzir ao máximo as perdas pela
competição com as plantas invasoras. Para isso, buscam-se informações que esclareçam o
correto controle dessas plantas (CONSTANTIN et al., 2007).
Para uso eficiente do sistema plantio direto na cultura da soja, é necessário utilizar
rotação de culturas com espécies adaptadas para a boa cobertura do solo, que amenize os
problemas nas espécies destinadas à produção de grãos, bem como interrompa o ciclo
biológico das plantas invasoras mais comuns na cultura (SANTOS; REIS, 2003; EMBRAPA,
2013).
Dentre as diferentes possibilidades destaca-se a cultura do crambe
(Crambe abyssinica Hochst), oleaginosa da família Brassicaceae, planta nativa do
Mediterrâneo e cultivada com finalidade de extração de óleo para a produção de biodiesel.
Apresenta produtividade entre 1.000 e 1.500 kg ha-1 e rendimento de óleo de 25 litros para
100 quilos de grãos, os quais possuem teor de óleo de aproximadamente 38% (FALASCA et
al., 2010; PITOL; BROCH; ROSCOE, 2010). Resultados experimentais obtidos por Silva,
Lavagnolli e Nolla (2011) indicaram que na época da colheita, a cultura produz, em média,
28 t ha-1 de massa de matéria verde e 6 t ha-1 de massa seca da parte aérea.
Essa espécie vegetal despertou o interesse de produtores da região Sul do Brasil para
ser cultivada na safrinha, pela elevada tolerância ao déficit hídrico, às baixas temperaturas,
precocidade, baixo custo de produção e cultivo mecanizado (PITOL; BROCH; ROSCOE,
2010). Outro fator importante é que esta cultura representa uma alternativa rentável para
compor os sistemas de rotação de culturas (JASPER; BIAGGIONI; SILVA, 2010). Além disso,
a palhada que fica sobre o solo libera nutrientes para a cultura subsequente (HEINZ et al.,
2011).
A introdução das plantas de cobertura na rotação de culturas preserva a qualidade do
solo. Espécies produtoras de grande quantidade de palha e raiz favorecem o sistema plantio
direto e a ciclagem de nutrientes, estabelecem o aumento da proteção do solo contra a ação
de agentes climáticos e promovem a melhoria nos seus atributos físicos, químicos e biológicos
17
(EMBRAPA, 2013). Além disso, muitas plantas possuem substâncias químicas que, quando
liberadas no ambiente, podem interferir de maneira benéfica ou prejudicial no crescimento e
desenvolvimento de outras plantas por interferência alelopática (RICE, 1974).
A produção dos aleloquímicos pode ocorrer em todos os órgãos das plantas e a
liberação pode ser por volatilização, exsudação pelas raízes, lixiviação e, ainda, por
decomposição dos resíduos (RICE, 1974; ALMEIDA, 1988). Em trabalho realizado por Mauli
et al. (2011), utilizando consórcio entre aveia preta, ervilhaca comum e nabo forrageiro, os
autores verificaram que a produção de maiores quantidades de resíduos vegetais pode estar
relacionada à menor incidência das invasoras, pois permite liberação de maior quantidade de
aleloquímicos e auxilia no controle da infestação.
Moraes et al. (2010) observaram que plantas de cobertura incorporadas ao solo,
apresentaram redução da emergência de picão-preto. Uchino et al. (2012) estudaram o efeito
das plantas de cobertura centeio e ervilhaca sobre plantas invasoras da cultura da soja e milho
e concluíram que as plantas invasoras podem ser suprimidas de forma eficaz pelas coberturas
sem redução na produtividade das culturas principais.
A utilização da cobertura vegetal reduz a intensidade de infestação por plantas
invasoras. Dessa forma, quando são utilizadas plantas de cobertura adequadas às
necessidades físicas, químicas e biológicas do solo, pode-se reduzir ou até mesmo dispensar
a utilização de herbicidas. Mas, apesar de ser uma alternativa promissora no controle das
plantas invasoras, essa alternativa requer mais estudos (SILVA, 2012).
Visando encontrar alternativas de controle de plantas invasoras no sistema de rotação
de culturas, evitando ou minimizando o uso de herbicidas nessas áreas, estabeleceu-se como
objetivo deste trabalho avaliar os efeitos da biomassa seca de Crambe abyssinica Hochst
sobre a emergência e o crescimento das espécies invasoras Euphorbia heterophylla L.
(leiteiro) e Bidens pilosa L. (picão-preto).
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Cultivo e processamento da biomassa de crambe
O crambe (cultivar FMS Brilhante) foi cultivado de maio a julho de 2014, em área
agrícola no município de Cascavel-PR, com altitude de 700 m, entre as latitudes
18
24°56’25.39”S; 24°56’45.39”S e longitudes 53°30'9.89"O; 53°31'17.01"O. O solo é classificado
como LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico (EMBRAPA, 2006). O clima é considerado Cfa
(clima subtropical), segundo Koeppen (1948), com precipitação média anual superior a 1800
mm, sem estação seca definida e com possibilidade de geadas durante o inverno. As
condições climáticas foram favoráveis para o bom desenvolvimento do crambe, visto que não
ocorreu período crítico de déficit hídrico e temperaturas abaixo de 0°C. A temperatura média
durante o período de cultivo foi de 22°C, a qual está de acordo com recomendações de Pitol,
Broch e Roscoe (2010).
Coletou-se a parte aérea das plantas do crambe no início do florescimento; levada
para secar em estufa de circulação forçada de ar a 40 ºC por 72 h e, a seguir, foi triturada em
moinho de facas tipo Willye, Modelo STAR FT-50, utilizando-se peneira de 30 mesh. A
biomassa processada foi acondicionada em sacos plásticos ao abrigo de luz e umidade até
utilização.
2.2 Localização e implantação do experimento
A pesquisa foi realizada em novembro de 2014 na Universidade Estadual do Oeste do
Paraná (UNIOESTE), campus de Cascavel - PR, Brasil. O experimento foi conduzido em casa
de vegetação, modelo arco, localizada a 02°46’483”S de latitude e 72°39’117”W de longitude,
em altitude média de 700 m.
O substrato utilizado foi constituído de solo coletado em área agricultável no município
de Cascavel, na profundidade de 0-20 cm, classificado como LATOSSOLO VERMELHO
Eutroférrico (EMBRAPA, 2006). O solo depois de coletado foi seco à sombra e misturado com
adubo orgânico, passado em peneira com malha de 6 mm, e enviado para análise de
nutrientes. As características químicas do substrato são apresentadas na Tabela 1.
Tabela 1 Características químicas do substrato
Características* Resultado Características Resultado
Matéria orgânica (g/Kg) 328,20 Cobre (mg/Kg) 322,00
Nitrogênio (g/Kg) 8,06 Zinco (mg/Kg) 257,30
Fósforo (g/Kg) 3,77 Ferro (mg/Kg) 14350,00
Potássio (g/Kg) 9,00 Manganês (mg/Kg) 661,00
Cálcio (g/Kg) 19,30 Boro (mg/Kg) 14,40
Magnésio (g/Kg) 5,40 pH (CaCl2) 7,60
Enxofre (g/Kg) 13,95 Umidade (%) 38,18%
Nota: * Análise realizada no laboratório de solos SOLANALISE. Central de Análises Ltda. - 01/2015.
19
2.3 Emergência e crescimento de leiteiro e picão-preto
O substrato foi disposto em vasos com capacidade aproximada de 1 kg, nos quais
foram semeadas cinco sementes das espécies invasoras leiteiro e picão-preto, cada uma em
seu respectivo vaso. Essas sementes foram coletadas manualmente em área agrícola, no
município de Cascavel-PR, em outubro de 2014.
Para o experimento de emergência, a biomassa seca de crambe foi acrescentada
sobre as sementes das invasoras nas quantidades equivalentes a 4; 10; 16; 22 e 28 t ha-1,
além da testemunha (0 t ha-1), com quatro repetições cada. A quantidade de biomassa
utilizada baseou-se em trabalhos de Heinz et al. (2011) e Pacheco et al. (2013) os quais
avaliaram a decomposição e liberação de nutrientes dos resíduos culturais do crambe no
sistema plantio direto. Além disso, os cálculos da quantidade de biomassa necessária em
cada vaso foram realizados considerando a área do círculo dos vasos.
A emergência das plântulas foi avaliada durante 15 dias. A contagem foi realizada a
partir do primeiro dia após a primeira semente emergida, até a estabilização do número de
plântulas, seguindo metodologia descrita em Nakagawa (1999). Foram calculadas as
seguintes medidas: porcentagem de emergência (BRASIL, 2009), índice de velocidade de
emergência (IVE) (MAGUIRE, 1962), tempo médio de emergência (TME) (EDMOND;
DRAPALLA, 1958; LABOURIAU 1983) e a frequência relativa de emergência (SANTANA;
RANAL, 2004).
O IVE relaciona o número de plântulas emergidas por unidade de tempo. No TME os
resultados obtidos relacionam o número de dias que as sementes levaram para emergir
(FERREIRA; BORGHETTI, 2004).
A frequência relativa de emergência foi calculada em função do tempo de avaliação:
(1)
em que: é o número de sementes emergidas no dia i e é o número total de sementes
emergidas e k é último dia de avaliação (SANTANA; RANAL, 2004).
Por meio da frequência relativa de emergência é possível a observação do
comportamento da emergência das plântulas das invasoras ao longo do tempo, respondendo
ao efeito da quantidade de biomassa de crambe utilizada. Se a emergência acontece até
atingir um valor máximo e depois declina (unimodal) ou se atinge um máximo, declina e volta
a crescer (polimodal).
k
i
iir nnf1
in
k
i
in1
20
O bioensaio de crescimento das plantas foi realizado nas mesmas condições que a
emergência. Entretanto, foram utilizadas cinco plântulas de leiteiro e picão-preto,
pré-germinadas em bandejas de poliestireno, preenchidas com o mesmo substrato descrito
anteriormente (Tabela 1) e que permaneceram por sete dias na bandeja. Em seguida, as
plântulas foram transplantadas para os vasos contendo as seguintes quantidades de
biomassa do crambe: 0; 4; 10; 16; 22 e 28 t ha-1. Após 28 dias, avaliou-se o comprimento da
raiz, da parte aérea (cm) e o número de folhas por planta. Em seguida, foram separadas raiz
e parte aérea e acondicionadas em pacotes de papel Kraft, devidamente identificados, e
levadas à estufa a 65 °C até peso constante, para determinação da massa seca (g).
2.4 Delineamento experimental e análise dos dados
O delineamento experimental utilizado foi aplicado a blocos completos casualizados
com quatro blocos, determinados segundo a distribuição dos vasos na casa de vegetação.
Cada bloco foi composto por seis tratamentos constituídos pela testemunha (sem adição de
biomassa - 0 t ha-1) e níveis de biomassa de crambe triturado (4; 10; 16; 22 e 28 t há-1),
distribuídos sobre duas espécies de plantas invasoras (leiteiro e picão-preto).
Os parâmetros avaliados foram referentes à emergência das sementes e ao
crescimento das plantas invasoras, sob diferentes quantidades de biomassa de crambe.
Inicialmente, para cada variável, realizou-se uma análise descritiva e a avaliação das
suposições associadas ao modelo estatístico (distribuição de probabilidade normal dos dados,
Teste Shapiro-Wilk e a homocedasticidade da variância entre os tratamentos, Teste Bartlett).
Devido à alta frequência de valores iguais à zero, observada no conjunto de dados das
variáveis porcentagem de emergência, IVE e TME, elas foram transformadas em variáveis
binárias e submetidas ao teste exato de Fisher. Os dados de crescimento das plantas foram
submetidos à análise de variância (ANOVA) e, quando significativos, foram submetidos à
análise de regressão de uma função polinomial.
As análises estatísticas foram realizadas pelo software livre R 3.2.1 (R
DEVELOPMENT CORE TEAM, 2015) e, em todos os testes de hipóteses realizados, foi
considerado o índice de 5% de significância.
21
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Efeitos da biomassa de crambe sobre leiteiro
Ao aplicar o teste exato de Fisher, observa-se que existe associação significativa entre
as quantidades de biomassa do crambe e as respostas relacionadas à emergência das
sementes (porcentagem de emergência, IVE e TME) do leiteiro (Tabela 2), a 5% de
significância.
Tabela 2 p-valor do teste exato de Fisher para os parâmetros porcentagem de emergência, índice de velocidade de emergência (IVE) e tempo médio de emergência (TME) de Euphorbia heterophylla, sob quantidades de biomassa de Crambe abyssinica em casa de vegetação
Emergência (%) IVE TME
<0,05* <0,05* <0,05*
Nota: * Significativo (p-valor < 0,05).
Este resultado foi complementado pela análise do processo de emergência que foi
demonstrado por meio da frequência relativa de emergência (Figura 1), a qual indica a
proporção das sementes emergidas diariamente, ao longo do período de avaliação. De acordo
com os gráficos apresentados, a emergência das sementes da espécie invasora leiteiro
apresentou variação no número, posição e frequência das mudas (picos).
O primeiro dia com ocorrência de emergência do leiteiro foi deslocado para a direita,
na medida em que a quantidade de biomassa de crambe disposta sobre as sementes
aumentou. Além disso, quanto maior foi a quantidade de biomassa, menor foi a porcentagem
de emergência.
Nas sementes do tratamento controle (0 t ha-1), os maiores valores de frequência de
emergência (aproximadamente 70%) foram obtidos nos primeiros dias de contagem, com pico
no terceiro dia de avaliação. Verificou-se comportamento com caráter unimodal e o tempo
médio de emergência foi 3,85 dias, em seguida houve estabilização, alcançando 100% de
emergência no final do período de avaliação. Logo, as sementes submetidas ao tratamento
0 t ha-1 apresentaram alta porcentagem de emergência, IVE e TME (Figura 1), indicando que
não houve inibição.
22
Figura 1 Frequência relativa da emergência de Euphobia heterophylla, sob diferentes quantidades de biomassa de Crambe abyssinica em casa de vegetação.
Notas: E%: porcentagem de emergência; TME: tempo médio de emergência; IVE: índice de velocidade de emergência.
Para o tratamento 4 t ha-1 ocorreu comportamento polimodal (vários picos). A maior
frequência de emergência (aproximadamente 40%) ocorreu entre o 3º e o 5º dia, declinando
e tendo um pequeno pico de emergência no 7º dia. A porcentagem de emergência foi de 65%,
sendo que no tratamento controle foi de 100%. Isso indica que a biomassa de crambe sobre
o solo diminuiu a emergência do leiteiro.
De maneira geral, o TME mostrou aumento, conforme se aumentou a deposição da
massa vegetal sobre o solo. Ou seja, o número de dias que as plântulas levaram para emergir
aumentou conforme o aumento da biomassa.
Observou-se um comportamento polimodal na frequência de emergência com o uso
de 10 t ha-1 de biomassa. A emergência ocorreu em dias alternados e foi desuniforme ao longo
do tempo. Também houve diminuição para 55% do número de plântulas emergidas, indicando
que, além do atraso, houve inibição da emergência.
Para o tratamento 16 t ha-1, a emergência ocorreu entre o 4º e o 9º dia. As sementes
de leiteiro emergiram em maior tempo médio (4,63 dias) e apenas 20% das sementes
emergiram, diferente do tratamento 0 t ha-1 que apresentou 100% de emergência. Os demais
tratamentos, 22 e 28 t ha-1 de biomassa inibiram totalmente a emergência do leiteiro, por isso,
os gráficos não foram apresentados na Figura 2.
23
Em suma, a frequência relativa de emergência indicou que houve aumento do período
necessário para a emergência das sementes de leiteiro, conforme se acrescentou a biomassa
do crambe, além da redução gradativa da porcentagem de emergência, enquanto que o
tratamento 0 t ha-1 obteve a maior porcentagem de emergência em determinado tempo e com
todas as sementes emergidas. Assim, foi possível mostrar o comportamento da emergência
das sementes do leiteiro sob quantidades de biomassa de crambe, num período de 15 dias.
Diante disso, verifica-se que os níveis de resíduo vegetal das coberturas no solo são
importantes na redução e atraso da emergência do leiteiro, como, também, verificado por
Trezzi et al. (2006). Esses autores observaram que o IVE do leiteiro foi reduzido linearmente,
conforme o aumento do nível de resíduo da aveia preta na superfície do solo. Relataram ainda
que essa redução pode ser explicada pelo sombreamento do solo e pela manutenção de
menor amplitude térmica nestas condições. O atraso na emergência associado a outras
reduções de variáveis analisadas poderia aumentar o período de tempo para realização do
controle químico, assim a operação se tornaria mais eficiente.
As alterações observadas nos padrões da emergência podem ser resultado de efeitos
sobre a permeabilidade de membranas, na transcrição e tradução do DNA, do funcionamento
dos mensageiros secundários, da respiração, por sequestro de oxigênio (fenóis), da
conformação das enzimas e de receptores ou, ainda, da combinação desses fatores. Esse
fenômeno da emergência pode sofrer inúmeras interferências abiótica (competição ou
alelospolia) e biótica (alelopatia), podendo ser impedido ou retardado (TAIZ; ZEIGER, 2013),
sendo que estes dois fatos podem ter ocorrido neste estudo, seja por efeito dos compostos
alelopáticos ou pelo efeito físico da biomassa sobre as sementes das invasoras.
O provável efeito alelopático pode acorrer sobre a velocidade de emergência e
provocar alterações na curva de distribuição da emergência, alongando a curva ao longo do
eixo do tempo (FERREIRA; BORGHETTI, 2004), fato que também foi observado neste
experimento. Em trabalho realizado por Gomes et al. (2014), a fitomassa de sorgo mantida na
superfície do solo, apresentou efeito na presença do leiteiro o que também foi constatado no
presente trabalho com a utilização da biomassa do crambe.
Após verificar as suposições do modelo estatístico e concluir que estas foram
atendidas (dados com distribuição normal e variâncias homogêneas - p-valor ≥ 0,05),
procedeu-se à análise de variância para os dados de crescimento das plantas de leiteiro
submetidos a diferentes quantidades de biomassa seca do crambe (Tabela 3).
24
Tabela 3 Resumo da análise de variância e teste de hipótese quanto à homocedasticidade das variâncias entre os níveis de biomassa de Crambe abyssinica e de distribuição normal das variáveis: altura da planta, comprimento de raiz, número de folhas por planta, massa seca de parte aérea (MSPA) e massa seca de raiz (MSR) de Euphorbia heterophylla em casa de vegetação
Fonte de variação
QM
gl Altura (cm) Raiz (cm) Folhas MSPA MSR
Tratamento 5 20,955ns 4,178ns 0,775ns 0,134ns 0,005ns Bloco 3 0,196ns 6,621ns 0,486ns 0,039ns 0,001ns Resíduo 15 10,717 10,553 0,352 0,118 0,005
CV (%) 17,79 15,47 10,11 31,67 32,77 p-valor(1) normalidade 0,375 0,674 0,868 0,544 0,157 p-valor(2) homogeneidade 0,894 0,841 0,734 0,237 0,803
Notas: QM: Quadrado médio; gl: Grau de liberdade; (1) Teste de normalidade Shapiro-Wilk; (2) Teste de Bartlett: homogeneidade das variâncias; ns Não significativo (p-valor ≥ 0,05).
Analisando-se os parâmetros altura da planta, comprimento da raiz, número de folhas
por planta, massa seca de parte aérea (MSPA) e massa seca de raiz (MSR), não se constatou
efeito significativo dos tratamentos sobre essas características, com 5% de significância. O
fator bloco não foi significativo (p-valor ≥ 0,05), indicando que não havia necessidade de
controle local na casa de vegetação (Tabela 3).
3.2 Efeitos da biomassa de crambe sobre picão-preto
Ao aplicar o teste exato de Fisher, observou-se que existe associação significativa
entre as quantidades de biomassa do crambe e as respostas relacionadas à emergência das
sementes (porcentagem de emergência, IVE e TME) de picão-preto (Tabela 4), com 5% de
significância.
Tabela 4 p-valor do teste exato de Fisher para os parâmetros porcentagem de emergência, índice de velocidade de emergência (IVE) e tempo médio de emergência (TME) de Bidens pilosa, sob quantidades de biomassa de Crambe abyssinica em casa de vegetação
Emergência (%) IVE TME
<0,05* <0,05* <0,05*
Nota: * Significativo (p-valor < 0,05).
Os resultados da frequência relativa de emergência das sementes de picão-preto são
apresentados na Figura 2. Os maiores valores de frequência de emergência foram obtidos
nos primeiros dias de contagem, com pico no terceiro dia de avaliação para o tratamento
controle (0 t ha-1).
25
Figura 2 Frequência relativa de emergência de Bidens pilosa, sob diferentes quantidades de biomassa seca de Crambe abyssinica em casa de vegetação.
Notas: E%: porcentagem de emergência; TME: tempo médio de emergência; IVE: índice de velocidade de emergência.
Observando os gráficos da frequência se verifica comportamento diferente entre a
testemunha e os níveis de biomassa do crambe (Figura 2). Na testemunha (0 t ha-1) o maior
pico de germinação ocorreu no terceiro dia, apresentando melhor desempenho quanto ao IVE
e o TME. Ao passo que as sementes submetidas à biomassa apresentaram comportamento
polimodal, caracterizando desuniformidade da emergência, com picos iniciando somente no
5º dia e estendendo-se praticamente até o término do experimento. Assim, pode-se dizer que
a biomassa de crambe altera a emergência normal das sementes de picão-preto, fazendo
com que demorem mais para emergir.
O tratamento sem biomassa de crambe (0 t ha-1) apresentou TME de 3,55 dias, ao
passo que o tratamento com 4 t ha-1 de biomassa apresentou TME de 7,94 dias. Isso indica
que a presença de biomassa sobre o solo, mesmo em pequenas quantidades, pode reduzir
ou atrasar substancialmente o número de plantas invasoras emergidas, permitindo também à
cultura subsequente melhor desenvolvimento inicial pela redução da interferência causada
por elas (RIZZARDI; SILVA; VARGAS, 2006).
Para o tratamento com 4 t ha-1 de biomassa do crambe houve um pico no 6º dia,
declinando e tendo outro pico máximo de emergência no 9º dia; o tratamento 10 t ha-1 teve
26
pico máximo de emergência no 10º dia, com 60% de emergência. É importante ressaltar que
as sementes submetidas a 16, 22 e 28 t ha-1 de biomassa do crambe não emergiram e que o
tempo médio de emergência foi de 7,94 dias e 9,65 dias nos tratamentos com 4 e 10 t ha-1,
respectivamente, indicando acentuado atraso na emergência, pois no tratamento 0 t ha-1 o
tempo médio foi de 1,49 dia.
Pode-se observar que a quantidade de 10 t ha-1 de biomassa reduziu 40% da
emergência de picão-preto e, a partir de 16 t ha-1 não ocorreu emergência. Corroborando os
resultados obtidos por Mauli et al. (2011), que concluíram que quanto maior a quantidade de
resíduos vegetais sobre o solo, menor a incidência de plantas invasoras, possivelmente em
decorrência da liberação de maior quantidade de aleloquímicos.
Ainda, conforme Espíndola et al. (2005) e Machado (2007), as plantas de cobertura
têm se revelado alternativa viável para o controle de plantas invasoras, principalmente, em
função da liberação de substâncias alelopáticas, durante a decomposição dos resíduos
vegetais, ou à maior eficiência na competição com invasoras por recursos como água, luz e
nutrientes.
Diante desses resultados, a frequência relativa de emergência indicou que as
sementes do tratamento controle (0 t ha-1) apresentaram 100% de emergência e levaram o
menor tempo para emergir. Enquanto que, conforme se acrescentou a biomassa de crambe,
houve aumento do tempo necessário para emergência além da redução gradativa da
porcentagem de sementes emergidas.
Os dados referentes ao crescimento de picão-preto (Tabela 5) apresentaram
distribuição normal de probabilidade (teste Shapiro-Wilk) e variâncias homogêneas entre os
tratamentos (teste Bartlett), com 5% de significância, atendendo às suposições do modelo
estatístico. As respostas da análise de variância aplicadas aos valores do desenvolvimento
das plantas de picão-preto, submetidos às diferentes quantidades de biomassa seca do
crambe, encontram-se na Tabela 5.
Para todos os parâmetros analisados, verificou-se efeito significativo dos tratamentos
utilizados, com 5% de significância. O fator bloco não foi significativo, a 5% de probabilidade,
indicando que não havia a necessidade de controle local na casa de vegetação (Tabela 5).
27
Tabela 5 Resumo da análise de variância e teste de hipótese quanto à homocedasticidade das variâncias entre os níveis de biomassa de Crambe abyssinica e de distribuição normal das variáveis: altura da planta, comprimento de raiz, número de folhas por planta, massa seca de parte aérea (MSPA) e massa seca de raiz (MSR) de Bidens pilosa em casa de vegetação
Fonte de variação
QM
gl Altura (cm) Raiz (cm) Folhas MSPA MSR
Tratamento 5 44,75* 204,34* 6,77* 2,01* 0,23* Bloco 3 0,86ns 18,78ns 2,00ns 0,21ns 0,01ns Resíduo 15 4,76 20,98 0,63 0,13 0,02
CV (%) 19,10 18,05 11,10 28,45 44,30 p-valor normalidade(1) 0,82 0,51 0,80 0,23 0,47 p-valor homogeneidade(2) 0,15 0,34 0,19(3) 0,48 0,24
Notas: QM: Quadrado médio; gl: Grau de liberdade; (1) Teste de normalidade Shapiro-Wilk; (2) Teste
de Bartlett: homogeneidade das variâncias; (3) Teste de Levene: homogeneidade das variâncias; ns Não significativo (p-valor ≥ 0,05); * Significativo (p-valor <0,05).
Considerando-se a análise de regressão, observou-se, para todas as variáveis
apresentadas na Tabela 6, a não significância do teste de falta de ajuste (p-valor ≥ 0,05) e a
significância do modelo de regressão polinomial de 1º grau (p-valor < 0,05), com 5% de
significância. Além disso, obteve-se, para todas as variáveis em estudo, um alto valor do
coeficiente de determinação (R2 ≥ 0,89) (Figura 3). Esses resultados indicam que a função de
1º grau é adequada para explicar a variação de todas as variáveis apresentadas na Tabela 6,
em função da quantidade de biomassa seca de crambe.
Tabela 6 p-valor da análise de variância do modelo de regressão linear para os dados de altura da planta, comprimento de raiz, número de folhas por planta, massa seca de parte aérea (MSPA) e massa seca de raiz (MSR) de Bidens pilosa, sob diferentes quantidades de biomassa seca de Crambe abyssinica em casa de vegetação
p-valor
Altura (cm) Raiz (cm) Folhas MSPA (g) MSR (g)
Efeito linear <0,01* <0,01* <0,01* <0,01* <0,01*
Falta de ajuste 0,32ns 0,65ns 0,61ns 0,92ns 0,57ns
Notas: * significativo (p-valor < 0,05); ns não significativo (p-valor ≥ 0,05).
Observou-se uma relação linear decrescente entre as variáveis relacionadas ao
crescimento de picão-preto e a quantidade de biomassa de crambe disposta sobre o solo.
Logo, na medida em que se aumenta a quantidade de biomassa ocorre uma redução na altura,
comprimento de raiz, número de folhas e massa seca de raiz e parte aérea da planta invasora
(Figura 3).
28
Figura 3 Modelo estimado de regressão linear para os dados de altura da planta, comprimento de raiz, número de folhas por planta, massa seca de parte aérea e massa seca de raiz de Bidens pilosa, sob diferentes quantidades de biomassa de Crambe abyssinica em casa de vegetação.
Severino e Christoffoleti (2001) observaram que os adubos verdes: amendoim
forrageiro (Arachis pintoi), crotalária (Crotalaria juncea) e feijão-guandu-anão (Cajanus cajan)
também reduziram o crescimento de picão-preto. Em estudos com nabo forrageiro, Rizzardi
et al. (2006) concluíram que 9 t ha-1 foram suficientes para diminuir a massa seca das plantas
invasoras, índice corroborado pelos resultados obtidos neste estudo.
As diferentes respostas dos resíduos vegetais sobre a planta invasora podem ser
justificadas pela sua constituição química, associada ou não às propriedades alelopáticas e,
até mesmo, pela forma e tamanho do resíduo vegetal, que condicionará uma cobertura mais
eficiente do solo (CORREIA; DURIGAN; KLINK, 2006).
De acordo com Monquero et al. (2009), o efeito físico da cobertura vegetal sobre o solo
também reduz as chances de sobrevivência das plântulas de espécies que contenham
29
pequena quantidade de reservas nos diásporos. Essas reservas podem não ser suficientes
para garantir a sobrevivência da plântula até que tenha acesso à luz e inicie o processo
fotossintético.
Se uma planta pode reduzir o crescimento de plantas próximas pela liberação de
substâncias químicas no ambiente a partir de folhas, raízes e resíduos em decomposição, isto
pode aumentar seu acesso à luz, à água e aos nutrientes. Embora o fenômeno seja de difícil
comprovação nas interações planta-planta, suas potenciais aplicações na agricultura têm
atraído grande interesse, uma vez que reduções na produção vegetal, causadas por plantas
invasoras ou resíduos de culturas anteriores podem, em alguns casos, ser atribuídas à
alelopatia (TAIZ; ZEIGER, 2013).
O uso de plantas de cobertura pode suprimir plantas invasoras mais rapidamente que
em solos com pousio natural (CHIKOYE et al., 2008). A possibilidade de utilizar a atividade
alelopática como alternativa à utilização do controle químico para supressão de plantas
invasoras em agroecossistemas foi destacada por Weih et al. (2008). O conhecimento desses
prováveis efeitos permite seu aproveitamento em sistemas de rotação ou consorciação de
culturas, no contexto do manejo integrado de plantas invasoras.
Logo, recomenda-se a utilização de crambe no sistema de rotação de culturas como
alternativa para redução da emergência das plantas invasoras leiteiro e picão-preto. A partir
disso, também é importante que se desenvolvam estudos no campo para complementar os
resultados encontrados.
4 CONCLUSÕES
O incremento da biomassa do crambe (C. abyssinica) até 28 t ha-1 resulta no aumento
do tempo necessário para a emergência das sementes e na redução gradativa da
porcentagem de emergência de leiteiro (E. heterophylla) e picão-preto (B. pilosa).
Essa distribuição de diferentes quantidades de biomassa sobre as plântulas do leiteiro
não exerce influência sobre o seu crescimento, ao passo que aumentar a quantidade de
biomassa do crambe sobre o solo reduz o crescimento de picão-preto.
30
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, F. S. A alelopatia e as plantas. Londrina: Fundação Instituto Agronômico do Paraná, 1988. 60 p. (Circular Técnica 53). BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes. Brasília: Mapa/ACS, 2009. 399 p. CHIKOYE, D.; EKELEME, F.; LUM, A. F.; SCHULZ, S. Legume-maize rotation and nitrogen effects on weed performance in the humid and subhumid tropics of West África. Crop Protection, Oxford, v. 27, n. 3-5, p. 638-647, 2008. CONSTANTIN, J.; OLIVEIRA JUNIOR, R. S.; CAVALIERI, S. D.; ARANTES, J. G. Z.; ALONSO, D. G.; ROSO, A. C. Estimativa do período que antecede a interferência de plantas daninhas na cultura da soja, var. Coodetec 202, por meio de testemunhas duplas. Planta Daninha, Viçosa, v. 25, n. 2, p. 231-237, 2007. CORREIA, N. M.; DURIGAN, J. C.; KLINK, U. P. Influência do tipo e da quantidade de resíduos vegetais na emergência de plantas daninhas. Planta Daninha, Viçosa, v. 24, n. 2, p. 245-253, 2006. EDMOND, J. B.; DRAPALLA, W. J. The effects of temperature, sana and soil, and acetone on germination of okra seed. Proceedings of the American Society for Horticuticultural Science, Alexandria, v. 71, n. 2, p. 428-443, 1958. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. 2. ed, Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2006. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA. Tecnologias de Produção de Soja. Exigências climáticas. 2. ed., Londrina: Embrapa Soja, 2013. ESPINDOLA, J. A. A.; GUERRA, J. G. M.; DE-POLLI, H.; ALMEIDA, D. L.; ABBOUD, A. A. S. Adubação verde com leguminosas. Brasília, DF: Embrapa Agrobiologia, 2005. 49 p. (Embrapa Informação Tecnológica). FALASCA. S. L.; LAMAS, M.C.; CARBALLO, S. M.; ANSCHAU, A. Crambe abyssinica: Na almost unknow crop with a promissory future to produced biodiesel in Argentina. International Journal of Hydrogen Energy, v. 35, p. 5808-5812, 2010. FERREIRA, A. G.; BORGHETTI, F. Germinação: do básico ao aplicado. 2. ed, Porto Alegre: Artmed, 2004. GOMES, D. S.; BEVILAQUA, N. C.; SILVA, F, B.; MONQUERO, P. A. Supressão de plantas espontâneas pelo uso de cobertura vegetal de crotalária e sorgo. Revista Brasileira de Agroecologia, Pelotas, v, 9, n, 2, p, 206-213, 2014. HEINZ, R.; GARBIATE, M. V.; VIEGAS NETO, A. L.; MOTA, L. H. S. M.; CORREIA, A. M. P.; VITORINO, A. C. T. Decomposição e liberação de nutrientes de resíduos culturais de crambe e nabo forrageiro. Ciência Rural, Santa Maria, v. 41, n. 9, p. 1549-1555, 2011.
31
JASPER, S. P.; BIAGGIONI, M. A. M.; SILVA, P. R. A. Comparação do custo de produção do crambe (Crambe abyssinica Hochst) com outras culturas oleaginosas em sistema de plantio direto. Revista Energia na Agricultura, Botucatu, v. 25, n. 4, p.141-153, 2010. KOEPPEN, W. Climatologia: con un estudio de los climas de la tierra. México: Fondo de Cultura Econômica, 1948. 479 p. LABOURIAU, L. G. A germinação das sementes. Washington: Secretaria Geral da OEA, 1983. 174 p. MACHADO, S. Allelopathic potential of various plant species on downy brome: implications for weed control in wheat production. Agronomy Journal, Madison, v. 99, n. 1, p. 127-132, 2007. MAGUIRE, J. D. Seeds of germination-aid selection and evaluation seedling emergence and vigor. Crop Science, Madison, v. 2, n. 1, p. 176-177, 1962. MAULI, M. M.; NÓBREGA, L. H. P.; ROSA, D. M.; LIMA, G. P.; RALISH, R. Variation on the Amount of Winter Cover Crops Residues on Weeds Incidence and Soil Seed Bank during an Agricultural Year. Brazilian Archives of Biology and Technology, Curitiba, v. 54, n. 4, p. 683-690, 2011. MONQUERO, P. A.; AMARAL, L. R.; INÁCIO, E. M.; BRUNHARA, J. P.; BINHA, D. P.; SILVA, P. V.; SILVA, A. C. Efeito de adubos verdes na supressão de espécies de plantas daninhas. Planta daninha, Viçosa, v. 27, n. 1, p. 85-95, 2009. MORAES, P. V. D.; AGOSTINETTO, D.; PANOZZO, L. E.; BRANDOLT, R. R.; TIRONI, S. P.; OLIVEIRA, C.; MARKUS, C. Efeito alelopático de plantas de cobertura, na superfície ou incorporadas ao solo, no controle de picão preto. Revista da FZVA, Uruguaiana, v. 17, n. 1, p. 51-67, 2010. NAKAGAWA, J. Testes de vigor baseados no desempenho das plântulas. In: VIEIRA, R. D.; KRZYZANOWSKI, F. C.; FRANÇA NETO, J. D. B. Vigor de sementes: conceitos e testes. Londrina: ABRATES, 1999. p. 2 -24. PACHECO, L. P.; MONTEIRO, M. M. D. S.; PETTER, F. A.; ALCÂNTARA NETO, F. D; ALMEIDA, F. A. D. Cover crops on the development of beggar's-tick. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia - GO, v. 43, n. 2, p. 170-177, 2013. PITOL, C; BROCH, D. L; ROSCOE. R. Tecnologia e produção: crambe 2010. Maracaju: Fundação MS, 2010. 60p. R DEVELOPMENT CORE TEAM. R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0. Available at http://www.R-project.org. Accessed at Jun 2015. RICE, E. L. Allelopathy. New York: Academic Press, 1974, 333 p. RIZZARDI, M. A.; SILVA, L. F. VARGAS, A. Influência das coberturas vegetais antecessoras de aveia preta e nabo forrageiro na época de controle de plantas daninhas em milho. Planta Daninha, Viçosa, v. 24, n. 4, p. 669-675, 2006. SANTANA, D. G.; RANAL, M. A. Análise da germinação: um enfoque estatístico. Brasília: UnB, 2004, 248 p.
32
SANTOS, H. P.; REIS, E. M. Rotação de culturas. In: SANTOS, H. P.; REIS, E. M. Rotação de culturas em plantio direto. 2. ed. Passo Fundo: Embrapa Trigo, 2003, Cap 1. p. 13-132. SEVERINO, F. J.; CHRISTOFFOLETI, P. J. Efeitos de quantidades de fitomassa de adubos verdes na supressão de plantas daninhas. Planta Daninha, Viçosa, v. 19, n. 2, p. 223-228, 2001. SILVA, P. S. S. Atuação dos aleloquímicos no organismo vegetal e formas de utilização da alelopatia na agronomia. Revista Biotemas, Florianópolis, v. 25, n. 3, p. 65-74, 2012. SILVA, T. R. B.; LAVAGNOLLI, R. F.; NOLLA, A. Fertilizer with zinc and phosphorus in crambe plants. International Journal of Food, Agriculture and Environment, Finland, v. 9, p. 264-267, 2011. SPIASSI, A.; NÓBREGA, L. H. P; ROSA, D. M.; PACHECO, F. P.; SENEM, J.; PICCOLO DE LIMA, G. Allelopathic effects of pathogenic fungi on weed plants of soybean and corn crops. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 31, n. 4, p. 1037-1048, 2015. SOLANALISE. Central de Análises Ltda. Relatório com os resultados da análise de substrato. 2015. TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. Artmed, 5. ed. Porto Alegre, 2013, 918 p. TREZZI, M. M.; VIDAL, R. A.; MATTEI, D.; SILVA, H. L.; CARNIELETO, C. E.; GUSTMANN, M. S.; VIOLA, R.; MACHADO, A. Efeitos de resíduos da parte aérea de sorgo, milho e aveia na emergência e no desenvolvimento de plântulas de leiteiro (Euphorbia heterophylla) resistentes a inibidores da ALS. Planta Daninha, Viçosa, v. 24, n. 3, p. 443-450, 2006. UCHINO, H.; IWAMA, K.; JITSUYAMA, Y.; ICHIYAMA, K.; SUGIURA, E.; YUDATE, T.; GOPAL, J. Effect of interseeding cover crops and fertilization on weed suppression under an organic and rotational cropping system: 1. Stability of weed suppression over years and main crops of potato, maize and soybean. Field Crops Research, v. 127, p. 9-16, 2012. WEIH A, U. M. E.; DIDON A, A.C.; RÖNNBERG-WÄSTLJUNG B, C.; BJÖRKMAN, M. Integrated agricultural research and crop breeding: Allelopathic weed control in cereals and long-term productivity in perennial biomass crops. Agricultural Systems, v. 97, n. 3, p. 99-107, 2008.
33
ARTIGO 3 SCREENING FITOQUÍMICO E GRAU DE TOXICIDADE DE EXTRATOS DE
Crambe abyssinica Hochst SOBRE Solanum lycopersicum L., Euphorbia heterophylla
L., Bidens pilosa L. E Glycine max (L.) Merril
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi identificar grupos de compostos do metabolismo secundário de Crambe abyssinica e avaliar a bioatividade dos extratos hexânico, acetato etílico e metanólico sobre a germinação de sementes e o crescimento de plântulas de tomate, leiteiro, picão-preto e soja. O screening fitoquímico considerou a presença ou ausência de saponinas totais, triterpenoides, esteroides, flavonoides, cumarinas, taninos, fenóis e alcaloides. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos compostos por: água destilada (controle negativo); herbicida comercial (controle positivo); extrato hexânico 1%; extrato acetato etílico 1% e extrato metanólico 1%. Estes foram aplicados sobre tomate (bio-indicadora), leiteiro, picão-preto (plantas invasoras) e soja (planta cultivada), em quatro repetições por tratamento. As variáveis analisadas foram porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação, tempo médio de germinação, índice de resposta do efeito alelopático, comprimento de parte aérea e raiz e massa seca das plântulas. No screening fitoquímico observou-se que cada solvente extraiu compostos diferentes. Flavonoides foram encontrados somente no extrato acetato etílico e saponina apenas no extrato metanólico. Verificou-se elevado efeito alelopático dos extratos hexânico, acetato de etila e metanólico de crambe sobre a espécie bio-indicadora tomate. Os extratos hexânico e acetato etílico também apresentaram efeito inibitório sobre a planta invasora picão-preto e não tiveram efeitos negativos sobre a soja. Existe a possibilidade de isolamento de compostos bioativos de crambe para utilização como possível bio-herbicida para controle alternativo da planta invasora picão-preto. Estudos mais aprofundados são indicados para isolar e identificar possíveis moléculas ativas presentes nesses extratos. Palavras-chave: bio-herbicida, controle, extratos de crambe, picão-preto.
34
PHYTOCHEMICAL SCREENING AND DEGREE OF TOXICITY OF Crambe abyssinica EXTRACTS OF Solanum lycopersicum L., Euphorbia heterophylla L., Bidens pilosa L.
AND Glycine max (L.) Merrill
ABSTRACT
The aim of this study was to identify the main groups of secondary compounds of Crambe abyssinica and evaluate the ability of hexane extracts, ethyl acetate and methanol to inhibit the germination of tomato seeds, wild poinsettia, hairy beggarticks and soybeans. The phytochemical screening considered the presence or absence of saponins, triterpenoids, flavonoids, coumarins, tannins, phenols and alkaloids. The experimental design was completely randomized with five treatments, which were composed of: distilled water (negative control); commercial herbicide (positive control); hexane extract 1%; ethyl acetate extract 1% and methanol extract 1%. These were applied to tomato seeds (bio-indicator), wild poinsettia, hairy beggarticks (invasive plants) and soybeans (cultivated plant). Each treatment had four replications. The variables were germination percentage, germination speed index, average time of germination, index of allelopathic effects, shoot length and root and weight dry. In phytochemical screening each solvent extracted different compounds. Flavonoids were found only in the ethyl acetate extract and saponin only the methanol extract. There was high allelopathic effect of hexane extracts, ethyl acetate and methanolic of crambe on bio-indicator species tomato. The hexane extracts and ethyl acetate also showed inhibitory effect on the weed hairy beggarticks and did not have negative effects on soybeans. There is the possibility of isolating crambe of bioactive compounds for use as a possible bio-herbicide for control of alternative hairy beggartick invasive plant. Further studies are indicated to isolate and identify possible active molecules present in these extracts. Keywords: bioherbicide, control hairy beggarticks, crambe extracts.
35
1 INTRODUÇÃO
Os vegetais têm capacidade de produzir substâncias químicas que podem contribuir
para sua sobrevivência e desenvolvimento de mecanismos de defesa no ambiente que se
encontram. Essas substâncias são metabólitos bioativos, chamados aleloquímicos, oriundos
do metabolismo secundário. Certos aleloquímicos são específicos e restritos a uma espécie
ou a um grupo de espécies relacionadas e são divididos em três grupos principais: terpenos,
compostos fenólicos e compostos nitrogenados (TAIZ; ZEIGER, 2013).
Essas substâncias alelopáticas causam efeitos positivos e negativos sobre outras
plantas. Os efeitos incluem: atraso ou inibição da germinação de sementes, crescimento
paralisado, injúria no sistema radicular, clorose, murcha e morte das plantas (EINHELLIG,
1986; CORREIA; SOUZA; KLINK, 2005; TAIZ; ZEIGER, 2013). Geralmente, são substâncias
solúveis em água, destacando-se as saponinas, os taninos, os alcaloides, os terpenoides e
os flavonoides, liberadas diretamente no ambiente por meio de lixiviação, exsudação das
raízes, volatilização e decomposição de resíduos vegetais (ALVES et al., 2004).
De acordo com Matos (2009), os solventes pouco polares (éter de petróleo ou hexano)
extraem da planta mistura de compostos de baixa polaridade e compostos polares, porém,
pouco hidrófilos. Compostos mais polares e hidrófilos são extraídos com etanol ou metanol
com mais facilidade
O reconhecimento das propriedades biológicas de metabólitos secundários tem
alimentado a busca por novos fármacos, antibióticos, inseticidas e herbicidas (MACEDO
JUNIOR, 2007). O ponto de partida da obtenção desses compostos alternativos é a
abordagem preliminar, pois além de facilitar a escolha do material a ser estudado, permite a
possibilidade de adaptar as técnicas de fracionamento e isolamento, e caracterização de
substâncias puras, de acordo com a natureza dos constituintes previamente detectados,
facilitando o subsequente trabalho dos constituintes mais interessantes (MATOS, 2009).
Outro aspecto a ser mencionado é que as plantas da família Brassicaceae produzem
metabólitos secundários que podem ser relevantes na agricultura, pois podem ser utilizadas
no controle alternativo de plantas invasoras. De acordo com Weih et al. (2008), ressalta-se a
possibilidade de utilizar a atividade alelopática como alternativa ao uso de controle químico
para supressão de plantas invasoras. Nesse sentido, Khawar et al. (2015) evidenciam que a
mesma pode ser uma ferramenta importante para combater os desafios da poluição ambiental
e desenvolvimento de resistência a herbicidas.
Como relatado por Borges et al. (2012), em nabo forrageiro (Raphanus sativus L.),
planta pertencente à mesma família do crambe (Crambe abyssinica), já foram encontrados
36
flavonoides e triterpenos. O crambe é uma oleaginosa da família Brassicaceae, cultivada com
finalidade de extração de óleo para a produção de biodiesel. Apresenta produtividade entre
1.000 e 1.500 kg ha-1 e rendimento de óleo de 25 litros para 100 quilos de grãos, os quais
possuem teor de óleo de aproximadamente 38% (FALASCA et al., 2010; PITOL; BROCH;
ROSCOE, 2010). É boa alternativa como cultura de outono/inverno, produzindo cobertura
para o solo e estabelecimento do sistema de semeadura direta no sul e centro-oeste do Brasil,
pois se caracteriza por resistir às condições de deficiência hídrica, baixas temperaturas e
possibilita a rotação e sucessão a outras culturas, destacando-se a cultura da soja nas regiões
Sul e Central do Brasil (PITOL; BROCH; ROSCOE, 2010; CONCENÇO et al., 2012).
São vários os estudos sobre a importância da alelopatia para manejo de plantas
invasoras. Algumas espécies cultivadas como centeio, sorgo, arroz, girassol, colza e trigo
foram documentadas como culturas com potencial alelopático importante, para eliminar
plantas invasoras em condições de campo. Além disso, o uso de plantas de rotação de
culturas pode suprimir plantas invasoras em culturas (KHAWAR et al., 2015).
Considerando a hipótese que extratos oriundos de plantas usadas no sistema de
rotação de culturas inibem a germinação e o crescimento de espécies invasoras, devido à
presença de compostos alelopáticos, quando avaliados em condições de laboratório, o
objetivo estabelecido para este trabalho foi identificar os principais grupos de compostos
secundários ativos presentes em crambe (Crambe abyssinica) e avaliar o efeito dos extratos
hexânico, acetato etílico e metanólico sobre a germinação de sementes e crescimento de
plântulas da bio-indicadora tomate (Solanum lycopersicum), das plantas invasoras leiteiro
(Euphorbia heterophylla) e picão-preto (Bidens pilosa) e da planta cultivada soja
(Glycine max).
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Cultivo e processamento do material vegetal
O crambe (cultivar FMS Brilhante) foi cultivado no período de maio a julho de 2014,
em área agrícola do município de Cascavel - PR, com altitude de 700 m, situada entre as
latitudes 24°56’25.39”S; 24°56’45.39”S e longitudes 53°30'9.89"O; 53°31'17.01"O. O clima é
considerado Cfa (clima subtropical), segundo Koeppen (1948), com precipitação média anual
37
superior a 1800 mm, sem estação seca definida, com possibilidade de geadas durante o
inverno. O solo é classificado como LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico (EMBRAPA,
2013). A precipitação pluviométrica diária (mm) e temperatura média diária (ºC), do plantio até
a floração, são apresentadas na Figura 1. As condições climáticas foram favoráveis para o
bom desenvolvimento da cultura, de acordo com recomendações de Pitol, Broch e Roscoe
(2010). A temperatura média foi 22 ºC e não ocorreram temperaturas negativas nem período
crítico de déficit hídrico.
Figura 1 Precipitação diária (mm) e temperatura média diária (ºC), durante o cultivo do crambe, de maio a julho de 2014.
Fonte: Estação Meteorológica do SIMEPAR, Cascavel – PR (2015).
A parte aérea do crambe foi coletada na fase de floração e foi seco em estufa com
circulação forçada de ar a 40 °C por 72 h. Após esse procedimento, o material colhido foi
triturado em moinho tipo Willey, Modelo STAR FT-50, utilizando peneira de 30 mesh,
acondicionada em sacos plásticos ao abrigo da luz e umidade e armazenada em temperatura
ambiente. A biomassa foi utilizada para extração exaustiva, visando à obtenção dos extratos
para posterior análise fitoquímica e também nos bioensaios de germinação e crescimento de
plântulas.
2.2 Extrações exaustivas e obtenção dos extratos
O crambe seco e triturado foi submetido à extração exaustiva e sucessiva com
solventes de polaridade crescente no Laboratório de Fisiologia Vegetal da Universidade
Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE. Iniciou-se com hexano, passou-se para acetato
0
5
10
15
20
25
0
20
40
60
80
100
120
140
Maio Junho Julho
Tem
pe
ratu
ra (
°C)
Pre
cip
itação
(m
m)
Precipitação diária (mm) Temperatura média diária (°C)
38
de etila e terminou com metanol, obtendo-se respectivamente os extratos hexânico, acetato
etílico e metanólico. Cada solução foi filtrada e concentrada sob pressão reduzida,
utilizando-se evaporador rotativo Tecnal, modelo TE 211, obtendo-se os respectivos extratos
brutos. A extração foi realizada durante seis dias, de acordo com o proposto por Souza Filho,
Pereira e Bayma (2005) e Ripardo Filho et al. (2012).
As quantidades do material vegetal, solventes utilizados, quantidades do extrato obtido
e rendimento estão descritos na Tabela 1. O solvente acetato de etila proporcionou maior
quantidade de extrato (24,56 g) e, consequentemente, maior rendimento (1,23 %).
Tabela 1 Quantidade de material vegetal triturado, quantidade de solvente utilizado, extrato obtido e rendimento para os três extratos de crambe
Solvente extrator
Hexano Acetato de etila Metanol
Quantidade de crambe triturado (Kg) 2 2 2 Quantidade de solvente (L) 15 13 13 Extrato obtido (g) 11,19 24,52 10,95 Rendimento (%) 0,56 1,23 0,55
2.3 Screening fitoquímico
O screening fitoquímico ou pesquisa fitoquímica identifica os principais grupos de
substâncias que compõem um extrato vegetal. É um teste qualitativo que através de
reagentes de coloração ou precipitação revela a presença ou ausência de metabólitos
secundários na amostra (DE BESSA et al., 2013).
A pesquisa nos extratos hexânico, acetato etílico e metanólico de crambe, obtidos na
extração exaustiva, foi realizada seguindo metodologia de Matos (2009) e Paracampo (2011),
para os compostos saponinas, triterpenoides pentacíclicos, esteroides livres, flavonoides
(flavonas/xantonas), cumarinas, taninos, fenóis e alcaloides.
2.4 Bioensaio de germinação
Os extratos obtidos na extração exaustiva foram submetidos à avaliação quanto à
capacidade de inibir a germinação das sementes. O bioensaio foi desenvolvido em câmaras
de germinação, em condições controladas de 25 °C de temperatura constante e fotoperíodo
de 12 horas. As sementes das plantas invasoras foram coletadas em área agrícola no
39
município de Cascavel - PR, entre os meses de janeiro e março de 2015. As sementes de
tomate e soja foram adquiridas no comércio local.
Os extratos foram utilizados na concentração 1%, relação massa/volume (g/mL), em
todas as espécies testadas. Cada extrato bruto (hexânico, acetato etílico e metanólico) foi
dissolvido em seu respectivo solvente, seguindo metodologia adaptada de Souza Filho;
Guilhon e Santos (2010).
Para as sementes de tomate, leiteiro e picão-preto utilizou-se a metodologia de Souza
Filho; Guilhon e Santos (2010) e Ripardo Filho et al. (2012), por serem consideradas
pequenas. Em placas de Petri, 3 mL do extrato foram aplicados sobre duas folhas de papel
filtro qualitativo. Foi aguardada a evaporação completa do solvente (após 24 h) e após o papel
filtro foi umedecido com água destilada (3 mL). Para as sementes de soja utilizou-se rolo de
papel como substrato para germinação, umedecido na proporção de duas vezes e meia a
massa do papel, seguindo metodologia de BRASIL (2009).
Foram semeadas 25 sementes de cada espécie: tomate (bio-indicadora), leiteiro e
picão-preto (invasoras) e soja (cultivada). Para todas as espécies, utilizou-se um controle
negativo (contendo apenas água destilada) e um positivo (contendo herbicida comercial
atrazina), cada tratamento e controles tiveram quatro repetições.
O controle positivo foi realizado com o herbicida comercial Atrazina 500 g L-1
(50% m/v). A solução foi preparada a partir da recomendação de uso (4 kg.i.a.ha-1),
considerando a área das placas de Petri utilizadas. Segundo o Ministério da Agricultura,
Pecuária e Abastecimento este herbicida é apresentado sob a forma de suspensão
concentrada, eficiente no controle da maioria das plantas invasoras anuais, tanto em
aplicação para controle em pré-emergência e pós-emergência.
A germinação foi monitorada durante oito dias. Foram consideradas sementes
germinadas aquelas que apresentaram raiz primária igual ou superior a 2,00 mm para todas
as espécies (JUNTILA, 1976; DURAM; TORTOSA, 1985). A contagem de sementes
germinadas foi realizada a partir do primeiro dia após a primeira semente germinada, até a
estabilização do número de plântulas, seguindo metodologia descrita em Nakagawa (1999).
Foram calculadas a porcentagem de germinação (BRASIL, 2009), o índice de
velocidade de germinação (IVG) (MAGUIRE, 1962) e o tempo médio de germinação (TMG)
(EDMOND; DRAPALLA, 1958; LABOURIAU 1983).
A partir dos dados de germinação também foi calculado o índice de efeito alelopático
(𝑅𝐼), de acordo com Gao et al. (2009), pela seguinte equação:
{𝑅𝐼 = 1 − 𝐶
𝑇⁄ , 𝑠𝑒 𝑇 ≥ 𝐶
𝑅𝐼 = 𝑇𝐶⁄ − 1, 𝑠𝑒 𝑇 < 𝐶
. (1)
40
Em que:
C = velocidade de germinação da testemunha;
T = velocidade de germinação do tratamento.
𝑅𝐼 é um índice qualitativo, sendo que valores negativos indicam atividade inibitória, e
valores positivos atividade estimulante. Para esse cálculo, a velocidade de germinação foi
calculada de acordo com Gao et al. (2009):
Velocidade de germinação (%) = 100 ∑ 𝐷𝑖=1 (𝐺𝑡𝑖 𝐺𝑐𝑖⁄ ). (2)
Em que:
Gt = número de sementes germinadas diariamente do tratamento;
Gc= número de sementes germinadas diariamente do controle;
D = número de dias correspondente.
2.5 Bioensaio de crescimento das plântulas
O bioensaio de crescimento das plântulas foi realizado nas mesmas condições que a
germinação. Entretanto, foram utilizadas 10 plântulas pré-germinadas de cada espécie. As
sementes de tomate, leiteiro e picão-preto foram colocadas em placas de Petri forradas com
duas folhas de papel filtro qualitativo umedecidas com 3 mL água destilada. Após dois dias
foram transferidas para placas de Petri contendo cada tratamento: água destilada (controle
negativo); herbicida comercial (controle positivo); extrato hexânico 1%; extrato acetato etílico
1% e extrato metanólico 1%, utilizando metodologia proposta por Souza Filho et al. (2010) e
Ripardo Filho et al. (2012). Para a soja utilizou-se rolo de papel como substrato (BRASIL,
2009).
Após oito dias avaliou-se o comprimento de raiz e parte aérea (cm). Em seguida, foram
levadas à estufa a 65 °C, até peso constante, para determinação da massa seca (g).
2.6 Delineamento experimental e análise dos dados
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC) com cinco
tratamentos, compostos por: água destilada (controle negativo); herbicida comercial (controle
41
positivo); extrato hexânico 1%; extrato acetato etílico 1% e extrato metanólico 1%. Esses
tratamentos foram aplicados sobre sementes de tomate (bio-indicadora), leiteiro, picão-preto
(plantas invasoras) e soja (planta cultivada). Cada tratamento teve quatro repetições.
Para cada variável foi realizada análise descritiva, avaliação das suposições
associadas ao modelo estatístico, considerando a normalidade dos dados (Teste Shapiro-
Wilk), e de homogeneidade de variância (teste Bartlett). Além disso, realizou-se a análise de
variância (ANOVA) e os tratamentos foram comparados com cada testemunha pelo teste
Dunnett.
Para as variáveis cujos dados não atenderam às suposições do modelo estatístico
(ausência de normalidade e/ou heterogeneidade das variâncias) utilizou-se o teste
Kruskal-Wallis (alternativa não paramétrica para a ANOVA com um fator). Esses tratamentos
foram comparados com cada testemunha pelo teste de Wilcoxon (teste similar para o
Dunnett).
As análises estatísticas foram realizadas pelo software livre R 3.2.1
(R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2015). Em todos os testes de hipóteses realizados foi
considerado 5% de significância.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Screening fitoquímico
A prospecção química ou screening fitoquímico indicou a presença de saponina,
triterpenoides pentacíclicos, esteroides livres, flavonoides e taninos. Não foram encontrados
cumarinas, fenóis e alcaloides (Tabela 2). Em nabo forrageiro (Raphanus sativus L.),
pertencente à mesma família do crambe (Brassicaceae), foram encontrados triterpenos e
flavonoides, como, também, relatado por Borges et al. (2012).
Segundo Matos (2009), a prospecção preliminar de produtos naturais tem como
objetivo imediato esclarecer e registrar os constituintes resultantes do metabolismo
secundário dos vegetais e, também, de encontrar substâncias de interesse econômico,
compostos que possam ser precursores da síntese da substância de interesse.
42
Tabela 2 Screening fitoquímico dos extratos de crambe obtidos por extração exaustiva e sucessiva
Composto
Solvente extrator
Hexano Acetato de etila Metanol
Saponina -- -- + Triterpenoides pentacíclicos + -- + Esteroides livres + + + Flavonoides (flavonas/xantonas) -- + -- Cumarinas -- -- -- Taninos -- + + Fenóis -- -- -- Alcaloides -- -- --
Notas: + presença do composto; -- ausência do composto.
A ausência de compostos fenólicos pode ser explicada devido ao fato de o crambe ser
cultivado no inverno, pois dias curtos com diminuição de insolação não induzem a planta a
produzir tal composto secundário. Rice (1984) observou que dias longos aumentam a
concentração de ácidos fenólicos e terpenos em muitas espécies de plantas.
No extrato hexânico elucidou-se a presença de triterpenoides pentacíclicos e
esteroides livres; no extrato acetato de etila verificou-se a presença de esteroides livres,
taninos e flavonoides (flavonas/xantonas). É importante ressaltar que flavonoides foram
encontrados apenas neste extrato. Já, no extrato metanólico verificou-se o maior número de
compostos: saponina, triterpenoides pentacíclicos, esteroides livres e taninos (Tabela 2).
Os terpenos, terpenoides ou isoprenoides constituem a maior classe de metabólitos
secundários. A maioria possui baixa solubilidade em água e geralmente são voláteis. Alguns
têm funções no crescimento ou desenvolvimento vegetal como as giberelinas, grupo
importante de hormônios vegetais, são os diterpenos (DUKE; ROMAGNI; DAYAN, 2000;
TAIZ; ZEIGER, 2013).
Os esteroides são derivados de triterpenos, componentes essenciais das membranas
celulares (TAIZ; ZEIGER, 2013; FAGAN et al., 2015). Uma das funções mais importantes dos
esteróis livres, provavelmente, é contribuir para a estabilidade da membrana. Além disso,
alguns possuem atividade aleloquímica (SALISBURY; ROSS, 2012).
As saponinas também são triterpenos, assim chamadas pelas propriedades
detergentes e emulsificantes. Acredita-se que sua toxicidade deve-se à capacidade de formar
compostos com esteroides (TAIZ; ZEIGER, 2013). Grisi et al. (2011) associaram os efeitos
inibitórios da germinação e crescimento de hortaliças e plantas invasoras com a presença de
compostos alelopáticos, especialmente das saponinas. Estas podem alterar as características
citológicas do vegetal, propriedades das membranas, germinação, respiração e atividade
enzimática.
Os taninos ocorrem em uma ampla variedade de plantas. Este composto é
considerado como meio de defesa da planta contra fungos patogênicos, bactérias, vírus
43
(TAKECHI et al., 1985) e contra ataques de insetos herbívoros (KATOH et al., 1989;
TEMMINK et al., 1989). Harris e Burns (1970) relatam que taninos condensados nos grãos de
certos híbridos de sorgo inibem a germinação de sementes na espiga e o ataque por fungos.
Segundo Cannas (2015), os taninos são encontrados principalmente no vacúolo das plantas,
onde não interferem no seu metabolismo, pois, somente após lesão ou morte das plantas eles
agem e tem metabolismo eficiente.
Os flavonoides constituem a maior classe de fenólicos vegetais. São classificados
primeiramente pelo grau de oxidação da cadeia de três carbonos. Apresentam diversas
funções, dentre elas a proteção dos vegetais contra a incidência de raios ultravioleta e visível,
fungos, insetos, vírus e bactérias, antioxidantes, inibidores de enzimas, agentes alelopáticos,
dentre outros (ZUANAZZI; MONTANHA, 2003; RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2014). Alteram
a permeabilidade da membrana da mitocôndria e do cloroplasto (MORELAND; NOVITZKY,
1987). Esta classe pode ter variada e forte atividade biológica, as quais poderiam ser isoladas
para uso como herbicida (SOUZA FILHO; ALVES, 2002).
Apesar de não encontrarmos cumarinas neste experimento, elas ocorrem em todas as
partes da planta e estão largamente distribuídas no reino vegetal. Várias estão envolvidas em
atividades alelopáticas e são apontadas como inibidoras do crescimento de plantas e
germinação de sementes e bactérias nitrificantes (RICE; PANCHOLY, 1973; EVENARI, 1984).
Cumarina, esculina e psoraleno são potentes inibidores da germinação de sementes (RICE,
1984).
Embora grande número de produtos secundários vegetais já tenham sido identificados,
apenas 400 mil apresentam atividades alelopáticas. Alguns desses produtos ou seus
análogos poderão fornecer novas e importantes fontes de substâncias químicas para uso
futuro na agricultura e em outras áreas (SOUZA FILHO; ALVES, 2002; KHAWAR et al., 2015).
3.2 Efeitos dos extratos sobre a germinação das sementes
Os resultados referentes à germinação de S. lycopersicum, E. heterophylla, B. pilosa
e G. max submetidos a extratos de C. abyssinica, água destilada (controle negativo) e
herbicida (controle positivo) são apresentados na Tabela 3.
As sementes de S. lycopersicum apresentaram redução da porcentagem de
germinação (G%) e IVG, quando submetidas aos extratos hexânico, acetato etílico e
metanólico e comparadas com o controle negativo (água). Observou-se também aumento do
TMG, isto é, as sementes demoraram mais dias para germinar. Na comparação com o
controle positivo (herbicida) também foi verificada diferença estatística significativa, com 5%
44
de significância, nos tratamentos para as variáveis analisadas, contudo o extrato metanólico
aumentou a porcentagem de germinação e IVG. Logo, os extratos testados promoveram
efeitos na germinação das sementes de S. lycopersicum, destacando-se que o hexânico e
acetato etílico afetaram negativamente a porcentagem de germinação.
Tabela 3 Porcentagem de germinação (G%), índice de velocidade de germinação (IVG) e tempo médio de germinação (TMG) de Solanum lycopersicum, Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa e Glycine max, submetidos a extratos de Crambe abyssinica, água destilada (controle negativo) e herbicida (controle positivo)
Tratamentos
S. lycopersicum E. heterophylla
G% (1) IVG (1) TMG (1) G% (1) IVG (1) TMG (1)
Água (-) 92,00 A 7,41 A 3,35 A 94,00 A 14,77 A 1,78 A Herbicida (+) 34,00 a 1,36 a 6,67 a 44,00 a 3,52 a 3,21 a Hexânico 10,00 B b 0,33 B b 7,69 B b 97,00 A b 11,64 B b 2,17 B b Acetato etílico 0,00 B b 0,00 B b 0,00 B b 96,00 A b 11,58 B b 2,12 B b Metanólico 61,00 B b 2,16 B b 7,17 B a 92,00 A b 11,25 B b 2,08 B b
p-valor < 0,001* 0,001* < 0,001* < 0,001* < 0,001* < 0,001* CV (%) 11,35 12,46 5,83 6,43 10,15 5,72
B. pilosa G. max
G% (1) IVG (1) TMG (2) G% (1) IVG (1) TMG (1)
Água (-) 90,00 A 7,00 A 3,89 A 93,00 A 22,75 A 2,07 A Herbicida (+) 94,00 a 4,38 a 5,58 a 94,00 a 23,33 a 2,02 a Hexânico 5,00 B b 0,19 B b 6,50 B b 90,00 A a 20,17 B b 2,36 B b Acetato etílico 6,00 B b 0,25 B b 6,75 B b 93,50 A a 22,98 A a 2,06 B a Metanólico 90,00 A a 6,49 A b 4,39 A b 88,50 A b 20,61 B b 2,25 B b
p-valor < 0,001* < 0,001* 0,003* 0,023* < 0,001* < 0,001* CV (%) 8,25 9,76 14,88 2,67 3,02 2,32
Notas: Letras maiúsculas diferentes na coluna apresentam significância entre os tratamentos e o controle negativo (água) e letras minúsculas na coluna apresentam significância entre os tratamentos e o controle positivo (herbicida); 1Teste F (ANOVA) e teste Dunnett (dados atendem às suposições do modelo estatístico: normalidade e homogeneidade de variâncias); 2Teste Kruskal-Wallis e teste Wilcoxon (dados não atendem às suposições do modelo estatístico: heterogeneidade de variâncias); *Significativo (p-valor <0,05). CV%: Coeficiente de variação.
Os resultados aqui apresentados sugerem que os extratos de C. abyssinica possuem
compostos com efeitos tóxicos, pois interferem negativamente sobre a germinação (Tabela 3)
da espécie bio-indicadora S. lycopersicum, quando comparados com o controle negativo
(água), a 5% de significância. Tais efeitos podem ter sido causados pelos compostos
encontrados no screening fitoquímico dos extratos (Tabela 2), pois, com a metodologia de
extração utilizada nesse trabalho os compostos de polaridade intermediária como terpenoides
e flavonoides estão presentes nestes extratos. Substâncias fitotóxicas pertencem,
principalmente, a esses grupos (KIM; JOHNSON; LEE, 2005). E são considerados inibidores
de germinação e podem bloquear o metabolismo preparatório para a germinação ou impedir
as trocas gasosas, como também podem inibir a atividade de fitormônios e o alongamento
celular (MARCOS FILHO, 2005).
45
As sementes de E. heterophylla quando submetidas aos extratos hexânico, acetato
etílico e metanólico não apresentaram diferença significativa na porcentagem de germinação
se comparado ao controle negativo (água), a 5% de significância. Porém, ocorreu redução do
IVG e aumento do TMG e, quando comparados com o controle positivo (herbicida), todos os
extratos diferiram, estatisticamente, a 5% de significância, ou seja, não reduziram a
porcentagem de germinação e o IVG e aumentaram o TMG. Observa-se ainda que, apesar
de reduzir a porcentagem de germinação, o herbicida não inibiu completamente a espécie
invasora, que apresentou 44% de germinação.
Os trabalhos realizados por Agostinetto e Vargas (2009) com essa espécie indicaram
resistência aos herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase (ALS), sendo que os
biótipos resistentes sobreviveram a tratamentos com doses superiores a dez vezes a dose
recomendada em campo e que a taxa de crescimento e a produção de biomassa são
semelhantes entre os biótipos resistentes e sensíveis.
A germinação das sementes de B. pilosa submetidas aos extratos hexânico e acetato
etílico apresentaram redução acentuada dos valores da porcentagem de germinação e IVG,
bem como aumento do TMG quando comparadas com o controle negativo (água).
Considerando o controle positivo (herbicida) verifica-se que os extratos hexânico e acetato
etílico também reduziram a porcentagem de germinação, acompanhada de redução do IVG e
aumento do TMG, enquanto que o extrato metanólico aumentou o IVG e reduziu o TMG, logo,
beneficiou a germinação da espécie invasora.
Observa-se ainda, que o controle positivo (herbicida) apresentou alta porcentagem de
germinação de B. pilosa. Esse resultado indica resistência dessa espécie ao herbicida em
questão, como já descrito por Guerra et al. (2011), os quais testaram o efeito da modalidade
de aplicação de diferentes herbicidas sobre esta invasora. Por sua alta resistência buscam-se
alternativas de controle desta planta invasora e os extratos estudados neste trabalho podem
ser importantes. Como já verificado no screening fitoquímico (Tabela 2), o extrato acetato
etílico apresentou o composto flavonoide que, de acordo com Marcos Filho (2005), é
considerado inibidor da germinação e pode bloquear o metabolismo preparatório para a
germinação ou impedir as trocas gasosas. Então, este composto pode ser isolado e testado
para controle alternativo de B. pilosa.
A importância de testar o efeito dos tratamentos sobre G. max foi descobrir se os
extratos obtidos de C. abyssinica podem causar prejuízos ao desenvolvimento da cultura,
quando são aplicados para o controle das invasoras. Assim, observou-se que a porcentagem
de germinação das sementes não diferiu estatisticamente, a 5% de significância, quando os
tratamentos com os extratos foram comparados com o controle negativo (água), porém, houve
redução do IVG ao submetê-las aos extratos hexânico e metanólico e aumento do TMG, para
46
todos os tratamentos. Quando os extratos foram comparados com o controle positivo
(herbicida), verificou-se que o metanólico reduziu os parâmetros relativos à germinação.
O índice de resposta do efeito alelopático (𝑅𝐼) (Figura 2) é um importante indicador
dos efeitos alelopáticos, que varia de -1 a +1. Valores negativos indicam efeitos inibitórios e
valores positivos indicam efeitos estimulantes. De acordo com esse índice, a espécie
bio-indicadora S. lycopersicum mostrou-se sensível a todos os extratos, indicando efeito
alelopático inibitório dos compostos de C. abyssinica extraídos com os solventes hexano,
acetato de atila e metanol. Este efeito foi inibitório, apresentando baixa ou alta intensidade,
para todas as espécies e em todos os extratos, com exceção da soja, sobre a qual o herbicida
e o extrato acetato etílico proporcionaram efeito levemente estimulante.
Figura 2 Índice de resposta do efeito alelopático (𝑅𝐼) para Solanum lycopersicum, Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa e Glycine max submetidos a herbicida comercial (atrazina) e extratos 1% (hexânico acetato etílico e metanólico) de Crambe abyssinica.
Ressalta-se ainda que o efeito dos extratos hexânico e acetato etílico sobre S.
lycopersicum (tomate) e B. pilosa (picão-preto) foi próximo de -1, ou seja, foi altamente
inibitório. Para B. pilosa os extratos hexânico e acetato etílico apresentaram efeito maior que
o herbicida comercial. Ao passo que o efeito sobre E. heterophylla foi ligeiramente alto apenas
quando se utilizou o herbicida comercial, fato observado também sobre a germinação das
sementes e desenvolvimento das plântulas (Tabelas 3 e 4).
Para G. max observou-se leve efeito inibitório dos extratos hexânico e metanólico e
efeitos estimulantes para o extrato acetato etílico e herbicida. Assim, os extratos não tiveram
efeito negativo acentuado sobre esta espécie. Estes resultados indicam a possibilidade de
isolamento de compostos bioativos de crambe para utilização futura como bio-herbicida,
47
visando controle principalmente da planta invasora B. pilosa sem prejuízos para a cultura de
G. max.
O efeito alelopático positivo, causado pelo extrato acetato etílico, sobre a soja, pode
estar relacionado com a presença do composto flavonoide, verificado no screening fitoquímico
(Tabela 2), pois, de acordo com Moreira e Siqueira (2006), os efeitos dos aleloquímicos variam
de acordo com a concentração da substância. Pode haver ausência de efeitos em
concentrações baixas ou efeitos positivos na medida em que se eleve a concentração.
Contudo, em estudo realizado por RIZZARDI et al. (2008) com a espécie canola,
pertencente à família Brassicaceae, os autores observaram efeito inibitório de extratos de
folhas, raízes e caule de canola na velocidade de emergência e na porcentagem de
germinação de picão-preto e soja.
É importante que os novos produtos a serem disponibilizados para o controle de
plantas invasoras apresentem a mesma eficiência que os atuais produtos sintéticos
disponíveis no mercado e não causem problemas ambientais e de saúde que os atuais
provocam (SOUZA FILHO; ALVES, 2002). Rizvi, Mukerji e Matheus (1980) e Khawar et al.
(2015) mencionam que os pesticidas originários de substâncias químicas produzidas por
plantas são mais sistêmicos e mais facilmente biodegradáveis que os pesticidas sintéticos.
3.3 Efeitos dos extratos sobre o desenvolvimento das plântulas
Os resultados referentes ao crescimento das plântulas de S. lycopersicum,
E. heterophylla, B. pilosa e G. max submetidos a extratos de C. abyssinica, água destilada
(controle negativo) e herbicida (controle positivo) são apresentados na Tabela 4.
Os parâmetros referentes ao crescimento de S. lycopersicum obtiveram diferença
significativa quando os tratamentos foram comparados com controle negativo (água),
evidenciando redução da parte aérea, raiz e massa seca nas plântulas expostas aos extratos
hexânico, acetato etílico e metanólico. Também, quando os extratos foram comparados com
o controle positivo (herbicida), houve diferença significativa apenas para o extrato metanólico,
sendo que este estimulou a parte aérea e massa seca. Assim como na germinação (Tabela 3),
o crescimento das plântulas foi inibido com os extratos hexânico e acetato etílico, quando
comparado com o controle negativo (água) e controle positivo (herbicida), a 5% de
significância.
48
Tabela 4 Comprimento da parte aérea (PA) e da raiz (R) e massa seca (MS) de Solanum lycopersicum, Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa e Glycine max submetidos a extratos de Crambe abyssinica, água destilada (controle negativo) e herbicida (controle positivo)
Tratamentos
S. lycopersicum E. heterophylla
PA (cm) (1) R (cm) (1) MS (mg) (2) PA (cm) (1) R (cm) (1) MS (mg) (2)
Água (-) 2,22 A 6,66 A 32,48 A 4,14 A 7,10 A 147,25 A Herbicida (+) 0,73 a 1,75 a 10,20 a 5,88 a 2,99 a 37,55 a Hexânico 0,10 B a 0,32 B b 0,02 B b 3,32 A b 3,12 B a 147,73 A b Acetato etílico 0,00 B a 0,00 B b 0,00 B b 4,26 A b 2,04 B a 69,78 B b Metanólico 1,78 B b 2,43 B a 16,13 B b 2,77 B b 6,66 A b 89,05 B b
p-valor 0,002* < 0,001* < 0,001* < 0,001* < 0,001* 0,002* CV (%) 53,99 26,8 12,91 11,66 18,74 8,27
B. pilosa G. max
PA (cm) (1) R (cm) (1) MS (mg) (1) PA (cm) (1) R (cm) (1) MS (mg) (1)
Água (-) 2,32 A 3,42 A 28,27 A 9,27 A 7,85 A 470,83 A Herbicida (+) 2,02 a 2,19 a 6,05 a 10,37 a 11,27 a 462,57 a Hexânico 0,00 B b 0,00 B b 0,00 B b 7,75 B b 9,07 A b 520,82 B b Acetato etílico 0,16 B b 0,11 B b 0,01 B b 10,82 B a 12,12 B a 487,07 A a Metanólico 3,10 B b 2,90 B b 21,68 B b 8,97 A b 8,47 A b 472,05 A a
p-valor < 0,001* < 0,001* 0,001* < 0,001* < 0,001* 0,008* CV (%) 13,95 12,66 14,16 6,55 10,50 4,22
Notas: Letras maiúsculas diferentes na coluna apresentam significância entre os tratamentos e o controle negativo (água) e letras minúsculas na coluna apresentam significância entre os tratamentos e o controle positivo (herbicida); 1Teste F (ANOVA) e teste Dunnett (dados atendem às suposições do modelo estatístico: normalidade e homogeneidade de variâncias); 2Teste Kruskal-Wallis e teste Wilcoxon (dados não atendem às suposições do modelo estatístico: heterogeneidade de variâncias); *Significativo (p-valor <0,05). CV%: Coeficiente de variação.
Esse resultado corrobora os obtidos por Nunes et al (2014), que também verificaram
que extratos aquosos da parte aérea do Crambe abyssinica e Raphanus sativus, no período
de floração, interferiram no crescimento de alface e pepino (bio-indicadoras) e não
apresentaram efeitos negativos sobre as plântulas de soja.
O crescimento das plantas de E. heterophylla mostrou redução da parte aérea e massa
seca quando expostas ao extrato metanólico, se comparado com o controle negativo (água).
Considerando o controle positivo (herbicida) foi verificado que os extratos hexânico, acetato
etílico e metanólico reduziram o comprimento da parte aérea e massa seca da espécie
invasora. Apenas o extrato metanólico promoveu aumento no comprimento da raiz.
Assim como verificado para a espécie bio-indicadora S. lycopersicum, observou-se
estímulo da variável comprimento de raiz (Tabela 4), que pode ser decorrente do composto
saponina identificado na extração com o solvente metanol (Tabela 2), porquanto foi o único
composto diferente encontrado. Este fato pode ocorrer principalmente pelo contato direto e
prolongado das raízes com o extrato (ALIYU; MUSTAPHA, 2014) e pode ter causado este
estímulo.
49
Da mesma forma, Spiassi et al. (2015), visando encontrar alternativas de controle para
leiteiro, verificaram que o filtrado de cultura de Fusarium solani reduziu o comprimento da
parte aérea e massa fresca da parte aérea de leiteiro, sem afetar negativamente a soja,
podendo ser usado como alternativa de controle desta planta invasora, pois, neste estudo,
não houve inibição dessa invasora.
É possível verificar efeito inibitório no crescimento das plântulas de B. pilosa expostas
aos extratos hexânico e acetato etílico, se comparadas com o controle negativo (água), a 5%
de significância, com exceção do extrato metanólico que promoveu aumento no comprimento
da parte aérea. Porém, o efeito dos extratos hexânico e acetato etílico foram significativos e
reduziram o comprimento da parte aérea, raiz e a massa seca.
A diminuição do crescimento das plântulas de tomate, leiteiro e picão-preto pode ter
ocorrido devido à interação entre aleloquímicos e hormônios vegetais, pois estudos apontam
que compostos alelopáticos podem inibir a ação das giberelinas e a função do ácido indol
acético (AIA), impedindo etapas do ciclo e alongamento celular e, consequentemente,
alterando o crescimento da plântula (HABERMANN et al., 2015).
Quando os tratamentos foram comparados com o controle positivo (herbicida)
observa-se que os três extratos, hexânico, acetato etílico e metanólico diferiram do controle,
porém, enquanto que o hexânico e acetato etílico inibiram completamente os parâmetros de
crescimento, ou seja, não houve desenvolvimento das plântulas, o metanólico aumentou o
comprimento da parte aérea, raiz e massa seca.
Os extratos hexânico e acetato etílico de crambe testados neste trabalho foram
eficientes para inibir a germinação (Tabela 3) e o crescimento dessa invasora, com efeito,
mais acentuado que o herbicida comercial (Tabela 4). Corroborando os resultados de Cruz,
Nozaki e Batista (2000) e Ferreira, Souza e Faria (2007), que observaram que o extrato de
Eucalyptus citriodora reduziu significativamente a germinação das sementes de B. pilosa.
Devido à indesejabilidade de B. pilosa nas lavouras agrícolas e a resistência dessa
invasora ao herbicida utilizado, este resultado é de grande importância, pois, pode-se obter
novos e alternativos métodos de controle desta planta, visando maior rendimento da cultura e
diminuição do uso de herbicidas que contaminam os sistemas biológicos.
As plântulas de G. max tiveram redução da parte aérea, se comparadas com o controle
negativo (água), quando submetidas ao extrato hexânico e metanólico, e aumento quando
expostas ao extrato acetato etílico. Considerando os controles negativo (água) e positivo
(herbicida), observa-se que houve aumento da massa seca das plantas submetidas ao extrato
hexânico.
O extrato acetato etílico não interferiu negativamente sobre a germinação (Tabela 3,
Figura 1) e o crescimento da soja (Tabela 4). Assim, pode ser utilizado para controle do picão-
50
preto sem interferir negativamente sobre a cultura da soja, tornando-se uma alternativa de
controle dessa planta invasora.
O estímulo no crescimento, como observado para a G. max neste trabalho, é descrito
em trabalhos relacionados à alelopatia e, possivelmente, esse processo esteja relacionado à
influência do extrato sobre a produção fitormonal da espécie alvo ou o aumento na
sensibilidade de seus tecidos (Rice, 1984). Segundo Hong et al. (2004), o crescimento maior
das plântulas em baixas concentrações de extratos pode ser também um mecanismo de
proteção.
Indicamos, assim, a possibilidade de isolamento de compostos bioativos de C.
abyssinica para utilização futura, como possível bio-herbicida para controle alternativo da
planta invasora B. pilosa. Recomendamos realizar estudos mais aprofundados para isolar e
identificar as moléculas ativas presentes nos extratos de C. abyssinica, visando complementar
os resultados deste trabalho.
4 CONCLUSÕES
Os principais grupos de compostos identificados em crambe (C. abyssinica) foram:
saponina, triterpenoides pentacíclicos, esteroides livres, flavonoides e taninos. Houve
ausência de: cumarinas, fenóis e alcaloides.
Existe efeito alelopático inibitório dos extratos hexânico, acetato etílico e metanólico
de crambe sobre a espécie bioindicadora tomate (S. lycopersicum). Os extratos hexânico e
acetato etílico também possuem este efeito sobre a planta invasora picão-preto (B. pilosa),
sem afetar negativamente a soja (G. max). Sobre o leiteiro (E. heterophylla) os extratos não
apresentam efeito inibitório.
REFERÊNCIAS
AGOSTINETTO, D.; VARGAS, L. Resistência de plantas daninhas a herbicidas no Brasil. Passo Fundo: Bethier, 2009. 352 p.
51
ALIYU, U. S. B. S.; MUSTAPHA, Y. Allelophatic effect of Calotropis procera on millet and sorghum. Unique Research Journal of Agricultural Sciences, USA, v. 2, n. 4, p. 37-41, 2014. ALVES, M. C. S.; MEDEIROS FILHO, S.; INNECO, R.; TORRES, S. B. Alelopatia de extratos voláteis na germinação de sementes e no comprimento da raiz de alface. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 39, p. 1083-1086, 2004. BORGES, E. B.; ALVES, C. C. F.; ALVES, J. M.; FERREIRA, N. L. Isolamento, purificação e caracterização de metabólitos especiais de nabo forrageiro (Raphanus sativus L.). In: CONGRESSO DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DO CAMPUS RIO VERDE DO IFGOIANO, 1. 6 e 7 de novembro de 2012. Rio Verde. Anais... Rio Verde: IFGoiano, 2012. p. 1-3. BRASIL. Ministério da agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes. Brasília: Mapa/ACS, 2009. 399 p. CANNAS, A. Tannins: fascinating but sometimes dangerous molecules. Disponível em: http://poisonousplants.ansci.cornell.edu/toxicagents/tannin.html. Acesso em: 21 out. 2015. CONCENÇO, G.; SILVA, C. J.; STAUT, L. A.; PONTES, C. S.; LAURINDO, L. C. A. S.; SOUZA, N. C. D. S. Weeds occurrence in areas submitted to distinct winter crops. Planta Daninha, Viçosa, v. 30, n. 4, p. 747-755, 2012. CORREIA, N. M. SOUZA, I. F.; KLINK, U. P. Palha de sorgo associada ao herbicida imazamox no controle de plantas daninhas na cultura da soja em sucessão. Planta Daninha, Viçosa, v. 23, n. 3, 2005. CRUZ, M. E. S.; NOZAKI, M. H.; BATISTA, M. A. Plantas medicinais. Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, Brasília, v. 15, p. 28-34, 2000. DE BESSA, N. G. F.; BORGES, J. C. M.; BESERRA, F. P.; CARVALHO, R. H. A.; PEREIRA, M. A. B.; Fagundes, R.; ALVES, A. Prospecção fitoquímica preliminar de plantas nativas do cerrado de uso popular medicinal pela comunidade rural do assentamento vale verde Tocantins. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, Botucatu, v. 15, n. 4, supl. 1, p. 692-707, 2013. DUKE, S. O.; ROMAGNI. J. G.; DAYAN, F. E. Natural products as sources for new mechanisms of herbicidal action. Crop Protection, Oxford, v. 19, n. 8, p. 583-589, 2000. DURAM, J. M.; TORTOSA, M. E. The effect of mechanical and chemical scarification on germination of charlock (Sinapsis arvensis L.) seeds. Seed Science Technology, Zürich, v. 13, n. 1, p. 155-163, 1985. EDMOND, J. B.; DRAPALLA, W. J. The effects of temperature, sana and soil, and acetone on germination of okra seed. Proceedings of the American Society for Horticuticultural Science. Alexandria, v. 71, n. 2, p. 428-443, 1958. EINHELLIG, F. A. Mechanisms and modes of actions of allelochemicals. In: PUTNAM, A. R.; TANG, C. S. (Eds.). The science of allelopathy. New York: John Willey & Sons, 1986. p. 171-188.
52
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. 3. ed. Brasília, 2013, 253 p. EVENARI, M. Germination inhibitors. Botanical Review, v. 15, p. 153-194, 1984. FAGAN, E. B.; ONO, E. O.; RODRIGUES, J. D.; CHALFUN JÚNIOR, A.; NETO, D. D. Fisiologia vegetal: reguladores vegetais. Piracicaba: Andrei, 2015. FALASCA. S. L.; LAMAS, M.C.; CARBALLO, S. M.; ANSCHAU, A. Crambe abyssinica: Na almost unknown crop with a promissory future to produced biodiesel in Argentina. International Journal of Hydrogen Energy, v. 35, p. 5808-5812, 2010. FERREIRA, M. C.; SOUZA, J. R. P.; FARIA, T. J. Potenciação alelopática de extratos vegetais na germinação e no crescimento inicial de B. pilosa e L. sativa. Ciência Agrotécnica, Lavras, v.31, n.4, p.1054-60, 2007. GAO, X.; LI, M. E. I.; GAO, Z.; LI, C.; SUN, Z. Allelopathic effects of Hemistepta lyrata on the germination and growth of wheat, sorghum, cucumber, rape, and radish seeds. Weed biology and management, Japan, v. 9, n. 3, p. 243-249, 2009. GRISI, P.; GUALTIERI, S.; RANAL, M.; SANTANA, D. Efeito alelopático do fruto de Sapindus saponaria na germinação e na morfologia de plântulas daninhas e de hortaliças. Planta Daninha, Viçosa, v. 29, n. 2, p. 311-322, 2011. GUERRA, N.; OLIVEIRA JÚNIOR, R. S.; CONSTANTIN, J.; OLIVEIRA NETO, A. M.; ALMEIDA DAN, H.; ALONSO, D. G.; CAMPOS JUMES, T. M. Efeito da modalidade de aplicação sobre o controle de Bidens pilosa resistente a herbicidas inibidores da enzima ALS. Global Science and Technology, v. 4, n. 1, 2011. HABERMANN, E.; IMATOMI, M.; PEREIRA, C. V; PONTES, F. C.; GUALTIERI, J. Actividad fitotóxica de las cortezas del tallo y hojas de Blepharocalyx salicifolius (Myrtaceae) sobre especies invasoras. Acta Biológica Colombiana. Bogotá, v. 20, n. 1, p.153-162, 2015. HARRIS, H. B.; BURNS, R. E. Influence of tannin content on preharvest seed germination in sorghum. Agronomy Journal, v. 62. p. 835-836, 1970. HONG, N. H.; XUAN, T. D.; EIJI, T.; KHANH, T. D. Paddy weed control by higher plants from Southeast Asia. Crop Protection. v. 23, n. 3, p. 255-261, 2004. JUNTILA, O. Seed and embryo germination in S. vulgaris and S reflexa as affected by temperature during seed development. Physiology Plantarum, Copenhagem, v. 29, n.2, p. 264-268, 1976. KATOH, T.; KASUYA, M.; KAGAMIMORI, S.; KOZUKA, H. KAWANO, S. Effects of air-pollution on tannin biosynthesis and predation damage in cryptomeria japonica. Phytochemistry, v. 28, n. 2, p. 439-445, 1989. KHAWAR, J.; GULSHAN, M.; VIRENDER, S.; BHAGIRATH, S. C. Allelopathy for weed control in agricultural systems. Crop Protection, v. 72, p. 57-65, 2015. KIM, Y. O.; JOHNSON, J. D.; LEE, E. J. Phytotoxic effects and chemical analysis of leaf extracts from three Phytolaccaceae species in South Korea. Journal of Chemical Ecology, v. 31, n. 5, 2005.
53
KOEPPEN, W. 1948. Climatología: con un estudio de los climas de la tierra. México: Fondo de Cultura Econômica, 479 p. LABOURIAU, L. G. A germinação das sementes. Washington: Secretaria Geral da OEA, 1983. 174p. MACEDO JUNIOR, F. C. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 13 C no estudo de rotas biossintéticas de produtos naturais. Química Nova, São Paulo, v. 30, n. 1, p. 116-124, 2007. MAGUIRE, J. D. Seeds of germination-aid selection and evaluation seedling emergence and vigor. Crop Science, Madison, v. 2, n. 1, p. 176-177, 1962. MARCOS FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Piracicaba: FEALQ, 2005. 495 p. MATOS, F. J. A., Introdução à fitoquímica experimental. Fortaleza: Edições UFC, 2009. 150 p. MOREIRA F. M. S.; SIQUEIRA, J. O. Microbiologia e bioquímica do solo. Lavras: Editora UFLA, 2006. 729 p. MORELAND, D. E.; NOVITZKY, W. P. Effects of phenolic acids, coumarins and flavonoids on isolated and mitochondria. In: WALLER, G. R. (Ed.). Allelochemicals: role in agriculture and forestry. Washington: American Chemical Society, 1987. NAKAGAWA, J. Testes de vigor baseados no desempenho das plântulas. In: VIEIRA, R. D.; KRZYZANOWSKI, F. C.; FRANÇA NETO, J. D. B. Vigor de sementes: conceitos e testes. Londrina: ABRATES, 1999. v. 1. 246p. NUNES, J. V. D.; MELO, D.; NÓBREGA, L. H. P.; LOURES, N. T. P.; SOSA, D. E. F. Atividade alelopática de extratos de plantas de cobertura sobre soja, pepino e alface. Revista Caatinga, Moçoró, v. 27, n. 1, p. 122-130, 2014. PARACAMPO, N. E. N. P. Prospecção fitoquímica de plantas medicinais. Belém: Embrapa Amazônia Oriental, 2011. PITOL, C; BROCH, D. L; ROSCOE. R. Tecnologia e produção: crambe 2010. Maracaju: Fundação MS, 2010. 60 p. R DEVELOPMENT CORE TEAM. R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0. Available at http://www.R-project.org. Accessed at Jun 2015. RAVEN, P. H.; EVERT, R. F.; EICHHORN, S. E. Biologia vegetal. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014, 906 p. RICE, E. L. Allelopathy. 2. ed. New York: Academic press, 1984. 353 p. RICE, E. L. PANCHOLY, S. K. Inhibition of nitrification by climax ecosystems. II. Additional evidence and possible role of tannins. American Journal of Botany, v. 60, p. 691-702, 1973. RIPARDO FILHO, H. D. S.; PACHECO, L. C.; SOUZA FILHO, A. P. D. S.; GUILHON, G. M. S. P.; ARRUDA, M. S. P.; SANTOS, L. D. S. Bioensaios de atividade alelopática dos
54
esteroides espinasterol, espinasterona e glicopiranosil espinasterol. Planta Daninha, Viçosa, v. 30, n. 4, p. 705-712, 2012. RIZVI, S. J. H.; MUKERJI, D.; MATHEUS, S. N. A new report on a possible source of natural herbicide. Indian Journal Experimental Biology, v. 18, p. 777-778, 1980. RIZZARDI, M. A.; NEVES, R; LAMB, T. D; JOHANN; L. B. Potencial alelopático da cultura da canola (Brassica napus L. var. oleifera) na supressão de picão-preto (Bidens sp.) e soja. Revista Brasileira de Agrociência, Pelotas, v. 14, n. 2, p. 239-248, 2008. SALISBURY, F. B; ROSS, C. W. Fisiologia das plantas. 4. ed. São Paulo: Cengage Learing, 2012, 774 p. SISTEMA METEOROLÓGICO DO PARANÁ - SIMEPAR. Dados recebidos para fins de pesquisa científica. Coletados na estação meteorológica de Cascavel - PR de maio a julho de 2014. Recebido em: 13/11/ 2015. SOUZA FILHO, A. P. S.; ALVES, S. M. Alelopatia: princípios básicos e aspectos gerais. Belém: Embrapa Amazônia Oriental, 2002. 260 p. SOUZA FILHO, A. P. S.; GUILHON, G. M. S. P.; SANTOS, L. S. Metodologias empregadas em estudos de avaliação da atividade alelopática em condições de laboratório: revisão crítica. Planta Daninha, Viçosa, v. 28, n. 3, p. 698-697, 2010. SOUZA FILHO, A. P. S.; PEREIRA, A. A. G.; BAYMA, J. C. Aleloquímico produzido pela gramínea forrageira Brachiaria humidicola. Planta Daninha, Viçosa, v. 23, n. 1, p. 25-32, 2005. SPIASSI, A.; NÓBREGA, L. H. P; ROSA, D. M.; PACHECO, F. P.; SENEM, J.; PICCOLO DE LIMA, G. Allelopathic effects of pathogenic fungi on weed plants of soybean and corn crops. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 31, n. 4, p. 1037-1048, 2015. TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 5. Ed. Porto Alegre: Artmed, 2013, 918 p. TAKECHI, M.; ANAKA, Y.; TAKEHARA, M.; NONAKA, G. I.; NISHIOKA, I. Structure and antiherpetic activity among the tannins. Phytochemistry, v. 24, n. 10, p. 2245-2250, 1985. TEMMINK, J. H. M.; FIELD, J. A.; HAASTRECHT J. C.; MERKELBACH, R. C. M. Acute and sub-acute toxicity of bark tannins in carp (Cyprinus carpio L.). Water Research, v. 23, n. 3, p. 341-344, 1989. WEIH, M.; DIDON, U. M. E.; RONNBERG WASTLJUNG A. C.; BJORKMAN C. Integrated agricultural research and crop breeding: Allelopathic weed control in cereals and long-term productivity in perennial biomass crops. Agricultural Systems. Wageningen, v. 97, n. 3, p. 99-107, 2008. ZUANAZZI, J. A. S.; MONTANHA, J. A. Flavonoides. Cap 23. In: SIMÕES, C. M. O.; SCHENKEL, E. P.; GOSMAN, G.; MELLO, J. C. P.; MENTZ, L. A.; PETROVICK, P. R. Farmacognosia: da planta ao medicamento. Porto Alegre/Florianópolis: Editora da UFRGS/Editora da UFSC, 2003, 1102 p.
Top Related