Estudo e produção de sementes florestais

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1 Estudo e produção de sementes florestais

2 PRODUÇÃO DE SEMENTES FLORESTAIS O primeiro estádio no processo de formação das sementes de espécies florestais é a produção de flores que se apresenta em diferentes fases divididas em quatro etapas. barbatimão ipê

3 ASPECTOS GERAIS DA PRODUÇÃO DE SEMENTES FLORESTAIS A produção de flores se apresenta em diferentes fases: a) período juvenil ou vegetativo; b) início das gemas reprodutivas e desenvolvimento do órgão reprodutor (flores ou estróbilos); c) polinização e fertilização e; d) desenvolvimento e maturação

4 a - Período juvenil ou vegetativo As espécies florestais passam por uma fase juvenil antes de adquirirem tamanho, estrutura e capacidade de produção de flores e frutos. O comprimento do período juvenil pode diferir entre espécies de um mesmo gênero e entre indivíduos de uma mesma espécie, sofrendo ainda efeitos ambientais.

5 a - Período juvenil ou vegetativo As espécies florestais passam por uma fase juvenil antes de quanto adquirirem tamanho, estrutura e capacidade de produção de flores e frutos. Quanto tempo leva para a planta iniciar a produção de flores? A planta fica em estágio juvenil

6 a - Período juvenil ou vegetativo 1. Eucalyptus urophylla produz sementes aos 2 anos de idade; 2. E. grandis o faz aos 4 anos; 3. Pinus sp. o início da produção se dá no 7º ou 8º ano; 4. Leucaena leucocephalla pode frutificar com menos de 1 ano de idade. Pinus sp Eucalyptus urophylla Leucaena leucocephalla

7 As espécies pioneiras, que ocupam um papel inicial no processo de sucessão em florestas tropicais, são de rápido crescimento, heliófilas, com início de florescimento muito mais precoce do que as espécies que ocupam o dossel da floresta, denominadas de tolerantes ou clímax. árvores isoladas, de bordadura de talhões e de cumes de morros recebem luz em maior porção de sua copa e florescem mais precocemente do que aquelas em talhões fechados e bastante sombreados. árvores situadas na encosta norte de montanhas, no hemisfério sul, podem florescer mais cedo do que as situadas na encosta sul.

8 b - Iniciação das gemas reprodutivas A formação dos órgãos reprodutivos inicia-se quando um meristema vegetativo muda seu padrão de divisão para produzir uma gema reprodutiva. O período desde o início da gema até o florescimento dura de poucos meses a mais de um ano, dependendo do grupo taxonômico da espécie.

9 b - Iniciação das gemas reprodutivas A formação dos órgãos reprodutivos inicia-se quando um meristema vegetativo muda seu padrão de divisão para produzir uma gema reprodutiva. Entre as gimnospermas, este período é mais longo, O período desde o início da gema até o florescimento dura de poucos meses podendo a mais haver um ano, dependendo um do grupo taxonômico da espécie. intervalo de 6 a 12 meses entre a iniciação das gemas e a ocorrência do florescimento.

10 b - Iniciação das gemas reprodutivas No clima temperado, normalmente a iniciação floral se dá na estação de crescimento, com o florescimento aparecendo na primavera do ano seguinte. Nas regiões tropicais as espécies podem florescer mais de uma vez ao ano. A iniciação deve se dar pouco antes do aparecimento da flor. O primórdio reprodutivo é numa parte central de células não diferenciadas com paredes finas, envolvidas por uma fina camada de células meristemáticas que vão dar origem aos vários órgãos da flor.

11 b - Iniciação das gemas reprodutivas Os estudos de determinação do início das gemas reprodutivas é importante pois toda interferência no aumento da quantidade de gemas tem sido feita em função desse período crítico de iniciação reprodutiva. Pode-se realizar a aplicação de tratamentos que visem o aumento da produção de flores e frutos deve ser efetuada na época de iniciação. A grande dificuldade de se conhecer com clareza o que faz com que tenhamos anos favoráveis e desfavoráveis de florescimento, florescimento em períodos anormais (precoces ou tardios) em determinados anos, pode estar no fato de se desconhecer o exato período de iniciação reprodutiva das espécies.

12 O QUE INTERFERE NA PRODUÇÃO DE SEMENTES a. Fatores abióticos Os fatores ambientais relacionados ao início das gemas reprodutivas que têm sido mais estudados são: 1. a temperatura; 2. a luz; 3. a umidade do solo e; 4. a nutrição mineral. O efeito da temperatura e do fotoperíodo na indução das gemas reprodutivas é avaliado principalmente por correlação entre as variações dos mesmos e seus reflexos no aumento do florescimento. A umidade do solo e a nutrição mineral são freqüentemente estudados por experimentação.

13 O QUE INTERFERE NA PRODUÇÃO DE SEMENTES PELAS ÁRVORES a. Fatores abióticos - EXEMPLO 1. Os anos de 1987 a 1990 se caracterizam como mais secos em relação à média pluviométrica da região de Linhares, Espírito Santo. Com isto, ocorreu um rebaixamento gradual do lençol freático. Os levantamentos fenológicos efetuados neste período demonstraram uma redução e inclusive, ausência de florescimento, para algumas espécies como jacarandá-caviúna (Dalbergia nigra), jequitibá-branco (Cariniana estrellensis), jequitibárosa (Cariniana legalis), louro (Cordia trichotoma). jacarandá-caviúna madeira nobre jequitibá-rosa

14 O QUE INTERFERE NA PRODUÇÃO DE SEMENTES PELAS ÁRVORES a. Fatores abióticos - EXEMPLO Explicações: a. Fisiologicamente, a água tem importante papel no mecanismo de transporte e biossíntese de solutos orgânicos pelas plantas. A formação de flores é um processo que gera nestes pontos de crescimento, intensa demanda em hidratos de carbono e de outros solutos orgânicos. A falta de água e a deficiência mineral acarretam a redução tanto da síntese de hidratos de carbono quanto do seu transporte para os tecidos em crescimento. b. A experimentação de fatores que determinam o aumento de gemas reprodutivas tem se fundamentado mais nos aspectos de irrigação e fertilização mineral. Resultados experimentais da aplicação isolada ou conjunta desses fatores têm mostrado, ás vezes, respostas bastantes efetivas em pomares de sementes, com aumento da produção de órgãos reprodutivos (flores/estróbilos) e frutos.

15 O QUE INTERFERE NA PRODUÇÃO DE SEMENTES PELAS ÁRVORES b. Fatores bióticos Dentre os fatores endógenos relacionados à iniciação dos primórdios reprodutivos, as giberelinas têm demonstrado efeito marcante quando aplicadas externamente, tanto nas folhas e ramos, como nas raízes. Os vários ácidos giberélicos têm atuado diferentemente em espécies distintas. O GA7 tem mostrado efeito em espécies de Cupressaceae (ciprestes e outras) e Taxodiaceae (sequoias e outras) O GA4/7 tem efeito em espécies de Pinus. O que se pode concluir é que os reguladores vegetais devem ter papel preponderante na iniciação dos primórdios reprodutivos, sendo os efeitos ambientais altamente importantes na determinação do balanço adequado dos mesmos, promovendo a iniciação.

16 O QUE INTERFERE NA PRODUÇÃO DE SEMENTES PELAS ÁRVORES b. Fatores bióticos - exemplos Quando se estuda o efeito de locais no florescimento de alguma espécie, tentativamente o que se busca é encontrar as condições onde o balanço dos diferentes fatores é favorável ao florescimento. Inúmeros exemplos podem ser dados em nossas condições, envolvendo espécies tropicais de interesse comercial. Três variedades de Pinus caribaea apresentam florescimento abundante e precoce no litoral do Espírito Santo, enquanto que em SP e sul do Brasil, é tardio e em baixa intensidade. O Eucalyptus dunnii, por outro lado, vem apresentando problemas de florescimento e produção de sementes no ES, só ocorrendo frutificação em situações muito específicas e em idades tardias em relação à outras espécies de Eucalyptus.

17 O QUE INTERFERE NA PRODUÇÃO DE SEMENTES PELAS ÁRVORES c. Manejo para a produção de sementes Por serem fenômenos temporalmente separados, a iniciação e o florescimento, todas as técnicas a serem aplicadas devem levar em consideração que uma maior produtividade será obtida quando empregadas na época de iniciação das gemas reprodutivas, e não apenas no início do florescimento. Em gimnospermas, principalmente a adubação, deverá ser efetuada pelo menos 6 meses a 1 ano antes do florescimento, quando da iniciação das gemas reprodutivas. Desta forma, pode-se obter um aumento de produtividade pela aplicação de fertilizantes, fitohormônios e irrigação.

18 O QUE INTERFERE NA PRODUÇÃO DE SEMENTES c. Manejo para a produção de sementes A prática de adubação é extremamente eficiente para o aumento da produção de sementes, principalmente quando aplicada na época adequada, ou seja, na fase de iniciação das gemas reprodutivas. Considerando o efeito da luz no estímulo à produção de gemas reprodutivas, a utilização de espaçamentos maiores, 3 x 3m, 3 x 4,5m ou 4 x 5m pode ser uma técnica recomendada para promover um aumento da produtividade de sementes.

19 1.2 - Polinização e fertilização 1. A formação de sementes resulta da união dos gametas masculino e feminino, que começa com a transferência do grão de pólen, por algum meio, dos estames ou estróbilos masculinos, para os pistilos ou cones ovulados a polinização,. 2. Depois ocorre o crescimento do tubo polínico até atingir o óvulo ou o arquegônio, com posterior união dos gametas - a fertilização. 3. As condições favoráveis a ambos os processos de polinização e fertilização são necessárias para que haja, em seguida, o processo de desenvolvimento pós-zigótico.

20 1.2 - Polinização e fertilização Do momento da polinização, até a fertilização, chamada de fase haplóide, decorrem algumas horas, na maioria das angiospermas, ou um período de até vários meses como nas gimnospermas. Este período de fase haplóide, com n cromossomos, tem relação com o grau de evolução dos organismos vegetais.

21 1.2 - Polinização e fertilização Nos inferiores há a predominância da fase haplóide no seu ciclo de vida, enquanto nos superiores (ANGIOSPERMAS) essa fase é cada vez mais curta. Dessa forma, fica evidente que para as angiospermas, as condições propícias para a polinização e fertilização devem ser coincidentes, o que não deve acontecer para as gimnospermas. Portanto, a separação da polinização e da fertilização tem muito mais sentido nessas últimas.

22 FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS INTERFEREM NA POLINIZAÇÃO E FERTILIZAÇÃO a. Fatores bióticos Nas florestas tropicais latifoliadas predominam espécies hermafroditas, com pequena representação de espécies dióicas e monóicas; Nas regiões temperadas o predomínio é de espécies monóicas, com pequena percentagem de hermafroditas e dióicas. Expressão do Freqüência de espécies sexo Floresta tropical Floresta temperada Hermafroditas 68% 7% Monóicas 10% 74% Dióicas 22% 19%

23 FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS INTERFEREM NA POLINIZAÇÃO E FERTILIZAÇÃO a. Fatores bióticos Expressão do Freqüência de espécies sexo Floresta tropical Floresta temperada Hermafroditas 68% 7% Monóicas 10% 74% Dióicas 22% 19% Esse fato demonstra a grande diferenciação do meio tropical em relação ao temperado quanto à reprodução das espécies arbóreas, o que faz com que o enfoque seja completamente distinto quando se estudam esses dois ambientes. Logicamente, a dispersão do pólen deve acompanhar essas especificidades. De fato, nas espécies não hermafroditas predomina a polinização abiótica, em geral anemófila, enquanto nas hermafroditas a polinização biótica é regra geral.

24 FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS INTERFEREM NA POLINIZAÇÃO E FERTILIZAÇÃO a. Fatores bióticos - exemplos A polinização nas espécies florestais deve enfocar as particularidades: As espécies tropicais são na maioria hermafroditas e polinizadas por agentes bióticos e; As coníferas são, em geral, monóicas (Pinus) ou dióicas (Araucaria) e polinizadas pelo vento (abiótico). É importante ressaltar que nas regiões tropicais a grande diversidade de suas florestas faz com que haja grande especificidade quanto aos seus polinizadores. Este fato demonstra grande dependência do vetores de polinização para o sucesso na produção de sementes em espécies tropicais.

25 FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS INTERFEREM NA POLINIZAÇÃO E FERTILIZAÇÃO a. Fatores bióticos b. Dados de produção de E. saligna e E. grandis tem demonstrado uma quase que constante menor quantidade de sementes por fruto e menor número de sementes por unidade de peso, em lotes produzidos em pomares de sementes, comparativamente aos produzidos em áreas de produção de sementes. Considerando que, dadas as técnicas empregadas em POMARES DE SEMENTES, esperava-se o contrário, isto mostra que o entendimento do fenômeno da produção de sementes envolve interações mais complexas, ainda não entendidas.!!!!! Aos tipos de visitantes e seus hábitos na polinização podem ser atribuídas estas diferenças!!!!!

26 FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS INTERFEREM NA POLINIZAÇÃO E FERTILIZAÇÃO a. Fatores bióticos Os resultados obtidos em relação ao efeito da colocação de colméias de Apis mellifera e ao alcance dos grãos de pólen em pomar de sementes de E. saligna, mostram a possibilidade de se interferir no aumento da polinização efetiva e na produção e qualidade da semente produzida. A ação das abelhas na polinização proporcionou um aumento do número de sementes/kg de para , num período de 6 meses. A manipulação de populações, cujo processo de polinização é por via biótica, está diretamente associada ao conhecimento do comportamento animal e seus hábitos e exigências. As interações planta-polinizador são um importante fator a ser analisado na produção de sementes de espécies florestais.

27 FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS INTERFEREM NA POLINIZAÇÃO E FERTILIZAÇÃO b. Fatores abióticos Os fatores abióticos têm um papel duplo na polinização, podendo atuar diretamente como vetores de pólen, ou indiretamente, afetando o transporte do pólen. Em populações de Pinus caribaea quando houver coincidência da época de dispersão do pólen, com o período da estação chuvosa, a polinização e a produção de sementes são prejudicadas. A alta umidade do ar impede a liberação do pólen conduzido pelo vento e durante prolongados períodos chuvosos na época de sua dispersão, os estróbilos super amadurecidos caem ainda cheios de pólen, não efetivando a polinização. Os hábitos dos agentes polinizadores podem ser alterados por efeito dos fatores abióticos, resultando em um efeito indireto na produção de sementes.

28 FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS INTERFEREM NA POLINIZAÇÃO E FERTILIZAÇÃO b. Fatores abióticos X bióticos A visitação de Apis mellifera em talhões de Eucalyptus spp. é reduzida em dias úmidos e com menor intensidade de brilho solar. O número de cones/árvore está mais associado à iniciação floral e o número de sementes/cone deve-se muito mais a efetividade de polinização. E o número de sementes chochas, está mais relacionado com a fertilização.

29 FATORES BIÓTICOS E ABIÓTICOS INTERFEREM NA POLINIZAÇÃO E FERTILIZAÇÃO b. Fatores abióticos Sob chuvas constantes, Pinus taeda revela uma alta quantidade de cones/árvore; um baixo número de sementes/cones e uma alta percentagem de sementes chochas. Isto mostra que ocorrem falhas no transporte de pólen para a polinização e na fertilização.

30 c. Manejo para a produção de sementes Proposição de se utilizar colméias em talhões ou APS de Eucalyptus spp para se promover um incremento da produção de sementes. Uma técnica que pode ser utilizada, principalmente em locais onde a produção de sementes é baixa devido aos fatores ambientais no período de polinização, é a polinização controlada ou suplementar. Nem sempre o local mais adequado para o crescimento vegetativo coincide com o que proporciona maior produção de sementes. Com a utilização de clones, ou indivíduos selecionados, as áreas de produção poderiam ser instaladas em locais distintos daqueles onde se efetuam os plantios comerciais, onde as condições são mais propícias à produção de sementes. APS= ÁREA DE PRODUÇÃO DE SEMENTES

31 c. Manejo para a produção de sementes Para as espécies nativas, o caminho para entender-se as causas de falhas na produção de sementes, periodicidade e baixa produção passam por estudos básicos sobre biologia floral, fenologia e sobre o comportamento de seus polinizadores. Em:

32 1.3 - Variação genética para florescimento Há uma considerável variação para o mesmo local na floração e conseqüentemente na produção de sementes entre árvores. Essas variações têm sido ao nível da capacidade inerente de florescer mais abundante ou não, assim como quanto ao período de florescimento. Nos dois casos, as consequências são em termos de diminuição do número de indivíduos participando da polinização, com reflexos na qualidade da semente produzida.

33 1.3 - Variação genética para florescimento Grande variação individual de florescimento foi observada para clones de Eucalyptus urophylla, em relação à intensidade e época de florescimento, encontrando desde clones que não florescem até outros que o fazem o ano todo. Em espécies monóicas, tais como Pinus, podem ocorrer variações flagrantes na produção de estróbilos femininos e masculinos, fazendo com que funcionalmente determinadas árvores atuem na população como femininas e outras como masculinas para P. taeda e P. kesya.

34 1.4 - Periodicidade na produção de sementes Ocorrência de periodicidade na produção de boas quantidades de sementes. O tipo de periodicidade mais comumente relatada é a bianual, não sendo entretanto regra geral. Por exemplo: a. Tectona grandis (TECA) apresenta boas produções a cada 3-4 anos e; b. Eucalyptus grandis, E. camaldulensis, E. saligna esse intervalo é de 2-3 anos.

35 1.4 - Periodicidade na produção de sementes Ocorrência de periodicidade na produção de boas quantidades de sementes. Sugere-se que esta periodicidade é O tipo de periodicidade mais comumente relatada é a bianual, não sendo entretanto regra provocada geral. Por exemplo: pelo esgotamento de a. Tectona grandis (TECA) apresenta boas produções a cada 3-4 anos e; nutrientes armazenados e perda de b. Eucalyptus grandis, E. camaldulensis, E. saligna esse intervalo é de 2-3 anos. folhagens que acompanham a produção de sementes. A produção abundante de frutos num ano determinaria uma redução do crescimento vegetativo nesse ano, o que reduziria a possibilidade de reprodução no ano seguinte.

36 1.5 Como a predação interfere na produção de sementes a. A predação é fator que pode afetar a produção de sementes diretamente, por danos causados às flores, frutos e sementes, ou indiretamente pelo efeito da herbivoria em partes vegetativas. b. Poucas espécies florestais estão livres dos ataques de insetos. c. A maioria dos danos são causados no estágio de larvas, oriundas de ovos depositados ainda na flor ou fruto em desenvolvimento. d. A predação em flores ocorre tanto ao nível de pilhagem do pólen, quanto de consumo de partes da flor ou inflorescência.

37 1.5 Como a predação interfere na produção de sementes Ex. A espécie Jacaranda caroba, polinizada por abelhas do gênero Euglossa, é visitada também pelas abelhas Bombus atratus e Megachile pseudanthioides que, em geral, atuam como pilhadoras de pólen. Euglossa Euglossa Bombus atratus

38 1.5 Como a predação interfere na produção de sementes Exemplos b. A predação pré-dispersão, como é denominada, é em geral promovida por insetos cujas larvas se desenvolvem na semente, consumindo parte ou todo seu material de reserva. Este tipo de predação pode não ser constatado no momento da colheita, mas seus efeitos podem se manifestar na secagem e na maioria das vezes, no armazenamento

39 1.5 Como a predação interfere na produção de sementes c. O caso de predação por Psittacidae (papagaios) em frutos verdes de jacarandácaviúna (Dalbergia nigra), prejudica a colheita de sementes da espécie d. Frutos carnosos e com odor são bastante atacados por predadores que, em geral, são atraídos por estas características dos frutos. São também excelente fonte de inóculo para o crescimento de colônias de fungos, sejam eles saprófitas ou fitopatogênicos. O ataque de fungos, principalmente em sementes de espécies florestais, é fato continuamente relatado em trabalhos de tecnologia de sementes.

40 ASPECTOS ECOLÓGICOS DA PRODUÇÃO DE SEMENTES 1 - Biologia Reprodutiva Dentre os processos que podem ser analisados nos estudos de biologia reprodutiva: a. O modo de florescimento,; b. O modo de polinização e; c. O modo de frutificação

41 ASPECTOS ECOLÓGICOS DA PRODUÇÃO DE SEMENTES 1 - Biologia Reprodutiva Florescimento A floração pode variar na época de ocorrência, na sua duração e intensidade e no modo como se distribui entre os indivíduos da população Os estudos de florescimento têm tido duas abordagens: (a) comunitária: interpreta as relações entre as espécies de uma ou mais comunidades ; (b) específica: analisa o comportamento dos indivíduos de uma dada espécie através de amostragens.

42 a. Sazonalidade de Florescimento A nível de comunidade A sazonalidade fica demonstrada pela ocorrência de períodos em que há maior concentração de espécies florescendo simultaneamente, intercalando com outros em que são poucas as espécies em floração. Em uma comunidade, o florescimento é distribuído ao longo do ano de modo que haja suprimento de fontes de alimentação (pólen, néctar) para os polinizadores. Dessa forma, o florescimento de espécies congêneres ou relacionadas, de uma mesma comunidade, poderia ser seqüencial se fossem polinizadas pelo mesmo grupo de polinizadores. Os polinizadores passariam de uma espécie para outra a medida em que os recursos de uma fossem se esgotando e o de outra aumentando.

43 a. Sazonalidade de Florescimento A nível de espécies 1. A época de florescimento varia conforme o ano, o local e as condições climáticas. Ex. Enquanto Cedrela fissilis no sul Brasil floresce de setembro a janeiro, no Espírito Santo, a floração estende-se de janeiro a março. Mas em ambos os locais, coincide com o período da estação chuvosa. 2. A sazonalidade a nível de espécie também é observada, encontrando-se aquelas que florescem anualmente ou que apresentam intervalos entre os anos de produção (floração supra-anual). Ex. Dalbergia nigra jacarandá-da-bahia, floresce e frutifica a cada 2 a 3 anos.

44 a. Sazonalidade de Florescimento A nível de espécies 3. A variação a nível individual na época de florescimento pode também ser atribuída a variações genéticas e plasticidade das espécies ou seja, de uma maneira geral, a sazonalidade de produção está ligada a autoecologia das espécies.

45 a. Sazonalidade de Florescimento A nível de espécies 3. A variação a nível individual na época de florescimento pode também ser atribuída a variações genéticas e plasticidade das espécies ou seja, de uma maneira geral, a sazonalidade de produção está ligada a autoecologia das espécies. Explicação: a competição por polinizadores, a alocação de recursos e a variabilidade genética são apenas algumas das teorias que procuram explicar o porquê das espécies apresentarem sazonalidade no processo de florescimento.

46 b. Padrões de florescimento A variação na época, na duração, no intervalo e na quantidade de florescimento têm influência na produção de sementes disponíveis para a regeneração natural das espécies. 1. No caso de espécies cujos indivíduos florescem de forma assincronizada, pode haver uma redução na quantidade de flores disponíveis para os cruzamentos, provocando aumento da taxa de endogamia ou auto-fecundação, afetando a qualidade genética das sementes produzidas. 2. Em uma outra hipótese, a pouca disponibilidade de recursos (flores), devido ao pequeno florescimento, pode levar os polinizadores a buscarem outras fontes, ou árvores da mesma espécie, em locais mais distantes, aumentando assim a distância de polinização. 3. Por outro lado, o florescimento assincrônico entre os indivíduos permite a oferta de alimentos durante um período mais longo, mantendo o polinizador na área de ocorrência da espécie, garantindo a sua eficiência de polinização.

47 b. Padrões de florescimento A variação na época, na duração, no intervalo e na quantidade de florescimento têm influência na produção de sementes disponíveis para a regeneração natural das espécies. Em todos os casos, o aumento da endogamia, do tempo de permanência do polinizador ou o aumento da distância de fluxo de pólen, formam padrões diferentes de distribuição da variabilidade natural das espécies, afetando a qualidade genética da semente produzida.

48 b. Padrões de florescimento Muitas espécies que florescem de forma supra-anual podem atuar na comunidade como espécies-chaves, capazes de sustentar um grupo de polinizadores quando as demais não apresentam florescimento. Este comportamento pode ser observado para muitas espécies de plantas trepadeiras, como da família Bignoniaceae (alguns cipós). Em fragmentos florestais é comum o aumento do número de cipós nas bordas, afetando o crescimento das árvores. Mesmo nessas situações, em que se torna imprescindível a sua remoção, é preciso observar ou tentar conhecer, o papel que exercem na sustentação da comunidade de polinizadores.

49 b. Padrões de florescimento A insuficiência de polinização é um dos problemas para a produção de sementes e conseqüente recomposição e regeneração natural dos fragmentos. Uma baixa eficiência de polinização, causada tanto pela ausência de polinizadores como por pouca produção de flores tem impactos diretos na produção qualitativa e quantitativa de sementes. A este fato soma-se a redução do número de indivíduos, em conseqüência da alta mortalidade por ação do vento e condições impróprias para o crescimento e reprodução das espécies.

50 b. Padrões de florescimento A insuficiência de polinização é um dos problemas para a produção de sementes e conseqüente recomposição e regeneração natural dos fragmentos. Uma baixa eficiência de polinização, causada tanto pela ausência de polinizadores como por pouca produção de flores tem impactos diretos na produção qualitativa e quantitativa de sementes. A este fato soma-se a redução do número de indivíduos, em conseqüência da alta mortalidade por ação do vento e condições impróprias para o crescimento e reprodução das espécies.

51 b. Padrões de florescimento A insuficiência de polinização é um dos problemas para a produção de sementes e conseqüente recomposição e regeneração natural dos fragmentos. Uma baixa eficiência de polinização, causada tanto pela ausência de polinizadores como por pouca produção de flores tem impactos diretos na produção qualitativa e quantitativa de sementes. A este fato soma-se a redução do número de indivíduos, em conseqüência da alta mortalidade por ação do vento e condições impróprias para o crescimento e reprodução das espécies. Araucária. Fragmentos e plantas isoladas tem repercutido na redução da base genética, na produção de sementes e tamanho das plantas adultas.

52 1.2 - Polinização A produção de sementes é um evento decorrente da polinização e os fatores ecológicos envolvidos nesta etapa da reprodução têm impacto direto sobre a qualidade e quantidade da semente obtida. A polinização é um processo de reprodução sexuada em fanerógamas que resulta na dispersão do pólen (função masculina) e na fertilização e formação de sementes (função feminina).

53 1.2 Polinização - Tipos de polinização a. O processo mais simples de polinização é aquele onde os grãos de pólen são espalhados por fatores físicos do ambiente, como ventos e água. Este tipo de polinização é conhecida como abiótica. b. Por outro lado, muitos animais de diversos grupos taxônicos participam da polinização das flores, sendo os mais conhecidos, abelhas, borboletas, beijaflores e morcegos. A polinização neste caso é dita biótica.

54 Polinização Abiótica Plantas anemófilas são mais comumente encontradas entre as espécies de clima temperado. Nas regiões tropicais predominam em vegetações abertas ou em espécies florestais de dossel. Teoricamente, é de se esperar que plantas anemófilas apresentem produções grandes de pólen, já que neste tipo de polinização os grãos de pólen são distribuídos ao acaso, havendo pouca possibilidade de um grão atingir estigmas compatíveis. Hidrofilia: É quando o pólen é transportado pela água. Ocorre em pouca freqüência, geralmente em plantas aquáticas. Por exemplo: Vallisnéria

55 Polinização Abiótica A liberação de pólen nas plantas anemófilas seria regulada com condições atmosféricas mais propícias ao espalhamento do pólen, como épocas secas, com pouca turbulência no ar, ou época de perda de folhas em florestas decíduas, provocando uma menor filtração do ar. Formato pra fora das estruturas masculina e feminina das flores

56 Polinização Biótica Muitas espécies vegetais dependem de animais para sua polinização, sendo estas espécies denominadas zoófilas. Uma das principais características de plantas polinizadas por animais é que estas necessitam investir energia na produção de substâncias capazes de nutrir seus polinizadores. Outra característica destas flores é que elas devem advertir o polinizador sobre a presença do recurso. A sinalização dos recursos florais é uma maneira de avisar e orientar os polinizadores, informando-os sobre a presença da fonte de alimentos.

57 Polinização Biótica Esta sinalização depende da percepção e orientação utilizada pelos polinizadores. Exemplos 1. flores polinizadas por animais que se orientam visualmente podem ter cores vistosas; 2. aqueles cujos sistema olfativo é bem desenvolvido sendo atraídos pela emissão de odores. Camélias cores evidentes Jasmim odor marcante

58 a. Polinização por abelhas (Melitofilia) Espécies vegetais meliófilas normalmente possuem odor forte e agradável, antese diurna, com cores vivas, como o amarelo ou violeta. Os principais recursos oferecidos por estas flores são o néctar (bastante concentrado), pólen, ou ainda, óleos. Freqüentemente estas flores apresentam modificações denominadas plataformas de pouso, onde as abelhas podem pousar ao iniciarem suas visitas.

59 a. Polinização por abelhas (Melitofilia) Cabe uma mamangava adulta. A única polinizadora do maracujá

60 a. Polinização por abelhas (Melitofilia) No Brasil as espécies introduzidas do gênero Eucalyptus têm como seus principais visitantes abelhas dos gêneros Apis e Trigona. No entanto, enquanto Apis atua como polinizador efetivo, Trigona apresenta em algumas visitas comportamento de predadora de pólen, afetando o potencial de produção de sementes.

61 b. Polinização por Lepidópteros probóscide Flores adaptadas à polinização por borboletas (psicofilia) têm antese diurna, são vistosas, tubulosas e exalam pouco ou nenhum odor. Os lepidóperos adultos possuem as peças bucais altamente especializadas para a alimentação de néctar, dispondo de uma probóscide longa que pode ser inserida nas corolas tubulares para sorver este alimento. O corpo repleto de pêlos, as asas com escamas e a probóscide formam nos lepidópteros superfícies nas quais os grãos de pólen podem ser aderidos e transportados.

62 b. Polinização por Lepidópteros As flores cujos principais polinizadores são as mariposas (falenofilia) abrem à noite, possuindo cores sóbrias e odor adocicado. As mariposas possuem forte senso olfativo, percebendo flores a longas distâncias pelo odor.

63 c. Polinização por vertebrados - c.1 Aves Flores polinizadas por aves (ornitofilia) têm antese diurna, néctar diluído, cores vivas, sem odor, com tecidos rígidos, havendo distanciamento entre a fonte de néctar e os ógãos reprodutivos. Dentre as aves, os principais polinizadores são os beija-flores (Trochilidae). Sendo o néctar o principal alimento dos beija-flores, as flores ornitófilas devem oferecer este recurso em quantidade grande o bastante para condicioná-los, mas não o suficiente para satisfazer suas necessidades energéticas em uma única visita, e em concentrações tais que permitam uma rápida ingestão.

64 c. Polinização por vertebrados - c.1 Aves Para advertir as aves sobre a presença do alimento, as cores vivas são características muito importante, o que está associado ao fato de a visão ser um órgão de sentido muito desenvolvido nestes vertebrados. Cores vivas como o vermelho e o laranja destacam-se do verde da vegetação, podendo ser visualizada a distâncias relativamente grandes. Além disso, reconhece-se uma flor tipicamente ornitófila pela ausência de odores, uma vez que, até onde se sabe, o olfato é pouco desenvolvido em aves.

65 c.2 Polinização por Mamíferos - c.2.1 Morcegos (Quiropterofilia) Várias espécies de morcegos (Chiroptera) têm nas plantas seu alimento, seja o néctar das flores ou os frutos. A quiropterofilia é uma forma de zoofilia relativamente recente, restrita às regiões tropicais, sendo que somente duas famílias de morcegos têm representantes envolvidos na polinização. Os morcegos são animais noturnos, com visão monocromática e olfato bem desenvolvido. Flores quiropterófilas típicas sobressaem-se da vegetação e apresentam cores sóbrias, antese noturna, odor forte, néctar pouco concentrado e anteras dispostas em pincel

66 c.2 Polinização por Mamíferos - Morcegos (Quiropterofilia) Os morcegos são polinizadores capazes de se deslocar a grandes distâncias, percorrendo áreas através de rotas de alimentação ( traplines ). Este padrão de comportamento é particularmente importante para espécies arbóreas raras, que requerem polinizadores capazes de percorrer as longas distâncias entre seus indivíduos. Ex. é o caso de Ceiba pentandra - sumauma, espécie que ocorre nas regiões de várzea da amazônica, cujos indivíduos adultos encontram-se dispersos na mata em baixa densidade/área. Apesar disto, produz sementes em abundância, em virtude da eficiência de seus polinizadores, os morcegos.

67 O Que Explica um Florescimento Intenso com Produção Reduzida de Sementes? a) A baixa eficiência de transporte de pólen na anemofilia ou em espécies zoófilas com polinizadores pouco especializados, fazendo com que poucos estigmas efetivamente recebem pólen compatível; b) Problemas com pilhadores e furtadores, que se utilizam dos recursos florais sem executarem a polinização, podendo destruir tecidos florais ou competir com polinizadores potenciais; c) A utilização de flores como um item alimentar por animais frugívoros, como certas aves e macacos, acarreta na perda considerável de flores; d) Problemas a nível de germinação dos grãos de pólen e/ou crescimento de tubos polínicos. e) Descarte parental, quando a planta elimina flores e/ou frutos, o que estaria relacionado ao balanço energético.

68 1.2.3 Frutificação e a Sazonalidade na Produção de Sementes Um dos maiores problemas para a obtenção de sementes florestais é a sazonalidade de produção de frutos, ou seja, o fato das espécies frutificarem periodicamente, em intervalos que podem ser regulares ou irregulares. Embora a sazonalidade de frutificação seja decorrente da sazonalidade de florescimento, existem mecanismos diferentes de pressão seletiva que determinariam a época de frutificação distintas daquelas verificadas para o florescimento. Várias hipóteses foram formuladas para relacionar a sazonalidade de frutificação com a ecologia das espécies. A seleção natural favorece as espécies que produzem frutos quando as condições são propícias a sua dispersão e posterior estabelecimento das plântulas. Dessa forma, espécies dispersas pelo vento seriam produzidas nas estações mais secas, quando as condições favorecem a sua dispersão.

69 1.2.3 Exemplos de Frutificação e a Sazonalidade na Produção de Sementes 1. Para as espécies zoocóricas, o que se constata é uma variação distinta nos padrões de frutificação em relação às anemocóricas. Como os animais requerem alimentos ao longo do ano, haveria tendência nas comunidades de se obter produção de frutos/sementes zoocóricas também de forma mais contínua e distribuída. 2. As espécies também apresentam diferentes comportamentos quanto à produção de sementes de acordo com o grupo sucessional a que pertencem. Espécies pioneiras, produzem periodicamente grande quantidade de sementes, relativamente às espécies de estágios sucessionais mais avançados.

70 1.2.3 Exemplos de Frutificação e a Sazonalidade na Produção de Sementes 3. A espécie Miconia centrodesma. Em áreas de clareira com incidência de luz apresenta: a. menor intervalo entre as épocas de produção de sementes,; b. maior produção de sementes e; c. duração mais prolongada do período de frutificação em relação aos indivíduos que ocorrem na mata.

71 Produção Irregular de Sementes Entre Indivíduos Espécies de uma comunidade podem frutificar e amadurecer seus frutos de forma sincronizada ou não. A ocorrência de espécies/indivíduos frutificando próximos pode ser decorrente do hábito de seu dispersor. De maneira geral, o comportamento dos dispersores influencia o padrão de distribuição espacial das espécies.

72 Produção Irregular de Sementes Entre Indivíduos Ex. a palmeira Euterpe edulis apresenta concentrações de plântulas em locais onde os morcegos pousam à noite (sítios de pouso). Os frutos transportados para estes locais, são parcialmente consumidos e caem ao solo, germinando quando condições propícias ocorrem. A sincronia de frutificação entre indivíduos reduz os impactos dos danos causados por predadores, porque a população teria capacidade de saciar o predador.

73 A FORMAÇÃO DA SEMENTE

74 A FORMAÇÃO DA SEMENTE Relação entre a flor e o fruto numa maçã

75 Angiospermae A formação da semente A maioria das espécies nativas e algumas introduzidas, como as do gênero Eucalyptus, são angiospermas, apresentando a semente protegida pelo fruto. A sua flor é dita completa com cálice, corola (conjunto de pétalas), androceu (conjunto de órgãos reprodutivos masculinos) e gineceu (órgão reprodutivo feminino). Os órgãos reprodutores feminino e masculino podem ocorrer simultaneamente na mesma flor, como é o caso dos Eucalyptus, sendo então denominadas flores hermafroditas, em flores separadas na mesma árvore (espécies monóicas) ou em flores e árvores separadas (espécies dióicas).

76 A formação da semente 1.1 Gineceu O órgão reprodutivo feminino é formado pelo estigma, estilete e ovário. É neste último que se forma a semente. O ovário das Angiospermas prende-se à flor através do funículo, que após a maturação da semente se desprende e dá origem ao hilo, região bastante visível nas sementes de leguminosas. No interior do ovário, protegido pelo tecido denominado nucela, encontra-se o óvulo. O gemetófito ou óvulo, é constituído por 6 células: as 3 antípodas, as 2 sinérgidas, a cosfera, e por 2 núcleos polares. As sinérgidas e as antípodas se degeneram rapidamente, não tendo ainda suas funções totalmente conhecidas.

77 O Gineceu A formação da semente

78 O Androceu A formação da semente No aparelho reprodutor masculino encontra-se os órgãos de pólen, protegidos nos sacos polínicos. A antera e o filete são as partes do androceu visíveis na flor. É na antera que se localizam os sacos polínicos, que se abrem na época adequada, para a dispersão do grão de pólen. O gametófito masculino (pólen) possui uma camada externa denominada exima que permite, devido à suas características próprias, a identificação da espécie. A exima pode apresentar expansões alares, bolsas de ar, que facilitam a sua dispersão pelo vento (anemófila). Também é comum a presença de pêlos, substâncias mucilaginosas que aderem à superfície do agente polinizador, em especial, nos insetos, que são os dispersores mais freqüentes nas florestas tropicais (dispersão entomófila). O grão de pólen é formado por duas células, uma vegetativa e outra reprodutiva, com funções específicas na fertilização.

79 A formação da semente 1.3 A Fertilização Após a dispersão do grão de pólen ocorre a polinização, ou seja, a chegada do pólen ao órgão reprodutor feminino. Aderindo à superfície do estigma, este inicia a emissão do tubo polínico através do estilete, passando pela micróspila até atingir o óvulo. Tendo já se verificado um processo de divisão celular, onde a célula reprodutiva se divide em duas com igual número de cromossomas (n), uma das células une-se aos dois núcleos polares, iniciando-se a multiplicação celular, que dará origem ao endosperma ou albume, triplóide com 3n cromossomas, sendo um da célula reprodutiva e um de cada um dos núcleos polares. A outra célula reprodutiva une-se à cosfera, dando origem ao ovo, que será o futuro embrião da semente. A dupla fertilização é uma característica típica das Angiospermae.

80 1.3 Fertilização A formação da semente

81 1.4 Estrutura da semente A. ENDOSPERMA Completada a fertilização, ocorre uma rápida multiplicação dos tecidos até o total desenvolvimento da semente. O endosperma ou albume é um tecido de reserva que tem como função nutrir o embrião durante o seu crescimento. Muitas espécies florestais não possuem mais endosperma quando a semente amadurece, como os Eucalyptus, as leguminosas, como por exemplo, a Caesalpinia echinata, pau Brasil; Caesalpinia ferrea, pau ferro; Dalbergia nigra, jacarandá caviúna; Mimosa scrabella, bracatinga; Leucaena leucocephalla, leucena; Cassia fistula, cassia; Cordia trichotoma. E o louro. Nestas espécies, o endosperma foi totalmente consumido pelo embrião, restando em alguns casos apenas resquícios do tecido de reserva.

82 1.4 Estrutura da semente Caesalpinia ferrea PAU FERRO Caesalpinia echinata PAU BRASIL

83 1.4 Estrutura da semente SEMENTES DE IPÊ Cassia fistula jacarandá

84 1.4 Estrutura da semente - embrião B. EMBRIÃO O embrião é a planta rudimentar. É formado por dois cotilédones ou paracotilédones, com função de reserva, de produção de alimentos para o crescimento da plântula e absorção de alimento de outros tecidos de reserva. Abaixo dos cotilédones, na zona de transição até a radícula, é a região denominada hipocótilo, que dará origem ao caulículo da plântula. A radícula é na realidade um conjunto de células meristemáticas e se encontram voltada para a micrópila. É a raiz rudimentar do embrião. sibipiruna

85 1.4 Estrutura da semente - tegumento C. TEGUMENTO Constituído de duas partes, uma externa a testa e o tegme interno. Sua principal função é protetora, regulando a penetração de água e gases. Algumas espécies apresentam tegumento impermeável à água, necessitando o uso de tratamentos químicos ou mecânicos que visem facilitar a sua penetração nos tecidos. O tegumento também é importante na estrutura da semente no que se refere a sua atuação na dispersão. Espécies como Ipê (Tabebuia sp.), o Mogno (Swietenia macrophylla) e o Pinus (Pinus sp.), possuem expansões alares no tegumento que permitem a sua dispersão pelo vento.

86 1.4 Estrutura da semente - tegumento C. TEGUMENTO O tegumento também é importante na estrutura da semente no que se refere a sua atuação na dispersão. Espécies como Ipê (Tabebuia sp.), o Mogno (Swietenia macrophylla) e o Pinus (Pinus sp.), que não é angiosperma, possuem expansões alares no tegumento que permitem a sua dispersão pelo vento. pinnus ipê mogno

87 2. Gimnospermae formação das sementes Pertencem ao grupo das Gimnospermae espécies florestais nativas e exóticas de elevado valor comercial. Dentre as nativas destacam-se a Araucária angustifolia, o Pinheiro Brasileiro e o Podocarpus lambertii, Pinheiro-bravo. Dentre as exóticas os Pinheiros, Pinus caribaea, Pinus oocarpa, P. elliottii, P. patula, P. taeda e a Araucária excelsa. O processo de formação das sementes é distinto das Angiospermae, a começar pelo fato do óvulo desenvolver-se diretamente na flor, sem a proteção do ovário.

88 2. Gimnospermae formação das sementes Formação das sementes no Gênero Pinus: As flores femininas das Pinaceae são denominadas de cone. Apresentam um eixo central de onde partem as escamas. Na base de cada escama, junto ao eixo, encontram-se dois óvulos, visíveis a olho nú, com expansões alares. O estróbilo, flor masculina, é de menor tamanho que o cone, com coloração amarela por ocasião da dispersão do pólen. Constituido por um eixo central de onde partem numerosas escamas onde se encontram localizados os sacos polínicos contendo o grão de pólen.

89 A. TECIDO DE RESERVA 2.4 Estrutura da semente - Gimnospermas Imediatamente após a fertilização ocorre uma rápida multiplicação celular quando o gametófito feminino absorve a nucela durante seu desenvolvimento, até ser reduzida a uma fina camada denominada de perisperma. Os tecidos do gametófito feminino nas Gimnospermae têm função semelhante ao endosperma das Angiospermae, constituindo-se de material de reserva para o desenvolvimento do zigoto ou embrião. Ao contrário das Angiospermae, sua formação é anterior à fecundação, sendo um tecido haplóide (n cromossomas), além de originar os arquegônios. É denominado por vários outros autores como endosperma primário. B. EMBRIÃO C. TEGUMENTO

90 2.4 Estrutura da semente - Gimnospermas A. TECIDO DE RESERVA B. EMBRIÃO Nas Pinaceae o embrião apresenta um número variável de cotilédones ou paracotilédones, de 5 até 10, de acordo com a espécie. Como nas Angiospermae, distingue-se o eixo hipocótilo que dará origem ao caulículo, e a radícula, ponto de onde se desenvolverá a radícula da plântula. C. TEGUMENTO Sua função é protetora, servindo também como regulador das trocas de gases e água entre a semente e o meio ambiente. Apresenta duas capas, a externa denominada de Testa ou Episperma e o Tegme, interno. O tegumento pode apresentar expansões alares como a de Pinus que facilitam a dispersão das sementes. Sua cor, formato e textura são característicos de cada espécie permitindo a sua identificação botânica, em alguns casos.

91 MATURAÇÃO e DISPERSÃO de SEMENTES ASPECTOS TECNOLÓGICOS DA MATURAÇÃO DE SEMENTES FLORESTAIS A partir da fertilização, o óvulo fecundado sofre uma série de modificações morfológicas, bioquímicas e fisiológicas, que culminam com a formação da semente madura. O estudo da maturação das sementes possibilita que elas sejam colhidas no estádio de máxima qualidade, a partir do qual estão praticamente desligadas da planta Neste estádio a semente atinge o máximo poder germinativo e vigor, sendo por isto denominado de ponto de maturidade fisiológica. O ponto de maturidade fisiológica pode variar em função da espécie e do local, havendo portanto a necessidade do estabelecimento de parâmetro que permitam a definição da época adequada de colheita, denominados de índices de maturação.

92 FATORES GENÉTICOS E ECOLÓGICOS QUE AFETAM A MATURAÇÃO a. Diferenças na época de florescimento entre árvores, na mesma área, indicam controle genético, enquanto que as diferenças na quantidade de florescimento em anos consecutivos indicam efeitos ambientais. b. Diferenças na época de maturação de cones de populações da mesma espécie, situadas a diferentes altitudes, são devidas a variações de temperatura, sendo que as mais baixas tendem a retardar a maturação. c. O processo de maturação dos frutos e sementes de E. grandis é mais lento na Austrália do que no Brasil, pois o período pós-florescimento australiano é mais úmido e quente do que em nosso país. d. A ocorrência de ventos secos no outono pode favorecer uma rápida maturação e dispersão das sementes, enquanto que condições de chuva na mesma época prolongam o período de retenção das sementes nos frutos.

93 FATOTES QUE INCIDEM NA ÉPOCA DE COLHEITA DE SEMENTES A. Tipo de fruto No caso de sementes florestais, a definição da época de colheita torna-se mais importante pois um grande número de espécies produz frutos deiscentes. Assim, estes se abrem ainda na árvore para que ocorra a dispersão natural das sementes. Tendo em vista as dificuldades de colheita, inerentes às características de determinadas espécies (espinhos no tronco, ramos finos, copa e árvores altas), muitos frutos e sementes são colhidos no chão, após sua dispersão. Algumas espécies de frutos deiscentes como as de Eucalyptus e Pinus, produzem frutos de pequenas dimensões, cuja colheita após a dispersão é impraticável. O mesmo ocorre com algumas espécies nativas, como Cedrela fissilis (cedro), Tabebuia sp. (Ipê) e Aspidosperma polyneuron (peroba), sendo recomendável a colheita antes da dispersão, para evitar a perda de sementes. peroba cedro

94 FATOTES QUE INCIDEM NA ÉPOCA DE COLHEITA DE SEMENTES B. Predação e dispersão A colheita no chão expõe a semente à predação, reduzindo a disponibilidade de sementes e afetando sua qualidade. Em sementes de Araucária angustifolia, tão logo estas atingem o solo, ocorre intenso ataque de roedores e insetos, devendo sua colheita ser realizada antes da dispersão. C. Longevidade natural das sementes Quando a colheita de sementes envolve espécies com sementes de curta longevidade natural, como a Araucária angustifolia, a definição da época de colheita deve ser a mais precisa possível, para permitir a obtenção de sementes viáveis. D. Extensão do período de frutificação Espécies como Pinus oocarpa e Eucalyptus grandis possuem amplo período de maturação, durante o qual são encontrados na mesma árvore e época, cones em diferentes estágios de desenvolvimento.

95 FATOTES QUE INCIDEM NA ÉPOCA DE COLHEITA DE SEMENTES OS ÍNDICES DE MATURAÇÃO DE SEMENTES a. Existem parâmetros práticos que permitem inferir sobre o estágio de desenvolvimento do fruto e/ou semente. Considerando que muitas sementes são colhidas ainda no fruto, os índices relativos a frutos devem refletir a maturidade da semente. b. O ponto de maturação fisiológica representa, teoricamente, o ponto em que a semente atinge o seu máximo de qualidade fisiológica, vigor, germinação, tamanho e peso de matéria seca. c. As modificações morfológicas, bioquímicas e fisiológicas que ocorrem nos frutos e sementes durante a maturação são utilizadas para a determinação do ponto de maturidade e a definição dos seus índices práticos.

96 FATOTES QUE INCIDEM NA ÉPOCA DE COLHEITA DE SEMENTES OS ÍNDICES DE MATURAÇÃO DE SEMENTES Os índices mais comumente utilizados baseiam-se em parâmetros como: a. coloração,; b. teor de umidade; c. densidade; d. tamanho e peso de frutos e sementes.

97 Indicadores visuais de maturação A maturidade fisiológica é acompanhada por modificações visíveis no aspecto externo dos frutos e das sementes. a. espécies de eucalipto estão maduras quando os frutos ficam duros e secos. b. Eucalyptus diversicolor pode estar madura pelo aspecto cheio dos frutos e pela posição relativa dos frutos e folhas nos ramos. Frutos imaturos estão misturados com as folhas, enquanto os maduros ficam expostos na base dos ramos, desprovida de folhas. c. Para o gênero Pinus a mudança de coloração das escamas dos cones de verde para marrom permite a previsão da época de colheita de P. strobus e P. resinosa, P. clausa e P. pinaster. d. A coloração não é um índice eficaz para espécies do gênero, como P. sylvestris, P. ponderosa e P. oocarpa.

98 Indicadores visuais de maturação e. Mudança de cor dos frutos é bom índice de maturação das sementes de: 1. freijó-cinza - Cordia goeldiana; 2. angico - Anadenanthera macrocarpa ; 3. cabréuva - Myroxylon balsamum; 4. oiticica - Clarisia racemosa angico cabréuva Freijó cinza oiticica

99 Índicadores visuais de maturação Não serve como estimador da maturação para: copaíba - Copaifera langsdorffii e jacarandá-caviúna - Dalbergia nigra.

100 Outros indicadores de maturação de sementes florestais a. Índices bioquímicos. Antes da maturação predominam reações nos tecidos de reserva. Com a maturação predominam reações no embrião. b. Índice de tamanho. Teoricamente com o máximo tamanho, as sementes atingem a maturação fisiológica. c. Densidade aparente. d. Teor de umidade

101 A manifestação da dormência em sementes florestais As modificações bioquímicas e fisiológicas das sementes podem gerar um mecanismo que permite a sobrevivência da semente no solo, após a maturação e dispersão, até o momento propício à germinação de suas sementes. É uma estratégia mais comum em espécies pioneiras. a bracatinga (Mimosa scabrella); o jataípeba (Dialium guianensis)

102 A manifestação da dormência em sementes florestais Mas ocorre também em climax como castanha-do-brasil (Bertholettia excelsa). Por quê se ela não é pioneira?

103 A manifestação da dormência em sementes florestais A semente, embora apresente capacidade de germinar desde o início de sua formação, pode passar a exibir dormência apenas quando atingem o ponto de maturação fisiológica. A presença de dormência no momento da maturação pode ser interpretada como sendo um mecanismo para impedir a germinação, antes que ocorram condições propícias, ou como proteção contra danos durante a dispersão.

104 Padrões de maturação e dispersão Padrões de maturação em espécies de dispersão abiótica Estudos realizados nas florestas neotropicais têm evidenciado tendência a um maior número de espécies com frutos leves e secos, com dispositivos de planação, adesão ou explosão, de dispersão abiótica, em estágios sucessivos mais iniciais. Esse estágio é dominado por espécies dispersas pelo vento (anemocoria), cujas sementes são as primeiras a chegarem em áreas de clareira. As espécies de estágios iniciais, em especial as anemocóricas, parecem apresentar um padrão comum de produção e maturação de frutos e sementes: a. a produção de frutos/sementes, em geral de pequeno tamanho é abundante e concentrada em uma época e; b. a maturação é rápida, com pouca variação dentro do mesmo indivíduo.

105 Padrões de maturação e dispersão Padrões de maturação em espécies de dispersão abiótica Épocas de maturação e dispersão: a. no período da seca ou inverno: Tabebuia avellanedae, Schyzolobium parahybum, Cedrela ocorata, C. fissilis, Cordia trichotoma.

106 Padrões de maturação e dispersão Padrões de maturação em espécies de dispersão abiótica Épocas de maturação e dispersão: b. ou início da estação chuvosa ou primavera: Aspidosperma polyneuron, Bowdichia virgilioides, Cordia alliodora, Miroxylon balsamum e Tipuana tipu, favorecem sua dispersão ou estabelecimento. Louro freijó Cordia alliodora peroba caroba tipuana

107 frutos e sementes de ipê Sementes de cedro Sementes de sibipiruna

108 Padrões de maturação e dispersão Padrões de maturação em espécies de dispersão biótica 1. Em uma floresta seca da Costa Rica, 24% das espécies apresentam dispersão anemocórica, passando este valor a apenas 4% em florestas úmidas do Equador; 2. Em estágios sucessionais mais avançados, com + complexidade da comunidade vegetal, atraem aves e mamíferos, aumenta a proporção de espécies dispersas por zoocoria; 3. Em floresta tropical madura constatou que 77% das espécies eram disseminadas por animais e apenas 8% pelo vento. 4. Um padrão comum para espécies zoocóricas: a. a produção de frutos/sementes em grande quantidade b. maturação simultânea dos frutos dentro do mesmo indivíduo, mas com um intervalo menor entre as épocas de produção de frutos, ou com frutificação contínua. 5. Entre as espécies zoocóricas é possível distinguir diferentes padrões de maturação de frutos: a. presença de frutos imaturos por período extenso, havendo uma maturação irregular, ou seja, com variação dentro da árvore e entre indivíduos, no período de maturação dos frutos. b. presença de frutos imaturos por período extenso, mas a maturação ocorrendo rápida e simultaneamente no mesmo indivíduo. c. produção abundante, maturação simultânea dentro do mesmo indivíduo e intervalos curtos entre os período reprodutivos.

109 Eugenia uniflora Jaboticaba Trema micrantha Argan ouro do Marrocos - óleo vegetal mais caro do mundo

110 Coleta de sementes florestais ESCOLHA DAS ÁRVORES MATRIZES Para cada população existe uma variação individual, ocorrendo árvores com diferentes características fenotípicas. Esta variabilidade pode ocorrer entre espécies do mesmo gênero, entre procedências da mesma espécie e entre árvores da mesma procedência.!!!! Como a maioria dessas características são hereditárias, é provável que uma árvore fenotipicamente boa apresente boa constituição genética, originando bons descendentes!!!! Sementes devem ser colhidas de árvores denominadas matrizes ou porta sementes, que devem apresentar características fenotípicas superiores às demais do povoamento.

111 Coleta de sementes florestais CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES MATRIZES As características que a árvore matriz deve apresentar dependem da finalidade a que se destina a semente a ser colhida. Ex. 1. Se a finalidade for a formação de florestas de proteção, é prioritária a capacidade de proteção da copa;. Vassoura cresce rápido pioneira - proteção Ingá função ambiental destacada

112 Coleta de sementes florestais CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES MATRIZES Ex 2. Quando o objetivo for a produção de madeira, é importante a avaliação das características do fuste.

113 Coleta de sementes florestais CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES MATRIZES Ex. 3: se a finalidade for a extração de resina, a árvore deve apresentar elevado teor desse extrativo. Resina de Pinus

114 Coleta de sementes florestais CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES MATRIZES Ex. 4: se a finalidade for a extração de óleos, a árvore deve apresentar elevada produção desse extrativo. Óleo de copaíba Não há melhoramento nem plantio Somente coleta extrativista Pouco conhecimento! Grande valor!!!

115 Coleta de sementes florestais CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES MATRIZES Ex. 5. se a finalidade for a extração de latex, a árvore deve apresentar elevado produção desse extrativo. Latex da seringueira Há pouco melhoramento no Brasil Rendimentos são prioridades Predominava coleta extrativista Grande valorização!!!

116 Coleta de sementes florestais CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES MATRIZES Ex. 6. se a finalidade for a extração cera, a árvore deve apresentar elevada produção desse extrativo. Cera de carnaúba Produto nobre Muitos usos!!!

117 Coleta de sementes florestais CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES MATRIZES. Ex. 7. se a finalidade for a obtenção de coco para óleo, a árvore deve apresentar elevada produção. Óleo de dendê ou palma Produto nobre Muitos usos!!! O mais consumido no mundo

118 Coleta de sementes florestais madeireiras o que observar 1. Ritmo de crescimento - a árvore matriz deve ter crescimento rápido e uniforme, devendo conseqüentemente, apresentar boa produtividade. 2. Porte - esta característica se refere à altura e ao diâmetro da árvore; a matriz deve ter grande porte e fazer parte da classe de árvores dominantes do povoamento. 3. Forma do tronco - característica importante principalmente para a produção de madeira. 4. Forma da copa Para fins de proteção e produção, a árvore deve ter copa grande e densa, de maneira a ter boa exposição ao sol e área de assimilação; para a produção de madeira, a copa deve ser de menor dimensão. 5. Ramificação - os ramos devem ser finos e inseridos o mais perpendicularmente possível no tronco. 6. Produção de sementes - A árvore matriz deve ter copa bem desenvolvida e com boa exposição à luz, de maneira a poder apresentar abundante florescimento e frutificação, o que deverá torná-la boa produtora de sementes.

119 MÉTODOS DE COLHEITA DE SEMENTES COLHEITA NO CHÃO COLHEITA EM ÁRVORES ABATIDAS COLHEITA EM ÁRVORES EM PÉ COLHEITA DE FRUTOS DE EUCALIPTO a) A colheita de cada árvore é facilitada pela poda drástica, sendo colhidas todas as árvores com pouco ou muitos frutos; b) As atividades de coleta são concentradas em cada compartimento, reduzindo-se os deslocamentos a procura de árvores com frutos; c) A penetração de luz favorece a brotação de todas as árvores; d) O florescimento é homogêneo em todo o compartimento, facilitando a polinização das árvores. COLHEITA DE FRUTOS DE PINUS COLHEITA DE FRUTOS OU SEMENTES DE ESPÉCIES NATIVAS 1. Evitar danos ao tronco e aos ramos contendo frutos jovens, sempre que possível. 2. Não é aconselhável a retirada total das sementes, pelo não comprometimento da regeneração natural. 3. A remoção total das sementes pode reduzir a quantidade de alimentos disponíveis à fauna.

120 MÉTODOS DE COLHEITA DE SEMENTES

121 MÉTODOS DE COLHEITA DE SEMENTES

122 MÉTODOS DE COLHEITA DE SEMENTES

123 MÉTODOS DE COLHEITA DE SEMENTES

124 MÉTODOS DE COLHEITA DE SEMENTES

125 Sites para consulta - floração EM: -lista as espécies com os meses de floração Por mês do ano Em: Lista de preços de algumas sementes florestais Em: Som do canto do UIRAPURU Em: Canto do sabiá laranjeira

126 Espécies de eucalipto indicadas em função do solo Argilosos: E. citriodora, E. cloeziana, E. dunnii, E. grandis, E. maculata, E. paniculata E. pellita, E. pilularis, E. pyrocarpa, E. saligna, e E. urophylla. Textura média: E. citriodora, E. cloeziana, E. crebra, E. exserta, E. grandis, E. maculata, E. paniculata, E. pellita, E. pilularis, E. pyrocarpa, E. saligna, E. tereticornis e E. urophylla. Arenosos: E. brassiana, E. camaldulensis, E. deanei, E. dunnii, E. grandis, E. robusta E. saligna, E. tereticornis e E. urophylla. Hidromórficos: E. robusta. Distróficos: E. alba, E. camaldulensis, E. grandis, E. maculata, E. paniculata, E. pyrocarpa e E. propinqua

127 Espécies de eucalipto indicadas em função do clima Úmido e quente: E. camaldulensis, E. deglupta, E. robusta, E. tereticornis e E. urophylla. Úmido e frio: E. botryoides, E. deanei, E. dunnii, E. globulus, E. grandis, E. maidenii, E. paniculata, E. pilularis, E. propinqua, E. resinifera, E. robusta, E. saligna e E. viminalis. Subúmido úmido: E. citriodora, E. grandis, E. saligna, E. tereticornis e E. urophylla. Subúmido seco: E. camaldulensis, E. citriodora, E. cloeziana, E. maculata, E. pellita, E. pilularis, E. pyrocarpa, E. tereticornise, E. urophylla. Semiárido: E. brassiana, E. camaldulensis, E. crebra, E. exserta, E. tereticornis e E. tessalaris.

128 Espécies de eucalipto indicadas em função do uso Celulose: E. alba, E. dunnii, E. globulus, E. grandis, E. saligna, E. urophylla e E. grandis x E. urophylla (híbrido). Lenha e carvão: E. brassiana, E. camaldulensis, E. citriodora, E. cloeziana, E. crebra, E. deglupta, E. exserta, E. globulus, E. grandis, E. maculata, E. paniculata, E. pellita, E. pilularis, E. saligna, E. tereticornis, E. tesselaris e E. urophylla. Serraria: E. camaldulensis, E. citriodora, E. cloeziana, E. dunnii, E. globulus, E. grandis, E. maculata, E. maidenii, E. microcorys, E. paniculata, E. pilularis, E. propinqua, E. punctata, E. resinifera, E. robusta, E. saligna, E. tereticornis e E. urophylla. Móveis: E. camaldulensis, E. citriodora, E. deglupta, E. dunnii, E. exserta, E. grandis, E. maculata, E. microcorys, E. paniculata, E. pilularis, E. resinifera, E. saligna e E. tereticornis. Laminação: E. botryoides, E. dunnii, E. grandis, E. maculata, E. microcorys, E. pilularis, E. robusta, E. saligna e E. tereticornis.

129 Espécies de eucalipto indicadas em função do uso Caixotaria: E. dunnii, E. grandis, E. pilularis e E. resinifera. Construções: E. alba, E. botryoides, E. camaldulensis, E. citriodora, E. cloeziana, E. deglupta, E. maculata, E. microcorys, E. paniculata, E. pilularis, E. resinifera, E. robusta, E. tereticornis e E. tesselaris. Dormentes: E. botryoides, E. camaldulensis, E. citriodora, E. cloeziana, E. crebra, E. deglupta, E. exserta, E. maculata, E. maidenii, E. microcorys, E. paniculata, E. pilularis, E. propinqua, E. punctata, E. robusta e E. tereticornis. Postes: E. camaldulensis, E. citriodora, E. cloeziana, E. maculata, E. maidenii, E. microcorys, E. paniculata, E. pilularis, E. punctata, E. propinqua, E. tereticornis e E. resinifera. Estacas e moirões: E. citriodora, E. maculata e E. paniculata. Óleos essenciais: E. camaldulensis, E. citriodora, E. exserta, E. globulus, E. smithii e E. tereticornis. Taninos: E. camaldulensis, E. citriodora, E. maculata, E. paniculata e E. smithii.

130 Sistemas agroflorestais As agroflorestas são sistemas de produção de alimentos. No início, podemos colher nelas culturas que produzem em pouco tempo e que são criadoras de árvores. Com o tempo, as árvores passam a produzir e podemos colher muitas frutas, plantas medicinais, madeira e outros produtos da agrofloresta

131 Sistemas agroflorestais Plantar muitos tipos de plantas, de diferentes tempos de vida; Combinar as plantas de forma que as que têm mais ou menos o mesmo tempo de vida possam ocupar todos os estratos, em diferentes alturas; Manter o solo sempre coberto com muita matéria orgânica; Plantar as plantas cultivadas no espaçamento tradicional e as árvores bem juntas, de modo que possam ser selecionadas com o tempo e fiquem as mais vigorosas

132 Consórcio é um conjunto de espécies que apresentam tempo de vida semelhante, ou seja, que dura mais ou menos o mesmo tempo no sistema. Ex. 1: milho, feijão de corda e abóbora; ex. 2: abacaxi, mandioca e mamão; ex. 3: urucum, ingá de macaco, pupunha ; ex. 4: cacau, cupuaçu, bacaba, cajá, pequi. Os consórcios podem ser mais diversificados, com novas espécies que desempenham as mesmas funções de outras. Por exemplo: em vez de pequi, pode-se ter também um ipê-roxo ou jatobá, cumprindo o mesmo papel.

133 Estrato é a altura da planta em relação às plantas do mesmo consórcio. Ex. 1: milho (estrato alto), feijão de corda (estrato médio) e abóbora (estrato baixo); ex. 2: abacaxi (estrato baixo), mandioca (estrato médio) e mamão (estrato alto); ex. 3: urucum (baixo), ingá de macaco (médio), pupunha (alto), guapuruvu (emergente); ex. 4: cacau (baixo), cupuaçu (médio), bacaba (médio/alto), cajá (alto), pequi (emergente).

134 Densidade diz respeito ao número de indivíduos por área. Recomenda-se que as culturas anuais e semiperenes sejam plantadas no espaçamento tradicionalmente utilizado. As espécies arbóreas deverão ser plantadas preferencialmente por sementes, em alta densidade (de modo a se estabelecer 10 árvores por metro quadrado). O manejo fará com que as árvores atinjam o espaçamento recomendado quando adultas, ou seja, com o tempo haverá raleamento das plantas menos vigorosas. Essa prática possibilita o avanço da sucessão, não deixando que haja retrocesso com a ocupação do espaço por indivíduos de espécies do início da sucessão.

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136 Ao considerar a introdução/administração de um sistema silvipastoril na propriedade rural, é importante: 1- entender os benefícios associados com as práticas silvipastoris; 2- planejar bem a implantação das árvores e considerar os objetivos atuais e futuros com o sistema.

137 perspectivas na produção animal a pasto Aumento na taxa de lotação das pastagens. Menos reformas de pastagem. Produção de madeira e gado simultaneamente na área. Melhoria na saúde dos animais. Controle da erosão do solo. Incremento da renda da propriedade. Proteção das pastagens contra geadas. Eficiência no uso da água. Conforto térmico aos animais.

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141 Critérios de escolha espécies a) O mercado dos possíveis produtos das árvores, tais como a madeira, frutos e sementes é fundamental saber do mercado local, regional ou até mesmo para exportação da produção. b) Da mesma forma, das exigências de escala e de padrões de qualidade. c) O valor dos produtos que serão obtidos. d) O rápido crescimento das árvores e) Aspectos sanitários f) O enraizamento profundo das árvores g) O sombreamento leve que a copa das árvores possui h A capacidade de prover serviços ambientais i) A ausência de efeitos negativos sobre os animais e pastagens

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143 Arranjo espacial das espécies

144 Arborização das pastagens

145 Arborização das pastagens

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155 Obrigado!