Banco de Dissemínulos. MSc. Renata Santos Doutoranda em Agronomia (Produção Vegetal)
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1 Banco de Dissemínulos MSc. Renata Santos Doutoranda em Agronomia (Produção Vegetal)
2 Definição Montantes de sementes e outras estruturas de propagação presente no solo ou em restos vegetais (Carmona, 1992)
3 Produção de sementes pelas plantas daninhas Plantas daninhas Sementes produzidas Caruru Beldroega Capim-carrapicho Picão-preto Aveia brava 250 Erva de Santa Maria Capim arroz Fonte: Wilson (1988).
4 Reprodução Sexuada 1Etapa Polinização: é o processo de transferência de células reprodutivas masculinas, por meio dos grãos de pólen que estão localizados nas anteras, para o receptor feminino, denominado estigma.
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6 Os principais agentes polinizadores de plantas daninhas e o respectivos tipo de polinização: Vento: Anemofolia Insetos: Entomofilia Aves: Ornitofilia Morcegos: Quiropterofilia Ser humano: Antropofilia Let s start with the first set of slides
7 Reprodução Sexuada 2Etapa Fecundação: é o processo de fusão do gameta masculino (núcleos espermáticos), presente nos grãos de pólen, com o gameta feminino (oosfera), presente no interior do óvulo, originando, posteriormente, a semente.
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9 Exemplo de plantas daninhas que reproduzem-se por meio sexuada: Azevém- Lolium multiflorum Picão-preto- Bidens pilosa Caruru- Amaranthus retroflexus
10 Reprodução Assexuada Reprodução assexuada ocorre quando não há fusão de gametas masculinos com gametas femininos, portanto, são clones do progenitor.
11 Os tipos de reprodução assexuada podem ser vários: Multiplicação Vegetativa Brotação Fragmentação
12 Bulbo: é uma estrutura subterrânea, de reserva e de reprodução vegetativa, formada por parte do caule e folhas modificadas Exemplo: Oxalis spp. Rizoma: é um tipo de caule subterrâneo longo com função de reserva e de reprodução vegetativa. Exemplo: Digitaria insularis. Tubérculo: é um tipo de caule subterrâneo arredondado e, geralmente, curto, de reserva e de reprodução vegetativa. Exemplo: Cyperus spp. Estolão (estolho): é um tipo de caule longo que cresce paralelamente ao solo, com função de reprodução vegetativa. Com aspecto de um perfilho. Exemplo: Cynodon dactylon.
13 Disseminação e Dispersão... Dispersão: Espalhamento das estruturas reprodutivas seminíferas, ou seja, sexuada. 89,526,124 Disseminação: Espalhamento de dissemínulos, ou seja, estruturas reprodutivas sexuadas quanto estruturas vegetativas, ou seja, propágulos. A dispersão pode ser realizada por meios inerentes ou próprios à planta-mãe (Autocoria) ou por agentes de dispersão, ou seja, meios não inerentes à planta-mãe (Alocoria).
14 Agentes de dispersão de estruturas de reprodução sexuada das plantas daninhas: Anemocoria Zoocoria Hidrocoria
15 Há dois tipos de banco de dissemínulos: 1) Transitório: Constituído por dissemínulos viáveis por menos de um ano; 2) Persistente: Constituído por dissemínulos que não germinam no primeiro ano e que permanecem viáveis por mais de um ano, nesse tipo de banco, essas estruturas apresentam diversos e complexos mecanismos de 89,526,124 dormência ou estão enterrados a profundidades que limitam a obtenção de oxigênio e luz, recursos requeridos para germinação.
16 As espécies de banco transitórios não acumulam sementes no solo, sendo rara as espécies de plantas daninhas que fazem parte desse tipo de banco, dentre elas : Avena fatua Matricaria perforata
17 Densidade e composição: A composição e a densidade do banco de dissemínulos são variáveis em função das condições climáticas e de manejo do solo e da vegetação emergente. Espécies adaptadas a clima temperado serão mais numerosas em regiões temperadas e vice versa.
18 Densidade e composição: O tamanho do banco de sementes em áreas agrícolas variam de valores próximos de zero até mais de um milhão de sementes por metro quadrado. Ambientes Tamanho do banco de sementes (Nº de sementes m -2 ) Áreas cultivadas a Pradarias/Pântanos a Florestas temperadas a Florestas tropicais 100 a Florestas em regiões montanhosas 10 a 100 Os tamanhos dos bancos de sementes são geralmente determinados pela contagem do número total de sementes ou pelo número de sementes germináveis em um dado volume de solo ou em uma determinada área. Fenner (1995)
19 Dinâmica... 89,526,124 Whoa! That s a big number, aren t you proud? Dinâmica de banco de sementes pode ser entendida como o balanço dos processos de entrada, ou seja, são os processos de depósito das estruturas reprodutivas, e o processo de saída, que são os processos de retirada de estruturas de reprodução do solo.
20 Processos de depósito: Esses processos são governados pela: Produção e disseminação das estruturas reprodutivas de espécies presentes na área; Disseminação de estruturas de reprodução presentes na área, porém, oriundos de outras áreas; Disseminação de estruturas de reprodução de espécies não presentes na área, oriundo de outras áreas.
21 Processos de retirada: Esses processos são governados pela predação e deterioração, processos que causam algum dano ao dissemínulo e que inviabilizam a germinação; morte fisiológica.
22 Harper (1977) visualizou o solo como um banco de sementes ou reservatório no qual são realizados diversos processos que resultam em depósitos e retiradas. Modelo da dinâmica do banco de sementes de plantas daninhas no solo. Adaptado de Harper (1977).
23 Dormência e Germinação: A dormência e germinação são processos antagônicos, enquanto, a dormência está relacionada com a manutenção do dissemínulo no banco, a germinação está relacionada com a retirada do dissemínulo no banco.
24 Dormência: A dormência é um processo de não germinação da semente ou propágulo mesmo que esse tenha condições ambientais ideais para sua germinação. Whoa! That s a big number, aren t you proud? Quiescência é quando todos os fatores ambientais está presente mas mesmo assim não ocorre a germinação, ou seja, está em repouso.
25 Dormência primária é desenvolvida quando a semente está ligada à planta-mãe A dormência secundária é induzida por fatores ambientais, como luz e temperatura, ou seja, quando a semente não está mais ligada à planta-mãe. A dormência é importante para manter uma grande quantidade de dissemínulos viáveis no solo, a principal função da dormência é permitir que as populações possam sobreviver a longos períodos de condições adversas, podendo ser disseminadas por longo período.
26 Causas da dormência Interna (inerente ou propriamente dita) Impermeabilidade dos tegumentos Polimorfismo somático Imaturidade do embrião Polimorfismo genético Inibidores bioquímicos Externa (ambiental) Temperatura e umidade Luz
27 Dormência Segundo Bewley e Black (1994), para que ocorra a superação de dormência, as sementes devem experimentar certos fatores ambientais ou sofrer certas mudanças metabólicas. Portanto, o controle da germinação ocorre em dois níveis. O primeiro é relatado como um estado próprio da semente (dormência primária) e o segundo envolve a atuação de fatores ambientais (dormência secundária).
28 Dormência secundária Controle da dormência e germinação das sementes. Adaptado de Bewley e Black (1994).
29 Principais mecanismos de dormência de sementes de plantas daninhas: 1) Impermeabilidade do tegumento à água: atribuído a dureza do tegumento. 2) Impermeabilidade do tegumento ao oxigênio e/ou gás carbônico: devido a presença de mucilagem e/ou consumo de oxigênio pelo embrião. 3) Resistência mecânica do tegumento ao crescimento e desenvolvimento do embrião: devido à dureza e resistência do tegumento. 4) Imaturidade do embrião: devido à maturidade incompleta do embrião, seja morfológica ou fisiológica. 5) Dormência promovida por fatores internos: devido o balanço hormonal ou à presença de inibidores internos, como os hormônios vegetais, giberelina, citocininas, ácido abscísico e etileno. E também a luz.
30 Como assim a luz? A luz é outro fator que desempenha papel importante na superação de dormência, por causa dos inibidores internos, pois sua ação seria levar o fitocromo da forma inativa (PV ou P660) à ativa (PVd ou P730), que liberaria ou ativaria, por um processo desconhecido, as citocininas. Irradiação Vermelho P660 P730 Irradiação Vermelho-distante ou escuro
31 Whoa! That s a big number, aren t you proud?
32 Mecanismos de superação (quebra) de dormência: 1) Escarificação mecânica: Consiste em submeter as sementes contra superfícies abrasivas. 2) Escarificação ácida: Consiste em emergir as sementes em substâncias ácidas por determinado tempo. 3) Secagem: Consiste em submeter as sementes a condições de umidade muito baixa. 4) Estratificação: Consiste na manutenção de sementes em ambiente aerado, com 89,526,124 Whoa! That s a big number, aren t you proud? umidade e temperatura baixa por determinado período de tempo. 5) Temperaturas alternadas: Consiste em submeter as sementes a condições alternadas de temperaturas altas e baixas. 6) Exposição à luz ou escuro: Consiste em submeter as sementes a condições de luz ou escuro, ou mesmo a combinação dos dois. 7) Demais mecanismos com pouca importância para plantas daninhas: Escarificação térmica, lavagem em água corrente, emprego de substâncias hormonais, etc.
33 Métodos de superação dos principais mecanismos de dormência em sementes. Fonte Popinigis (1985).
34 Germinação... A semente é composta por uma estrutura de proteção (tegumento), uma estrutura de reserva (endosperma ou cotilédones) e o embrião. A germinação é o conjunto de processos fisiológicos e metabólicos que se iniciam logo após a embebição da semente e culminam no rompimento do tegumento pelo caulículo ou radícula.
35 O processo germinativo inicia após a embebição da semente... 1) Dissolução do ácido giberélico, contido na semente, pela água absorvida. 2) Ativação de genes do DNA nuclear. 3) Transcrição desses genes e de respectivos RNAm. 4) Tradução do RNA, culminando na síntese de amilases. 5) Hidrólise dos tecidos de reserva catalisada pelas amilases, gerando açúcares. 6) Transporte de açúcares até o embrião. 89,526,124 Whoa! That s a big number, aren t you proud? 7) Ativação do metabolismo do embrião. 8) Rompimento do tegumento pelo caulículo ou pela radícula na medida em que ocorre o crescimento do embrião.
36 Consequências da dormência em sementes e possibilidades de uso no manejo de plantas daninhas O mecanismo de dormência das sementes assegura a sobrevivência de muitas espécies por muitos anos. O preparo do solo é uma alternativa para a superação de dormência, porém, o não revolvimento do solo é uma maneira de ter a manutenção da dormência de sementes enterradas. Para efeito de controle das plantas daninhas seria interessante o máximo de sementes germinasse simultaneamente, para uniformizar a emergência.
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38 Longevidade das sementes de plantas daninhas no solo A longevidade das sementes no solo é variável em função da espécie, da profundidade de enterrio, do tipo de solo e das condições climáticas. Podem ser classificadas: Microbióticas: menor que 3 anos. Mesobióticas: entre 3 e 10 anos Macrobióticas: maior que 10 anos
39 Longevidade das sementes de plantas daninhas no solo A longevidade de sementes de plantas daninhas em solos não perturbados indicaram que as sementes de Rumex crispus, Oenothera biennis e Verbascum blattaria permaneceram viáveis após oitenta anos. Sementes de Chenopodium album e Ranunculus repens por pelo menos vinte anos. permaneceram viáveis Sementes de Echinochloa crus-galli, Setaria viridis e S. lutescens permaneceram viáveis no solo por aproximadamente treze anos.
40 Villiers (1974) propôs uma hipótese de que sementes hidratadas, porém não germinadas, podem estender o seu período de viabilidade por meio de processos de reparação ou substituição de componentes celulares, tais como DNA, enzimas e membranas, os quais podem ajudar a explicar como as sementes de algumas espécies de invasoras podem permanecer viáveis no solo por períodos bastantes prolongados.
41 Manipulação química da dormência em sementes de plantas daninhas Taylorson (1987) Os compostos químicos mais comumente utilizados em experimentos são as substâncias nitrogenadas, reguladores de crescimento, herbicidas e compostos que inibem a germinação (ácido abscísico). O etileno tem sido utilizado com relativo sucesso no campo para o controle das plantas daninhas, nos EUA, na Carolina do Norte e do Sul foram realizadas aplicações de etileno para induzir a germinação de sementes de Striga asiatica.
42 Como reduzir o banco de sementes? Herbicidas pós-emergentes não seletivos Preparo mecânico do solo Rotação de cultivos Herbicidas residuais de pré-plantio Culturas de coberturas
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44 Como monitorar o banco de sementes? Quantificação do banco de sementes existente Monitoramento da dinâmica populacional Modelagem de predição da infestação de plantas daninhas em áreas agrícolas.
45 DINÂMICA E VARIABILIDADE ESPACIAL DE PLANTAS DANINHAS EM SISTEMAS DE MOBILIZAÇÃO DO SOLO EM SORGO FORRAGEIRO Autores: NAGAHAMA, H.J., CORTEZ, J.W., CONCENÇO, G., ARAUJO, V.F. e HONORATO, A.C. O objetivo foi avaliar a incidência e a dinâmica de plantas daninhas, além da distribuição espacial em distintos sistemas de mobilização do solo, na cultura do sorgo forrageiro Planta Daninha, Viçosa-MG, v. 32, n. 2, p , 2014.
46 Distribuição das plantas daninhas por família e espécie identificadas em área de sorgo sob diferentes sistemas de preparo do solo
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49 Obrigada! Desktop project Renata Santos Doutoranda em Agronomia (Produção Vegetal)
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