Disciplina: Matologia Biologia de Plantas Daninhas Prof. Leonardo Bianco de Carvalho FCAV/UNESP Câmpus de Jaboticabal lbcarvalho@fcav.unesp.br www.fcav.unesp.br/lbcarvalho
INTERESSE HUMANO (Local de Ocorrência) PLANTA INDESEJADA ESPONTÂNEA (ou Introdução Recente) PREJUÍZO (Imediato ou Potencial)
Redução (%) Redução potencial de produtividade sem controle de plantas daninhas 100 96 95 90 80 70 90 82 82 80 79 71 70 66 60 50 40 30 20 31 22 10 0
DEPRECIAÇÃO DO PRODUTO
Portanto Qualquer planta pode ser uma planta daninha e Em qualquer local podem ocorrer plantas daninhas
Planta guaxa de milho RR em plantação de soja
Tipos de Plantas Daninhas Verdadeiras (apresentam características de agressividade proeminentes e que coevoluíram com plantas cultivadas) Comuns (domesticadas/cultivadas e demais plantas que não apresentam características de agressividade proeminentes e/ou não coevoluíram com plantas cultivadas) Conceito baseado em Silva e Silva (2007)
Portanto... A origem das plantas daninhas remonta a existência do ser humano... Mas, a origem das plantas daninhas verdadeiras remonta a descoberta da agricultura.
CONDIÇÕES LIMITANTES ALTA PRESSÃO DE SELEÇÃO (SELEÇÃO NATURAL) HIBRIDAÇÕES (VARIABILIDADE GENÉTICA) Plantas Domesticadas Plantas Daninhas SELEÇÃO PELO SER HUMANO ~ REDUZIDA VARIABILIDADE GENÉTICA BAIXA PRESSÃO DE SELEÇÃO (AMBIENTAL) ÓTIMAS CONDIÇÕES
Por isso... Populações de plantas daninhas verdadeiras apresentam características especiais que as permitem sobreviver e dificultar sua eliminação de determinada área, assim como se dispersar e colonizar outras áreas Características de Agressividade
Evolução/Estágios das populações Filtros bióticos e abióticos Filtros bióticos Filtros bióticos
Teoria de Grime Estresse limitação do crescimento vegetal Distúrbio destruição vegetal
Intensidade de estresse e distúrbio determina a estratégia adaptativa (GRIME, 1979) Intensidade do Distúrbio Intensidade do Estresse Baixo Alto Baixo Competidora Tolerante ao Estresse Alto Ruderal Plantas superiores não se adaptam
Intensidade de estresse e distúrbio relacionada com competição (Triângulo de Grime)
Diversidade de estratégias adaptativas e tipos de plantas
PLANTIO CONVENCIONAL X PLANTIO DIRETO CONVENCIONAL - Alta mobilização do solo - Correção do solo - Irrigação - Queima de restos
PLANTIO CONVENCIONAL X PLANTIO DIRETO CONVENCIONAL - Alta mobilização do solo - Correção do solo - Irrigação - Queima de restos Alto distúrbio Baixo estresse
PLANTIO CONVENCIONAL X PLANTIO DIRETO PLANTIO DIRETO - Sem mobilização do solo - Presença da palha - Correção do solo - Irrigação
PLANTIO CONVENCIONAL X PLANTIO DIRETO PLANTIO DIRETO - Sem mobilização do solo - Presença da palha - Correção do solo - Irrigação Baixo distúrbio Baixo estresse
Mudança de Flora
Agressividade alta capacidade da planta em se estabelecer e perpetuar em determinado local...garante o sucesso na colonização das áreas cultivadas pelas plantas daninhas
Agressividade Competição pela sobrevivência Capacidade de interferência e adaptação
Características de Agressividade Rápido desenvolvimento e crescimento inicial permite: - rápida ocupação da área; - rápida produção de dissemínulos.
Ciclo de vida de uma planta daninha anual
Frutificação de caruru
Características de Agressividade Grande capacidade de produção de diásporos permite que: - mesmo com grande pressão ambiental negativa, grande quantidade de dissemínulos permanecem no ambiente; - aumente a possibilidade de ocorrência de biótipo tolerante a certa pressão de seleção.
Produção de sementes por plantas daninhas Espécie Número de sementes Sonchus oleraceus (serralha) 400.000 Conyza spp. (buva) 150.000 a 200.000 Amaranthus spp. (caruru) 100.000 a 200.000 Artemisia bienis (artemísia) 107.500 Solanum americanum (maria-pretinha) 178.000 Portulaca oleracea (beldroega) 53.000 Galinsoga parviflora (picão-branco) 30.000 Chenopodium album (ançarinha-branca) 20.000 Stellaria media (erva-de-passarinho) 20.000
Sementes de serralha
Sementes de caruru
Sementes de buva
Características de Agressividade Grande longevidade dos dissemínulos permite: - grande viabilidade dos dissemínulos no ambiente; - garante infestações futuras.
Longevidade de sementes de plantas daninhas Espécie Longevidade (anos) Chenopodium album (ançarinha-branca) 1.700 Nelumbo nocifera (lótus-da-índia) 1.040 Polygonum aviculare (erva-de-bicho) 400 Poa annua (pastinho-de-inverno) 68 Thlaspi arvense (bolsa-do-campo) 30
Características de Agressividade Capacidade de desenvolvimento de sementes viáveis a partir de estruturas florais em desenvolvimento permite: - maturação dos frutos após ações de controle. *Ex. Bidens pilosa (picão-preto)
Características de Agressividade Utilização de mecanismos alternativos de reprodução permite: - sobrevivência da população; - maior possibilidade de disseminação; - maior dificuldade de controle.
Características de Agressividade Utilização de mecanismos alternativos de reprodução permite: - Sorghum halepenese (capim-massambará) - Eichornia crassipes (aguapé) - Cyperus rotundus (tiririca) Reprodução vegetativa
Tiririca tubérculos e rizomas
capim-massambará rizomas
Características de Agressividade Utilização de mecanismos alternativos de reprodução permite: - Commelina benghalensis (trapoeraba) = sementes aéreas e subterrâneas * ambas são produzidas na parte aérea após a fecundação
trapoeraba sementes aéreas e subterrâneas
Características de Agressividade Grande facilidade de dispersão de sementes e outras estruturas de reprodução permite: - a manutenção da população na área de origem; - a disseminação das populações para outras áreas.
Dispersão de sementes
Características de Agressividade Desuniformidade no processo germinativo permite: - sobrevivência da população, principalmente quando submetida a frequentes ações de controle.
Desuniformidade de germinação e emergência de caruru
Características de Agressividade Capacidade de germinação e emergência de grandes profundidades permite: - germinação mesmo quando a superfície do solo está seca; - suprimento de umidade nas primeiras fases do crescimento.
Profundidade de emergência de plantas daninhas Espécie Profundidade (cm) Euphorbia heterophylla (leiteiro) 20 Ipomoea spp. (corda-de-viola) 12 Agrostemma fetida 12,5 Avena fatua (aveia-brava) 17,5
Planta Daninha Ideal (Baker, 1974) Grande produção de sementes em larga faixa de condições ambientais; Sementes com adaptações para dispersão a curtas e longas distâncias; Sementes com diversos e complexos mecanismos de dormência; Sementes com grande longevidade; Capacidade de germinação em diversos ambientes;
Planta Daninha Ideal (Baker, 1974) Produção contínua de sementes pelo maior tempo que as condições permitirem; Desuniformidade da germinação, emergência, florescimento, frutificação, brotação de gemas em tubérculos, bulbos e rizomas; Rápido crescimento vegetativo e florescimento; Produção de estruturas reprodutivas alternativas (reprodução vegetativa);
Planta Daninha Ideal (Baker, 1974) Plantas autocompatíveis, mas não totalmente autógamas ou apomíticas; Quando alógamas, agentes de polinização não-específicos e o vento; Capacidade de utilização dos processos especiais de competição pela sobrevivência, como alelopatia, hábito trepador, parasitismo etc;
Planta Daninha Ideal (Baker, 1974) Se perene, vigorosa reprodução vegetativa ou regeneração de fragmentos; Se perene, fragilidade na região do colo, de modo a não poderem ser arrancadas totalmente do solo.
Banco de Dissemínulos Dissemínulo? Semente? Diásporo? Propágulo?
Sementes PROTEÇÃO RESERVA EMBRIÃO EUDICOTILEDÔNEA MONOCOTILEDÔNEA
Sementes
Diásporos Semente + Unidade dispersora
Propágulos Sorghum halepense Tubérculo Bulbos Cyperus rotundus
Dissemínulos
Definição Banco de dissemínulos é o montante de estruturas viáveis de reprodução presente no solo ou em restos vegetais sobre o solo
sementes diásporos propágulos Banco de dissemínulos
Tipos Banco transitório Banco persistente
Banco transitório de dissemínulos Germinação no primeiro ano sementes diásporos propágulos
Banco persistente de dissemínulos Germinação > 1 ano e em 2 anos ou mais sementes diásporos propágulos
Densidade e Composição 70-90% = espécies dominantes 10-20% = espécies de pequena importância Até 10% = espécies recém-introduzidas (sem importância) Sementes inviáveis (mortas)
Densidade e Composição Ecossistema Densidade Áreas cultivadas 20.000 a 40.000 sem/m 2 Pradarias e pântanos 5.000 a 20.000 sem/m 2 Florestas temperadas 1.000 a 10.000 sem/m 2 Florestas tropicais 100 a 1.000 sem/m 2 Florestas de montanha 10 a 100 sem/m 2
Dinâmica A dinâmica do banco de dissemínulos corresponde ao balanço de entrada (processos de deposição) e saída (processos de retirada) de estruturas de reprodução do banco.
Dinâmica do banco de dissemínulos DISPERSÃO DE DISSEMÍNULOS BANCO DE DISSEMÍNULOS BANCO ATIVO
Germinação e Emergência Germinação é um processo fisiológico que se inicia com a hidratação da sementes e envolve uma série de eventos metabólicos que culminam na emergência do embrião através do tegumento Emergência é um processo físico de emergência da plântula através da superfície do solo
Dinâmica do banco de dissemínulos
Dormência Processo de inibição da germinação mesmo que as condições ambientais sejam favoráveis
Processos de regulação da dormência/germinação
Mecanismos de Dormência Impermeabilidade do tegumento à água - trevo-doce (Melilotus alba) - trevo-vermelho (Trifolium incarnatum) - fedegoso (Senna obtusifolia) - bolsa-de-pastor (Capsella bursa-pastoris) - mentruz (Lepidium campestre)
Senna obtusifolia Solanum viarum
Mecanismos de Dormência Impermeabilidade do tegumento ao oxigênio e/ou gás carbônico - capim-braquiária (Urochloa decumbens) - aveia-silvestre (Avena fatua) - caruru (Amaranthus spp.) - bolsa-de-pastor (Capsella bursa-pastoris) - mentruz (Lepidium campestre)
Mecanismos de Dormência Resistência mecânica do tegumento ao crescimento e desenvolvimento do embrião - caruru (Amaranthus spp.) - Lepidium spp. e Brassica spp. - grama-batatais (Paspalum notatum)
Amaranthus spp. Lepidium spp. Brassica spp.
Mecanismos de Dormência Imaturidade do embrião - carrapicho-de-carneiro (Acanthospermum hispidum) - picão-preto (Bidens spp.)
Mecanismos de Dormência Dormência fisiológica do embrião - erva-de-bicho (Polygonum spp.) - caruru (Amaranthus spp.)
Dinâmica do banco de dissemínulos DISPERSÃO DE DISSEMÍNULOS BANCO DE DISSEMÍNULOS BANCO ATIVO Quebra de Dormência
Quebra de Dormência Escarificação mecânica Escarificação ácida Secagem Estratificação Temperaturas alternadas Balanço hormonal Exposição à luz ou ao escuro
Balanço hormonal e inibidores de germinação
Interconversão das formas de fitocromo - dormência/germinação IRRADIAÇÃO EM VERMELHO 12 h P660 Manutenção da dormência 6 h 18 h P730 Estímulo à germinação 24 h IRRADIAÇÃO EM VERMELHO-DISTANTE OU ESCURO
Considerações
Temperatura x Germinação
Luz x Germinação (Fotoblastismo) Fotoblástica positiva Fotoblástica negativa
Preparo do solo x Banco de dissemínulos Solo arenoso Solo siltoso Arado de aiveca Escarificador Plantio Direto
Créditos Imagens disponíveis na internet.