UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS E FLORESTAIS CURSO DE AGRONOMIA
MURILO MEIRA SOARES
EFEITO DO DÉFICIT HÍDRICO TEMPORÁRIO NO SOLO SOBRE O CRESCIMENTO DE GIRASSOL E PLANTAS DANINHAS EM COMPETIÇÃO
MOSSORÓ 2018
MURILO MEIRA SOARES
EFEITO DO DÉFICIT HÍDRICO TEMPORÁRIO NO SOLO SOBRE O CRESCIMENTO DE GIRASSOL E PLANTAS DANINHAS EM COMPETIÇÃO
Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido como requisito para obtenção do título de Bacharel em Agronomia.
Orientador: DSc, Daniel Valadão Silva
MOSSORÓ 2018
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MURILO MEIRA SOARES
EFEITO DO DÉFICIT HÍDRICO TEMPORÁRIO NO SOLO SOBRE O CRESCIMENTO DE GIRASSOL E PLANTAS DANINHAS EM COMPETIÇÃO
Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido como requisito para obtenção do título de Bacharel em Agronomia.
Defendida em: 28/03/2018.
BANCA EXAMINADORA
_________________________________________
Daniel Valadão Silva, Prof. DSc. (UFERSA) Presidente
_________________________________________
Claudia Daianny Melo Freitas, MSc. (UFERSA) Membro Examinador
_________________________________________
Hélida Campos de Mesquita, Prof.ª MSc. (IFRN) Membro Examinador
Ao meu pai, JOSÉ ALIRIO SOARES (In Memoriam). por tudo que ele representa na minha vida.
Dedico
Á minha mãe, Elza Santana Meira Soares, e aos meus irmãos, Alírio, Mauricio e Mariana Soares, por todo apoio e incentivo e por sempre estarem presentes quando preciso.
AGRADECIMENTOS
Mais uma etapa vencida. Agora mudam-se as metas e as expectativas para novas conquistas.
Sei o quão importante são as pessoas na nossa caminhada; Não há profissional capaz de levar a vida isoladamente, e é com essa certeza que agradeço a Deus e aqueles que me ajudaram a vencer essa etapa.
À minha família, peça chave que representa equilíbrio e força, serei sempre grato. In memoriam, ao meu pai José Alírio Soares, que sempre foi exemplo de incentivo profissional e determinação na minha vida, eternas saudades.
À minha mãe, Elza Santana Meira, pelo afeto, preocupação, carinho e por ser um exemplo de força e garra. Aos meus irmãos, Mauricio, Mariana e Alírio, por todo apoio e carinho nos momentos mais difíceis, vocês são minha maior força.
À minha avó, Adelícia, pelo afeto. Aos meus tios, em especial tia Francina pelo apoio e aos meus primos, em especial para Raimundo Marcelo, por todo apoio e incentivo, sem ele não seria possível chegar até aqui, e a minha prima Denise e seu esposo Raimundinho.
Aos meus padrinhos, Paulo Sandro e Lúcia.
Não poderia deixar de agradecer a Gorete e Clara Coelho por todo apoio e dedicação durante minha vida acadêmica.
Aos meus amigos de curso, em especial Ailton e Jorge, pela parceria durante toda a caminhada.
Ao Grupo de Manejo de Plantas Daninhas, por toda parceria e conhecimento transmitido, em especial a Claudia e Fernando, por toda dedicação, paciência e ajuda na realização desse trabalho.
Aos meus mestres, em especial ao meu orientador, Daniel Valadão Silva, muito obrigado por toda sabedoria transmitida.
Aos meus companheiros da casa 15 pelo apoio durante todo esse período, Àqueles mesmo não citados sabem quão importante são pra mim.
Obrigado!
RESUMO
O girassol está entre as oleaginosas mais importantes e devido possuir tolerância ao déficit hídrico pode ser cultivada em diferentes regiões do mundo. No entanto, fatores bióticos como plantas daninhas presentes nas áreas de cultivo, podem intensificar os efeitos do déficit hídrico no solo, afetando o crescimento da cultura. uma das principais oleaginosas do mundo, tolerante ao déficit hídrico temporário no solo. Todavia, a competição com plantas daninhas pode alterar a tolerância dessa espécie e agravar os efeitos do déficit hídrico, como a redução do crescimento. Diante do exposto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da competição entre girassol e as plantas daninhas Amaranthus spinosus e Waltheria indica e do déficit hídrico no solo sobre os componentes de crescimento dessas espécies. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em delineamento em blocos casualizado, cotendo quatro repetições. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 5x2, com o primeiro fator correspondente aos arranjos entre as espécies (girassol + A. spinosus; girassol + W. indica;
girassol, A. spinosus e W. indica em monocultivo), e o segundo aos regimes hídricos (irrigado e déficit hídrico). As características avaliadas foram: altura de planta, área foliar, massa seca de folha, caule, raiz e total. A competição entre plantas reduz o crescimento das plantas de girassol, W. indica e A. spinosus. As espécies W. indica e A. spinosus em convivência com plantas de girassol agravaram os efeitos negativos do déficit hídrico sob o crescimento da cultura. O A. spinosus exerce maior competição por água sobre o girassol do que a W. indica.
Palavras-chave: Helianthus annuus. Amaranthus spinosus. Waltheria indica. Déficit hídrico.
ABSTRACT
The sunflower is among the most important and oil-bearing and water deficit tolerant can be grown in different regions of the world. However, bioactive factors such as the plants present in the cultivated areas, can intensify the effects of the water in the soil, affecting the growth of the crop. one of the world's leading oilseeds, tolerant of temporary water deficit in the soil.
However, competition with weeds can change tolerance and reduce the effects of water deficit, such as reduced growth. Considering the above, the present work was evaluated as the difference between the soil and the weeds Amaranth and prickly pear and Waltheria indica and it makes water deficit without soil on the growth components of these species. The experiment was carried out in a greenhouse, in a randomized block design, with four replications. Data were organized in a 5x2 factorial scheme, with the first sign corresponding to the arrangements between the plants (sunflower + A. spinosus, sunflower + W. indica, sunflower, A. spinosus and W. indica in monoculture), and the second to water regimes . (irrigated and water deficit). The evaluated samples were: plant height, leaf area, leaf dry mass, stem, root and total. A chance between the growth plants of sunflower, W. indica and A. spinosus. The species W. indica and A. spinosus in convivence with sunflower plants aggravated the negative effects of water deficit under crop growth. A. spinosus exerts greater competition for water on the sunflower than a W. indica.
Keywords: Helianthus annuus. Amaranthus spinosus. Waltheria indica. Water deficit.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Altura de planta (ALT) e massa seca de raiz (MSR) de girassol em competição com Waltheria indica e Amaranthus spinosus, sob regime irrigado e de déficit hídrico. Médias seguidas com a mesma letra minúscula (entre os arranjos das espécies em cada regime hídrico) e maiúscula (dentro de cada arranjo das espécies entre os regimes hídricos) não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de confiança da média a 95% de probabilidade...…….………30
Figura 2 – . Área foliar (AF), massa seca de folha (MSF), do caule (MSC) e total (MST) de girassol em função do efeito isolado da competição com Waltheria indica e Amaranthus spinosus (A; C; E; G) e dos regimes hídricos (B; D; F; H).
Médias seguidas com a mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de
confiança da média a 95% de
probabilidade.…...………....32
Figura 3 – Área foliar (AF), massa seca de caule (MSC), de raiz (MSR) e total (MST) de Waltheria indica em função do efeito isolado da competição com girassol.
Médias seguidas com a mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de
confiança da média a 95% de
probabilidade.……...………... ...34
Figura 4 – Massa seca de folha (MSF) de Waltheria indica em competição com girassol, sob regime irrigado e de déficit hídrico. Médias seguidas com a mesma letra minúscula (entre os arranjos de competição em cada regime hídrico) e maiúscula (dentro de cada arranjo de competição entre os regimes hídricos) não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de confiança da média a 95% de probabilidade.………...………... 35
Figura 5 – Área foliar (AF), massa seca de caule (MSC) e de raiz (MSR) de Amaranthus spinosus em função do efeito isolado da competição com girassol e do déficit hídrico. Médias seguidas com a mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de
confiança da média a 95% de
probabilidade.………...………...36
Figura 6 – Massa seca de folha (MSF) e total (MST) de Amaranthus spinosus em competição com girassol, sob regime irrigado e de déficit hídrico. Médias seguidas com a mesma letra minúscula (entre os arranjos de competição em cada regime hídrico) e maiúscula (dentro de cada arranjo de competição entre os regimes hídricos) não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de confiança da média a 95% de probabilidade...37
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Resumo da análise de variância para a altura de planta (ALT), área foliar (AF), massa seca da folha (MSF), do caule (MSC), da raiz (MSR) e total (MST) em girassol, Amaranthus spinosus e Waltheria indica, em função do arranjo de
competição entre as espécies e dos regimes
hídricos...29
SUMÁRIO
1- INTRODUÇÃO ... 18
2- REVISÃO DE LITERATURA ... 20
2.1- Girassol (helianthus annuus l.) ... 20
2.2- Malva-branca (waltheria indica l.) ... 22
2.3- Caruru (amaranthus spinosus l.) ... 23
2.4- Interferência de plantas daninhas na cultura do girassol ... 24
2.5- Déficit hídrico... 25
2.6- Alterações ecofisiologicas nas plantas ao estresse hídrico...26
3- MATERIAL E MÉTODOS ... 29
4- RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 31
5- CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 40
REFERÊNCIAS ... 44
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1- INTRODUÇÃO
O girassol (Helianthus annuus L.) é uma das mais importantes culturas oleaginosas do mundo, cultivada em todos os continentes (CASTRO; LEITE, 2018). A cultura do girassol destaca-se a nível mundial como a terceira em produção de óleo, ficando atrás somente das culturas de soja e colza (FAO, 2016). O girassol é uma planta de múltiplos usos e da qual quase tudo se aproveita, porém seu cultivo está principalmente relacionado à produção de óleo de sementes para consumo humano e produção de biocombustíveis (DANTAS et al., 2017). Os principais países produtores dessa oleaginosa são Ucrânia, Rússia, e alguns países da União Europeia (USDA, 2017).
A produtividade média brasileira de girassol (rendimento médio de grãos) é baixa, com apenas 1319,3 kg ha-1, em comparação a Ucrânia, com 2238,8 kg ha-1 (FAO, 2016). Apesar da baixa produtividade média, a cultura do girassol demonstra elevado potencial produtivo em diversas regiões brasileiras, devido sua ampla adaptação a diferentes condições edafoclimáticas (ECCO et al., 2017; CASTRO; LEITE, 2018). No entanto, a severidade de alguns fatores bióticos e abióticos podem reduzir a produtividade dessa cultura.
Dentre os fatores abióticos, a deficiência hídrica é responsável pela redução do crescimento e desenvolvimento vegetativo de diversas culturas, resultando em perdas de produtividade (RAHMATI et al., 2018). O girassol é uma espécie que apresenta tolerância a deficiência hídrica temporária no solo, no entanto, fatores que aumentam a severidade do déficit hídrico podem reduzir a capacidade dessa cultura em tolerar a condição estressante. O aumento na temperatura atmosférica intensificou os efeitos negativos do déficit hídrico em plantas de sorgo, espécie reconhecida pela grande adaptabilidade a regiões quentes (LOBELL et al., 2015).
Plantas daninhas como um componente de estresse biótico podem competir com o girassol pela água disponível no solo, e com isso, antecipar e/ou intensificar os efeitos negativos do déficit hídrico à cultura, como a redução dos componentes de crescimento e a produtividade (SILVA et al., 2013). Em condições de campo, a competição com essas plantas por água pode reduzir em 70% o rendimento final do girassol (ALVES et al., 2013). Plantas daninhas como malva-branca (Waltheria indica L.) e caruru (Amaranthus spinosus L.) são espécies rústicas, competidoras por água, e frequentemente encontradas nos agroecossistemas (DYNER et al., 2007; LIMA et al., 2016).
Portanto, levantou-se a hipótese de que a presença de plantas daninhas pode agravar os efeitos negativos do déficit hídrico, com sérias implicações nos componentes de crescimento
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do girassol. Diante do exposto, o objetivou do presente trabalho foi avaliar os efeitos da competição entre girassol e as plantas daninhas Amaranthus spinosus e Waltheria indica e do déficit hídrico no solo sob o crescimento das espécies.
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2- REVISÃO DE LITERATURA
2.1- GIRASSOL (Helianthus annuus L.)
O Helianthus annuus L., popularmente conhecido como girassol, é uma dicotiledônea anual, pertencente à ordem Asterales, família Asteraceae, subfamília Asteroideae e tribo Heliantheae. Seu gênero deriva do grego helios, que significa sol, e de anthus, que significa flor, ou "flor do sol", que gira acompanhando o movimento do sol (SEILER, 1997; MAIA JÚNIOR et al., 2013). É um gênero complexo, que compreende 53 espécies e 19 subespécies, sendo 39 espécies perenes e 14 anuais (SEILER et al., 2017).
O girassol é originário do continente americano (KANE et al., 2013; CÂMARA, 2014). Sua domesticação ocorreu uma parte no México e outra parte no sudoeste dos EUA, no entanto podia ser encontrado por todo continente americano devido à disseminação feita pelos índios, os quais selecionavam as melhores plantas e que continham apenas uma haste (PESTANA et al., 2012).
No Brasil, acredita-se que o seu cultivo teve início na época da colonização, em meados do século XIX, na região Sul, possivelmente trazido pelos colonizadores europeus que fabricavam uma espécie de chá matinal e consumiam as sementes. Acredita-se que o primeiro relato de cultivo comercial foi no estado de São Paulo no ano de 1902, quando uma Secretaria de Agricultura distribuiu sementes aos agricultores da região (UNGARO, 1982), no entanto de acordo com Gazzola et al. (2012) não obtiveram tanto sucesso devido a competição com áreas de plantio de soja e a falta de adaptação dos cultivares.
O girassol é cultivado em diversas regiões do mundo, ocupando uma área média plantada de 1,7 milhões de hectares, com uma produção de 45,02 milhões de toneladas. Os principais países produtores de girassol são Ucrânia, Rússia, União Europeia, Argentina e Turquia. O Brasil ocupa a 26° posição no ranking mundial, com uma produção de aproximadamente 103,7 mil toneladas. No ranking nacional, a região Centro-Oeste é a maior produtora, responsável por 82% da produção (cerca de 85,3 mil toneladas), produzidas em uma área de 50,1 mil hectares, com destaque para os estados de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Goiás e Distrito Federal, seguida das regiões Sudeste (13%) e sul (5%) (CONAB, 2018).
Devido ao elevado potencial de produção e as várias formas de utilização que vão desde alimentação humana e animal a indústria em geral, o cultivo dessa oleaginosa tem se expandido para outras regiões, como o Nordeste. Nessa região, essa cultura tem sido explorada em propriedades, principalmente, pelo alto teor de óleo no grão que permite a
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extração mecânica centralizada em associações e comunidades rurais. Esse aspecto proporciona a agregação de valor ao produto, contribuindo para a sustentabilidade da agricultura familiar, que além de produzir e fornecer óleo comestível de excelente qualidade, fornece coprodutos como a torta de girassol para o arraçoamento da pecuária local (EMBRAPA SOJA, 2016; MENDONZA; NOLDIN, 2016).
Essa cultura tem seu desenvolvimento vegetativo é dividido em duas fases, sendo a primeira fase a vegetativa (V) que se estende da germinação até o início de formação do broto floral, incluindo a (V-E) emergência, correspondente ao período entre o plantio, considerando as condições do solo ideais até o aparecimento da primeira folha acima dos cotilédones, e as fases (V-1, V-2, V-3, V-n) período em que ocorre a formação da área foliar. E a segunda fase a reprodutiva (R) que se estende do aparecimento do broto floral até a maturação fisiológica dos aquênios, onde nas fases (R-4, R-5, R-6) ocorre a floração, nas fases (R-7, R-8) o enchimento dos aquênios e na fase R-9 a maturação fisiológica (SCHNEITER, 1981;
CASTIGLIONI et al., 1997).
As plantas são do tipo alógamas, com caule herbáceo, ereto e vigoroso, sendo cilíndrico e maciço em seu interior, geralmente não ramificado, com altura variando entre 0,4 a 7,0 m e com cerca de 20 a 40 folhas por planta (SAVI et al., 2017). Sua coloração varia de verde escuro a verde amarelado e seu pecíolo possui, na parte superior, uma espécie de canaleta das chuvas até o caule, onde escorre até as raízes. Suas folhas são opostas, ovais, pecioladas, com nervuras ásperas e visíveis. Sua flor é do tipo capítulo, onde se desenvolvem os grãos, denominados aquênios (GAZZO LA, 2012; CÂMARA, 2014).
Os aquênios geralmente apresentam forma oblonga, achatada, compostos de mesocarpo, pericarpo e endocarpo de cor, tamanho e teor de óleo que variam de acordo com as características de cada cultivar. As amêndoas (aquênios) contêm baixo teor de fibras, entretanto são ricas em óleo e proteína. Já a casca contém baixa percentagem de proteína bruta (1,7 a 4,5%) e óleo (0,4 a 1,7%), com cerca de 50% de fibra (WILDERMUTH et al., 2016). Além disso, o girassol é rico em vitaminas do complexo B1, B2, B3, B6, D e E e outros nutrientes com uma variedade de benefícios anti-inflamatórios, cardiovasculares e outros benefícios para a saúde (ARIAS; BHATIA, 2015).
Quanto ao seu sistema radicular, é do tipo pivotante e bastante ramificado e, não havendo impedimentos químicos ou físicos, explora grande profundidade de solo, absorvendo água e nutrientes que, normalmente, outras plantas não alcançam. Contudo, é sensível a solos compactados, apresentando baixa capacidade de penetração, o que pode inibir seu crescimento em profundidade (CASTRO et al., 1996). Geralmente, no estádio cotiledonar, o
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comprimento dessas raízes atinge de quatro a oito centímetros de profundidade, com o desenvolvimento de seis a dez raízes secundárias. Entre as fases V-4 e V-5, por exemplo, esse crescimento chega atingir profundidade próxima a 70 centímetros, no entanto seu máximo de crescimento ocorre apenas na fase de floração, quando essas se desenvolvem em até quatro metros de profundidade em solos arenosos (ROSSI, 1998).
Devido essa capacidade de explorar grande volume de solo, o sistema radicular do girassol contribui para que esta planta seja mais tolerante a seca, comparado a outras espécies produtoras de grãos, além de promover a ciclagem dos nutrientes que se encontram nas camadas mais inferiores do solo e que normalmente não são exploradas por outras espécies cultivadas (GAZZOLA, 2012).
2.2- MALVA-BRANCA (Waltheria indica L.)
A Waltheria indica L. é uma espécie herbácea que se desenvolve em diversas regiões do mundo. É considerada uma planta muito comum em regiões do cerrado, onde aparece em locais próximos a estradas, voçorocas, áreas perturbadas, pastos antigos, campos agrícolas, fendas de rochas em cima de planícies, savanas inundadas, margens de rios, beira de florestas ou encostas, solos empobrecidos, em campos rurais, além de surgir em áreas de cultivos agrícolas (LACA-BUENDIA et al., 1989).
Também conhecida como malva-branca, falsa guanxuma, guanxuma branca, malva sedosa ou malva branca de Santarém, é uma espécie que pertence ao gênero Waltheria, o qual é composto por mais de 60 espécies de plantas, pertence à família Malvaceae e a ordem Malvales Juss (ASSUNÇÃO et al., 2006; MOREIRA; BRAGANÇA, 2011). É uma planta perene, invasora e expandida em regiões tropicais e subtropicais do mundo. A qual tende a ocorre produzindo grande número de flores durante todo o ano, sendo esta fonte de néctar para vespas e abelhas, o que pode ser útil para polinização em áreas perturbadas ou agroecossistemas (JOÃO; MARTINS, 1999).
Essa espécie possui caráter arbustivo e pode atingir cerca de 2m de altura, apresenta caule esverdeado, cilíndrico, ramificado desde a base e revestido por um indumento de pelos lanuginosos. Suas raízes possuem uma única haste, que emerge do solo. Suas folhas são alternadas helicoidais, densamente a esparsamente pubescente. Possui um par de estípulas com o limbo polimórfico, podendo ser ovalado, oblongo ou lanceolado. A floração inicia-se por volta de 6 meses de idade, permanecendo até o final do ciclo da planta. Sua inflorescência é axial e terminal do tipo glomérulo. Os glomérulos são sésseis, pegajosos, assentados sobre
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os ramos ou no ápice de eixos originados nas axilas das folhas, têm flores com cor que varia do amarelo para a laranja (MOREIRA; BRAGANÇA, 2011).
A malva-branca é considerada uma planta daninha competidora e bastante agressiva, a qual interfere negativamente em diferentes ambientes. Principalmente, por apresentar baixa exigência de recursos para o seu desenvolvimento. Um exemplo disso é a tolerância, que essa espécie apresenta, a condições de déficit hídrico (RONCORONI; WILWEN, 2014).
2.3- CARURU (Amaranthus spinosus L.)
O gênero Amaranthus, pertencente à família Amaranthaceae, é composto por aproximadamente 60-70 espécies, das quais 40 são consideradas nativas das Américas (OKEKE et al., 2015). Sendo algumas cultivadas, e outras, daninhas, como A. viridis L., A.
spinosus L., A. retroflexus L. e A. hybridus L., que competem com as culturas. São plantas de crescimento rápido, que se desenvolvem em diferentes condições agronômicas e que apresentam seu pleno desenvolvimento em solos férteis (CHÁVEZ-SERVÍN, 2017).
Em geral, os amarantos podem se desenvolver em climas temperados e tropicais, e devido o valor nutritivo, contendo vitaminas e minerais podem ser utilizados como grãos ou vegetais. As folhas, os rebentos, as hastes tersas e os grãos são consumidos como condimento em molhos ou sopas, cozidos com outros Legumes, com prato principal ou por si só.
Tradicionalmente, as folhas fervidas e as raízes são usadas como: laxante, diurético, antidiabético, antipirético, veneno anti-cobra, anti-lepra, anti-gonorréia, expectorante, para aliviar a respiração na bronquite aguda. Também possui propriedades anti-inflamatórias, modulador imunológico atividade, atividade anti-androgênica e propriedades anti-helmínticas.
Além disso, as plantas podem ainda ser utilizadas na alimentação animal como forragem disponível para o gado (AVWIORO et al., 2009).
O amaranto espinhoso (A. spinosus L.), também conhecido como amendoim espinhoso, é uma das plantas mais problemáticas para os vegetais, principalmente em áreas de cultivos agrícolas e de pastagens que são localizadas em regiões de climas quentes. Nativo dos trópicos das terras baixas nas Américas, o amaranto espinhoso se espalhou através de latitudes tropicais e subtropicais ao redor do mundo. Devido à rápida disseminação e espinhos afiados que impedem o manejo de controle, essa espécie foi designada como a 15ͣ entre as piores plantas daninhas que interferem na agricultura. (HOLM et al., 1991).
É uma planta anual de crescimento ereto, muitas vezes espesso e muito ramificado, podendo atingir alturas superiores a 1,5 metros. O caule e as folhas são lisas e sem pêlos, às
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vezes brilhantes na aparência. Cada nó da folha ao longo da haste tem um par de espinhos rígidos e afiados de 1.7 cm de comprimento. As lâminas das folhas possuem de 2,54-10,16 cm de comprimento por 1,7 a 6,35 cm de largura. O pecíolo é aproximadamente tão longo quanto a lâmina. As folhas podem ter coloração variada com uma cor mais clara, embora esta não seja uma característica definitiva desta espécie, já que alguns outros amarantos podem mostrar uma marca d'água similar (OKEKE et al., 2015).
Suas flores, masculinas e femininas, podem ser desenvolvidas em diferentes regiões da mesma planta. A produção de sementes pode atingir, em média, cerca de 200.000 sementes, favorecendo alta competitividade com as culturas por recursos do ambiente como água, luz e nutrientes (BRYSON; DEFELICE, 2009). Seu sistema radicular, como em outro amaranto, é do tipo pivotante de coloração avermelhada que desenvolve uma forte raiz com uma série de raízes laterais fibrosas, o que lhe permite boa adaptação e alta resistência a seca (VARGAS- ORTIZ et al., 2015).
2.4- INTERFERÊNCIA DE PLANTAS DANINHAS NA CULTURA DO GIRASSOL Nos agroecossistemas ocorrem os mais diversos tipos interações entre plantas. Quando estas interações acontecem entre duas ou mais plantas, onde estas buscam extrair do meio recursos de crescimento como luz, nutrientes e água, que muitas vezes são limitados para a cultura, passa ocorrer a competição (RADOSEVICH et al., 1997; VARGAS; ROMAN, 2008).
A competição é a forma de interferência negativa mais importante existente entre plantas que pode ocorrer em comunidades naturais e em ambientes agrícolas (ZANATA et al., 2006). Essa competição pode acontecer tanto com plantas da mesma espécie ou quanto com plantas de espécies diferentes (interespecífico e intraespecífico). Neste contexto, as plantas daninhas, nas áreas agricultáveis, destacam-se por serem competidoras eminentes no uso dos recursos de crescimento, principalmente, a água. Tal característica permite-as viverem nas mais diversões condições edafoclimáticas e, assim, causar perdas econômicas em ambientes naturais e agrícolas (ANJOS; OLIVEIRA, 2010).
Em geral, as relações definitivas de competição, entre plantas cultivadas e não cultivadas, são estabelecidas no período vegetativo das espécies (LAMEGO et al., 2005). Para o girassol (Helianthus annuus L.), o período crítico de competição das plantas daninhas, ou seja, o período durante o qual as perdas econômicas são maiores ocorre quando a segunda
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folha encontra-se com os folíolos separados e completamente abertos (estado fenológico V3), aproximadamente 39 dias após a emergência (ALVES et al., 2013; SILVA et al., 2013).
As plantas daninhas podem causar diversos efeitos negativos sobre essa cultura, dentre eles grandes reduções no rendimento de grãos, especialmente quando a interferência ocorre nos estágios iniciais de desenvolvimento (REDDY et al. 2015). A magnitude dos danos à produtividade do girassol devido à falta de controle dessas plantas pode alcançar valores de 23 a 70% (LEITE et al., 2007). Estudo realizado por Lewis e Gulden (2014) comprova esse resultado quando o rendimento do girassol foi reduzido em torno de 76% com a presença da planta daninha Kochia scoparia (L.) Schrad.
Essa redução acontece, pois como na maioria das culturas, o girassol demonstra-se vulnerável à interferência de plantas daninhas na área, especialmente durante as primeiras 3 a 4 semanas após o plantio (THOMPSON, 2009). Além disso, quanto mais semelhantes forem as características morfofisiológicas entre plantas cultivadas e plantas daninhas, maior será a perda de produtividade dessa cultura (LAMEGO et al., 2004).
2.5- DÉFICIT HÍDRICO
A água constitui, em geral, cerca de 90% do peso das plantas e atua em, praticamente, todos os processos morfológicos e bioquímicos, além de ser responsável pela manutenção da turgescência atua como reagente em várias importantes reações na planta, como a fotossíntese (FARIAS, 2005). O déficit hídrico é uma situação comum à produção de muitas culturas, podendo apresentar um impacto negativo substancial no crescimento e desenvolvimento das plantas (LECOEUR; SINCLAIR, 1996).
O déficit hídrico refere-se ao resultado do balanço hídrico em que o total de água que entra no sistema das plantas, via precipitação, é menor que a quantidade total de água perdida por elas, através da transpiração e pela evaporação (EMBRAPA ARROZ E FEIJÃO, 2004).
De forma geral pode ser definido como o total de água na célula ou tecido vegetal que se encontra abaixo do conteúdo máximo de hidratação (TAIZ; ZEIGER, 2009). Segundo Santos e Carlesso (1998) a deficiência hídrica provoca alterações no comportamento vegetal cuja irreversibilidade vai depender do genótipo, da duração, da severidade e do estádio de desenvolvimento da planta.
A falta de água no solo é um dos fatores que mais limitam a produtividade das culturas, uma vez que causa redução direta na atividade fotossintética, entre outros processos, como as trocas gasosas, podendo causar problemas para as culturas, que surgem desde a fase
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de crescimento e desenvolvimento até a fase de produção, resultando em sérias perdas econômicas (RAHAMAN et al., 2004; MATOS et al. 2017). Normalmente, as respostas à deficiência hídrica dependem da duração dessa condição, da espécie que está sofrendo, dos fatores ambientais e da fase de desenvolvimento que as plantas se encontram (BRAY, 1993;
CHAVES et al., 2002). De acordo com Cambraia (2005), as plantas podem apresentar tolerância ou suscetibilidade (quando reduz o crescimento, podendo chegar à morte, dependendo da amplitude do estresse submetido) ao déficit hídrico.
Sob condições de baixa disponibilidade hídrica, o fechamento estomático causado por níveis elevados de ABA, constitui uma das primeiras estratégias utilizadas pelas plantas para conseguir diminuir à taxa de transpiração e manter a célula túrgida (MELCHER et al., 2009).
No entanto, quando essa situação se estende no solo ocorrem sérios prejuízos sobre a capacidade fotossintética das plantas em resposta ao como o menor suprimento de CO2 e condutância estomática (NOGUEIRA; SILVA, 2005; TAIZ; ZEIGER, 2009). Além disso, outras respostas podem ser encontradas como desidratação das células mesofílicas, inibição da base metabólica para realização da fotossíntese e prejudicando o acúmulo dos fotoassimilados (ASHRAF; HARRIS, 2013). E como consequência um decréscimo pode ser encontrado na produtividade das culturas e na ativação do metabolismo secundário, que funcionaria como forma de proteção para elas (SOUZA et al., 2001; SANTOS et al., 2004).
No girassol, apesar de ser classificado como resistente à seca (OLIVEIRA et al., 2012), o déficit hídrico pode afetar negativamente, durante o período de floração, o rendimento e o teor de óleo (KRIZMANIC et al., 2003; IQBAL et al., 2005). ANASTASI et al. (2010) avaliando o rendimento oleico de girassol como afetado pelo abastecimento de água, observaram que a produtividade de óleo em cultivos de girassol sem irrigação oscila entre 400 a 1.000 kg há-1, porem quando irrigado se estima rendimento de 700 a 2200 kg há-1.
Em geral, o estresse causado pela falta de água no solo induz uma série de alterações morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e moleculares nas plantas, das quais a fotossíntese é o principal índice fisiológico afetado (CHAVES, 1991). Compreender os efeitos prejudiciais da seca nos processos de planta e mecanismos de tolerância à seca em culturas, particularmente aqueles adaptados às condições de secagem ajudarão a melhorar seu desempenho agronômico incorporando os traços superiores em novas espécies ou cultivares.
2.6- ALTERAÇÕES ECOFISIOLOGICAS NAS PLANTAS AO DÉFICIT HÍDRICO
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Em condições de baixa quantidade de água no solo, diversos processos metabólicos das plantas podem ser influenciados negativamente, como o fechamento estomático, redução da condutância estomática, redução da fotossíntese e transpiração, levando ao declínio da taxa de crescimento (PORTES et al., 2006; MONTEIRO et al., 2017).
Geralmente plantas cultivadas em ambientes áridos e semiáridos são expostas a longos períodos de déficit hídrico no solo e desenvolvem mecanismos de adaptações para tolerar a seca. Em contrapartida uma redução na taxa fotossintética pode ser observada em virtude do fechamento estomático causado pelas mudanças no status de água da folha, resultando em redução da transpiração e da possibilidade de morte por dessecação (SILVA et al., 2009).
Um dos primeiros efeitos biofísicos que ocorrem nas plantas em resposta ao estresse hídrico é a limitação da expansão foliar em decorrência da redução da turgescência, que dependendo da severidade pode levar a planta à morte (TAIZ; ZEIGER, 2009). As plantas apresentam também outras alterações como abscisão da área foliar, que ocorre quando as plantas sofrem o déficit logo após o desenvolvimento da área foliar, e aumento do crescimento radicular, que pode ser estimulado pelo déficit hídrico no solo, uma vez que algumas plantas podem direcionar os fotoassimilados para o crescimento das raízes objetivando aumentar a absorção de água em maiores profundidades no solo (ARKIN et al, 1983).
A falta de água também pode provocar, nas plantas, um aumento da espessura da cutícula, proveniente da deposição de cera, que limita a passagem de água pela epiderme e, assim, reduz a transpiração (SOUZA et al., 2001; ALBUQUERQUE et al., 2013). Além disso, processos bioquímicos como metabolismo dos carboidratos, das proteínas, dos aminoácidos e de outros compostos orgânicos também podem ser afetados pela restrição hídrica no solo (SIRCELJ et al., 2005).
Em condições normais, as plantas produzem carboidratos por meio da fotossíntese, sendo parte destes para consumo imediato e parte para armazenamento. Porém, a ocorrência de déficit hídrico pode afetar a utilização de carboidratos, pois altera a eficiência com que os fotoassimilados são convertidos para o desenvolvimento de partes novas na planta (FERNANDEZ et al., 1996). Essa condição ocasiona mudanças na divisão dos carboidratos no interior da planta condicionando-as a desenvolverem mecanismos de adaptação e resistência (JORDAN, 1993).
Sob condição de deficiência hídrica, a limitação da fotossíntese pode ser associada à redução da concentração de CO2. Com a diminuição da fotossíntese, há a redução da quantidade de assimilados disponíveis para exportação como triosesfosfato do cloroplasto
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para citosol e, consequentemente, a síntese de sacarose também pode ser diminuída (LAWLOR; CORNIC, 2002).
29
3- MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em casa de vegetação, no município de Mossoró-RN, com coordenadas geográficas 05° 11' 16" Latitude Sul e 37° 20' 38" Longitude Oeste. Segundo Köpper o clima desta região classifica-se em semiárido quente, com precipitação pluvial média anual de 712 mm, durante os meses de fevereiro a maio (BELTRÃO ET AL., 2005). A unidade experimental correspondeu a um vaso plástico com capacidade volumétrica de 8,5 dm-3, preenchidos com um Cambissolo (EMBRAPA, 2013), coletado na camada de 0-20 cm, com as seguintes características físico-químicas: pH (água) = 7,2; matéria orgânica = 8,10 g kg-1; e dos macro elementos Ca+2, Mg+2 ,Na+1 ,K+2, P (11,30; 2,10; 2,2 ; 434,6 e 49,3 mg dm-3 respectivamente) Al+3, H+Al e CTC efetiva ( 0,00; 0,00 e 14,73 cmolc dm-3 respectivamente);
areia; silte e argila = (0,57; 0,10 e 0,33 kg kg-1) com textura franco argilo arenosa. A adubação do experimento seguiu as recomendações do IPA (2008), aplicando-se 45,50 mg dm-3 de MAP no plantio. A adubação de cobertura foi realizada 15 dias após o plantio, com 33,3 e 16,67 mg dm-3 de ureia e cloreto de potássio, respectivamente.
O delineamento experimental foi em blocos inteiramente casualizados. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 5 x 2, com quatro repetições. O primeiro fator correspondeu aos arranjos entre as espécies (Heliantus annuus + W. indica; Heliantus. annuus + A. spinosus; Heliantus. annuus, W. indica e A. spinosus sem competição) e o segundo fator aos regimes hídricos (irrigado e déficit hídrico).
O híbrido de girassol utilizado foi o Aguará 06, obtido comercialmente da empresa Atlântica sementes. As sementes de W. indica e Amaranthus spinosus foram coletadas em campos agrícolas da região. As sementes dessas espécies foram submetidas ao teste preliminar de germinação e emergência visando estabelecer o período de semeadura de cada uma de forma que a emergência destas espécies fosse simultânea.
As sementes de girassol e plantas daninhas foram semeadas no centro e na borda de cada unidade experimental, respectivamente. As plantas foram desbastadas cinco dias após a sua emergência, permanecendo apenas uma planta de cada espécie no vaso.
A irrigação foi realizada diariamente, com a finalidade de deixar o solo com nível de água acima de 70-80% da capacidade de campo. Os volumes de água aplicados foram obtidos a partir da diferença entre o peso do vaso na sua capacidade de campo determinada anteriormente e o peso do vaso no dia da irrigação, sendo feita diariamente, seguindo metodologia descrita por Sousa et al. (2015).
30
O déficit hídrico foi estabelecido uma única vez, quando as plantas de girassol apresentavam seis folhas expandidas – estádio V6, período onde geralmente a competição com plantas daninhas pode reduzir o rendimento final da cultura e aumentar os custos de produção (ADEGAS et al., 2010; ALVES et al., 2013). A duração do estresse foi mantida até o momento que a taxa de assimilação de CO2 das plantas de girassol alcançou valores próximos à zero. A taxa de assimilação do CO2 foi mensurada com auxílio de um analisador de infravermelho de gases (IRGA, modelo portátil LI-COR Biosciences), conforme metodologia proposta por Lima et al. (2016). O período necessário para que a taxa de assimilação de CO2 igualasse a zero foi de 6 dias. A partir desse momento, a irrigação foi restabelecida, mantendo a umidade novamente próxima a capacidade de campo. A avaliação dos componentes de crescimento foram avaliadas aos 40 dias após a emergência, momento no qual a taxa fotossintética das plantas submetidas ao déficit hídrico e plantas irrigadas foram semelhantes.
Os componentes de crescimento avaliados foram: altura da parte aérea (ALT), determinada com auxílio de régua graduada, medindo da base do colo até a inserção da última folha completamente expandida; área foliar (AF), obtida pelo método do disco corrigido (SOUZA et al., 2012). As plantas de H. annuus, W. indica e A. foram fracionadas em folhas, caules e raízes e, posteriormente, foram separadamente acondicionadas em sacos de papel e colocados em estufa de circulação forçada de ar à 65±1°C até atingir massa constante. Em seguida, cada parte da planta foi pesada em balança analítica para obtenção da massa seca de folha (MSF), caule (MSC), raiz (MSR) e total (MST).
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F (p≤0,05) e, quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, utilizando o software estatístico SISVAR® 5.6 version ( FERREAIRA, 2008).
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4- RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Tabela 1 contém o resumo da análise de variância para a cultura do girassol e das plantas daninhas A. spinosus e W. indica. Para o girassol, observou-se interação entre os arranjos de competição entre as espécies (E) e os regimes hídricos (R) para as variáveis altura de planta (ALT) e massa seca da raiz (MSR). Houve efeito isolado dos fatores espécie (E) e regimes hídricos (R) para as variáveis área foliar (AF), matéria seca da folha e total (MST), enquanto que para a massa seca do caule (MSC) ocorreu apenas efeito isolado do fator regimes hídricos (R). Para a espécie A. spinosus, observou-se interação (E x R) para as variáveis MSF e MST. Houve efeito isolado dos fatores (E) e (R) para MSC e MSR. Por outro lado observou-se para a AF efeito isolado apenas do fator E, enquanto que para a ALT não foi observado efeito significativo, com média geral de 65,12 cm planta-1. Quanto à espécie W.
indica, observou-se interação (E x R) para a MSF. Houve efeito isolado apenas do fator (E) para as variáveis AF, MSC, MSR e MST, já para ALT não houve efeito significativo, com média geral de 46,16 cm planta-1.
Tabela 1. Resumo da análise de variância para a altura de planta (ALT), área foliar (AF), massa seca da folha (MSF), do caule (MSC), da raiz (MSR) e total (MST) em girassol, Amaranthus spinosus e Waltheria indica, em função do arranjo de competição entre as espécies e dos regimes hídricos.
FV
Valores de quadrados médios Girassol
ALT AF MSF MSC MSR MST
Espécies (E) 168,05** 709588,74** 6,51** 0,17ns 0,24** 11,62**
Regimes (R) 668,44** 798547,20** 16,02** 4,16** 0,50** 45,65**
E x R 200,98** 11141,73ns 0,59ns 0,33ns 0,18* 2,79ns
Resíduo 15,64 66439,50 0,60 0,15 0,03 1,62
CV (%) 8,03 29,06 25,67 29,37 31,66 25,94
Média geral 49,27 886,96 3,02 1,31 0,58 4,91
Amaranthus spinosus
Espécies (E) 0,25ns 913936,0** 10,11** 15,66** 0,48** 61,38**
Regimes (R) 30,25ns 29220,48ns 2,57** 5,25** 0,19* 18,87**
E x R 46,64ns 41395,97ns 0,53* 1,36ns 0,09ns 4,88*
Resíduo 18,68 20292,56 0,063 0,48 0,02 0,83
CV (%) 6,64 13,74 6,53 11,68 15,49 8,41
32
Média geral 65,12 1037,07 3,85 5,97 1,03 10,86
Waltheria indica
Espécies (E) 144,0ns 164480,94** 2,27** 0,35* 0,062* 5,51**
Regimes (R) 16,0ns 40017,0ns 0,12ns 0,02ns 0,014ns 0,094ns
E x R 0,44ns 46071,40ns 1,17* 0,07ns 0,0064ns 2,03ns
Resíduo 40,81 11745,10 0,17 0,06 0,0070 0,50
CV (%) 13,84 26,06 27,96 34,48 35,62 29,35
Média geral 46,16 415,87 1,47 0,71 0,23 2,42
FV= Fontes de variação; GL= Graus de liberdade; CV= Coeficiente de variação; ns= não significativo; **, *=
Significativo a 1 e 5% de probabilidade pelo teste F, respectivamente.
A ALT e MSR foram afetadas pela interação entre os fatores regimes hídricos e a competição com as espécies daninhas. O déficit hídrico reduziu a ALT e a MSR das plantas de girassol quando cultivadas isoladamente e em convivência com as plantas de Amaranthus spinosus (Figura 1). A redução da altura e massa seca da raiz pode ser resultado do estresse causado pelo déficit hídrico, que caracteriza-se por redução do teor de água e, consequentemente, fechamento de estômatos (JALEEL et al., 2009). Por exemplo, em plantas de Abelmoschus esculentus, a redução da altura foi associada a um declínio no aumento da célula e no aumento da senescência da folha sob déficit hídrico (BHATT; SRINIVASA RAO, 2005).
Figura 1. Altura de planta (ALT) e massa seca de raiz (MSR) de girassol em competição com Waltheria indica e Amaranthus spinosus, sob regime irrigado e de déficit hídrico. Médias seguidas com a mesma letra minúscula (entre os arranjos de competição em cada regime
Aa Aa Aa
Ba Aa
Bb
Aa
Ab
Aab Ba
Aa
Bb
33
hídrico) e maiúscula (dentro de cada arranjo de competição entre os regimes hídricos) não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de confiança da média a 95% de probabilidade.
Em condição irrigada, a competição com as plantas daninhas não afetaram a ALT das plantas de girassol em comparação ao cultivo isolado (Figura 1). Esse resultado indica que a presença das plantas daninhas não causaram sombreamento ou esse foi insuficiente para a alteração da parte aérea da cultura. Lu et al. (2016) ao avaliar a competição de Amaranthus retroflexus na cultura da soja, também não observaram efeito desse fator na altura das plantas.
Diferentemente da ALT, para a MSR das plantas irrigadas, observou-se redução quando em competição com W. indica (Figura 1). O menor desenvolvimento do sistema radicular da cultura nos tratamentos em coexistência pode resultar em plantas menos competitivas pela redução da capacidade de absorção de água e nutrientes (ZANINE; SANTOS, 2004). Em geral, as plantas daninhas possuem capacidade de extrair mais rapidamente recursos do solo do que a cultura, afetando consequentemente, a cultura pela competição radicular (DASS et al., 2017). Almeida et al. (2015) chegou a resultados semelhantes ao do presente trabalho, constatando menor incremento no acúmulo de MSR da soja quando esta competia com Urochloa brizantha e Bidens pilosa.
Já, em condição de déficit hídrico, constatou-se efeito da competição apenas da espécie A. spinosus, que intensificou os efeitos da restrição hídrica, com redução ainda mais severa da ALT e MSR das plantas de girassol, em relação ao tratamento isolado (Figura 1). O A.
spinosus por apresentar sistema radicular do tipo pivotante pode ter explorado uma mesma região que as plantas de girassol, competindo pela água disponível com a cultura (CHAUHAN; ABUGHO, 2013) e, sendo A. spinosus capaz de produzir mais massa seca em relação à cultura, pode ter promovido maior redução da disponibilidade de água, com sérias implicações negativas sobre a ALT e MSR da cultura (FLECK et al., 2003).
O déficit hídrico reduziu isoladamente as variáveis AF, MSF, MSC e MST das plantas de girassol, com decréscimos de 34,1; 42,7; 48,5 e 43,9%, em relação às plantas do tratamento irrigado (Figura 2). Em geral, durante períodos de déficit hídrico, a água disponível do solo é reduzida. Como forma de lidar com isso, as plantas tendem a fechar os estômatos para minimizar as perdas de água por evaporação. Apesar dessa resposta ao déficit hídrico ajudar a conservar a água, ela também reduz a absorção de dióxido de carbono (CO2), reduzindo assim a taxa fotossintética, e consequentemente, a área foliar e a produção de massa seca (SINGH;
REDDY, 2011; URBAN; AARROUF; BIDEL, 2017).
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Figura 2. Área foliar (AF), massa seca de folha (MSF), do caule (MSC) e total (MST) de girassol em função do efeito isolado da competição com Waltheria indica e Amaranthus spinosus (A; C; E; G) e dos regimes hídricos (B; D; F; H). Médias seguidas com a mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de confiança da média a 95% de probabilidade.
Ao analisar o efeito isolado da competição, observou-se que, independentemente da espécie, a presença das plantas daninhas junto ao girassol, resultou em menores AF, MSF e MST das plantas, em comparação ao tratamento isolado (Figura 2). A redução dessas variáveis de crescimento é reflexo possivelmente das respostas da cultura ao perceber a alteração na qualidade da luz, devido à presença das plantas daninhas (LAGE et al., 2017). Os
a
b b
a
b
(A) (B)
a a
b b
b
a
b
a a a
a
b b
a
b
(C) (D)
(E) (F)
(G) (H)
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efeitos dessa alteração da qualidade da luz geralmente podem ser notados nos componentes de crescimento, como diminuição da ramificação, aumento da senescência foliar e de perfilhos, alteração da partição de fotoassimilados (GOMMERS et al., 2013), área foliar, menor densidade de perfilhos (SZYMEZAK et al., 2016) e produção de massa seca (DAN et al., 2010).
Por outro lado, para a MSC, não se verificou efeito da competição (Figura 2). Esse comportamento pode ter sido reflexo da altura do girassol não ter sido afetada mesmo sob competição com as plantas daninhas. Outros pesquisadores (FARIA; BARROS; SANTOS, 2014) já relataram que a acumulação de matéria seca no caule é pouco (ou não é) influenciada pela competição com plantas daninhas.
Para a espécie Waltheria indica, observou-se que as plantas que estavam em convivência com a cultura do girassol, tiveram menores médias de AF, MSC, MSR e MFT, em relação às plantas do tratamento isolado (Figura 3). Portanto, a competição reduziu o crescimento de ambas às espécies (cultura e planta daninha), indicando concorrência pelos mesmos recursos (FRANCO et al., 2017). Na maioria dos casos, a cultura pode apresentar maior habilidade competitiva do que a planta daninha isoladamente que a infesta, porque o efeito da planta daninha não se deve a sua capacidade competitiva individual, mas principalmente pela sua população total de plantas (VILÀ; WILLIAMSON; LONSDALE, 2004; BIANCHI; FLECK; LAMEGO, 2006). Reduções nos componentes de crescimento de plantas daninhas em convívio com a cultura foram também encontradas em Brachiaria plantaginea (CARVALHO et al., 2011), Euphorbia heterophylla (CURY et al., 2011) e Eleusine indica (FRANCO et al., 2017).
O déficit hídrico não teve efeito sobre a AF, MSC, e MST das plantas de W. indica (Tabela 1). Esse resultado pode estar relacionado ao fato da W. indica ser uma espécie com mecanismo investidor em resposta ao déficit hídrico, mantendo a absorção de água radicular e a atividade fotossintética à medida que o solo seca, em detrimento do seu estado hídrico (OLIVEIRA, 2017). Resultados diferentes ao nosso estudo foram encontrados por outros pesquisadores (LIMA et al., 2016), que verificaram redução do crescimento de W. indica sob déficit hídrico temporário no solo.
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Figura 3. Área foliar (AF), massa seca de caule (MSC), de raiz (MSR) e total (MST) de Waltheria indica em função do efeito isolado da competição com girassol. Médias seguidas com a mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de confiança da média a 95% de probabilidade.
Com relação à MSF da W. indica (Figura 4), verificou-se interação significativa entre os fatores regimes hídricos e competição. O déficit hídrico teve efeito negativo apenas nas plantas que estavam em situação de competição com a cultura do girassol, com redução de 49,3%, em comparação às plantas do tratamento irrigado. A competição com o girassol reduziu a MSF das plantas de W. indica apenas em condição de deficiência hídrica, com decréscimos de 63,7%, em relação as do tratamento isolado. A redução da MSF pode ser resultado da diminuição da espessura foliar (WITKOWSKI; LAMONT, 1991), estratégia encontrada pela espécie para maximizar a transpiração, e com isso, aumentar a sua capacidade em absorver a água no solo em potenciais mais negativos (FANG; XIONG, 2015).
a
b b
a a
b b
a
Aa Aa Aa
Bb
37
Figura 4. Massa seca de folha (MSF) de Waltheria indica em competição com girassol, sob regime irrigado e de déficit hídrico. Médias seguidas com a mesma letra minúscula (entre os arranjos de competição em cada regime hídrico) e maiúscula (dentro de cada arranjo de competição entre os regimes hídricos) não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de confiança da média a 95% de probabilidade.
Semelhantemente à W. indica, a competição teve efeito negativo isolado para a AF, MSC e MSR das plantas de A. spinosus (Figura 5). Observou-se, nessa mesma ordem, reduções aproximadas de 37,4; 28,4 e 28,9% nas plantas que estavam em competição com o girassol, em comparação as do tratamento isolado. Tal redução também foi encontrada por Qasem (2018) ao avaliar a competição de Amaranthus retroflexus com cultivares de tomate.
Esse autor verificou menor massa seca de A. retroflexus quando em convivência com a cultura.
Figura 5. Área foliar (AF), massa seca de caule (MSC) e de raiz (MSR) de Amaranthus spinosus em função do efeito isolado da competição com girassol e do déficit hídrico. Médias seguidas com a mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey.
As barras de erro indicam intervalo de confiança da média a 95% de probabilidade.
a
b
a a
a
b
a
b
b
a
b a
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A deficiência hídrica influenciou isolada e negativamente a MSC e MSR das plantas de A. spinosus, com perdas aproximadas de 17,5 e 19,2%, respectivamente, em relação as do tratamento irrigado (Figura 5).
A MSF e MST das plantas de A. spinosus foram influenciadas pela interação entre o déficit hídrico e a competição (Figura 6). O déficit hídrico reduziu a MSF das plantas tanto no tratamento isolado como em competição com a cultura, já para a MST, esse fator teve efeito negativo apenas nas plantas do tratamento isolado, com redução aproximada de 22,7%, em comparação às plantas que foram irrigadas.
A redução da massa seca nas plantas de A. spinosus sob déficit hídrico pode ser justificada pela inibição da expansão celular. Isto ocorre devido à redução da turgescência nas células das plantas (desidratação celular) sob déficit hídrico (DODD; RYAN, 2016). Em condições de restrição hídrica, as plantas de Amaranthus tem a capacidade de suspender a transpiração por meio do fechamento da abertura estomática, economizando o suprimento de água no solo por um período mais longo (ASSAD et al., 2017). Esse mecanismo de adaptação permite à planta sobreviver, no entanto, seu rendimento é comprometido (TAIZ et al., 2017).
Em plantas de Amaranthus cruentus, por exemplo, a biomassa e a produtividade foi reduzida em 50% sob déficit hídrico (MLAKAR et al., 2012).
A competição com a cultura do girassol reduziu a MSF e MST das plantas de A.
spinosus em ambos os regimes hídricos (Figura 6). Em se tratando do regime com déficit hídrico, a competição intensificou os efeitos negativos da deficiência hídrica, resultando em menores MSF e MST, com 2,84 e 8,37 g planta-1, respectivamente.
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Figura 6. Massa seca de folha (MSF) e total (MST) de Amaranthus spinosus em competição com girassol, sob regime irrigado e de déficit hídrico. Médias seguidas com a mesma letra minúscula (entre os arranjos de competição em cada regime hídrico) e maiúscula (dentro de cada arranjo de competição entre os regimes hídricos) não diferem ao nível de 5% de probabilidade pelo teste Tukey. As barras de erro indicam intervalo de confiança da média a 95% de probabilidade.
As espécies W. indica e A. spinosus tiveram comportamento diferente em condição de deficiência hídrica e sob situação de competição com a cultura do girassol. Algumas dessas diferenças entre as espécies no crescimento podem ser atribuídas a diferentes capacidades de absorção de água e aos mecanismos de adaptação as condições de déficit hídrico (CHAVES, 2002).
O efeito conjunto da competição com W. indica e A. spinosus e o estresse causado pelo déficit hídrico prejudicaram gravemente o crescimento do girassol. Portanto, é importante controlar essas plantas daninhas nos estágios iniciais das culturas, a fim de economizar a água disponível no solo para a planta cultivada (CHAUHAN; JOHNSON, 2010).
Aa
Ab Ba
Bb
Aa
Ba
Ab Ab
40
5- CONSIDERAÇÕES FINAIS
A competição entre plantas reduz o crescimento das plantas de girassol, W. indica e A.
spinosus.
As espécies W. indica e A. spinosus em convivência com plantas de girassol agravaram os efeitos negativos do déficit hídrico.
O A. spinosus exerce maior competição por água sobre o girassol do que a W. indica.
44
REFERÊNCIAS
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