Competição
entre plantas,
especialmente
no
Complexo
cultura-planta
Daninha
Empresa Brasileira d e Pesquisa ~ g r o ~ e c u á r i a
-
EMBRAPA Vinculada ao ~ i n i s t é r i o da AgriculturaCentro Nacional d e Pesquisa do Algodáo
-
CNPACampina Grande, ~ a r a < b a
COMPET I C Ã O
ENTRE PLANTAS,
ESPEC
I A L M E N T E
NO
J
COMPLEXO
CULTURA-PLANTA
D A N I N H A
Centro
Nacional
de
Pesquisa
do Algodão
Campina
Grande-PB
CNPA
-
Centro
Nacional
de
Pesquisa
do
Algodão
Rua
Osvaldo
Cruz
no
1143
-
Centenário
CaixaP o s t a l
174
Fone:
321-3608
Telex: 683-2236
58.100
-
Campina
Grande,
PB
T i
ragem: 2.000Comi
te
de
Publ
icação
Pres
.
João
R i
bei
ro
cri
sós
tomo
Sec
.
Pedro
Maia
Gujmarães
Membros
Napoleão
Esberard
deM.
Beltrão
E l
i s a b e t ede
O1
i v e i
ra
Serrano
E l t o nO 1
iveira
dos
Santos
~ o s é
Gomes
de
Souza
Francisco
de
Sousa Ramalho
Empresa
Brasi
1
e i
ra
de
Pesqui
sa
Agropecuária
.
Centro
Nacional
de
Pesqui
sa
do
A1
godao
,
Campina
Grande,
PB
.
Competiçáo entre
plantas,
especialmente
no
coniple
xo
cul
tura-pl
anta
d a n i n h a
,
par
Napol
eão
Esberard
d e
~ a c g d o
Beltrão.
Campina
Grande,
1984.
44
p
(EMBRAPA
-
CNPA,
Documentos,
31)
.
1.
Algodão
Herbãceo
-
Ervas
Daninhas
-
Competição
2 .
Ervas
Daninhas
-
Competicão.
I . Bel
trão,
Napo
leão Esberard
de
Macêdo,
Colab. 11.T í t u l o . 111.
Sé
-
pie.
COMPETI~AO
ENTRE PLANTAS, ESPECIALMENTEw
COMPLEXO CULTURA-FUNTADANINHA
O presente trabalha refere-se ao estudo da competi
11
-
çao como stress" b i o l ó g i c o no r e i n o v e g e t a l . Faz-se uma
abordagem sobre os fatores de crescimento pelos quais as
plantas competem, especialmente.água, l u z , nutrientes mine rais e dióxido de carbono. Aspectos ligados a o s fenômeno; da teletoxidade são considerados, bem como as relações compe
t i t kvas entre as plantas, especialmente e n t r e as c u l t u x a ~
e as ~ l a n t a s - daninhas nos agroecossistemas,
E
salientado a importância da determinação do perío-
do c r í t i c o de competição entre as p l a n t a s daninhas e as plantas cultivadas, especialmente no caso do a l g o d o e i r o her-
báceo (Gossypiwnhirsutwn
L . r .Z a t i f o l i w n
Hutch).As reações heterotípicas e homotipicas do complexo competição-alelapatia são abordadas, bem como ocorre a com p e t i ç ã o entre espécimes de uma mesma espécie de cultura e
ã
chamada competição interna, onde cada Õ r g k,
t e c i d o , célula da planta l u t a pelos fotoassimiladas formados na Eotassínte se e os demais matabõlitos oriundos do metabolismo interne-
d i á r i o .'.Eng9 A g r P . G . S c .
Pesquisador
do
CNPA-
EMBIIAPAI 1
O termo competição" tem sido definido por muitos autores, bem como diversas são as sugestões para modifica
-
~ ã o da vocãbulo, na que d i z r e s p e i t a ao seu significado
em
relação a s plantas.
LOCATELLY
eDOLL
(35) salientam que em função da com p e t i ç ã o envolver aspectos d i r e t o s e i n d i r e t o s , muitas vezeJ11
6
f a l a r - s e em interferência" de uma determinadaespécie ou espécime sobre outra, e definem a competição co mo sendo a luta que se estabelece entre a cultura e as plan
tas daninhas p o r luz, água, n u t r i e n t e s e d i õ x i d o d e carbonõ
d i s p o n í v e i s em um determinada l o c a l ,
~á
em 1820, De Candolle, citado por ETHERINGTON( 1 9 1 , d i z i a que todas as plantas de um determinado lugar es
táo
em
estado de guerraentre si,
sendo e s t e o p r i m e i r o con-
c e i t o emitido sobre a competição.A
competição, de a c o r d o com WEAVER eCLEMENTS
( 5 4 ) éa luta que se i n i c i a entre os indivíduos quando uma p l a n t a
é
transportada para dentro de um grupo de outras plantas, ou quando6
rodeada p e l o s seus descendentes. Por outro la do, CLEMENTS e SBELFORD ( 1 1 ) salientam que o pracesso da comp e t i ç ã o pode ser d e f i n i d o como sendo a disputa pelo supri mento d e material ou condifões p o r p a r t e de d o i s ou mais
organismos.
I I
ODUM (39)
é
mais conciso, dizendo que competiçãoM s i g n i f i c a uma l u t a por uma mesma c o i s a , sendo que a nívele c o l ó g i c o , a competição se t o r n a importante quando d o i s
or
ganismos lutam p o r a l g o que
não
existe em quantidade adequá3
da para ambos.
Na realidade, como resultado da competição, as duas partes, ou s e j a , os competidores são estorvados de alguma maneira.
A competição entre as plantas, diferente d a q u e ocor
...
re entre os animais, devido a falta d e mobilidade,6
de na tureza aparentemente passiva e assim nãoé
visível no i n i c i õ da vida dos vegetais. Sabe-se que as plantas cultivadas de-
vido ao refinamento gen6tico a que foram e são submetidas não apresentam em sua maioria, capacidade d e competir vanta josamente com as plantas infestantes, caso
não
haja i n t e r f e-
rência do homem, fazendo o controle das plantas daninhas.
PAVLYCHENKO ( 4 2 ) define a competigão como senda a
força natural p e l a qual cada organismo vivo tende a obter o
máximo
de vantagens sobre outros organismos que ocupam m aárea alimentar comum.
DAJOZ
(131, afirma que a competi ção é a procura a t i v a , por membros d e duas ou mais espécie;de um mesmo recurso do meio,
Em ecossistemas agricolas, a cultura e as plantas daninhas crescem j u n t a s na mesma área, e ambos possuem suas
demandas por umidade, l u z , nutrientes etc, e na maioria dos casos os fatores de crescimento, ou p e l o rneaas um deles, es t ã o presentes em quantidades que não são suficientes
nem
pãra assegurar o pleno crescimento e desenvolvimento da cultÜ ra. Nestas citcustáncias qualquer planta daninha que se e;
tabelefa na cultura vai usar parte dos suprimentos dos fatÕ res de crescimento,
já
limitados e assim acorre a competíção, r e d u z i n d o não somente o rendimento
da
cultura, mas, tG-
bém, a qualidade do produto.
O objetivo do presente trabalho
é
fornecer algumas informaç6es sobre a competição, especialmente aquelaque
ocorre entre as culturas e as plantas daninhas, pelosfato
res d e crescimento, especialmente águs, l u z e nutrientes; bem com evidenciar a importância da competição coma 'ktresstv b i o l á g i c o , traduzida por experimentos, especialmente em con
-
dições de campo.
~ons-tderações
Gerais
Como foi verificado anteriormente, existem inúmeras definiçoes de competição. No seu sentido mais amplo, a com p e t i ç ã o
é
uma características universal, ocorre t a n t o norei
no animal com no vegetal.
Em
termos globais, a competiCãÒ refere-se a uma diminuição do t o t a l d e água, substáncias nutrit ivas, l u z , C 0 etc, disponíveis para cada individuo:
2
Ela
e
mais forte entre indivíduos de caracteristicas sene Ihantes quanto ao hábito de crescimento, exigências h í d r i-
cas e nutricionais, taxa d e crescimento etc.
~ e s t r i g i n d o o espaço amostra1 para competição entre
plantas e em particular cultura-planta daninha, verifica-se que conforme s a l i e n t a JANICK (28), aservas daninhas extrema mente nocivas, caso não sejam controladas, podem dominar poF completo a s plantas cultivadag sendo os p r e j u í z o s decorren
tes da competição pela luz, água e nutrientes minerais. N; realidade a c ~ m ~ e t i ~ ã o e n t r e a e r v a daninha e a planta c u l t i vada afeta contrariamente a b a s as partes, poréq geralmente
a primeira suplanta a última, Todavia, a base fisiológica
exata das vantagens d e crescimento que permitem que as plan
tas infestantes atinjam e s t e s resultados, ainda não e s t ã
perfeitamente esclarecida. Entre as características de cres cimento que explicam a sua capacidade competitiva
,
segundóJAWICK
( 2 8 ) , encontram-se a r a p i d e z de germinação, o r á p i d o crescimento plântular e um sistema radicular profundo, embor a f i b r o s o , na s u p e r f í c i e . Além do mais, as plantas daninha? possuem uma resistência natural em relação a maioriadas p r a
-
gas e moléstias que afetam as plantas cultivadas.
A competição r e s u l t a da associação ou reunião d e e s
p é c i e s e espécimes
-
v e g e t a i s devido a o s processos d e migrãçao e agregaçao, além da adaptaGão e estabelecímentq confor
-
me descrevem OLIVEIRA DIAS e CARNEIRO ( 4 0 ) .O D W ( 3 9 ) s a l i e n t a que ao n í v e l da p o p u l a ç ã o , a com
-C
p e t i ç ã o reduz a taxa d e fluxo d e energia nos diversos ni veis t r ó f i c o s e dentro de cada n í v e l , e que ocorre b a s i c ã mente d o i s t i p o s de competição : ~ n t r a e s p e c i f ica e i n t e r e z
-
p e c í f i c a .No sentido e c 0 1 8 ~ i c 0 , a competição
é
uma das reações heterot í p i c a s , embora passa ser homotípica. ~ c o a b i t a ~ ã o de duas espécies vegetais pode ter sobre cada uma delas uma in fluência nula, favorável ou desfavorável, e na competiçãõ cada espécie a t u a desfavoravelmente sobre a outra.LEVITT ( 3 4 ) em seu cornpendio sobre respostas das I I
plantas aos stresses", do ambiente, c o n s i d e r a a competição
I?
como sendo um stressat b i Ó t i c o de natureza bastante comple
l t
xa
.
Na realidade, a competição como stress"6
uma resulta: 11rninoso, nutriciona1 e t c , que uma v e z transformados em
t1 11
Strain'hondilcionam o Strain" b biolÓgico
,
causado pela com-
p e t i ~ á o .CRAFTS
(12) salienta que a competigáo entre cultu ras e plantas daninhas é um f a t o r c r í t i c o ao crescimentodã
planta Útil, e afirma que se a cultura ocupa o solo e
é
vi
g o r o s a , as plantas daninhas poderão ser excluídas ou terã: seu crescimento retardado. No entanto. se o "stand"
é
b a i xo, as plantas daninhas vencerão a competipão.Assim,
ver2 fica-se que qualquer condiG& ambienta1 ou qualquer fator que promova o crescimento da cultura tende a diminuir asefeitos depressivos da vegetaçáo
daninha
do agroecossisteme CRAFTS ( 1 2 ) eMUZIK
(38) a£ irmam que a competição geralmente evidente em campos cultivados.
A cultura i n d i v idual pode competir com ela (competicão intraespecí
fica) ou com as plantas daninhas (campet
ição
interespecífi
ca).
Em geral. a competição imposta p e l a s plantas daninhas reduz severamente o rendimento das culturas, e a s perdas culturais devido a concorrência oriunda
das
plantas inf esta6 t e s , são maiores do que as causadas p o r insetos e fungos;MWZIK
(385.várias
generalizaç6es podem ser inferidas sobre asaspectos emulativos entre cultura e plantas daninhas.
WZIK ( 3 8 )
t r a z
as seguintes considerações:-
A competiçãoé
mais &ria quando a culturaestána fase jovem, isto é, nas primeiras 6 a 8semanas
após a emergência.
-
As ervas daninhas de crescimento semelhante ao da cultura, commente são mais competitivas do queas de crescimento diferente.
-
As ervas daninhas competem por água, nutrientes, luz e podem l i b e r a r toxinas ao solo que inibem ocrescimento da cultura
-
lha infestaçio moderada de ervas daninhas pode sert ã o danosa como uma infestaçáo pesada,
Por outro lado, ROBBINS et aZik ( 4 4 ) afirmam que
um
que surgem no solo, pequenas ou grande, tendem a excluir as
demais, especialmente tratando-se de plantas daninhas.
As
Isim, deve-se fornecer
2
cultura vantagens para que ela se estabeleça antes da surgimento das plantas i n f estantes, d a i a importância na preparacão do solo, profundidade de plan tio, variedade adequada para a regiao, época de plantic) prà t i c a s culturais adequadas, controle de insetos e doenças e t c .VARMA ( 5 3 ) , em seus estudos sobre a natureza da com petição entre plantas nas suas primeiras fases de seu crescí mento e desenvolvimento, af
innam
que em um certo número decasos a competição
6
maior
quando os competidores forem de espécies diferentes,
semelhantes considerando os aspect o s ecolÓgicos, do que quando a competição se produz entrè indivíduos da mesma eçpãcimes.
Para ROBBINS
et
aZzi
( 4 4 ) e diversos outros auto res,
o s principais fatores ecológicos que intervem na compêtiçáo
entre plantas são: água, luz e substâncias nutritivas minerais. Salientam que duas plantas náo competem, se no subs t r a t o ecol6gic0, os f a t o r e s de crescimento encontrarem--se em quantidades adequadas para ambos,
A competição começa a ocorrer quando qualquer um dos fatores de crescimento cai abaixo das necessidadesde ambos, Por exemplo pode-se ter uma condicão onde
há
água e nutrien tes minerais em n í v e i s adequados, porém pode-se ter aluz
como fator limltante, logo competitivo.
PAVLYCHENKO e
HARRINGTON
( 4 1 ) estudaram a capacidade competitiva de alguns cereais e plantas daninhas e chegarama conclusão que as plantas daninhas apresentam certas carac t e r i s t i c a s que conferem grande capacidade compet it i v q entre as quais:
-
Germinação f&i1
e uniformidade da semente em con-
diçÕes ecológicas diversas.-
Desenvolvimento e crescimento rápido de uma gran de s u p e r f í c i e fotossintética, mesmo, ainda, nafá
-
se plantular,
-
Um sistema radicular com muitas r a i z e s façcicula das nas camadas superficiais .do .sol.o e raizes '.prin-
ci6ai.s de penetiação profunda;Observaram também, que, as diversas espécies c u l t i vadas, testadas, apresentaram grande diferença na capacidã
-
d e de competir com as plantas daninhas.
CARDENAS (10) salienta que a competição se deve a
condições especificas, quando o ambiente e o solo são capa zes d e prover quantidades limitadas dos fatores essenciai;
ao crescimento normal, Este autor afirma que as caracteris
-
t i c a s principais que fazem com que urna planta daninha sejaaltamente competitiva são as seguintes:
-
C i c l o d e v i d a semelhante ao da cultura.-
Desenvolvimento i n i c i a l rápido de raizes e ou part e s aéreas.
-
Plastiçidade papulacianal.-
~ r o d u ç ã o de numerosas sementes.-
Adaptações aos mais variados ambientes.Por outro lado, afirma que
é -
muito importante o conhecimento detalhado dos diversos fatores que afetam a habi
-
lidade competitiva dasplantas
daninhas
e c u l t i v o s .necessária o conhecimento da capacidade competiti
va da cultura, densidade e arranjo de plantio ideal para c ã
-
da ambiente e condições edáf i c a s , bem corno n e c e ç s ~ r i o o
conhecimento de alguns aspectos do complexo f l o r í s t i c o d e ca
da ambiente, tais como espécies de plantas daninhas, plastí cidade do complexo de plantas daninhas, hábito d e crescime; to e ciclo v i t a l , d i f í c u l d a d e de c o n t r o l e , adaptaç6es ao
a6
-
biente e a capacidade de p r o d u z i r inibidares.ETHERINGTON (19) f a z uma anãlise da complexa e s t r u tura da competição d i v i d i n d o em d i v e r s o s grupos d e fatores,
1. Fatores pelos q u i s a s plantas competem:
1
.
I , Espaço v i t a l1 . 2 . Luz
2 . 3 . ~ i Ó x i d a de carbono
1.4, Nutrientes I . 5 . Agua
2. características da planta que causam competição:
2.1
.
~ n t e r a ç á o passiva das raízes, tal como p r o d u-
d e C 0 2 p e l a r e s p i r a ç ã o .
2 . 2 . lnteracão d i r e t a , d e v i d o a secregáo d e toxinas
e s p e c i f i c a s para o ambiente ( ~ l e l o p a t i a o u Tele
-
toxidade).
3, Intera&es comn fatores extemosasquais *luem
ou causam competição:
3 . 4 . ~ o r n ~ e t i ç á ~ p o r agentes polinizadores,
3 . 2 . competição por agentes d e dispersão
3 - 3 . ~ r e s s g o s e l e t i v a ou d i s t ú r b i o s no e q u i l í b r j . o e c o l ó g i c o causado por animais ou p e l o homem.
3 . 4 . ~nfluência da temperatura, umidade r e l a t i v a do
ar, ~ X ~ O S ~do Ç sol, v e n t o ~ O e t c , em outros
£a
-
tores competitivos.3 . 5 , condições e s p e c í f i c a s do solo, t a i s como s o l u t o s tóxicos, metais pesados, excesso d e carbõ
-
nato de cálcio e t c .~ompeticão
por
Espapo
A competição por espaço para alguns autores ocorre,
para o u t r o s , não, como
é
o caso de DUNALD (17) que a f i rma que a competição p o r espaço, no sentido de i n t e r a ç ã o f í s í
-
c a , raramente ocorre, pois m u i t o antes d i s s o ocorrerá a com petição pelos fatores de crescimento, o que realmente limitã rã o crescimento e desenvolvimento das plantas em estado d e competição. No entanto,
é
complexo e dependente d e outrosf a t o r e s como pode ser exemplificado p e l o t r a b a l h o de W E R
(1961), citado por ETHERINGTON ( 1 9 ) .
E l e verificou a r e l a ç z o entre o número de smenteç
colocadas na superfície do solo, em d o i s tipos de solo e o
nGmero de sementes germinadas que resultaram em pl&tulas.
A aludida relação pode ser observada na Figura 1
.
~ Ú m e r o d e Sementes
FIGURA 1 . ~ e l a ~ ã o entre o número de sementes colocadas no so 10 e o número de plántulas ernergidas. De
WEE
Competição
p e b
Luz
LOCATELLY e DOLL (35), afirmam que a competição p o r
l u z & t a l v e z uma das menos importante, com exceções de si
tuaç0es muito e s p e c i a i s t a l como o caso da
Sesbania
sxaZtÜta
que compete vantajosamente com o arroz por luz. s a l i e n-
tam que, em geral, uma v e z que a c u l t u r a tenha formado sombreamento completo, a competição por luz das plantas d a n i
-
nhas d e i x a de s e r um f a t o r d e importância.
No entanto, com relaçãg a luz, a- magnitude d a com p e t i ç ã o recebe influência d a necessidade d e cada espécie oÜ
s e j a , se a planta
é
heliõfila ou umbrófila e também-
dO- caminho ou rota fetossintética que ela apresenta, se e rnetabã
-
lismo C3l, C ou CAM.4
Conf o r n e salienta ETHERINGTON (1 9 ) , os t r o f õ f ilos
comportam-se em relação
a
luz como sendo unidades i n d i v i d ua i s . Quando uma folha permanece por um longo d e tem
po abaixo do ponto d e compensação luminoso e s e ela
já
a t i ng i u a sua maturidade morf of isiolõgica, transformando-se
ir
-reversivelmente numa f o n t e , fatalmente morrerá.
Assim observa-se que a competição p e l a luz
6
maise n t r e trofófilos individuais do que entre e s p o r ó f i t o s . A arquitetura d a comunidade e seu relacionamento com a d i s p o
s ição das folhas, a transmissibilidade t r o f Ó f ilar
,
a idadêN
dos trofõfilos e o coeficiente d e e x t i n ç ã o , sao o s f a t o r e s
mais importantes aa determinação da capacidade máxima da
t a x a d e fotossíntese e a habilidade competitiva p e l a l u z , e n t r e a s plantas,
Na F i g u r a 2 , tem-se o comportamento diferencial d e
duas p l a n t a s com relação ao f a t o r l u z , d e a c o r d o c a m ~ ~ t r a b a l h o d e DECKER ( 1 4 ) . Verifica-se que as umbrófitas s e s a t Ü
ram a b a i x a s intensidades luminosas, enquanto que as heliÕ f i t a s não atingem
2
saturação luminosa em baixas emedi:
i n t e n s i d a d e luminosa.
DONALD (16) fornece uma metodologia para o estudo da competição por luz, nutrientes e suas interações, a f i r
mando que a competiçãs em geral envolve mais d e um f a t o r d e crescirriento, daí a necessidade de se estudar as d i v e r s a s in
-
Planta d e
S o l
/--
FIGURA
2 . Taxas de f o t o s s i n t e s e d e p l a n t a s d e s o l e sombra D e DECKER ( 1 4 ).
Um a s p e c t o que atualmente estádespertando bastante interesse refere-se ao fato da descoberta d e rotas alterna
t i v a s d a s reações f o t o s s i n t é t i c a s . Muitas esp6cies t r o p z cais, culturas, como a cana-de-açúcar, o milho, o s o r g o e t < bem como um elevado número de p l a n t a s
daninhas
v e r d a d e i r a s ,C1
apresentam o sistema fotossintético Cq, que sao mais e f i c i e n t e s no uso da água, luz e nutrientes do que a s chamada; p l a n t a s ineficientes ou sistema
Cj.
WILLIAM ( 5 5 ) traz uma s é r i e d e considerações sobre o s aspectos f i s i o l ó g i c o s das plantas C 3 e Cq, bem como uma l i s t a considerãvel d e plantas daninhas que apresentam o s i s
-
tema Cq. Na relacão das 10 p l a n t a s daninhas mais n o c i v a s 8 d e l a s são Cq, c u j a característicaé
o elevado ponto d e saturação £Ótica, de modo que dificilmente s o f r e m r t stress"
11
transformando em strain" p o r excesso d e luminosidade, tais
como çolarização e foto-oxidação, eventos comuns em p l a n t a s C3
Na Tabela 1, tem-se a lista das 1 0 r r i a i s i m p o r t a n t e s
plantas daninhas do mundo, bem como, família, t i p o d e f o l h a e mecanismo f ~ t o s s i n t é t i c o , d e acorda cotq HOLM e YEWERGER
rd cd a
Y U C I
m m a
O ti t)
Verifica-se que a grande maioria pertence ao grupo C4
*
família gramínea e perene.BLACK
Jr
( 5 ) f e z uma vasta revisão dos principaisaspectos do metabolismo Cg e C4, enfocando as característi
cas principais d e cada grupo, diferenças bioquímicas, morf
õ
lógicas, fisiolÓgicas e ecofisiolÓgicas. - Fornece 19 d i f e-
renças entre os dois grupos, tais como: as plantas C 4 apresentam maior eficiência no uso da água, requerem sÕdío c o r 6 micronutriente, maior produção de matéria s e c a , mais tole
a-
rantes a elevadas temperaturas, baixo ponto de compensaçao do C02, estrutura folíar com a presença das c6lulas da b a i
-
nha dos feixes, duas enzimas carboxilativas, a PEP-
carboxilase e a r i b u l o s e 1,5
-
d i f o s f a t o carboxilase e t c . N;entanto, estudos mais recentes, demonstram que o sistema C 4
é
na realidade UQ sistema alternativo, que pode p r o p i c i a rà planta uma maior capacidade de sobrevivência a condicÕes desfavoráveis de temperatura (alta), deficiência hídrica e
a l t a taxa de
radiação
solar, logo sendo um a t r i b u t o importante na competição p e l a luz e demais f a t o r e s do crescime;
-
to, conforme mostram HUBER e SANKHLA ( 2 7 ) . 31ostram essest 1
mesmos autores, que a chamada estrutura Kranz", t í p i c a do sistema C 4 ocorre em iqonocotiledõneas e em algumas dicotile
-
dÕneas. Interessante, é que os metabolismos C4 ou C3 p c dem variar d e acordo com o e s t á d i o d e crescimento da folha,
bem como, provavelmente, devido mudanças ambientais, o que
pode ter profundo significado para a competição causada p e
l a s plantas daninhas. Por exemplo, KHANNA e
SINHA
(30) eHUBER, e t a z i i ( 2 6 ) verificaram que plãntulas e plantas jc vens de Sorghum e Pennisetum são Cq, ~ o r é r n , d e p o i s do p r o
cesso da floração a r o t a Cg é a predominante.
Conforme mostra HUBER e SANKHLA 627), em muitas ecos
_-
sistemas a g r í c o l a s tem-se verificado que a s plantas C 4 saoaltamente competitivas. Por exemplo, mesmo sob condiçÕes d e práticas culturais favoráveis a cultura C3, uma varieda de de p l a n t a s daninhas C 4 crescem com t o d o v i g o r , enquantÒ
-
em pastagens permanentes de plantas C4, quase sempre nao
ocorre plantas daninhas
F,
conf o r n e s a l i e n t a BLACK ( 1 97 1) citado por HUBER e SANKHiA ( 2 7 ) .UOWNTON (1 8) salienta que existem plzntas q u e apre sentam a r o t a C em 13 famílias, 1 1 7 ggneros e 485 espécies
4
d e a n g i o s p e m a s
.
Competi¢&
por Dioxido de CarbonoCom relação ao C0
,
o aspecto competitivo não6
co2
rnumente discutido, e gera mente é considerado não signif icã
t i v o segundo MILTHORPE ( 1 9 6 1 )
,
citado por ETWERINGTON ( 197,
No entanto, d e acordo com LOOMIS e WILLIN'hiS (361, a e £ i c i & ç i a fotossíntética na s u p e r f i c i e de uma cultura diminui co; o aumento da intensidade luminosa, porém a maioria d a s c u l t u r a s são capazes de utilizar mais luz do que a comumentè
disponível.
Entre os fatores limitantes, salientam a arquitetu
ra d a s comunidades vegetais e a tear C0 atmosférico.
ora;
2
se é considerado imi f a t o r limitante, deverá ser por conse
ciuência competitivo. As pfantas
C
em função do eeu s i s t e - 4'ma enzimático
PEP
-
carboxilase t e m grande e maior af inidãde p e l o C0
,
asC
que só mostram aRUDP
-
ase, que tem bait
3xa a f i n i d a e p e l o C 0 deve sofrer forre competição
2 * p e l õ
C0 e ta2 f a t o podera ser importante nas relações cultura-
-p
?
a n t a daninha,GAASTRA ( 2 0 ) , trabalhando com pepino, em condiç?es controladas, evidenciou a influência do t e o r de C0 do ambi
2
ente no a c k u l o de p e s o seco pela p l a n t a , conforme pode s e r observado na Figura 3 .
4 - 1 -2
10 erg seg crn (400-700 nm)
FIGURA 3 . ~otossintese em relação intensidade luminosa, teor de C0 e temperatura. De GAASTRA (20)
Cgnrpeti~ão
por
NutrientesAs plantas daninhas em g e r a l retiram grandes quanti dade dos elementos essenciais ao seu crescimento e desenvo7
-
virnento, competindo fortamente com a s culturas.
K L I N G W e t
a Z i i
(31) mostram que c e r t a s plantas da ninhas, c m o , a mustarda, pode requerer cerca de duas veze;mais n i t r o g ê n i o e fósforo, quatro vezes mais p ú t ã s s i o e qua
t r o vezes mais água do que aveia. Por outro lado, PEREIRÃ
e JONES ( 1 9 9 4 ) , citados por CAMllftGO et
a z i i
( 7 ) , verifica-
ram que a vegetação daninha composta principalmente por - p i
ç6a-pre to
(Bidsns
p i z o s a ) ,
e rabo-de-ro j ão ( T a g e t i sminertrd,,
removeu do s o l o cerca de quatro a cinco v e z e s mais fósforo
do que o c a f e e i r o .
Por outro lado, ROBINSON ( 4 5 ) , verificou que o cafe e i r o mantido rio limpo. sem competição causada pelas plantas
daninhas, p o r ação de h e r b i c i d a s , apresentava 2,21% d e ni
-
t r o g e n i o nas folhas, enquanto que o c a f e e i r o que sofreu o
"Strain" competitivo, mostrava somente 1,87% e que o t e o r
de
N
no solo a t e 30 cm d e profundidade era maior na área l i v r e de plantas daninhas. GALLO e t (21) em estudos s ã b r e o c a f e e i r o e plantas daninhas, verificaram que elas competem vantajosamente par - nutrientes do que e s t a rubiaceae
e
que o s nutrientes mais a b s o r v i d o s p e l a vegetacão daninha £ o
-
ram o p o t á s s i o e o nitrogênio.
DONALD ( 1 7 ) , afirma que a competição por qualquer nutriente necessãrio para e crescimento da planta pode ocor
-
r e r , porém o conhecimento disponível a cerca daquele aspec t o
6
bastante l i m i t a d o . Conf o r n e descreve ETHERINGTON ( 1 9r,o maior problema no estudo de c ~ m ~ e t i ç ã o nutricional
6
a complexidade das interaçÕes entre os macronutr i e n t e s,
m i c r o-
nutrientes e traços de outros elementos, que asssciados a variação de competição d a s diferentes espécies bem como a
diferenciação em exigências nutricionais entre e c õ t i p o s ,
tornam o problema d i f í c i l de ser estudado; Conforme salien
ta MüZIK ( 3 8 ) , a competição tende a ser maior entre
de caracter~sticasvegetatiwas seqelhantes heacomo com e x i
gências nutricionais similares. Se no s ~ 1 o e x i s t e , por
necessidade d e duas espécies p l a n t a d a s j u n t a s , a competição por e s t e nutriente será pequena e na f a l t a ou deficiencia,
e l a tenderá a se a g r a v a r .
DONALD em 1951, c i t a d o por DONALD ( 1 7 ) , descreve um
ensaio onde se variam d e n s i d a d e d e plantio e n í v e i s de n ' i t r o gênio em condições de vasos. A espécie em estudo f o i
BG
mus
Cathart<cuse na F i g u r a 4 , pode-se v i s u a l i z a r os resultã-
dos alcançados.
Densidade por Vaso
FIGURA 4 . ~ i v e i s de nitrogênio, d e n s i d a d e de p l a n t i o . De
DONALD ( 1 9 5 1 ) .
Os n í v e i s de nitrogènio foram 0, 150 e 7OOmgdeN p o r
vaso com densidades de 1 , 3 , 6 , 12 e 50 plantas p o r v a s o , V e
rifica-se que a produção aumentou d e acordo com o " s t a t u s r
d e n i t r o g ê n i o , quase que independente da densidade d e p l a n
-
tio p o r vaso.
Competiçüo
por
Agm
Salientam LOCATELLY e DOLL (35)
,
que a compe t ição p o rãgua
6
uma das mais importantes e muitas vezes supera a com-
As plantas daninhas s ã o , em gerai, verdadeiras bom bas absorventes de água.
E
n a m a l em alguns a g r o e c o s s i s t ~ mas, como o caso do a l g o d o e i r o herbáceo ver-se as platitasmurchas e a s plantas daninhas sem sintomas d e murchamento.
A água é uma substância de importância v i t a l tanto
no r e i n o v e g e t a l como no animal. Ela p a r t i c i p a ativamente do metabolismo celular das plantas desde a germinação até o
amadurecimento morfof isiol8gico da eçpor8f i t o
.
DONALD (1 7),afirma que a competição por água geralmente ocorre j u n t o
com o u t r a s formas, especialmente de n i t r o g ê n i o e também por luz.
V&
i o s fatores influenciam na capacidade d e competisão e n t r e as d i v e r s a s espécies p o r água, Entre e s t e s fatõ
-
res pode-se citar, a taxa d e e x p l o r a ~ ã s do volume do solo, a s características fisiológicas das plantas, como capacidad e d e remoção da água do solo, o ponto d e nurchamento, que
depende mais da planta do que o s o l o , de acordo com SUTYER ( 5 1 ) e KRAMER ( 3 2 1 , r e g u l a ç ã o estornática, capacidade das raí
-
zes se ajustarem osmoticarneate e t c . O consumo de água p elas p l a n t a s pode ser estimado d e várias maneiras t a i s como
o coeficiente t r a n s p i r a t Ó r io, que relaciona a água absorvi da com o peso seco de massa produzida, e a chamada ef iciên c i a t r a n ~ ~ i r a t ó r i a que
6
a r e l a ç ã o e n t r e a matéria seca prõ-
duzida ( g ) por litro de água consumida.
DILIMAN ( 1 5 ) t r a z uma relação de plantas daninhas e G t e i s com relação aos d o i s f a t o r e s anteriormente comentados
TABELA 2. Coeficiente transpirat&rio (CT) e eficigncia transpiratÕria
(E)
d e algumas espécies vegetais. De D I L W (15)Amasanthus retroflexus Chenopod ium alburn
P o r t u l a c a oleracea T r i t icum vulgare Setaria Italica
E s t e
6
um aspecto muito pouco estudado. Sob condi ~ õ e s normais a atmosfera do solo contém menos oxigênio emais C0 da que o ar acima do solo, d e v i d o ao consumodooxi 2
gênio pelas r a h e s e miczoorganismos do solo, nos seus p r õ - cessas oxidativos. Conforme salienta ETHERINGTON (192, as
plantas cujas raízes são sensíveis ao d e f i c i t temporãrio de oxigênio e ou ao excesso de C 0 levam desvantagem e perdem
.2
na competição para aquelas m a i s tolerantes.
SHEIKH ( 5 0 )
,
p o r exemplo, encontrou que MoZinia Caerutea
foi menossensível
a alta taxa deC O p
do queErica
te
-
t r a z k em s o l o s em condições de,-encharcamento,
Os aspectos alelopãticos ou telet6xicos são conside
radoç por ETHERINGTON (19) como sendo causados por i n t e r ã
çÕes d i r e t a s das p l a n t a s , que podem liberar toxinas ao sol; capazes d e i n i b i r a germinação e o crescimento de o u t r a s es
pécies
-
ou da e s p é c i e , fenômeno chamado d e a u t o c o m p ~ - t i ç a o.
F o i De Candolle em 1832 quem primeiro suspeitou que determinadas plantas poderiam liberar toxinas ao solo. Po
rem, naquela época o conhecimento s o b r e m 6 t o d o s analíticos
era pequeno e sÓ posteriormente é que f o i comprovado o feno meno da a l e l o p a t i a . Diversas plantas daninhas possuem a cã
pasidade d e teletaxidade. CARDENAS et
a Z i i
( 9 ) salientamque a t i r i r i c a (Cyperus rotundus,
L.)
tem a capacidade de lançar toxinas ao solo que inibe a g e m i n a ç ã o d a s sementesd e várias e s p é c k e s . Por outro lado, LOCATELLY e DOLL (35)
,
salientam que a s raízes de JugZans m i g r a produzem o 5
-
h i d r o x i-
a l t a-
naftaquinona, o qual6
um i n i b i d a r de c r e s c i - rnento de muitas outras e s p é c i e s .Outras espécies, como o sorgo
,
liberam iglucosídeoscianogenados ao s o l o , que ao sofrerem hidxõlise formam O
HCN,
queé
um produto altamente tóxico a maioria das formasd e vida conhecida.
B E L T ~ O e AZEVEDO ( 2 1 , verificaram que o sorgo
6
umap l a n t a altamente competitiva com o algodoeiro a r b õ r e o , p r i n cipalmente quando plantado no mesmo d i a . Parece, que e s t ã
envolvido aspectos da competição e alelopatia causada pelo
s o r g o , p o i s não hove competição por luz nem nutrientes e sim p o r água. Os resultados levam a crer que o s o r g o lança to
xifias ao solo (HCN) que i n i b e o crescimento do algodãõ
que quanto mais novo
6
mais sensível ao produto tóxico. Quando o s o r g o foi p l a n t a d o 15 dias depois do plantio do a 1-
godão, a redução no rendimento da rnalvácea f o i bem menor, conforme pode ser visualizado na Tabela 3 .
TABELA 3 . ~ é d i a s d o s tratamentos para rendimento e precocidade. É p o c a r e l a t i v a d e ~ l a n t i o d o consÔrcio sosgo-algodão. De B E L T ~ O e
AZEVEDO
(2)Tratamentos
ALGODÃO SORGO
Rend imen t o P r e c o c i d a d e Rendimento
M.
Verde(kg/ha % (t/ha>
-
~ l g o d ã o isolado 2 9 8 , 7 3 a 7 4 ,O9-
-
~ l g o d ã o+
s o r g o p l a n t a d o s no mesmo dia 93,29 b 6 1 , 4 4 10,81 a-
S o r g o plantado 15 d i a s após o a l g o d á o 155,65 b 63,49 7,50 b-
Sorgo plantado 30 d i a s após o a l g o d ã o 1 7 4 , 7 8 b 6 9 , 9 4 4 , 3 1 b c-
Sorgo plantado 40 d i a s após o a l g o d ã o 1 7 3 , 6 7 b 6 4 , 7 9 2 , 5 6 c Teste F A * ns h*OBS.: Numa mesmA coluna, duas médias s e g u i d a s d e l e t r a comum, não diferem estatis
-
ticamente entre s i , p e l o t e s t e d e Tukey, a n í v e l d e 5% de probabilidadeUma série de outros produtos liberados p e l a s plan tas podem causar e f e i t o s alelopáticos, tais como:
umar ri na;
6-
hidroxi-
7-
metoxi-
cumarina, trans-
cinamida, ' 3-
-
a c e t i l-
6 metsxi benzoldeido etc, conforme mostraram Mc LAREN e PETERSON (1967) e WINTER (19611, citados por ETHE-
RINGTON ( 1 9 ).
DONALD ( 1 7 ) salienta que a maioria dos estudõs so h r e o fator genético da capacidade competitiva d a s plantas
tem s i d a realizados por SAKAI e colaboradores em Misima-Ja pão. Os estudos mostram que a habilidade competitiva t e 6 base genética. Por exemplo, quando nove variedades de t r i
go foram crescidas sozinhas e em todos os pares, os dado;
o b t i d o s permitem verificar que existe .a " h a b i l i d a d e g e r a l d e
competição" e a "habilidade específica de competição", ou s e j a cada citaplasma comporta-se diferentemente depeddenda
do seu competidor.
Conforme salienta WXLLIAM (56), as plantas daninhas,
p o r intermédio da competição, podem diminuir significativa
mente o s rendimentos das culturas e sua qualidade. salientã que o s trabalhos de pesquisa sobre a competição de ervas da
-
ninhaç nas culturas são importantes por várias razões:- Indicam quando se tem que eliminar a.competiçãc! de plantas daninhas na cultura.
-
Indicam qual e f e i t o residual o herbicida precisa ter no solo para c o n t r o l a r - a s ervas daninhas.-
Indicam quando se tem que a p l i c a r um h e r b i c i d a em pós-emergência.CAHIENAS (10) afirma que para se d i r i g i r u m c o n t r o l e adequado e econÔmico d e p l a n t a s daninhas é necessário o co nhecimento da p e r b d o em que as invasoras exercem a maior competição. Saliehta que a competição é d e natureza bastan
te complexa sendo função do ambiente, solo, da cultura e dã
CAMARGO e-b
aZ.Ls
(7) salientam que em g e r a l , o e f e i t o dasplantas daninhas é mais p r e j u d i c i a l cultura em seu p e r í o
do i n i c i a l ( p e r í o d o c r í t i c o )
,
d e duração variável conf o&a c u l t u r a , clima, ç o l o . e t c .
O çonheclmento da duração do período c r í t i c o
6
.damaior importância, porque determina a época conveniente p a ra a execução das p r á t i c a s d e c o n t r o l e , s e j a mecânicas ou
q u b i c a s . O controle cultural, exercido pela cultu ra, é essencial no ê x i t o da exploração a g r i c o l a . A metodõ
l o g i a básica para o e s t u d o do chamado p e r í o d o c r í t i c o de com
petição f o i c r i a d a p o r JORGE NIETO
e t
a Z i i
( 2 9 ) , e verificã. * . *
ram que o m i l h o e f e l j a o apresentam p e r í o d o s dos seus ç i c l o z
em que as p l a n t a s daninhas não causam competiGão, e p e r í o dos em que a competição pode comprometer totalmente a
pri
dução e c o n h i c a destas culturas. Verificaram, tarnbêm, queo m i l h o , planta C 4 , é muito mais competitiva do que o fei
-
jão com as plantas daninhas p e l o s u b s t r a t o e c o l ó g i c o .
GODEL ( 2 2 ) verificou que as plantas daninhas podem r e d u z i r o rendimento do t r i g o em 3 4 , 8 % . Na cultura da soja, STANIFORTH e WEBER ( 5 2 ) , realizaram estudos sobre os efei tos das p l a n t a s daninhas no rendimento desta leguminosq u t i
lizando inf e s t a ç õ e s naturais e artificiais. Observaram que a competiç&o f o i maior no período mais chuvoso, quando O
crescimento das plantas daninhas f o i mais v i g o r o s o , e que a
competição f o i f o r t e no i n í c i o da fomac8o d a s vagens até a maturidade.
No mêxico, M I R E 2 e JORGE NIETO 1 4 3 ) determinaram
as épocas crltiças de competição entre as plantas daninhas
e o a l g o d o e i r o sob condições de irrigação e de sequeirq con
-
cluindo que em condiçÕes de i r r i g a ç ã o , é necessário um p er í o d o d e 120 dias do p l a n t i o , com a cultura livre de ervas daninhas para produzir o máximo. Par o u t r o lado, em condi çÕes de sequeiro, o p e r í o d o crítico de competição foi d e apê
-
nas 60
dias.
Na cultura algodoeira herbácea, B E L T ~ O
e t
aZ<%
( 1 ),
estudaram em condições de campo, a influência competitiva das plantas daninhas, principalmente a t i r i r i c a (Cyperus ro
tundus,
L ) e o capim-de-burro(Cynodon
dactyZon,
L. ).
~ b s e f-
varam que a competição imposta pelas plantas daninhas nosd o i s primeiros meses d e crescimento e d e s e n v o l v i m e n t o d a c u l
-
tura, reduziu a p r o d u t i v i d a d e e m m a i s d e 90%- e m relação ao tratamento livre d e ervas durante todo ciclo, além de redu
z i r , a precocidade, altura das plantas e promover oligofiliã
e h i p o t r o f i a das f o l h a s .
Em Minas Gerais, considerando várias localidades e
t i p o s de solos e em dois anos a g r í c o l a s &A-BUENPIAet
a l i i
(33) estudaram o p e r í o d o critico de competição e n t r e comuni dades de plantas daninhas e o algodoeiro herbáceo, c u l t i v ã res IAC 13-1 e Minas Dona Beja. verificaram cjue a competiçãõdas plantas daninhas, quando não contraladas, coma cultura,
provocou 90,22X de perda no rendimento no Triãngulo Minei
-
ro e 70,732 no Norte de Minas.
Nas Figuras 5 e 6 pode-se observar os resultados da
queles autores, denotando-se o n í v e l c r í t i c o de competiçãõ do complexo f l o r í s t i c o das regiões estudadas.
Semanas A ~ Ó S Emergência
FIGURA 5. perlodo crítico de competição de uma comunidade natural de plantas dani
nhas e o algodoeiro no ~ r i â n ~ u l o Mineiro nos anos agrícolas 7 4 , 75 e 76:
De LACA BUENDIA e t a l i i ( 3 3 ) 3000'- h a 2500.- M Y Y 2000.- u
B
,,o,-- -rl a e 1000-- 500.- \ \ %. b -1 \ ' , Com plantas-,
daninhas \ I I I > 1 1 I 4 6 8 ~ o d o CicloAnalisando-se as Figuras anteriores, do t r a b a l h a de
LACA-BUEWDIA et
a z i i ,
observa-se que houve diferenças entrelocalidades, Na r e a l i d a d e , o per i o d o t5r ít i c o d e competição
é de natureza bastante compbex&,senda ~fun&-devari6v&is mult
i
plos que interagern dinamicamente e com variações, dependen-
do das condiçges ecol8gicas d e cada agroecossist~ma.
Resultados um pouco diferentes foram o s de'SCHWERSEL e THOMAS ( 4 9 ) e CAMPOS e DISU (81, que verificam, que em
condicões d e seca, o p e r í o d o c r í t i c o de c o m p e t i ~ á o entre as p l a n t a s daninhas e o a l g o d o e i r o estava compreendido entre a
segunda e quarta semanas após a emergência das plãntulas de algodão.
A manipulação cultural também tem grande influência
na capacidade emulativa das plantas daninhas sobre a s cultu r a s , conforme foi observado por ROGERS
e t
aZEi
( 4 8 ) na cultura algodoe ira. AZud i d o s aubores observaram a i
nf
ltiêncindo espaçaxnento entre f i l e i r a s de algodão sobre a competi
cão imposta pelas plantas daninhas. Salientam que com f
í
l e i r a s e s t r e i t a s ( 5 3 cm), o rendimento máximo f o i o b t i d o
quando o algodoal permanece livre de ervas por um ~ e r i o d o de aproximadamente s e i s semanas, entretanto, com espaçamen
to mais l a r g o (106 cm), para se o b t e r a mesma produção, £0;
necesçãrio um período livre de plantas daninhas d e d e z a
quatorze semanas,
-
B E L T ~ O st
a Z i i
( 3 ) , em estudos nas zonas a l g o d o e iras dos Estados da ~ a r a i b a e Pernambuco, determinaram o
pê
r í o d o de competição e n t r e as plantas daninhas e o algodoeí
ro herbáceo. Verificaram que independentemente da cultiva? (Reba B-50 e AFC 38-12) do ano e d o s locais testados, bem
como da natureza da população daninha para cada local, que
os primeiros 45-60 d i a s após a emergência - foram o p e r í o d o c r i t i c o em que as plantas daninhas causaram maiores preju?
3
zos
ã
cultura.Salientam que a competiçáo imposta pelas plantas da
ninhas nos primeiros 45-60 dias após a emergência da cult; ra, promoveu profundas modif icaçoes apossimplásticas n o
a1
godoeíro, reduzindo rendimento, altura de p l a n t a , peso d e 100 sementes e peso de capulho. É necessário que se dê
5
o controle cultural, ou s e j a , p o s s i b i l i t a que a . cultura
cresça rapidamente e i n i b a os seus competidores. várias
-
tieas*cultufais.podem ajudar
ã
cultura para o seu pleno es tabelecimento, tais como adubação c o r r e t a , escolha da c u l t x-
var e época de plantio .etc.
BUCHANAN e McLAUGHLIN ( 6 ) , bem como ROBINSON(~~), de
11
monstrarama importãncia do ~ t a t u s " de n i t r o g ê n i o no sol;
como fator amenizador da competição entte o algodoeiro e as plantas daninhas. Quando o t e o r d e nitrogênio, no solo,
f o r elevado, o algodoeiro pode t o l e r a r , sem ~ r e j u i z o do ren
-
dimento, mais de 50% do ~ e r i o d o de competição.
P o r outro lado, MORAN-VAL e MILLER (37) verificaram
que existem diferenças marcantes entre as cuf.tivaresde algo
-
doe i r o com relação a capacidade competitiva
.
Outro a s p e c t o d e grande interesse prático no manejo
do ecossistema para rninimizar a competição é procurar elimi
nar as plantas daninhas especialmente nas linhas do cultivá ROBINSON
(47)
v e r i f i c o u que as p l a n t a s daninhas que ocorrem d e n t r o da fileira do algodão são mais prejudiciaisdo que as que ocorrem entre-f ileiras, e que t a l fato depen
-
de da habilidade competitiva da planta daninha,Por outro lado B E L T ~ O
e t aZ2i
( 4 ) em ensaio ' envol-
vendo três fatores estudados anteriormente isolados, ou se ja, natureza da cultivar, adubação n i t r o g e n a d a e localizaçãõ especial das plantas daninhas wrif icaram que a competição
imposta pelas plantas daninhas na área t o t a l e durante todo
o ciclo da cultura, anula os e f e i t o s dos dernaias fatores de
crescimento, Outras conclusÕes tiradas p e l o s referidos au
-
teres foram:
-
A competição dentro da f i l e i r a t ã o danosa como a competição total.- A competição entre as fileiras
6
intermediária en tre sem competição no período c r í t i c o60