XVI ERIC – (ISSN 2526-4230)
Eixo Temático – Produção alternativa de especiarias e frutas – sala nº 07 (ARTIGOS)
XVI ERIC – (ISSN 2526-4230)
DESENVOLVIMENTO INICIAL DE PIMENTA E SALSINHA
SUBMETIDAS AO ESTRESSE SALINO.
Anna Beatriz Azevedo Silva, Unespar/Campus de Paranavaí azevedo.annabe@gmail.com Franciele Mara Lucca Zanardo Bohm (Orientador), Unespar/Campus de Paranavaí fzanardobohm@gmail.com Comunicação Oral Resumo
O cultivo de hortaliças no Brasil representa uma fonte de renda para micro e pequenas propriedades rurais. Muitas hortaliças, além de serem utilizadas como temperos, também apresentam propriedades medicinais. Os solos brasileiros encontram-se salinizados, devido à atividade antrópica, principalmente no que se refere ao excessivo uso de fertilizantes químicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento inicial destas hortaliças submetidas ao estresse salino, através da porcentagem de germinação, biomassa fresca e comprimento da radícula. As sementes foram acondicionadas em placas de Petri com papel de germinação apropriado e cultivadas em estufa tipo B.O.D. com temperatura e fotoperíodo controlados. Foram feitos quatro tratamentos; o controle que recebeu água destilada e os tratamentos com os seguintes potenciais hídricos: -0,15, -0,3 e -0,6 MPa. As médias foram submetidas à análise de variância e comparadas através do teste t de Bonferroni (p<0,05). A salsinha apresentou redução significativa na porcentagem de germinação. A redução foi de 22% em 0,15MPa, 57% para 0,3MPa e 83% para -0,6MPa. As sementes de pimenta não apresentaram redução na germinação em todos os tratamentos. Quanto ao comprimento das raízes de salsinha houve redução significativa em todos os tratamentos. Para a pimenta a redução foi significativa nos tratamentos de -0,3 e 0,6MPa. A biomassa fresca apresentou redução para ambas as hortaliças a partir do potencial hídrico de -0,3MPa. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que embora a pimenta seja mais resistente, a salinização do solo pode comprometer o crescimento inicial de hortaliças e este comprometimento pode afetar o desenvolvimento futuro das plantas.
Palavras-chave: Meio ambiente. Salinização. Hortaliças Introdução
As hortaliças são amplamente consumidas na alimentação dos brasileiros e a maioria delas apresenta propriedades medicinais. A salsinha Petroselinum crispum e a pimenta Capsicum chinese são muito utilizadas como temperos regularmente e podem contribuir com a manutenção da saúde da população.
A salsinha é uma das hortaliças mais utilizadas em várias regiões do Brasil, ela é diurética, ajuda a baixar a pressão arterial e previne doenças cardiovasculares.
Estas propriedades se devem a composição que contém: compostos fenólicos, que são antioxidantes, tocoferóis ou vitamina E que são antioxidantes de ácidos graxos poliinsaturados, o que limita a progressão de doenças cardiovasculares e aterosclerose. Por fim, os flavonóides que auxiliam o sistema imune, são antiinflamatórios e antioxidantes (BASHO, 2010).
As pimentas são cultivadas desde as primeiras civilizações. O consumo de pimenta no Brasil tem destaque em vários setores da economia tanto na forma “in natura” ou processada, devido à sua utilidade na culinária, e ainda no preparo de produtos alternativos na agricultura, produção de remédios, produtos agroindustriais, e é muito exigido por clientes nos restaurantes (BARCELOS, et al, 2015).
A pimenta contém vitaminas A, B1, B2, C, além da capsaicina que tem propriedades medicinais comprovadas, pois atua como cicatrizante de feridas, antioxidante, na dissolução de coágulos sanguíneos, previne a arteriosclerose, controla o colesterol, evita hemorragias, e aumenta a resistência física. Além disso, influencia a liberação de endorfinas, causando uma sensação de bem-estar muito agradável na elevação do humor. Esse alcalóide acelera o metabolismo, estimula a sensação de saciedade e, portanto, ajuda a emagrecer. Oferece quatro vezes mais vitamina C do que a conhecida laranja e atua contra os efeitos da passagem do tempo (PINTO et al, 2013).
O cultivo de hortaliças corresponde a uma importante atividade geradora de renda principalmente para a agricultura familiar. Em 2017 a área cultivada foi de aproximadamente 837 mil hectares e volume de produção em torno de 63 milhões de toneladas. Desta forma a preparação correta do solo é importante para garantir uma boa produtividade (Brasil, 2019).
O solo e a água são decisivos para a produção de hortaliças. Atualmente a escassez de água e o uso excessivo de fertilizantes contribuem para que os solos se tornem cada vez mais salinizados.
A quantidade de solos salinizados está aumentando em virtude do emprego incorreto de técnicas agrícolas, como adubação excessiva e irrigação com água imprópria para tal finalidade, transformando terras férteis e produtivas em terras impróprias para a agricultura (FREIRE, 2000).
O processo de germinação é caracterizado pelo início do crescimento por uma semente ou esporo. Para que uma semente germine e inicie o processo de
crescimento ocorre à dependência de fatores endógenos (dentro da própria semente) e exógenos (fatores ambientais). É necessário que ela responda positivamente a hormônios que estimulam a germinação e que as condições ambientais como disponibilidade de água também sejam favoráveis.
A água é o fator iniciante da germinação e está envolvida direta e indiretamente em todas as demais etapas do metabolismo germinativo. Sua participação é decisiva nas reações enzimáticas, na solubilização e transporte de metabólitos, também como reagente na digestão hidrolítica de tecidos de reserva da semente.
As condições para germinação de sementes nem sempre são adequadas, principalmente em solos salinos ou sódicos. O excesso de sais pode afetar o processo de embebição, que é dependente do potencial hídrico da semente e do meio externo. Para que a semente absorva água o potencial osmótico nas células do embrião da semente deve ser menos negativo do que o potencial osmótico no solo onde ela se encontra. Outro fator atribuído à salinidade na dificuldade de germinação de sementes é quanto à entrada de íons em quantidades tóxicas, na semente (YOKOI et al., 2002).
A tolerância ou sensibilidade das plantas à presença de sais no solo é uma característica genética própria de cada tipo de planta, que determina que umas tolerem concentrações elevadas como a cevada e o algodão, enquanto outras, como o feijão e a cenoura, sejam bastante sensíveis, mesmo a baixos teores. Esta característica das culturas e vegetais de forma geral, esta associada à limitação que a salinidade impõe ao desenvolvimento do sistema radicular das plantas, restringindo seu crescimento e absorção de água, face ao elevado potencial osmótico do meio (seca fisiológica) e ao desbalanceamento geral entre os nutrientes assimilados pelas plantas, especialmente quando o sódio está presente.” (FLORES, C.A. et al. Outras formas de degradação do solo. 1 ed. Uso agrícola dos solos brasileiros. Rio de janeiro. Embrapa solos. 2002. Pág. 93 à 102.)
A salinidade pode ainda interferir na germinação de sementes por outros fatores, como o gasto de energia de reserva da semente para absorver água e posteriormente não dispor desse reservatório para outros processos fisiológicos, induzindo mudanças nas atividades das enzimas antioxidantes como, catalase, polifenoloxidase e peroxidase (DEBOUBA et al., 2006).
A emergência da plântula e seu crescimento são as fases mais sensíveis no desenvolvimento do indivíduo. O tempo de germinação e a velocidade desse processo são fatores muito importantes para a sobrevivência das plântulas, refletindo no desenvolvimento das mesmas (RITTER et al., 2014).
Desta forma justifica-se a importância do estudo destas hortaliças na fase inicial de desenvolvimento para contribuir com estudos que busquem entender as respostas fisiológicas ao estresse salino.
Objetivos
Analisar os efeitos do estresse salino sobre a salsinha e a pimento durante a germinação e crescimento inicial das plântulas.
Para esta análise foram avaliados seguintes parâmetros: o índice de germinação das sementes (IVG), o comprimento das radículas, a biomassa fresca e viabilidadecelular.
Metodologia
Sementes de pimenta e salsinha foram obtidas comercialmente. Os experimentos foram realizados no laboratório de pesquisa da Unespar campus de Paranavaí. Separadamente de acordo com a espécie as sementes foram germinadas em placas de Petri contendo papel de germinação. O grupo controle recebeu água destilada. Os tratamentos receberam solução de Cloreto de Cálcio (CaCl₂) com potenciais hídricos de -0,15; -0,3 e -0,6MPa para a determinação do estresse salino.
O potencial osmótico (MPa) e as concentrações do sal utilizadas foram calculadas através da fórmula de Van’tHoff. (Ψos=RTC), onde Ψos corresponde ao potencial osmótico, R a constante geral dos gases perfeitos (0,082 atm mol Lˉ¹), T á temperatura, e C a concentração (mol Lˉ¹); mol Lˉ¹ x massa molar de C6H1406 = g Lˉ¹. (BRAGA, et al 1999).
As placas foram acondicionadas em câmara do tipo B.O.D. com temperatura e fotoperíodo controlados. O tempo de germinação foi de 14 dias. A protrusão da radícula foi utilizada como parâmetro para determinar a ocorrência de germinação (Ferreira e Áquila, 2000). O número de sementes germinadas foi contado diariamente e no último dia as raízes foram excisadas e o comprimento determinado.
a determinação da biomassa fresca. Valores médios das repetições foram obtidos e os resultados expressos em gramas. A análise dos dados foi efetuada aplicando-se os procedimentos estatísticos convencionais. O critério de significância adotado foi P≤0,05 e todos os valores foram expressos como a média.
Raízes de salsinha e pimenta crescidas nas condições já descritas foram colocadas em solução de Azul de Evans 0,25% durante 15 minutos. Em seguidas as raízes foram lavadas em água corrente e colocadas em placas de Petri contendo água destilada durante 30 minutos. Foi cortado 1 cm da extremidade e transferido para ependorff contendo 1ml de dimetilformamida durante 50 minutos. A leitura foi feita em espectrofotômetro a 600 nm.
Resultados e Discussão
A salsinha apresentou redução na porcentagem de germinação quando submetida à solução salina. A redução foi de 22% no potencial de -0,15MPa, 57% para o potencial de -0,3MPa e 83% para -0,6MPa. O processo de embebição da semente que é a primeira fase para a germinação ficou comprometido.
O metabolismo germinativo é alterado ao inibir a mobilização das reservas e ocasionar distúrbios nos sistemas de membranas do eixo embrionário. Embora a semente em seu processo de germinação não necessite de sais, mas apenas de água e aeração, os íons salinos afetam a absorção de água e sem estes íons não ocorre à quebra da dormência (SCHOSSLER et. al., 2012).
As sementes de pimenta não apresentaram redução na germinação em todos os tratamentos. Resultado similiar foi encontrado com sementes de pinhão-manso (Jatrophacurcas L.) no trabalho de Andréo-Souza et al (2010).
Sob baixos níveis de umidade no meio germinativo, é comum o desenvolvimento de mecanismos protetores contra a dessecação ou para evitar a parada do desenvolvimento (BEWLEY; OLIVER, 1992), porém um estresse hídrico severo resulta em desequilíbrio metabólico (BLACKMAN et al., 1992).
O processo de embebição das sementes de salsinha na fase inicial de germinação foi comprometido pelo excesso de sais presentes na solução. O estresse salino altera a disponibilidade de recursos minerais, reduzindo a atividade dos íons em solução e alterando os processos de absorção, transporte, assimilação e distribuição de nutrientes na planta (FARIA et al, 2009).
partir de -0,3 Mpa, indicando que este potencial hídrico já impede seu desenvolvimento inicial.O tempo de germinação e a velocidade desse processo são fatores muito importantes para a sobrevivência das plântulas, refletindo no desenvolvimento destas (RITTER et al., 2014), por isso plântulas que apresentam atraso na germinação normalmente não crescem adequadamente..
Tabela 1. Índice de velocidade de germinação de (IVG) de salsinha e pimenta submetidas ao estresse salino. Foram germinadas 120 sementes de cada variedade para cada tratamento.
Salsinha Pimenta
Controle 2,683 Controle 2,716
- 0,15 MPa 2,550 - 0,15 MPa 3,250
-0,3 MPa 1,908 -0,3 MPa 4,275
-0,6MPa 0,325 -0,6MPa 2,06
Muitos trabalhos publicados em artigos científicos trazem estudos de germinação, pois trata-se de uma variável discreta, a semente germina ou não. Mas o crescimento inicial da radícula mostra o comprometimento do estresse sofrido pela planta.
Além do mais o excesso de sais pode comprometer processos fisiológicos e bioquímicos. Causando na planta prejuízos na fotofosforilação, cadeia respiratória, síntese de proteínas, como também no metabolismo de lipídios e assimilação do nitrogênio ao inibir a síntese de enzimas que agem como cofatores nesses processos (PINHEIRO, et. al, 2013; VIUDES e SANTOS, 2014).
A tabela 2 mostra os resultados da medida dos comprimentos das raízes e percebe-se que houve redução significativa no comprimento das mesmas quando submetidas à solução salina.
Desta forma fica claro que embora a semente germine na presença de excesso de sais ela não cresce adequadamente. O excesso de sais causa um desequilíbrio nutricional e compromete a absorção correta de sais minerais necessários tanto para compor a anatomia da célula, quanto para exercer funções fisiológicas como a de ser cofatores enzimáticos.
desempenha importante papel na seletividade de absorção da relação K/Na. Estes íons são responsáveis pelo equilíbrio osmótico da célula e são cofatores para enzimas do metabolismo necessário para o crescimento da planta (TAIZ E ZEIGER, 2013). Tabela 2. Medida do comprimento das radículas de salsinha e pimenta em centímetros. Os valores se referem às médias seguidas do desvio padrão da média.
Salsinha Controle (n= 33) 5,40±1,56 a - 0,15 MPa (n= 62) 3,68±1,70 b -0,3 MPa(n= 38) 3,25±1,36 b -0,6MPa(n=27) 2,14±0,89 c Pimenta Controle (n=61) 3,96±1,15 a - 0,15 MPa(n=55) 3,73±0,46 a -0,3 MPa(n= 59) 2,71±0,46 b -0,6MPa(n=80) 1,42±0,38 c
Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Bonferroni a 5% de probabilidade.
Os resultados da tabela 3 referem-se à biomassa fresca das raízes e colaboram com os resultados obtidos na tabela 2, pois a redução no comprimento das radículas foi acompanhada pela redução na biomassa das raízes.
Tabela 3: Peso das radículas de salsinha e pimenta em gramas. Os valores se referem às médias seguidas do desvio padrão da média.
Salsinha Controle n=7 0,057±0,03a -0,15MPa n=9 0,046±0,02a -0,3MPa n=9 0,022±0,01b -0,6MPa n=6 0,015±0,01b Pimenta Controle n=7 0,213±0,03a -0,15MPa n=10 0,191±0,08ac -0,3MPa n=10 0,132±0,06c -0,6MPa n=9 0,058±0,02d
Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Bonferroni a 5% de probabilidade.
A redução no comprimento das raízes pode ser causada por comprometimento fisiológico que não permitiu que elas crescessem ou o estresse salino foi agressivo a ponto de provocar morte de células da raiz?
Para responder a esta pergunta as raízes foram submetidas a um teste de viabilidade celular. Neste teste é empregado corante que se liga a células mortas e depois é removido com solvente apropriado para avaliação em espectrofotômetro.
Os resultados deste experimento são mostrados na tabela 3 e não houve morte celular de acordo com os resultados de absorbância. O que indica que a solução salina compromete a permeabilidade das membranas e afeta a absorção de minerais, comprometendo processos fisiológicos envolvidos no crescimento das raízes, mas estes eventos não provocam a morte das células.
Tabela 3. Medida de absorbância de raízes de salsinha e pimenta submetidas ao teste de viabilidade celular.
Salsinha Absorbância de 600nm Controle 0,0 -0,15 MPa 0,0 -0,3 MPa 0,004 Pimenta Absorbância de 600nm Controle 0,108 -0,15 MPa 0,138 -0,3 MPa 0,101 .
Embora os resultados apresentados na tabela 03 não mostrem que houve morte celular, a redução no crescimento da raiz pode indicar a lignificação precoce em resposta ao estresse salino. Já é de conhecimento científico que em situações de estresse a planta aumenta a lignificação das raízes (BOHM, 2010).
Conclusão
Os resultados apresentados neste trabalho mostram que a salsinha foi mais sensível que a pimenta ao estresse salino. Mesmo ocorrendo germinação da pimenta, o crescimento inicial foi comprometido, o que demonstra que a planta
apresenta comprometimento em suas respostas fisiológicas. Os níveis de salinidade não foram suficientes para ocorrer morte celular precoce das raízes.
Referência
FARIAS, S.G.G.; SANTOS, D.R.; FREIRE, A.L.O.; SILVA, R.B. Estresse salino no crescimento inicial e nutrição mineral de gliricídia (Gliricidiasepium (Jacq.)
KunthexSteud) em solução nutritiva. Revista brasileira de ciências do solo. v.33, n. 5, 2009.
BLACKMAN, S.A.; OBENDORF, R.L.; LEOPOLD, A.C. Maturation proteins and sugars in desiccation tolerance of developing soybean seeds.PlantPhysiology, v.100, p.225-230, 1992.
BEWLEY, J. D.; OLIVER, M. J. Desiccation tolerance in vegetative plant tissues and seeds: protein synthesis in relations to desiccations and a potential role for protection and repair mechanisms. In: OSMOND, C.D.; SOMERO, G.; BOLIS, C.L. (Eds). Water and life: a comparative analysis of water relationships at the organismic, celular and molecular levels. Berlin: Spring Verlag, 1992. p.141- 160.
BÖHM, F. M. L. Z., Ferrarese, M. D. L. L., Zanardo, D. I. L., Magalhaes, J. R., & Ferrarese-Filho, O. Nitric oxide affecting root growth, lignificationandrelatedenzymes in soybeanseedlings. Acta physiologiaeplantarum, v 32, n.6, 1039-1046, 2010.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Projeções do Agronegócio : Brasil 2018/19 a 2028/29 projeções de longo prazo / Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Política Agrícola. – Brasília: MAPA/ACE, 2019. 126 p.
ANDRÉO-SOUZA, Y.; PEREIRA, A. L.; SILVA, F. F. S.; RIEBEIRO-REIS, R. C.; EVANGELISTA, M. R. V.; CASTRO, R. D.; DANTAS, B. F. Efeito da salinidade na germinação de sementes e no crescimento inicial de mudas de pinhão-manso. RevistaBrasileira de Sementes, Londrina, v. 32, n. 2, p. 083-092, 2010. BRAGA, L. F.; SOUSA, M. P.; BRAGA, J. F.; SÁ, MA. E. de. Efeito da
disponibilidade hídrica na qualidade fisiológica de sementes de feijão. Revista Brasileira de Sementes, v. 21, n. 2, p.95-102, 1999.
BARCELOS M.N, SILVA E.M, MARUYAMA W.I. Produção de duas espécies de pimenta biquinho doce submetido a diferentes substratos. In: Congresso técnico cientifico da engenharia e da agronomia - Fortaleza, Ceará, 2015.
BASHO, S. M.; BIN, M. C. Propriedades dos alimentos funcionais e seu papel na prevenção e controle da hipertensão e diabetes. Interbio, v. 4, n. 1, p. 48-58, 2010.
DEBOUBA M; GOUIA H; SUZUKI A; GHOEBEL MH. NaCl stress effectsonenzymesinvolved in nitrogenassimilationpathway in tomato "Lycopersiconesculentum" seedlings. JournalofPlantPhysiology, Frankfurt, v. 163, p. 1247-1258, 2006.
FERREIRA, A. G.; ÁQUILA, M. E. A. Alelopatia: uma área emergente da ecofisiologia. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, v. 12 p. 175-204, 2000.
FLORES, C. A., MANZATTO, C. V., SÁ, I. B., ACCIOLY, L. D. O., SÁ, T. D. A., DA SILVA, F. H. B. B., & SILVA, T. C. Outras formas de degradação do solo. Embrapa Amazônia Oriental-Capítulo em livro científico(ALICE), 2002.
FREIRE, A. L. de O. Fixação do nitrogênio, crescimento e nutrição mineral de leucena sob condições de salinidade. Jaboticabal – SP, Universidade Estadual Paulista, 2000. 92p. (Tese Doutorado).
PEDROTTI , A; CHAGAS R.M; RAMOS V.C; PRATA A.P.N; LUCAS A.A.T; SANTOS PB. Causas e consequências do processo de salinização dos solos. Revista
Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental. Santa Maria, v. 19, n. 2, mai-ago.p. 1308-1324.2015.
PINHEIRO, G.G.; ZANOTTI, R.F.; PAIVA, C.E.C; LOPES, J.C.; GAI, Z.T. Efeito do estresse salino em sementes e plântulas de feijão guandu. Enciclopédiabiosfera, Centro CientíficoConhecer - Goiânia, v.9, N.16; p. 901-9012, 2013.
PINTO, C. M. F; PINTO, C. L. O; DONZELES, S. M. L. Pimenta Capsicum: propriedades químicas, nutricionais, farmacológicas e medicinais e seu potencial para o agronegócio. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável (RBAS), v.3, n.2., p.108-120, Dezembro, 2013.
RITTER, M.C.; YAMASHITA, O.M.; CARVALHO, M.A.C. Efeito de extrato aquoso e metanólico de nim (Azadiracta indica) sobre a germinação de alface. Multitemas, Campo Grande, v.1, n.46, p.09, 2014.
SCHOSSLER, T.R.; MACHADO, D.M.; ZUFFO, A.M.; ANDRADE, F.R.; PIAUILINO, A.C. Salinidade: efeitos na fisiologia e na nutrição mineral de plantas. Enciclopédia biosfera, Centro Científico Conhecer, Goiânia, v.8, n.15; p. 1563-1578, 2012. TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 5.ed. Porto Alegre:Artemed, 2013. 918 p.
VIUDES, E.B.;SANTOS, A.C.P. Caracterização fisiolégica e bioquímica de Artemísia (Artemisiaannua L.) submetida a estresse salino. ColloquiumAgrariae, v. 10, n. 2, p. 84-91, 2014.
YOKOI S; BRESSAN RA; HASEGAWA PM. Salt stress toleranceofplants. JircasWorkingReport, Ishigaki, v. 1, p. 25-33
XVI ERIC – (ISSN 2526-4230)
EFEITOS DO EXTRATO DE HORTELÃ NO CRESCIMENTO INICIAL DE TOMATE.
Fernanda Alexia dos Santos Giraldelli, Unespar/Campus de Paranavaí, fernandagiraldelli08@gmail.com Franciele Mara Lucca Zanardo Bohm (Orientador), Unespar/Campus de Paranavaí fzanardobohm@gmail.com Comunicação Oral
Resumo: As plantas produzem compostos químicos biologicamente ativos em seus corpos e com ações em outras espécies. Estes compostos protegem a planta contra herbivoria, infecções e podem oferecer benefícios ou prejuízos para o crescimento outras espécies. Estes são chamados de aleloquímicos e a interação entre as espécies é chamada de alelopatia. Estudos envolvendo alelopatia estão em voga devido ao potencial dos aleloquímicos como herbicidas naturais. A hortelã é uma planta utilizada tradicionalmente como medicinal, pois tem compostos bioativos que atuam no sistema disgestório e agem como antiparasitário. Este trabalho foi conduzido para investigar se compostos presentes no extrato de hortelã apresentam efeitos aleloquímicos, utilizando-se como espécie teste o tomate. Extratos de folhas frescas e secas de hortelã foram preparados utilizando-se 10g de folhas para 100mL do diluente. O extrato obtido foi considerado 100%. E diluído nas concentrações de 50%, 25% e 12,5%. As sementes de tomate foram plantadas em placas de petri e regadas com os extratos. As placas controles receberam água destilada. Posteriormente foram acondicionadas em estufa tipo BOD com temperatura e fotoperíodo controlados. A germinação das sementes foi contada diariamente e após setes dias as raízes das plantas foram medidas e pesadas. Os resultados mostraram que o extrato fresco de hortelã inibiu a germinação de tomate em 100%, 50% e 25% e comprometeu o crescimento das raízes em 12,5%. O extrato seco não inibiu a germinação, mas comprometeu o crescimento das raízes. O conjunto dos resultados mostraram que a hortelã apresenta aleloquímicos que inibem o crescimento de plântulas de tomate.
Palavras-chave: Meio ambiente. Alelopatia. Hortaliças Introdução
As plantas medicinais apresentam propriedades curativas ou profiláticas para muitas doenças que ocorrem em seres humanos e em outros animais. Esta capacidade das plantas ocorre devido a presença de compostos químicos que as plantas produzem em um tipo de metabolismo próprio, denominado metabolismo secundário.
Este metabolismo produz principalmente três classes de compostos: Terpenos, compostos fenólicos e compostos nitrogenados (TAIZ e ZEIGER, 2013). Muitos destes compostos são conhecidos como bioativos e apresentam propriedades medicinais. Eles interferem no crescimento de vários tipos de microrganismos que causam doenças em seres humanos, podendo impedir a reprodução ou até matá-los. Mas por que as plantas produzem estes compostos?
No corpo da planta os metabólitos secundários atuam como protetores contra a radiação ultravioleta, podem ser volatilizados para atrair animais polinizadores de vido aos odores, atuam no sistema de defesa da planta como antibióticos naturais, fungicidas, nematicidas ou podem ter efeitos alelopáticos.
Este último efeito se refere a interação principalmente entre as plantas, que pode ser positiva ou negativa. O termo alelopatia foi criado em 1937 pelo pesquisador Hans Molish e deriva do grego allelon (de um para outro), pathós (sofrer) que resumidamente quer dizer prejuízo mútuo (FERREIRA e ÁQUILA, 2000).
Substâncias alelopáticas, fitotoxinas, aleloquímicos ou produtos secundários são as denominações dadas aos compostos químicos liberados pelos organismos que afetam outros da mesma comunidade (PIRES, 2011).
A Sociedade Internacional de Alelopatia (IAS, 1996) define alelopatia como: “A ciência que estuda qualquer processo que envolva metabólitos secundários produzidos pelas plantas, 14 algas, bactérias e fungos que influenciam no crescimento e desenvolvimento de sistemas biológicos” (ALLEM, 2010).
A alelopatia se tornou uma importante área de estudos, pois os compostos químicos ou metabólitos secundários são alvos de estudos de bioprospecção de herbicidas naturais.
O uso indiscriminado de herbicidas por longos períodos além de prejudicar a saúde e o meio ambiente ainda seleciona plantas que apresentam adaptações que conferem resistência a estas substâncias (ADEGAS et al., 2017).
Muitos compostos aleloquímicos produzidos por uma espécie vegetal causam estresse em plantas de outras espécies e por esta característica, estes compostos são vistos como possíveis fontes para a produção de herbicidas mais seletivos, que acometa apenas as ervas daninha, sem comprometer o crescimento da cultura e com toxicidade menor.
Os aleloquímicos são capazes de altear o metabolismo de outros organismos, inibindo ou estimulando seu desenvolvimento. Dentro deste contexto os extratos de plantas que contém compostos aleloquímicos afetam a germinação da semente, pois quando ocorre a reidratação para germinação ocorrem rápidas mudanças fisiológicas sensíveis ao estresse ambiental (RIBEIRO et al, 2016).
A raiz é o órgão da planta que mais sofre com a presença de aleloquímicos, pois está em constante contato com estes compostos e acaba absorvendo-os junto com a solução do solo.
Os aleloquímicos podem induzir o aparecimento de plântulas anormais, sendo a necrose da radícula um dos sintomas mais comuns. Portanto, o crescimento das plântulas é muito mais sensível a esses compostos e a sua utilização para determinação do potencial alelopático dos aleloquímicos é muito importante.
O tomate é uma das hortaliças mais cultivadas no Brasil, além do seu apreciado sabor encontrado neste o pigmento licopeno. Devido a sua estrutura química, o licopeno figura como um dos melhores supressores biológicos de radicais livres, especialmente aqueles derivados do oxigênio. O licopeno é um potente seqüestrador do oxigênio singlet (uma forma reativa de oxigênio, o pior radical livre causador de câncer), tudo indica que tem propriedades antioxidantes e anticancerígenas, comparativamente mais potente que a maior parte dos outros carotenóides plasmáticos.
Ele é duas vezes mais potente que o β-caroteno para neutralizar a ação do oxigênio singlet. O tomate contém baixa caloria e gordura, possui basicamente água, açúcar (glicose e frutose), ácidos (ácido acético, ácido lático e ácido málico), vitamina C e pró-vitamina A (β-caroteno). O tomate tem demonstrado potencial na redução de riscos de ocorrência de câncer de próstata, mama, esôfago, gástrico, pulmão, benefícios para o câncer de pâncreas, cólon, reto, cavidade oral, seio e cervical, além de prevenir o surgimento de doenças cardiovasculares, em especial a aterosclerose.
Em consequência, tem-se a diminuição dos riscos de infartos devido à redução da taxa de oxidação do LDL colesterol (BIANCHI e ANTUNES, 1999). Eles podem agir diretamente na neutralização da ação dos radicais livres ou participar indiretamente de sistemas enzimáticos com essa função, sugerindo-se seu papel na prevenção de carcinogênese e aterogênese, devido à proteção às moléculas de
lipídio, LDL, proteínas e DNA (SHAMI; MOREIRA, 2004)
O hortelã (Mentha piperita) é uma planta aromática comum no Brasil devido ao fácil cultivo e adaptação ao clima brasileiro. É muito utilizada como planta medicinal (de Oliveira et al, 2020). É indicada popularmente para alívio do resfriado comum, febre, gripe, indigestão e enjoo, além de se fazer presente em muitos itens de uso diário, incluindo confeitaria aromatizando balas, cosméticos, produtos de higiene bucal, produtos farmacêuticos, pesticidas e como agente intensificador de sabor em pastas de dente, gomas de mascar e bebidas (PARK et al., 2016).
Extratos de folhas de hortelã apresentam compostos fitoquímicos que tem características alelopáticas. Estes compostos interferem no metabolismo de nematóides (NASCIMENTO et al, 2009), apresentam propriedades medicinais no alívio de dores abdominais, expectorante, anti-séptico e antiespasmódico (VEIGA, 2005). Adaszyńska et al. (2013) estudou a composição do extrato de óleo de hortelã e encontrou alta concentração de menthol (24.2%), izomenthona (11.6%), isomenthol (7.9%), eucalyptol (6.1%), e menthyl acetato (5.8%).
No Brasil, assim como em outros países a utilização de herbicidas é muito grande o que gera altos custos na produção de vegetais
Além da permanência de resíduos destas substâncias no ambiente e nas plantas, contaminado os alimentos e comprometendo sua qualidade.
Para saber se as folhas de hortelã tem o potencial de interferir também podem comprometer a germinação e crescimento inicial de outras espécies, foram preparados extratos com folhas de hortelã para estudar a germinação e crescimento inicial de tomate.
A emergência da plântula e seu crescimento são as fases mais sensíveis no desenvolvimento do indivíduo. O tempo de germinação e a velocidade desse processo são fatores muito importantes para a sobrevivência das plântulas, refletindo no desenvolvimento das mesmas (RITTER et al., 2014).
Objetivos
Avaliar os efeitos dos extratos fresco e seco preparados a partir de folhas de hortelã na germinação e crescimento inicial de tomate através da análise das seguintes variáveis: Índice de velocidade de germinação da semente (IVG), porcentagem de germinação, comprimento das raízes e biomassa fresca.
Metodologia
Os experimentos foram conduzidos no laboratório de pesquisa da Unespar campus de Paranavaí. As sementes utilizadas neste protocolo foram adquiridas comercialmente e as folhas de hortelã foram obtidas no horto de plantas aromáticas e medicinais da Unespar campus de Paranavaí.
Os experimentos foram organizados em blocos inteiramente casualizados. Dez sementes de tomate foram plantadas em placas de Petri contendo duas folhas de papel de germinação umedecidas em água destilada, que representou o grupo controle. O mesmo procedimento foi feito na presença de extrato fresco ou seco de folhas de hortelã.
Para a obtenção do extrato das folhas secas de hortelã foram utilizadas 10 gramas de folhas secas para 100 mL de água destilada. O extrato fresco foi preparado utilizando-se 10 g de folhas frescas maceradas em volume de 2:10 de álcool etílico e água destilada. As folhas secas e frescas separadamente foram maceradas e filtradas para a obtenção do extrato. O extrato obtido correspondeu ao 100%. A partir deste extrato foram preparadas as diluições de 50%, 25% e 12,5% do extrato fresco e seco.
Após o plantio das sementes de tomates nas placas, elas foram acondicionadas em câmara do tipo B.O.D. com temperatura e fotoperíodo controlados (12h de claro e 12 horas de escuro a 25 oC). O tempo de germinação foi de 7 dias. A contagem de sementes germinadas foi feita a cada 24 horas. Considerou-se a ocorrência de germinação a protrusão da radícula (FERREIRA e ÁQUILA, 2000).
Após o período de germinação as plântulas foram retiradas das placas e as raízes foram excisadas e medidas. Imediatamente após a medida as raízes foram pesadas para determinar a biomassa fresca. Valores médios das repetições foram obtidos e os resultados expressos em gramas.
A análise dos dados foi efetuada aplicando-se os procedimentos estatísticos convencionais. O critério de significância adotado foi P0,05 e todos os valores foram expressos como a média de quatro experimentos independentes erro padrão da média.
Resultados e Discussão
O extrato de hortelã fresco nas concentrações de 100%, 50% e de 25% impediu a germinação das sementes de tomate. Estes resultados indicam que existem compostos oriundos do metabolismo secundário que apresentam características alelopáticas e que nas concentrações de 50% e de 25% foram capazes de prejudicar o metabolismo inicial e comprometer a germinação da semente. No tratamento de 12,5% a redução na germinação foi de 95% quando comparada ao controle.
Możdżeń et al. (2019) ao avaliar o efeito dos extratos aquoso das folhas de Mentha piperita na germinação das sementes de beterraba (Beta vulgaris), pepino (Cucumis sativus), alface (Lactuca sativa), rabanete (Raphanus sativus), mostarda (Sinapis alba) e tomate (Solanum lycopersicum), observaram que quanto maior a concentração do extrato menor foi o índice de germinação das sementes.
O extrato seco não provocou alteração na germinação das sementes. Entretanto, em ambos os tratamentos feitos com o extrato de folhas de hortelã é possível observar a diminuição no IVG de acordo com a tabela 1.
Tabela 1. Germinação e Índice de velocidade de germinação (IVG) das sementes de tomate submetidas ao extrato fresco e seco de folhas de hortelã.
Extrato fresco Extrato seco
% de Germinação IVG % de Germinação IVG Controle 71% 6,92 65% 6,78 50% 0 0 68% 5,85 25% 4,28% 0,42 71% 6,14 12,5% 60% 5,14 75% 7,92
A tabela 2 apresenta os resultados que mostram a redução no comprimento da radícula das plântulas submetidas à concentração de 12,5% de extrato fresco, que foi de 78% quando comparada ao controle e não houve crescimento de radículas nas concentrações de 50% e de 25%. Em concentrações mais altas não houve germinação.
Quanto ao extrato seco, houve redução no comprimento das radículas em todos os tratamentos. A redução foi de 85% na concentração de 50%, 82% na concentração de 25% e de 59% na concentração de 12,5%. Indicando que mesmo ocorrendo a germinação, o crescimento inicial da planta foi prejudicado.
Tabela 02. Comprimento das raízes de tomate medidas individualmente e biomassa fresca das placas de Petri dos tratamentos submetida à solução de extratos fresco e seco de hortelã.
Extrato fresco Extrato seco
Comprimento da radícula Biomassa fresca Comprimento da radícula Biomassa fresca Controle 8,97 ± 0,78a (n=23) 0,0468 ± 0,0060 (n=7) 9,22 ± 0,81a (n=29) 0,0468 ± 0,0060a (n=7) 50% 0 0 1,20± 0,33b (n=29) 0,0196 ± 0,0020d (n=4) 25% 0 0 1,29± 0,42b (n=29) 0,0264 ± 0,0022c (n=4) 12,5% 2,04 ± 0,66b (n=7) 0,295± 3,63 ± 0,59c (n=29) 0,0379 ± 0,0046b (n=7)
Médias seguidas de letra minúscula diferente, diferem entre si pelo teste de Bonferroni a 5% de probabilidade.
O extrato de hortelã comprometeu o crescimento inicial das plântulas em todos os tratamentos. Isto mostra que ele apresenta compostos oriundos do metabolismo secundário, chamados de aleloquímicos. Estes compostos interferem principalmente no crescimento inicial das plantas. Maia et al. (2011) que verificaram que altas concentrações do extrato aquoso de hortelã apresentam efeitos alelopáticos em alface, Lactuca sativa L.
Alguns dos efeitos específicos dos compostos aleloquímicos incluem modificação na estrutura e no transporte das membranas, alterações das características da morfologia celular, interferência no ciclo celular (replicação, síntese de proteínas, mitose, mecanismos celulares), modificação da atividade de fitohormônios, perturbação do metabolismo energético (respiração e fotossíntese), problemas no balanço de água e na função dos estômatos, inibição de síntese de pigmentos e bloqueio da função de numerosas enzimas (EINHELLIG, 2002).
Ferreira et al. (2014) ao avaliar o efeito citotóxico de extratos aquoso de Mentha piperita L. sobre o índice mitótico em Solanum lycopersicum L. observaram que o aumento da concentração do extrato provocou redução no índice da divisão celular nas regiões meristemáticas das raízes.
Dentre as plantas medicinais que contém monoterpenos na composição do óleo essencial, as espécies do gênero Mentha se destacam pelo potencial alelopático. A exposição aos compostos voláteis cânfora e mentol de Lavandula latifolia,, Artemisia camphorata e Mentha piperita induziu uma maior abertura estomática e o efeito deletério sobre a cutícula foliar em Arabidopsis thaliana, demonstrando que as camadas lipofílicas da superfície foliar e o estômato são primariamente afetados pelo ataque alelopático dos monoterpenos (Schulz et al., 2007).
Mais estudos são necessários para entender os mecanismos pelos quais os aleloquímicos presentes no hortelã interferem no metabolismo germinativo e no crescimento inicial das raízes.
Conclusão
O conjunto dos resultados obtidos neste trabalho mostraram que os extratos de folhas de hortelã apresentam compostos aleloquímicos que nas folhas frescas comprometem a germinação das sementes de tomate. Enquanto que nas folhas secas o extrato comprometeu o crescimento inicial da plântula.
Referência
ADEGAS, F. S. VARGAS. L., GAZZIERO, D. L. P., KARAM. D. Impacto econômico da resistência de plantas daninhas a herbicidas no Brasil. Londrina, PR: EMBRAPA, 2017.
ADASZYŃSKA M., SWARCEWICZ M., MARKOWSKA-SZCZUPAK A., JADCZAK D. Skład chemiczny i właściwości przeciwdrobnoustrojowe olejku eterycznego i
ekstraktu z mięty pieprzowej odmiany ‘Asia’. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 2 (87):
116–125, 2013.
ALLEM, L. N. Atividade alelopática de extratos e triturados de folhas de Caryocar brasiliense Camb. (Caryocaraceae) sobre o crescimento inicial de espécies alvo e identificação de frações ativas através de fracionamento em coluna cromatográfica. 2010 84f. Dissertação (Mestrado em Botânica), Universidade de Brasília, Brasília, DF, 2010.
BIANCHI, Maria de Lourdes P. ANTUNES. Lusania Maria G. Radicais Livres e os Principais Antioxidantes da Dieta. Rev. Nutri.,Campinas,12(2):p.123- 130,1999.
DEBOUBA M; GOUIA H; SUZUKI A; GHOEBEL MH. NaCl stress effects on enzymes involved in nitrogen assimilation pathway in tomato "Lycopersicon
esculentum" seedlings. Journal of Plant Physiology, Frankfurt, v. 163, p. 1247-1258, 2006.
de Oliveira, K. K. B., de Moura Rocha, G. M., Brito, M. G. A., do Amaral Silva, M., & de Oliveira, G. A. L. Plantas medicinais utilizadas para tratar distúrbios
gastrointestinais: revisão integrativa. Research, Society and Development, 9(9), 2020.
FERREIRA, A. G.; ÁQUILA, M. E. A. Alelopatia: uma área emergente da ecofisiologia. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, v. 12 p. 175-204, 2000.
FERREIRA, D. A. T.; MONTEIRO, E. C.; DUARTE, J. A. S.; ROSSI, A. A. B. R. Citotoxicidade de Mentha piperita L. sobre o índice mitótico em Solanum
lycopersicum L. e potencial no manejo de espontâneas. Cadernos de Agroecologia, v. 9, n. 3, dec. 2014. ISSN 2236-7934.
FLORES, C.A. et al. Outras formas de degradação do solo. 1 ed. Uso agrícola dos solos brasileiros. Rio de Janeiro. Embrapa solos. 2002. P. 93-102.
FREIRE, A. L. de O. Fixação do nitrogênio, crescimento e nutrição mineral de leucena sob condições de salinidade. Jaboticabal – SP, Universidade Estadual Paulista, 2000. 92p. (Tese Doutorado).
Maia, J. T. L. S., Bonfim, F. P. G., Barbosa, C. K. R., Guilherme, D. O., Honório, I. C. G., Martins, E. R. (2011). Influência alelopática de hortelã (Mentha x villosa Huds.) sobre emergência de plântulas de alface (Lactuca sativa L.). Revista Brasileira de Plantas Medicinais 13: 253-257.
MOLISCH, H. Der Einfluss Einer Pflanze Auf Die Andere-allelopathie. Jena: Fischer, 1937.
Możdżeń, K., Barabasz-Krasny, B., Stachurska-Swakoń, A., Zandi, P., PUŁA, J. (2019). Effect of aqueous extracts of peppermint (Mentha× piperita L.) on the germination and the growth of selected vegetable and cereal seeds. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici ClujNapoca, 47(2): 412-417.
NASCIMENTO, E.M.; FURLONG, J.; PIMENTA, D.S.; PRATA, M.C.A. Efeito anti-helmíntico do hidrolato de Mentha villosa Hunds. (Lamiaceae) em nematoides gastrintestinais de bovinos. Ciência Rural, v.39, n.3, p.817-824, 2009.
NUNES AS, LOURENÇÃO ALF, PEZARICO CR, SCALON SPQ & GONÇALVES MC. Fontes e níveis de salinidade na germinação de sementes de Crotalaria juncea L. Ciência e Agrotecnologia, 33:753-757 2009.
PAIM, L.P.; AVRELLA, E.D.; FIOR, C.S. Germinação de sementes de
Anadenanthera colubrina (Vellozo) Brenan em diferentes temperaturas. Revista da Jornada de Pós-Graduação e Pesquisa-Congrega Urcamp, p. 91, 2016.
PARK, Y. J. et al. Composition of volatile compounds and in vitro antimicrobial activity of nine Mentha spp. Springerplus, v. 5, n. 1, p. 1-10, 2016.
PIRES; RODRIGUES ,. Alelopatia: Biologia e Manejo de Plantas Daninhas. [S. l.: s. n.], 2011. p.124.
PRASLEY, J. E.; NA, M.; HAIG, T. Following a specific protocol establish allelopathy conclusively-na Australian case study. In: MACIAS, F. A. Et al. (Eds.) Recent
advances in allelopathy, v. 1, p. 63-70, 1999.
RIBEIRO, J. M., AMORIM, M.L. L., ROCHA, A.S., GRAEL, C.F. F., NERY, M. C. Atividade alelopática do extrato aquoso das folhas de Pseudobrickellia brasiliensis sobre a germinação e crescimento inicial de alface e tomate. Revista Vozes dos Vales: Publicações Acadêmicas, Minas Gerais, 5(9):1-11, 2016.
RITTER, M.C.; YAMASHITA, O.M.; CARVALHO, M.A.C. Efeito de extrato aquoso e metanólico de nim (Azadiracta indica) sobre a germinação de alface.
Multitemas, Campo Grande, v.1, n.46, p.09, 2014.
SHAMI, N. J. I. E.; MOREIRA, E. A. M.; Licopeno como agente antioxidante. Revista de Nutrição, 17, 227. 2004.
SCHULZ, M. Allelopathic monoterpenes interfere with Arabidopsis thaliana cuticular waxes and enhance transpiration. Plant Signaling & Behavior, v.2, n.4, p.231- 9, 2007.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 5.ed. Porto Alegre:Artemed, 2013. 918 p.
VEIGA JR VF, PINTO AC, MACIEL MAM. Medicinal plants: Safe cure? Quim Nova 28: 519-528. 2005.
YOKOI S; BRESSAN RA; HASEGAWA PM. 2002. Salt stress tolerance of plants. Jircas Working Report, Ishigaki, v. 1, p. 25-33.
XVI ERIC – (ISSN 2526-4230)
DIVERSIDADE DE FORMIGAS (HYMENOPTERA, FORMICIDAE) EPÍGEAS NÃO MIRMICÍNEAS DA UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PARANÁ/CAMPUS
PARANAVAÍ
Rangel Lucas Milani Coutinho Unespar/Campus Paranavaí rangelmilani@hotmail.com
Fábio de Azevedo (Orientador) Unespar/Campus Paranavaí azevedofabiode@gmail.com
COMUNICAÇÃO ORAL
Palavras-chave: Ecologia. Riqueza. Urbano.
RESUMO: A literatura recomenda o levantamento de espécies de formigas em todas as regiões do Brasil devido ao seu grande sucesso em ambientes antropizados, e por serem consideradas pragas, dependendo de seu comportamento, nocividade ou infestação. Assim, objetivou-se investigar a composição, riqueza e abundância de formigas não mirmicíneas da Unespar Campus de Paranavaí/PR. As amostragens foram do tipo direta e por armadilhas de queda, realizadas respectivamente em 12 e 16 áreas prediais, sendo a primeira metodologia usada nas partes internas e calçamentos adjacentes aos blocos prediais e a segunda nas áreas verdes (gramados e jardins entre os blocos) do campus, entre os meses de outubro de 2019 à fevereiro de 2020. A riqueza obtida foi de 30 espécies e a estimada (Bootstrap) de 33,54, com índice de Shannon-Wiener de 1,87, índice de Simpson de 0,76 (1-D) e abundância de 1875 indivíduos, compreendendo as subfamílias: Dolichoderinae (11) Formicinae (9), Ponerinae (4), Ectatomminae (2), Pseudomyrmecinae (2), Amblyoponinae (1) e Dorylinae (1). As espécies mais frequentes foram Brachymyrmex sp. 1 (100%), Dorymyrmex brunneus (92,86%) e Camponotus melanoticus (75%), sendo formigas amplamente conhecidas como pragas urbanas.
Brachymyrmex sp. 1 e D. brunneus foram as espécie mais representativas (cerca de 33% dos indivíduos cada), dentre os capturados nas armadilhas de queda. Apenas C. melanoticus e Tapinoma melanocephalum, ocorreram no interior das áreas prediais, sendo esta uma espécie exótica comum em todo o mudo.
INTRODUÇÃO
Dentre as maiores ameaças à diversidade biológica estão: a destruição total de habitats naturais, a fragmentação de habitats e a introdução de espécies exóticas. Por motivos óbvios, a destruição total de habitats é a pior ameaça, pois, aniquilam-se quase que a totalidade dos organismos da área destruída, como também, a estrutura e as condições peculiares nas quais uma biota específica se formou, durante um longo processo evolutivo e de adaptação entre si e com o meio (DAJOZ, 2005).
Já a fragmentação de habitats ameaça a biodiversidade, principalmente, pelo o efeito de borda, que altera as condições abióticas (e.g. diminuição da umidade, aumento da luminosidade, temperatura e ruído) e bióticas (e.g. limitação do potencial de dispersão e de colonização), e, por conseguinte, as interações bióticas no ecossistema (e.g. intensifica a exposição à predação, redução da capacidade de alimentação), além de causar perda genética ao isolar e reduzir o tamanho das populações. Por sua vez, a introdução de espécies exóticas pode ser comparada à destruição de habitats ou à sua fragmentação, dependendo do ecossistema. Conforme sua adaptação ao novo ambiente, elas podem apresentar uma explosão populacional exagerada, substituir as espécies originais e causar um total desequilíbrio de relações interespecíficas, culminando na extinção de espécies. (GASTON e SPICER, 2004; DAJOZ, 2005).
As três formas de perda de biodiversidade apontadas têm sido exercidas pelo Homem, em larga escala, devido à expansão de suas atividades socioeconômicas com as principais finalidades de exploração agropecuária, industrial e urbanização, cujos desdobramentos são a implantação de infraestrutura de transporte, de energia e de saneamento (PIRES, et al., 2006).
Por outro lado, muitas espécies apresentam grande sucesso em ambientes antropizados, sendo algumas delas consideradas sinantrópicas (que vivem
associadas ao ambiente humano). Dependendo de seu comportamento, nocividade ou infestação, as espécies sinantrópicas podem ser consideradas pragas, dentre as quais estão as formigas.
As formigas ocupam as mais diversas áreas urbanizadas, muitas vezes causando incômodo ao ser humano. Podem também ocupar e deteriorar equipamentos eletrônicos, são vetores de microorganismos patogênicos, principalmente em hospitais, além de algumas espécies possuírem ferrão e infligirem picadas dolorosas, passíveis de causar reações alérgicas severas (OLIVEIRA e CAMPOS-FARINHA, 2005). Assim, seu controle em diversas situações se torna necessário.
Visando um melhor aproveitamento no combate as formigas e menor desgaste do ecossistema com a utilização de menos inseticidas e produtos químicos prejudiciais ao meio ambiente, o estudo mirmecológico se torna primordial, visto que além das singularidades de cada ambiente, as espécies de formigas também diferem entre si, exigindo ainda mais precisão em seu controle (BUENO et al., 2017). Ainda, Gotelli e Ellison (2012) afirmam que precisamos de, no mínimo, um mapa espacial da riqueza de espécies para entendermos as forças que controlam a diversidade, e que não podemos discutir qualquer mecanismo ecológico sem o conhecimento dos padrões espaciais e temporais delas.
À vista disso, pretende-se averiguar a diversidade de formigas (Hymenoptera, Formicidae) epígeas da Unespar/Campus Paranavaí, principalmente das subfamílias Formicinae e Dolichoderinae, que dentre os formicídeos, são as subfamílias mais abundantes e, frequentemente observadas em ambientes urbanos (BUENO et al., 2017, OLIVEIRA e CAMPUS-FARINHA, 2005, BRAGANÇA e LIMA, 2010, SILVA e LOECK, 1999).
O campus de Paranavaí apresenta áreas de transição entre as zonas urbanas e rurais, o que pode fornecer variados hábitats e situações ecotonais diversas, inseridas em meio a áreas intensamente modificadas pelas ações antrópicas, além de ser vizinha a uma unidade da Santa Casa de Paranavaí (unidade Morumbi (PARANÁ, 2016)). Assim, acredita-se que este estudo contribuirá para o entendimento da ecologia das formigas locais e da ocorrência de espécies exóticas na região.
MATERIAIS E MÉTODOS
A amostragem de formigas foi realizada, por meio de amostragem direta e armadilhas de queda (pitfall traps) (BESTELMEYER et al., 2000), nas instalações prediais, jardins e adjacências da Unespar/Campus Paranavaí-PR, de outubro de 2019 a fevereiro de 2020, sendo os organismos coletados transferidos para frascos contendo álcool 70%, devidamente identificados.
Foram delimitadas 12 áreas onde se realizaram as coletas diretas (fig. 1) e mais 16 áreas para a inserção das armadilhas de queda (fig. 1). Realizou-se a colocação das armadilhas de solo, de modo que as bordas dos frascos ficassem ao nível do solo. Utilizou-se 200 ml de água e detergente, a fim de quebrar a tensão superficial da água e fazer as formigas afundarem. Cada frasco distanciou-se um metro um do outro, num transecto linear contendo 10 pitfalls por ambiente, permanecendo 24 horas no solo.
Figura 1. Área amostral no campus da Unespar em Paranavaí. Os contornos de retângulos referem-se à coleta direta e as faixas, às áreas onde foram inseridas as armadilhas de queda.
Fonte: Elaborado por Rangel C. M. Coutinho e Fábio de Azevedo (2020), baseado em Google maps. Disponível em: <https://www.google.com.br/maps/@-23.0503526,-52.4726741,208m/data=!3m1!1e3> Acessado em: setembro de 2020.
As formigas foram separadas em subfamílias e identificadas até morfoespécies e espécie utilizando-se microscópio estereoscópico binocular e chave de identificação (BOLTON, 1994; BACCARO et al., 2015) e por comparação com espécies depositadas no laboratório de biologia do campus que já foram identificadas por “Feitosa lab.”, da Universidade Federal do Paraná (https://www.feitosalab.com/), ou “Antwiki” (https://www.antwiki.org) e “Antweb” (https://www.antweb.org/). O material identificado foi depositado no Laboratório de Biologia da Fafipa.
A diversidade foi expressa através dos índices de Margalef: “Mg”, Shannon-Wiener: “H” e Simpson: “D”. O Índice de Simpson calcula a probabilidade de dois indivíduos quaisquer, retirados aleatoriamente de uma comunidade infinitamente grande, pertencerem à mesma espécie (MAGURRAN, 1998) e foi representado nesse estudo por 1-D. A diversidade foi estimada também pelo Bootstrap (GLIESSMAN, 2001).
Para indicação da riqueza de espécies/morfoespécies em função do esforço amostral, uma curva de acumulação de espécies foi confeccionada, onde o número de amostras é plotado na abscissa e o número cumulativo de espécies/morfoespécies, no eixo das ordenadas (RICKLEFS, 1996).
A frequência das espécies, nos modelos de coleta, foi ordenada por: constante (c) quando presente em mais de 50% das amostras, acessória (b) quando presente entre 25% 50% das amostras e acidental (a) quando presente em menos de 25% das amostras.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Apesar da leve ascendência da curva de acumulação de espécies (fig. 2) o valor do Bootstrap (33,54) indica que o esforço amostral pode ser considerado satisfatório para descrever a diversidade de espécies não mirmicíneas do campus.
Foram identificadas 30 espécies/morfoespécies dentre 1850 indivíduos pertencentes às subfamílias Dolichoderinae (11), Formicinae (9), Ponerinae (4), Ectatomminae (2), Pseudomyrmecinae (2), Amblyoponinae (1) e Dorylinae (1).
As espécies mais freqüentes foram Brachymyrmex sp. (100%), D. brunneus (89,66%) e C. melanoticus (72,41%) (Tabela 1). Os valores dos índices de
diversidade dos indivíduos capturados nas armadilhas de queda foram: Mg = 3,85, H = 1,87 e D = 0,76.
A subfamília Formicinae contempla um vasto número de gêneros que infestam o meio urbano (FOWLER e BUENO, 1998, OLIVEIRA e CAMPUS-FARINHA, 2005, SILVA e LOECK, 1999, BRAGANÇA e LIMA, 2010, RIBEIRO et al., 2012), e são classificadas como arborícolas (Camponotus), habitantes de solo (Paratrechina), serrapilheira (Brachymyrmex) ou subterrâneas (Acropyga) (BACCARO et al., 2015). Neste estudo, as espécies mais presentes desta subfamília foram Brachymyrmex sp. 1 e C. Melanoticus.
Figura 2: Curva de acumulação de espécies de formigas não mirmicíneas por amostragem direta e armadilhas de queda obtidos na Unespar campus de Paranavaí/PR, de outubro de 2019 a fevereiro de 2020.
Fonte: Elaborado por Rangel L. M. Coutinho e Fábio de Azevedo (2020).
Brachymyrmex é caracterizada como uma formiga domiciliar, forrageira, dominante de serrapilheira (RÉ, 2007) e onívora (DELABIE et al., 2000a), com capacidade de nidificar e estabelecer colônias nos mais diversos ambientes (ROCHA et al., 2015). No nosso estudo, elas foram encontras nos calçamentos em volta dos prédios e praticamente em toda fissura ou rachadura das paredes externas.
O gênero Dorymyrmex, pertencente à subfamília Dolichoderinae, é responsável pela criação de ninhos em lugares preferencialmente abertos, com
pouca vegetação, além de serem encontradas procurando alimento nas horas mais quentes do dia (BACCARO, 2015). No nosso estudo, este gênero também foi encontrado em situações semelhantes às citadas, mas principalmente nos calçamentos.
As formigas do gênero Camponotus, geralmente são encontradas vivendo em ambientes urbanizados em associação com humanos, havendo a presença destas formigas em construções com deficiência na estrutura do imóvel (BUENO e CAMPOS-FARINHA, 1999). São formigas com características urbanas, capazes de suportar elevadas condições antropizadas, explicando o motivo de sua presença neste estudo. As formigas deste gênero são onívoras e dominantes, sendo uma das espécies mais encontrada nos domicílios (LUTINSKI et al., 2013).
Segundo alguns autores, nos Estados Unidos, as formigas do gênero Camponotus são consideradas como pragas urbanas estruturais (SOARES et al., 2006). Essas formigas são exploradoras do ambiente, sendo em sua maioria oportunistas e forrageiras dominantes, buscando alimento e inibindo as outras espécies (DATILLO et al., 2011). C. melanoticus também foi uma das espécies mais freqüentes no interior dos domicílios registrada por Soares et al. (2006).
Tabela 1: Abundância, frequência e constância de formigas epígeas não mirmicíneas capturadas na Unespar campus de Paranavaí/PR, utilizando amostragem direta e armadilhas de queda, em que c = constante, a = acidental e s = acessória.
Espécies Abundância* Frequência (%) Constância
Anochetus altisquamis Mayr, 1887 4 13,79 a
Azteca sp. Forel, 1878 1 3,45 a
Brachymyrmex sp. 1 Mayr, 1868 610 100,00 c
Brachymyrmex sp. 2 Mayr, 1868 123 48,28 s
Brachymyrmex sp. 3 Mayr, 1868 63 34,48 s
Camponotus aff. vagulus Forel, 1908 2 6,90 a
Camponotus cf. arboreus (Smith, F., 1858)
1 3,45 a
Camponotus melanoticus Emery, 1894
Camponotus crassus Mayr, 1862 4 13,79 a
Dolichoderus sp. Lund, 1831 5 17,24 a
Dorymyrmex brunneus Forel, 1908 621 89,66 c
Dorymyrmex sp. 1 Mayr, 1866 1 3,45 a
Dorymyrmex sp. 2 Mayr, 1866 1 3,45 a
Dorymyrmex sp. 3 Mayr, 1866 3 6,90 a
Ectatoma edentatum Roger, 1863 3 6,90 a
Forelius brasiliensis (Forel, 1908) 95 44,83 s
Gnamptogenys gr. mordax (Smith, F., 1858)
118 41,38 s
Linepithema sp. 1 Mayr, 1866 60 31,03 s
Linepithema sp. 2 Mayr, 1866 1 3,45 a
Neivamyrmex sp. Borgmeier, 1940 6 3,45 a
Neoponera villosa (Fabricius, 1804) 5 17,24 a
Nylanderia sp. Emery, 1906 4 13,79 a
Odontomachus haematodus (Linnaeus, 1758)
41 34,48 s
Pachycondyla harpax (Fabricius, 1804)
3 10,34 a
Paratrechina sp. Motschoulsky, 1863 3 10,34 a
Prionopelta sp. Mayr, 1866 1 3,45 a
Pseudomyrmex gr. pallidus (Smith, F., 1855) 1 3,45 a Pseudomyrmex sp. Lund, 1831 4 13,79 a Tapinoma melanocephalum (Fabricius, 1793) 15 27,59 s Tapinoma sp. Foerster, 1850 2 6,90 a
*Apenas para armadilhas de queda.
Fonte: Elaborado por Rangel L.M. Coutinho e Fábio de Azevedo (2020).
Neste trabalho também foi encontrada a espécie T. melanocephalum, uma espécie exótica com vasta distribuição geográfica entre os dois trópicos devido a sua colonização de novos espaços, graças ao mercantilismo, pois a espécie adentrava
em meio às embarcações, obtendo a capacidade de colonizar diferentes espaços (ESPADALER e ESPEJO, 2002) e também graças à sua biologia (poliginia, com capacidade da colônia produzir novas rainhas, populações unicoloniais, ausência de vôo nupcial e pequeno tamanho das operárias (BUENO et al., 2017)).
T. melanocephalum foi uma das poucas espécies encontradas no interior dos prédios do campus (banheiros, laboratório, salas dos colegiados, etc). Essa espécie possui uma grande capacidade de infestação em ambientes antropizados, considerada peste ao redor do mundo, habita casas, restaurantes, e demais construções, numa estrita associação com humanos (WETTERER, 2009), sendo considerada uma das principais espécies de formigas urbanas no Brasil (CAMPOS-FARINHA et al., .2002), invasora mais importante do sul e sudeste da Bahia (DELABIE et al., 2000b), e registrada constantemente em hospitais brasileiros (BRAGANÇA e LIMA, 2010, FOWLER et al., 1993, BUENO e FOWLER 1994, MOREIRA et al., 2005).
Segundo Bueno e Campos-Farinha (1999) T. melanocephalum são poligínias com formação de populações unicoloniais, com altas taxas de reprodução, que associadas à variabilidade da espécie contribuem para dificultar seu controle.
Bueno et al. (2017) assevera que há correlação das formigas e da urbanização. As formigas foram os artrópodos mais diversos e mais abundantes (exceto por Collembola) obtidos nas armadilhas de queda no campus. Elas são destaque nos ambientes em constante processo de antropização, dada a sua capacidade de adaptação em meios distintos, destacando seu importante papel na natureza, como fluxo de energia, ciclagem de nutrientes, controle populacional de outros artrópodes, indicadores biológicos, dentre outros (SILVA, 2006).
Nesse estudo confirmam-se as tendências ou padrões que têm sido relatados na literatura quanto à alta diversidade de formigas no ambiente urbano, quanto à presença das mesmas espécies exóticas, quanto à predominância da riqueza de certos gêneros e da abundância de certas espécies, porém indica composição de espécies própria e predomínio de espécies típicas do local, de maneira que podemos considerá-lo como valiosa contribuição para a ecologia de formigas de Paranavaí/PR e Paraná.
CONCLUSÃO
O estudo apresentou uma grande riqueza de espécies de formigas não mirmicíneas na Unespar campus de Paranavaí, adivinda, presumivelmente, da presença de diferentes hábitats e situações ecotonais do campus. O padrão de frequência dos principais gêneros obtidos é comumente observado na literatura. Este trabalho cumpre um papel inicial para o entendimento da ecologia desses insetos em ambiente urbano.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BACCARO, F.B. et al. Guia para gênero de formigas no Brasil. Editora INPA. Manaus, 2015.
BOLTON, B. Identification Guide to the Ant Genera of the World. Harvard: University Press. Cambridge, Massachusetts, 1994.
BESTELMEYER, B. T.; AGOSTI, D.; ALONSO, L. E.; BRANDÃO, C. R. F.; BROWN Jr., W. L.; DELABIE, J. H. C.; SILVESTRE, R. Field techniques for the study of ground-dwelling ants: an overview, description, and evaluation. In: AGOSTI, D. MAJER, J. D.; ALONSO, L. E.; SCHULTZ, T. R. (Ed.). Ants: standard methods for measuring and monitoring biodiversity. Washington D.C.: Smithsonian Institution Press, 2000. p. 122-144.
BRAGANÇA, M.L.; LIMA, J.D. Composição, abundância e índice de infestação de espécies de formigas em um hospital materno-infantil de Palmas, TO. Neotropical Entomology. v. 39, n. 1, p. 124-130, 2010.
BUENO, O. C.; CAMPOS-FARINHA, A. E. C. As formigas domésticas. In: MARICONI, F. A. M. (Ed.). Insetos e outros invasores de residência. Piracicaba: Fealq, 1999. p. 135-180.
BUENO, O.C.; CAMPOS, A.E.C.; MORINI, M.S.C. Formigas em ambientes urbanos no Brasil. Bauru, SP: Canal 6, Ed 1, 2017.
CAMPOS-FARINHA, A. E. C.; BUENO, O. C., CAMPOS, M. C. G.; KATO, L. M. As formigas urbanas no Brasil: retrospecto. Biológico, São Paulo. v. 64, n. 2, p. 129-133, 2002.
DAJOZ, R. Princípios de ecologia. 7. ed. Porto Alegre: Artmed. 2005.
DATILLO, W.; SIBINEL, N.; FALCÃO, J.C.F.; NUNES, R.V. Mimercofauna em um fragmento de floresta atlântica urbana no município de Marília, SP, Brasil. Biosci. J. v. 27, n. 3, p. 494-504, 2011.
DELABIE, J.H.C.; AGOSTI, D.; NASCIMENTO, I.C. Litter and communities of the Brazilian Atlantic rain forest region. In: Agosti, D.; Majer, J.D.; Alonso, L.T. e Schultz, T. (ed.). Measuring and monitoring biological diversity: standart methods for ground living ants. Washington: Smithsonian Institution, 2000a.
DELABIE, J. H. C.; NASCIMENTO, I. C. & MARIANO, C. S. F.. Importance de l'agriculture cacaoy'ere pour le maintien de la biodiversité: etude comparée de la myrmécofaune de différents milieux du sud-est de Bahia, Brésil (Hymenoptera, Formicidae). In: International cocoa research conference, XII, Salvador, Anais... Salvador, Brasil. p.41, 2000b.
ESPADALER, X.; ESPEJO, F. Tapinoma melanocephalum (Fabricius, 1793), a new exotic ant in Spain (Hymenoptera, Formicidae). Orsis. n. 17, p. 101-104, 2002.
FOWLER, H.G.; BUENO, O.C.O. Avanço das formigas urbanas. Ciência Hoje. v. 23, n. 137, p. 71-73, 1998.
FOWLER H.G.; BUENO, O.C.; SADATSUNE, T.; MONTELLI, A.C. Ants as potential vectors of pathogens in hospitals in the State of São Paulo, Brazil. Insect Sci Appl. v. 14, p. 367-370, 1993.
GLIESSMAN, S.R. Agroecology: Ecological processes in sustainable agriculture. Flórida: CRC, 2001.
GASTON, K. J.; SPICER, J. I. Biodiversity: an introduction. 2. ed. Blackwell Publishing, 2004.
GOTELLI, N. J.; ELLISON, A. M. Princípios de Estatística Em Ecologia. Artmed, 2012.
LUTINSKI, J.A.; LOPES, B.C.; MORAIS, A.B.B. Diversidade de formigas urbanas (Hymenoptera: Formicidae) de dez cidades do sul do Brasil. Biota Neotrop. v. 13, n. 3, p. 332-342, 2013.
MAGURRAN, A. E. Ecological diversity and its measurement. New Jersey, Princeton University Press, 1988.
MOREIRA, D.D.O.; MORAIS, V.; VIEIRA-DA-MOTTA, O.; CAMPOS-FARINHA, A.E.C.; TONHASCA, A. Ants as carriers of antibiotic-resistant bacteria in hospitals. Neotrop Entomol. v. 34, p. 999-1006, 2005.
PARANÁ, agência de notícias (Ed.). Obras da Santa Casa de Paranavaí entram na
fase de acabamento. 2016. Disponível em:
<http://www.aen.pr.gov.br/modules/noticias/article.php?storyid=88873>. Acesso em: 04 abr. 04. 2018.
PIRES, A.S.; FERNANDEZ, F.A.S.; BARROS, C.S. Vivendo em um Mundo em Pedaços: Efeitos da Fragmentação Florestal sobre Comunidades e Populações de Animais. 2006
OLIVEIRA, M.F.; CAMPOS-FARINHA, A.E.C. Formigas urbanas do município de Maringá, PR, e suas implicações. Arq. Inst. Biol. v. 72, n. 1, p. 33-39, 2005.
RÉ, T. M. O uso de formigas como bioindicadores no monitoramento ambiental de revegetação de áreas mineradas. 244 f. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo – SP, 2007.
ROCHA, W.O.; DORVAL, A.; FILHO, O.P.; VAEZ, C.A.; RIBEIRO, E.S. Formigas (Hymenoptera: Formicidae) Bioindicadoras de degradação ambiental. Floresta Ambient. v. 22, n. 1, 2015.
RIBEIRO, F.M.; SIBINEL, N.; CIOCHETI, G.; CAMPOS, A.E.C. Analysis of Ant Communities Comparing Two Methods for Sampling Ants in an Urban Park in the City of São Paulo, Brazil. Sociobiology. v. 59, n. 1, p. 971-984, 2012.
RICKLEFS, R. E. A economia da natureza. 3..ed. Rio de janeiro: Guanabara Koogan, 1996.
SILVA, L.B.A. Composição, riqueza e raridade de espécies de formigas (Hymenoptera: Formicidae) em povoamento de eucaliptos e mata nativa na reserva biológica União/IBAMA, RJ. Dissertação. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Seropédica, Rio de Janeiro, 2006.
SILVA, E.J.E.; LOECK A.E. Ocorrência de formigas domiciliares (Hymenoptera: Formicidae) em Pelotas, RS. Rev. Bras. Agrociência, v. 5, n. 3, p. 220-224, 1999.
SOARES, N.S.; ALMEIDA, L.O.; GONÇALVES, C.A.; MARCOLINO, M.T.; BONNETI, A.M. Levantamento da diversidade de formigas (Hymenoptera: Formicidae) na região urbana de Uberlândia, MG. Neotrop. Entomol. v. 35, n. 3, p. 324-328, 2006.
WETTERER, J.K. Worldwide spread oftheghostant, Tapinoma melanocephalum (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecological News. v. 12, p. 23-33, 2009.
