Potencial alelopatico de extratos vegetais de Crotalaria juncea sobrea germinação de plantas daninhasAlellopathyc potential of vegetable extracts of Crotalaria juncea on germination ofweed

ARAÚJO, Érica de Oliveira1; ESPÍRITO SANTO, Catarina Lima do2; SANTANA, CássiaNascimento2

1Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul-UEMS, Aquidauana/MS-Brasil, ericabb25@hotmail.com;2 Universidade do Estado de Mato Grosso, UNEMAT, Cáceres/MT- Brasil catarinales@hotmail.com,cassians@hotmail.com

RESUMOO objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos vegetais produzidos por Crotalaria juncea sobrea germinação de plantas daninhas (Ipomoea grandifolia (Dammer), Bidens pilosa L. e Euphorbiaheterophilla L.). Dividiu-se o estudo em 2 fases: 1ª fase - plantio da Crotalaria juncea L. para obtençãode material para extração de compostos aleloquímicos; 2ª fase - preparação dos extratos e realizaçãodos bioensaios. O delineamento experimental adotado foi inteiramente causalizado, em esquema fatorial4x3, sendo 4 diferentes concentrações de extratos (25, 50, 75, 100%) oriundo de cultivo de Crotalariajuncea L. sob espaçamento de 25 cm e 3 diferentes densidades de planta (25, 40 e 50 plantas por metrolinear). As avaliações de germinação foram feitas no sétimo dia após a semeadura das sementes. Osdados de germinação e crescimento/desenvolvimento foram submetidos à análise de variância em nívelde 5%, e agrupamento pelo Skott-nott. Os resultados permitiram concluir que o extrato de Crotalariajuncea L. associado as diferentes densidades de semeadura promoveu aumento no número desementes germinadas de Euphorbia heterophilla L. e Bidens pilosa L., porém retardou significativamentea germinação de Ipomoea grandifolia (Dammer).PALAVRAS-CHAVE: Alelopatia, Ipomoea grandifolia, Bidens pilosa, Euphorbia heterophilla,germinação.

ABSTRACTThe objective of this study was to evaluate the effec of vegetable extracts Crotalaria juncea cultivatedunder different spacing and plants densities on the germination of weed (Ipomoea grandifolia (Dammer),Bidens pilosa L. and Euphorbia heterophilla L.). The study consisted in 2 phases: phase 1st stageplanting of Crotalaria juncea L. to obtain material for the extraction of volatile allelochemical; 2nd stagepreparation for extracts and performace of bioassays. The experimental design was randomizedcomplete in a fotorial 4x3 (where 4 different concentrations of extracts (25, 50, 75, 100%), come fromcultivation of Crotalaria juncea L. under spacing (25 cm) and 3 different densities of plant (25, 40 and 50plants per linear meter)). Evaluations were made on the seventh day after sowing seeds. The data ofgermination and growth/development were submitted to analysis of variance of 5% level, and grouping bySkott-nott. The results indicated that in the concentration of the extract of Crotalaria juncea L. promotedincreased in number of seeds of black Bidens pilosa L. and Euphorbia heterophilla L., but reduce thegermination of Ipomoea grandifolia (Dammer).KEY WORDS: Alellopathyc, Ipomoea grandifolia, Bidens pilosa, Euphorbia heterophilla, germination.

Revista Brasileira de AgroecologiaRev. Bras. de Agroecologia. 5(2): 109-115 (2010)ISSN: 1980-9735

Correspondências para: ericabb25@hotmail.comAceito para publicação em 25/08/2010

Introdução

A presença de plantas espontâneas na lavouraé um dos principais problemas enfrentados pelosagricultores, elevando o custo de produção. Noslocais onde se pratica agricultura, intensivamenteocorrem modificações na população destasplantas, passando a predominar as espécies quemelhor se adaptam àquelas condições (FAVEROet al., 2001). A interferência dessas plantas nasculturas de interesse comercial se dá devido àcompetição por água, luz, CO2, nutrientes etambém pelo efeito alelopático, provocando aredução qualitativa e quantitativa na produção(BIANCHI, 1995).

A crotalaria é uma planta arbustiva, adaptadaàs condições tropicais, possui crescimento ereto edeterminado, desenvolvimento inicial rápido epode atingir até 3,5 m de altura. Na agricultura éusualmente empregada como adubo verde emreforma de canaviais e como alternativa pararotação de culturas com graníferas (MORAES etal., 2006). É bastante conhecida por ser umaplanta que fornece ao solo uma ótima quantidadede matéria orgânica, e fixação de nitrogênio, noentanto, uma utilidade pouco conhecida a seurespeito principalmente por agricultores são seusefeitos alelopáticos.

Alelopatia é definida por Rice (1984) comosendo qualquer efeito direto ou indireto, danoso oubenéfico, que uma planta (incluindomicrorganismos) exerce sobre a outra pelaprodução de compostos químicos liberados noambiente. A maioria desses compostos provém dometabolismo secundário e estão simultaneamenterelacionados a mecanismos de defesa das plantascontra ataques de microrganismos e insetos(MEDEIROS, 1990).

As substâncias alelopáticas são liberadas dostecidos vegetais de várias formas, seja porvolatilização, exudação radicular ou quando osrestos vegetais entram em decomposição, sendoque as interferências alelopáticas raramente são

provocadas por apenas uma substância e suasformas de atuação não é específica (BATAGLIA etal.,1983). A distribuição destes compostos naplanta não é uniforme sendo encontradas emmaiores quantidades na epiderme das folhas eraízes.

Pesquisas têm sido conduzidas para isolar eidentificar a estrutura química dos aleloquímicos,existindo também, diversas tentativas em agrupá-las. Atualmente são conhecidos cerca de 10000produtos secundários com ação alelopática,sendo o principal alcalóide encontrado naCrotalaria juncea L. a pirrolizydina(RICKLEFS,1996).

Vários estudos de alelopatia têm sidoconduzidos visando o controle de plantasdaninhas. Souto et al., (1994) verificaram querestos de Pinus radiata D. Don e Eucalyptusglobulus Labill, inibiam o crescimento edesenvolvimento de alface e o efeito alelopáticoera devido principalmente a compostos fenólicos.Balbinot-Junior (2004) conseguiu suprimir aemergência e o crescimento de plantas de picão-preto através da aplicação de extrato aquoso deMucuna spp. como herbicida de pré-emergênciaem vasos. Extrato de Brachiaria plantaginea (Link)Hitch. inibiu a germinação e provocou a reduçãodo sistema radicular de Commelina bengalensissob condições de laboratório (VOLL et al., 2004).

Em face do exposto, este trabalho teve porobjetivo avaliar o efeito de extratos vegetaisproduzidos por Crotalaria juncea L. sobre agerminação de plantas daninhas (Ipomoeagrandifolia (Dammer), Bidens pilosa L. eEuphorbia heterophilla L.).

Material e métodosO experimento foi conduzido no município deCáceres-MT, no ano de 2008, cujas coordenadasgeográficas são 16° 11’ 42’’ de latitude sul, 57°40’ 51’’ longitude oeste e altitude média de 118 m.

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A primeira fase do estudo foi realizada naEmpresa Mato-Grossense de Pesquisa,Assistência e Extensão Rural S/A, onde a áreapara plantio foi previamente preparada com umagradagem e um nivelamento, onde foi montado oexperimento em delineamento de blocoscasualizados, arranjados em esquema fatorial 4x3,sendo espaçamento entre linhas (25 cm), trêsdensidades (25, 40 e 50 plantas por metro linear)e quatro repetições, sendo as dimensões de cadaparcela 3 x 5 metros perfazendo uma área de 15m² por parcela.

O corte da Crotalaria juncea L., foi realizado noflorescimento aos 80 dias, onde foram coletadasao acaso, cinco plantas nas linhas centrais daparcela, desprezando um metro de bordadura emcada um dos lados da parcela.

A segunda fase foi realizada no laboratório deBotânica, Universidade do Estado de MatoGrosso, onde a preparação dos extratos se fez apartir de 150 gramas de material (seco) obtido daparte aérea da Crotalaria juncea L. (folhas ecaules), advindos do cultivo sob espaçamento de25 cm e diferentes densidades de plantas. Foicoletada uma amostra de folhas de cada bloco eestas foram homogeneizadas para formar umaamostra composta. As amostras de folhas ecaules foram submetidas a estufa de circulaçãoforçada de ar a 40°C para secagem, eposteriormente foram trituradas com 300 ml deágua destilada à temperatura de 80°C, emseguida, foram adicionados mais 700 ml de águaà mesma temperatura, para se evitar adegradação dos aleloquímicos, obtendo assim, oextrato bruto; a filtragem do extrato bruto foiatravés de papel filtro, chegando a umaconcentração de 12% (p/v), sendo submetido ainfusão por 4 minutos; no 7° dia, posterior ainfusão, fez-se novamente filtragem dos extratospara obtenção final dos extratos; os extratos foramresfriados e armazenado à 10°C por 24 horas;agitado por 2 a 3 vezes nesse meio de tempo(NEVES & NEVES, 1996).

Intuindo obter diferentes concentrações doextrato matriz 25, 50, 75 e 100%, acrescentou-seágua destilada para estabelecimento dasproporções desejadas (assim: concentração 25%,¼ de extrato matriz + ¾ de água destilada;concentração 50%, ½ de extrato matriz + ½ deágua destilada; concentração 75%, ¾ de extratomatriz + ¼ de água destilada; concentração100%, extrato matriz puro). A testemunha utilizadafoi água destilada, sendo o tratamento 0% deextratos.

As sementes de corda de viola (Ipomoeagrandifolia (Dammer), leiteiro (Euphorbiaheterophilla L.) e picão preto (Bidens pilosa L.)com percentual de germinação de 75, 70 e 70 %respectivamente, foram os bio-indicadoresutilizados.

Os bioensaios foram realizados em placas dePetri de 9,0 cm de diâmetro, revestidas com duasfolhas de papel filtro previamente autoclavadas a120°C por 30 minutos. Foram semeadas 20sementes por placa, previamente desinfetadascom hipoclorito de sódio a 2,5 % por dois minutose lavadas com água autoclavada.

Foram realizados três bioensaios, sendo oprimeiro com corda de viola, o segundo comleiteiro e o terceiro com picão-preto. Ostratamentos foram dispostos em delineamentointeiramente casualizado em esquema fatorial4x3, sendo quatro concentrações de extrato, trêsdensidades de plantio e quatro repetições,descritos a seguir: T1: Testemunha; T2: extrato25% e 25 cm dens./planta/m linear; T3: extrato50% e 40 cm dens./planta/m linear; T4: extrato75% e 50 cm dens./planta/m linear; T5: extrato100% e 25 cm dens./planta/m linear; T6: extrato25% e 40 cm dens./planta/m linear; T7: extrato50% e 50 cm dens./planta/m linear; T8: extrato75% e 25 cm dens./planta/m linear; T9: extrato100% e 40 cm dens./planta/m linear; T10: extrato25% e 50 cm dens./planta/m linear; T11: extrato50% e 25 cm dens./planta/m linear; T12: extrato

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75% e 40 cm dens./planta/m linear e T13: extrato100% e 50 cm dens./planta/m linear. Para cadaespécie bio-indicadora trabalhada (corda de viola,picão-picão e leiteiro) esse delineamentosupracitado, foi individualizado; constituindo 3experimentos que, cada um possuiu 13tratamentos com 4 repetições perfazendo-se 48parcelas.

Os tratamentos (as sementes) foram incubadospor 7 dias em câmara de germinação do tipoB.O.D sob temperatura ambiente de cicloalternado de 12 horas de luz e 12 horas de escuro.Recebendo os referidos extratos (concentraçõesde 25, 50, 75, 100% e testemunha) respectivos acada um dos tratamentos.

A realização das avaliações foram feitas nodecorrer de 7 dias para o quesito germinação(observação de 24 em 24 horas). No último dia,todas as sementes que germinaram (as plântulas),

foram mensuradas suas partes protuzidas (raízese parte aérea – igual ou superior a 2 mm – comocritério para se considerar as que germinaram einferir outras considerações). Para o quesitogerminação, observou tanto número de sementesgerminadas como seu momento de germinação(avaliação do comportamento do processogerminativo das sementes). Quanto aocrescimento/desenvolvimento, foram observadosatravés do mensuramento da parte aérea e raiz,com auxilio de régua. As características avaliadasde germinação, crescimento/desenvolvimento,foram submetidas a análise de variância ao nívelde 5% e, agrupamento de média Skott-Nott.

Resultados e discussãoNo experimento com picão-preto (Bidens pilosa

L.), avaliado no sétimo dia após germinaçãoverificou-se que todos os tratamentos

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promoveram aumento significativo na germinaçãoquando comparado com a testemunha. Istoocorreu provavelmente em função de um estímuloprovocado pelo composto (alcalóide) produzidopela Crotalaria juncea L. O extrato de Crotalariajuncea L. reduziu a germinação das sementes nasconcentrações de 50 % e 75 % nas maioresdensidades de semeadura, quando comparadocom as concentrações 25% e 100% em todos ostratamentos, porém, não foi possível observardiferença significativa entre os tratamentos naavaliação final da germinação (sétimo dia). (figura1)

Estes resultados corroboram com Teixeira et al.(2004) que verificaram inibição da germinação dopicão-preto pelo extrato aquoso de Crotalariajuncea L. a 12 % peso/volume e não redução davelocidade de germinação. Neste mesmo trabalho,o extrato aquoso de mucuna preta (Stilozobium

aterrimum Piper & Tracy) a 12% peso/volume nãoinibiu a porcentagem de germinação do picão,porém reduziu a velocidade de germinação.Entretanto, Ferreira et al (2007) em experimentocom o picão-preto, verificou que a germinação nãofoi afetada pelo extrato etanólico de Pinus elliottiinas cinco concentrações testadas. Cruz et al.(2000) observaram inibição total da germinaçãode sementes de picão-preto (B. pilosa) e cerca de60% de sementes de guanxuma (SidarhombifoliaL.) pelo extrato bruto aquoso de Eucalyptuscitriodora Hook a 30% de concentraçãopeso/volume. Assim, observa-se que o potencialalelopático das plantas difere de acordo com aespécie vegetal.

Observou-se ainda, que aumento nasconcentrações dos extratos de crotalária (50% e75%) associado às maiores densidades desemeadura de Crotalaria juncea L. promoveu

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redução na germinação das plantas daninhas deleiteiro (Euphorbia heterophilla L.), no entanto, asconcentrações de 25% e 100% promoveramaumento no número de sementes germinadas(Figura 2).

Na figura 3 são apresentados os dados denúmero de sementes germinadas de corda deviola (Ipomoea grandifolia (Dammer), submetida adiferentes concentrações de extrato de Crotalariajuncea L., cultivada em diferentes densidades desemeadura. Para avaliação do sétimo diaverificou-se que aumento na concentração dosubstrato diminuiu significativamente agerminação da corda de viola quando comparadacom a testemunha. As concentrações menores(25%) de extratos não influenciaram nagerminação independentemente da densidade decultivo da Crotalaria juncea L.. AlmeidaA (1988)constatou que a espécie corda de viola submetidaaos extratos de losna-brava, apresentou

diminuição significativa na porcentagem degerminação, indicando que várias são as fases dedesenvolvimento que podem sofrer interferênciaalelopática e que diferentes espécies atuam nodesenvolvimento desta invasora. Este resultado écontrário ao obtido para as sementes de picãopreto e leiteiro, onde para estas espécies aumentona concentração do substrato promoveramincrementos na germinação em algumas dasconcentrações estudadas, no entanto, não sendoobservada diferença significativa ao final dasavaliações.

As espécies avaliadas (Ipomoea grandifolia(Dammer), Euphorbia heterophilla L. e Bidenspilosa L.) não apresentaram diferença significativa(P<0.05) em relação ao crescimento da raiz e daparte aérea, avaliada aos 7° dias após aplicaçãodo extrato. Estes dados correlacionam comFerreira et al. (2007), que não verificaramdiferença significativa em relação à variável

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comprimento de raiz nas plântulas de picão-preto,tanto para o extrato de P. elliottii quanto para o deE. citriodora.

ConclusõesO extrato alcalóide de Crotalaria juncea L.

associado as diferentes densidades de semeaduranão demonstrou efeito alelopático sobre agerminação de picão-preto e de leiteiro,promovendo aumento no número de sementesgerminadas das duas espécies.

A espécie corda-de-viola mostrou-se maissensível que as espécies de picão-preto e leiteirosob efeito do extrato alcalóide de Crotalaria junceaL., no qual aumento na concentração do extratopara a semente de corda de viola retardousignificativamente a germinação desta espécie.

AgradecimentosOs autores agradecem a Universidade do

Estado de Mato Grosso e ao CNPq peladisponibilização de recursos e bolsas de estudo.

Referências bibliográficasALMEIDA, F.S. 1988. Alelopatia e as Plantas.

Londrina: IAPAR, p. 60.AMABILE, R.F. Coleção de espécies vegetais

para cobertura e conservação dos solos sobvegetação de Cerrado. Planaltina : Embrapa-CPAC, 1993. 4p. Projeto de pesquisa.

BALBINOT-JUNIOR, A. A. Manejo das plantasdaninhas pela alelopatia. AgropecuáriaCatarinense, Florianópolis, v. 17, n. 1, p. 61-64,2004.

BATAGLIA, O.C.; FURLANI, A.M.C.; TEIXEIRA,J.P.F.; GALLO, J.R. Métodos de análisequímica de plantas. Campinas/SP, IAC(Boletim Técnico n.º 78), 1983. 32 p.

BIANCHI, M. A. Programa de difusão do manejointegrado de plantas daninhas em soja noRio Grande do Sul: 1994/ 95. Cruz Alta:FUNDACEP FECOTRIGO, 1995. 31 p.

CRUZ, S. E. M.; NOZAKI, M. H.; BATISTA, M. A.Plantas medicinais. Biotecnologia Ciência eDesenvolvimento, Brasília, n. 15, p. 28-34,2000.

FAVERO, C.; JUCKSCH, I.; ALVARENGA, R. C.;COSTA, L. M. da. Modificações na populaçãode plantas espontâneas na presença de adubosverdes. Pesquisa Agropecuária Brasileira,Brasília, v. 36, n. 11, p. 1355- 1362, 2001.

FERREIRA, M.C.; SOUZA. J.R.P.; FARIA. T.J.Potenciaçao alelopática de extratos vegetais nagerminação e no crescimento inicial de picão-preto e alface. Ciênc. agrotec., Lavras, v. 31,n. 4, p. 1054-1060, jul./ago., 2007.

FERREIRA, A. G.; AQUILA, M. E. A. Alelopatia:uma área emergente da ecofisiologia. RevistaBrasileira de Fisiologia Vegetal, Brasília, v.12, p. 175-204, 2000.

MAGUIRE, J. D. Speed of germination-aid inselection evaluation for seedling emergenceand vigour. Crop Science,Madison, v. 2, p.176-177, 1962.

MEDEIROS, A. R. M. Alelopatia: importância esuas aplicações. Horti Sul, Pelotas, v. 1, n. 3,p. 27-32, 1990.

MORAES, G. A. F.; MENEZES, N. L.Desempenho de sementes de soja sobcondições diferentes de potencial osmótico.Ciência Rural, Santa Maria, v. 33, n. 2, p. 219-226, 2003.

NEVES, E. M., NEVES, M. F. 1996. Sucoconcentrado de laranja: uma comodity "suigeneris". Preços Agrícolas 10(119): 11-13.

RICE, E. L. Allelopathy. 2. ed. New York:Academic, 1984. 422 p.

RICKLEFS, R. E. 1996. A economia da natureza.3º ed. Guanabara Koogan: Rio de Janeiro.470p.

SOUTO, X. C.; GONZALEZ, L.; REIGOSA, M. J.Comparative analysis of allelopathic effectsproduced by four foresty species duringdecomposition process in their soils in Galicia(NW. Spain). Journal of Chemical Ecology,New York, v. 20, n. 11, p. 3005-3015, 1994.

TEIXEIRA, C. M.; ARAUJO, J. B. S.; CARVALHO,G. J. de. Potencial alelopático de plantas decobertura no controle de picão-preto (Bidenspilosa L.). Ciência Agrotecnologia, Lavras, v.28, n. 3, p. 691-695, 2004.

VOLL, E.; FRANCHINI, J. C.; CRUZ, R. T.;GAZZIERO, D. L. P.; BRIGHENTI, A. M.;ADEGAS, F. S. Chemical interations ofBrachiaria plantaginea with Commelinabengalensis and Acanthospermun hispidum insoybean cropping systems. Journal ofChemical Ecology, New York, v. 30, n. 7, p.1467-1475,2004.

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