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INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA CAMILE BIOTO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS Ontogênese e produção de girassol Xanxerê Agosto, 2020 CAMILE BIOTO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS Ontogênese e produção de girassol Relatório apresentado à disciplina de Biologia do Curso Técnico em Alimentos Integrado ao Ensino Médio do Instituto Federal de Santa Catarina. Orientador: Luciane Belmonte Pereira Xanxerê Agosto, 2020 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 3 2 DESENVOLVIMENTO 5 2.1 Cultura do girassol no Brasil 5 2.2 Exigências climáticas 6 2.3 Escolha da área 7 2.4 Classificação botânica 8 2.5 Descrição botânica 9 2.5.1 Germinação 9 2.5.2 Sistema radicular 9 2.5.2.1 Formação do sistema radicular 9 2.5.2.2 Tipos de raizes 10 2.5.2.3 Sistema radicular do girassol 11 2.5.2.4 Caule 12 2.5.2.5 Parte aérea do girassol 13 2.5.2.6 Cotilédones e hipocótilo do girasol 14 2.5.2.7 Folha 14 2.5.2.8 Folhas e pecíolos do girassol 15 2.5.2.9 Flor 17 2.5.2.10 Inflorescência 18 2.5.2.11 Fruto e Semente 20 2.5.2.12 Fruto e semente do girassol 21 3 MATERIAL E MÉTODOS 24 3.1 Localização da pesquisa 24 3.2 Instalação do experimento 24 3.3 Semeadura e germinação 25 4 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 31 5 CONCLUSÃO 32 REFERÊNCIAS 33 3 1 INTRODUÇÃO O girassol (Helianthus annuus L.) é descrito por Castiglioni et al. (2008) como uma dicotiledônea anual pertencente à ordem Asterales e a família Asteraceae. Os primeiros vestígios históricos da planta foram encontrados na América do Norte, o México é considerado o centro de origem e domesticação do girassol (UNGARO et al., 2009). O cultivo do girassol está presente em todos os continentes, totalizando uma área de aproximadamente 24 milhões de hectares. No Brasil a cultura está em uma contínua expansão e evolução, o que pode ser evidenciado através do aumento na área de semeadura, passando de 1.000 para 100.000 hectares e destacando-se nas regiões Centro-Oeste, Sul, Sudeste e Nordeste (HOFFMANN-CAMPO et al., 2003). O girassol é a quarta maior fonte de óleo vegetal comestível do mundo (UNGARO et al., 2009), sendo de extrema importância agronômica. Para além, o seu cultivo também está relacionado com a produção de biocombustíveis, tais especificidades da cultura despertam grande interesse mundial, pois além de representarem uma alternativa para a produção de matéria-prima em função do elevado teor de óleo presente nos aquênios, também possuem uma ampla adaptação às diferentes regiões edafoclimáticas, sendo que seu rendimento é pouco influenciado pela latitude, pela altitude e pelo fotoperíodo (CASTRO et al., 1997; HOFFMANN-CAMPO et al., 2003). Segundo Castro et al. (1997), o óleo de girassol se destaca entre os demais óleos vegetais por suas excelentes particularidades físico-químicas e nutricionais, sendo um dos óleos vegetais de melhor qualidade nutricional e organoléptica do mundo. Este óleo é essencial ao desempenho das funções fisiológicas do organismo humano, devendo ser ingerido através dos alimentos, uma vez que nosso organismo não o sintetiza. O óleo ainda auxilia na manutenção e prevenção de diferentes doenças cardiovasculares como no controle do nível de colesterol no sangue. Além de ser matéria-prima de outros alimentos, medicamentos, cosméticos e corantes, o girassol também é fonte protéica para a produção de silagem. No cenário nacional, observa-se que o girassol poderá admitir um maior papel quando 4 utilizado na produção de combustível, uma vez que apresenta viabilidade técnico-ambiental e há incentivo governamental para que a produção do fruto possua essa finalidade (CASTIGLIONI et al., 2008). As características da planta podem sofrer modificações dependendo da época da semeadura, do genótipo e das condições edafoclimáticas, tanto a estrutura quanto o tamanho do capítulo podem sofrer alterações (CADORIN et al., 2012). Segundo Castro et al. (1997), o girassol apresenta um sistema radicular do tipo pivotante que é altamente eficiente, o que possibilita o cultivo da planta em regiões secas, frias e em períodos de calor. O ciclo vegetativo do girassol varia entre 90 a 130 dias, variando conforme a cultivar, a data de semeadura e as condições ambientais características de cada região e ano. O caule da planta é ereto, geralmente não ramificado e ao longo do caule distribuem-se folha pecioladas em números e formas variáveis. A inflorescência é um capítulo, onde se desenvolvem os grãos, denominados aquênios. Para além de acompanhar o crescimento e o desenvolvimento do girassol (Helianthus annuus L.), o presente trabalho ainda teve como objetivo contribuir com o conhecimento de alguns conceitos abordados e estudados na disciplina de Biologia II, orientados pela professora Luciane Belmonte Pereira. Ainda objetivou-se acompanhar crescimento e desenvolvimento do girassol (Helianthus annuus L.) 5 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 Cultura do girassol no Brasil O interesse pela produção e cultivo do girassol no Brasil iniciou-se no ano de 1924, tendo sido marcado desde a década de 1960 por inúmeros períodos de expansão e de retração da área cultivada até o completo estabelecimento da cultura a partir da década de 1990, em consequência, principalmente, do resultado e conclusões de pesquisas e estudos realizados na década de 90, além das tecnologias geradas nesse período (UNGARO et al., 2009). Ainda nesse momento, houve uma crescente busca pelo cultivo da planta, uma vez que agricultores buscavam novas opções de cultivo e surgiam novas indústrias interessadas no fruto. No início da propagação da cultura, diversos estados brasileiros buscaram investir no cultivo do girassol havendo algum sucesso no feitio, mas em decorrência de fatores tecnológicos e ligados à comercialização, decorreu-se o não estabelecimento da cultura (CASTIGLIONI et al., 2008). Para além, segundo Lasca (1993) e Dall'Agnol et al. (1994), outras condições que influíram tal insucesso foram a pouca informação sobre adubação, a época de semeadura, o espaçamento e a densidade de plantas e controle de pragas; equipamentos para semeadura e para a colheita não adaptados para o girassol; e suscetibilidade a doenças, principalmente à ferrugem (Puccinia helianthi Schw.) e podridão-branca (S. sclerotiorum). No fim da década de 70 emergiu um grande entusiasmo pelo cultivo do girassol no país, tanto que o Governo federal, através do Programa de Mobilização Energética, o qual além de estimular o uso de óleos vegetais ao invés de derivados do petróleo também expandiu o número de pesquisas sobre oleaginosas, entre elas o girassol (CASTIGLIONI et al., 2008). A partir da década de 1990 os investimentos em pesquisa sobre a cultura do girassol foram ampliados, conforme Castiglioni et al. (2008) aborda: [...] estabeleceu-se um novo ciclo para a cultura do girassol, com investimento na pesquisa de forma mais determinada, buscando a geração de um pacote tecnológico, sustentado pelos resultados alcançados da articulaçãoentre os diferentes atores da cadeia, tais como pesquisa, https://www.sinonimos.com.br/influiram/ 6 cooperativa, assistência técnica, produtores de grãos, produtores de sementes e indústria, possibilitando ao girassol alcançar áreas expressivas (CASTIGLIONI et al., 2008, v. 1, p. 295). Após o desenvolvimento de tais tecnologias houve o desenvolvimento e a adaptação da tecnologia, o qual tencionava minimizar as perdas da colheita, aprimorar os conhecimentos sobre a fertilização e a época de semeadura da planta. O aperfeiçoamento da cultura alavancou a sua produtividade na região do Cerrado, sobretudo, nos estados de Goiás e Mato Grosso do Sul. Seguindo para os dias atuais, diversas indústrias processadoras de soja expressam interesse na utilização do girassol como óleo comestível e como matéria prima para biocombustíveis (CASTIGLIONI et al., 2008). 2.2 Exigências climáticas O girassol é uma oleaginosa que se adapta bem a diversos ambientes, sendo passível de tolerar oscilações de temperatura, baixas temperaturas, secas e estresse hídrico (CASTRO et al., 1997; HOFFMANN-CAMPO et al.,2003). Segundo Balastreire (1987), “a temperatura do solo tem efeito direto sobre outros fatores que afetam a germinação da semente, tais como a permeabilidade das paredes celulares e atividade celular”. A germinação é satisfatória quando em temperaturas superiores a 10°C, sendo mínima quando em solos com temperaturas inferiores a 4°C. De acordo com Castro et al. (1997), as baixas temperaturas trazem consequências danosas para a planta, principalmente no estágio inicial. Além retardar a emergência, induzir a formação de plantas menores (com menor área foliar), atrasar a floração a maturação da planta e, consequententemente, diminuir seu potencial produtivo e seu rendimento, as baixas temperaturas são suportadas apenas por um curto período de tempo. A faixa de temperatura entre 8°C a 34°C é tolerada pelo girassol, sendo que o desenvolvimento ideal ocorre entre as temperaturas de 20°C a 25°C, com ponto ótimo entre 28°C e 29°C. No intervalo de 8°C a 34°C ocorre a adaptação a oscilação 7 de temperaturas, propício para regiões com dias quentes e noites frias, não havendo uma perda significativa na produção. Durante a formação de grãos o cultivo em temperaturas muito elevadas afetam a razão de respiração nas raízes, prejudicando o desenvolvimento fisiológico da plântula, principalmente em condições em que a disponibilidade hídrica é baixa. Para além, altas temperaturas resultam em alterações negativas significantes na composição de ácidos graxos e no teor de ácido linoleico. Temperaturas acima de 35°C reduzem o teor de óleo (CASTRO et al., 1997; GAZZOLA et al., 2011). O girassol possui uma baixa eficiência hídrica, conforme depreende-se da leitura de Castro et al. (1997, p.8): o girassol tem baixa eficiência no uso da água. Cada litro de água consumido produz menos de dois gramas de matéria seca. Seu sistema radicular profundo e bem desenvolvido lateralmente e sua capacidade de manutenção da fotossíntese, mesmo em condições adversas, permitem tolerar curtos períodos de seca, assegurando algum rendimento em condições onde outras espécies nada produzem. A necessidade de água para o girassol vai aumentando com o desenvolvimento da planta. Uma adequada disponibilidade de água durante o período da germinação à emergência é necessário para a obtenção de uma boa uniformidade na população de plantas. As fases de desenvolvimento da planta mais sensíveis ao déficit hídrico são: a) do início da formação do capítulo ao começo da floração: afeta mais o rendimento de grãos; b) formação e enchimento de grãos: afeta mais a produção de óleo. É a fase de maior consumo de água pelo girassol. 2.3 Escolha da área A planta é muito adaptável a variados tipos de solo, contudo, recomenda-se que o mesmo não apresente restrições ao desenvolvimento radicular, sejam elas físicas, químicas ou biológicas. Tais necessidades garantem um melhor desenvolvimento do sistema radicular, o que confere maior resistência à seca e ao tombamento, proporcionando maior absorção de água e nutrientes e, conseqüentemente, maior rendimento (CASTRO et al., 1997). 8 2.4 Classificação botânica O girassol (Helianthus annuus L.) é uma dicotiledônea anual, pertencente à ordem Asterales e família Asteraceae (figura 1). O gênero deriva do grego helios, que significa sol, e de anthus, que significa flor, ou "flor do sol", que gira seguindo o movimento do sol. É um gênero complexo, compreendendo 49 espécies e 19 subespécies, sendo 12 espécies anuais e 37 perenes (CAVASIN JUNIOR, 2001). Figura 1 - Grãos de girassol Fonte: Compilação do autor Segundo Leite et al. (2005), o girassol possui a seguinte classificação botânica: Reino: Plantae Divisão: Magnoliophyta Classe: Magnoliopsida 9 Ordem: Asterales Família: Asteraceae Gênero: Helianthus L. Espécie: Helianthus annuus. 2.5 Descrição botânica 2.5.1 Germinação O processo de germinação é decorrente de uma série de eventos que caracterizam a primeira fase do desenvolvimento de um novo indivíduo a partir do crescimento do embrião, alojado nas sementes maduras das Espermatófitas. O processo é iniciado após a hidratação da semente, ativando as vias metabólicas, iniciando o crescimento do eixo embrionário, o qual será nutrido pelo endosperma que disponibiliza a reserva da semente para o embrião pelos cotilédones. Após o intumescimento da semente, a germinação passa a ser visível a partir do momento que a radícula emerge e se desenvolve em raiz primária fixando a planta ao substrato. O desenvolvimento da radícula formará o sistema radicular axial ou pivotante típico das Eudicotiledôneas (ALMEIDA C.; ALMEIDA M., 2014). 2.5.2 Sistema radicular 2.5.2.1 Formação do sistema radicular A raiz é o órgão que fixa a planta ao solo ou a outro substrato (base), também sendo responsável por absorver e armazenar água, sais minerais e oxigênio, os quais serão conduzidos através de vasos condutores para os demais órgãos da planta (ALMEIDA M.; ALMEIDA C., 2014). Uma raiz é basicamente constituída por: coifa, região de crescimento ou zona lisa, região de absorção ou zona pilífera, região de ramificação ou zona suberosa e colo ou nó vital. A coifa é a responsável por proteger o cone vegetativo da raiz; a região de crescimento é responsável pelo alongamento da raiz em função de seu desenvolvimento celular; a região de absorção possui pelos que absorvem a seiva 10 bruta; a região de ramificação é o local de onde partem as raízes secundárias e o colo é a região de transição entre o caule e a raiz (figura 2) (GAZZOLA et al., 2011; MARTINS-DA-SILVA et al., 2014). Figura 2 - Estrutura radicular Fonte: REECE, J. B. et al., 2014. 2.5.2.2 Tipos de raizes Conforme Martins-da-Silva et al. (2014) e Viana (1997)., as raízes também podem receber classificações de acordo com o ambiente em que se encontram, sendo elas: subterrâneas, aquáticas e aéreas. As raízes subterrâneas(terrestres) são as que crescem em solos firmes, sendo classificadas em: axiais ou pivotantes, fasciculada ou cabeleira e tuberosa. O sistema axial apresenta uma raiz principal bem desenvolvida em relação às secundárias; o sistema radicular fasciculado possui todas as raízes com o mesmo tamanho, formando um feixe de raízes onde não é possível distinguir a raiz principal e as raízes tuberosas apresentam a função de reserva nutritiva, sendo que as raízes tuberosas axiais são dilatadas devido a esse acúmulo (MARTINS-DA-SILVA et al., 2014; VIANA, 1997). 11 As raízes aéreas desenvolvem-se ao ar livre, sendo divididas, principalmente, em: escoras ou suporte, tabulares, sugadoras ou haustórios, respiratórias ou pneumatóforas e grampiformes. As raízes de suporte são aquelas que partem do caule e em seguida mergulham em terrenos alagados; as tabulares formam estruturas semelhantes a tábuas e suas raízes secundárias são muito resistentes, podendo quebrar calçadas e muros; as sugadoras são as que fazem parte de plantas parasitas e possuem órgãos que absorvem a seiva da planta hospedeira; as raízes pneumatóforas estão presentes em plantas que fazem parte dos manguezais, possuindo uma raiz principal que se divide sucessivamente em raízes secundárias e as raízes grampiformes possuem raízes rastejantes que ao encontrarem uma um suporte podem escalá-lo (MARTINS-DA-SILVA et al., 2014; VIANA, 1997). As raízes aquáticas ocorrem em plantas que se desenvolvem dentro da água (MARTINS-DA-SILVA et al., 2014; VIANA, 1997). 2.5.2.3 Sistema radicular do girassol O girassol possui um sistema radicular do tipo pivotante, possuindo um crescimento mais acelerado do que a parte aérea da planta e que, quando em condições adequadas e associado a um grande número de raízes secundárias, pode atingir cerca de dois metros de profundidade. A formação da raiz é composta por um eixo principal e raízes secundárias abundantes que podem ser observadas nas figuras 3 e 4, as quais atingem de 4 a 8 centímetros de comprimento no estágio cotiledonar, com 6 a 10 raízes secundárias. Ao atingir a quantidade de 4 a 5 pares de folhas suas raízes podem alcançar uma profundidade de 50 a 70 centímetros, completando o crescimento máximo na floração, onde pode atingir até 4 metros de profundidade em solos arenosos (GAZZOLA et al., 2011). 12 Figura 3 - Formação da raiz do girassol Fonte: Rufous, 2019 Figura 4 - Formação avançada da raiz do girassol Fonte: Rufous, 2019 A raiz possui em sua parte superior um grande número de raízes laterais, parte dessas têm seu crescimento no começo paralelamente à superfície do solo até uma distância de 10 a 20 centímetros da raiz principal. As raízes em questão retornam ao solo e outra parte cresce exclusivamente no sentido horizontal, resultando uma espessa rede de radicelas, com uma profundidade de 10 a 30 centímetros (GAZZOLA et al., 2011). 2.5.2.4 Caule O caule faz parte dos órgãos vegetativos das plantas, os quais estão relacionados a manutenção da sobrevivência da planta e a captação de nutrientes. O caule geralmente é um órgão aéreo, sendo o responsável por auxiliar na 13 sustentação da planta, transportar os nutrientes necessários para suas estruturas e realizar a comunicação entre a raz e a copa (BOARO et al., 2016). O desenvolvimento do caule ocorre a partir do epicótilo (região acima dos cotilédones), entretanto a região superior do eixo hipocótilo-radicular (abaixo dos cotilédones) também constituí-lo. As regiões que formam o caule são: broto terminal ou gema terminal, brotos laterais ou axilares, nó e entrenó ou gomo, todos visíveis na figura 5. O broto terminal é encontrado na ponta do caule, sendo onde ocorre seu crescimento, os brotos laterais são onde os ramos são originados, o nó é de onde partem as folhas e os brotos laterais e o entrenó fica entre os nós (SOUZA; BARROS, 2011). Figura 5 - Partes do caule Fonte: Escola Educação, 2020 Assim como as raízes os caules possuem uma classificação de acordo com seu habitat, sendo ela: aéreos, subterrâneos e aquáticos. os caules subterrâneos são divididos em: rizoma, tubérculos e bulbos (VIANA, 1997). 2.5.2.5 Parte aérea do girassol De acordo com Gazzola et al. (2011), o girassol quando cultivado desenvolve-se a partir de uma haste vertical (única), sem ramificações, possuindo 14 pubescência protetora e rugosa, em forma cilíndrica. Algo indesejado é o alongamento de ramificações laterais que, ao fim, desenvolvem área de inflorescência que desenvolvem as brácteas ao longo do caule do girassol, geralmente acontecendo em períodos frios e não gerando aproveitamento para gerar sementes ou óleo. O ciclo do girassol possui característica fenotípica de cor verde até ao fim da floração, após, passando para cor amarelada e, ao fim, na colheita, com cor marrom clara acinzentada. O caule do girassol é ereto, geralmente não ramificado, com altura variando entre 1,0 a 2,5 m e com cerca de 20 a 40 folhas por planta. O diâmetro e a altura da planta podem variar de 1,8 a 5 centímetros e 60 a 220 centímetros, possuindo uma base espessa para a sustentação da mesma, com pouco ou nada de pilosidades presentes. 2.5.2.6 Cotilédones e hipocótilo do girasol Tanto os cotilédones quanto hipocótilo possuem tamanha importância na fase vegetativa da planta — momento em que ocorre a retirada de nutrientes do solo e transferência à planta —, pois são os responsáveis por fornecer nutrientes nos estágios iniciais do cultivo. Eles possuem pecíolos curtos, são carnosos, ovalados e grandes, medindo cerca de 3 centímetros de comprimento e 2 centímetros de largura. Ao longo do dia encontram-se posicionados horizontalmente e ao longo da noite apresentam uma posição levemente oblíqua (GAZZOLA et al., 2011). Ainda de acordo com Gazzola et al. (2011), o hipocótilo pode manifestar-se nas cores verde-esbranquiçado, verde-avermelhado ou vermelho-antociânico. 2.5.2.7 Folha A folha é um apêndice lateral presente no caule, situada na região que corresponde ao nó, sendo distribuída em intervalos regulares nos entrenós. Elas possuem aspecto de lâmina (plana e achatada) e suas principais funções principais são as funções fisiológicas, entre elas a fotossíntese, as trocas gasosas e a transpiração, e a preservação da espécie, a qual resume-se em reprodução, acúmulo e absorção e proteção (SOUZA; BARROS, 2011). 15 As folhas são constituídas pelo limbo e pelo pecíolo (eudicotiledôneas) e limbo e bainha (monocotiledôneas). No entanto, define-se que uma folha padrão é constituída pelo limbo, pecíolo e bainha (figura 6) (SOUZA; BARROS, 2011). Figura 6 - Folha completa constituída por bainha, pecíolo e limbo Fonte: ALENCAR, 2019 2.5.2.8 Folhas e pecíolos do girassol Aleatoriamente, ao longo do caule, dispersam-se as folhas, as quais podem ser longopecioladas, alternadas, acuminadas, rombóides, dentadas, lanceoladas, e com pilosidade áspera em ambas as faces (GAZZOLA et al., 2011). Deacordo com Gazzola et al. (2011), após o hipocótilo emergir os cotilédones (opostamente posicionados), surgem as primeiras duas folhas, com maior desenvolvimento da lâmina foliar, de maior amplitude em comparação aos cotilédones. Geralmente são rombóides, mas algumas vezes lanceolado, os bordos são lisos, raramente com leve serreado. O segundo par de folhas é lanceolado, possuindo pecíolo com maior desenvolvimento e bordos serreados. As folhas do terceiro par são, geralmente, triangulares e raramente apresentam uma estrutura cordiforme com bordos dentados. Os três primeiros pares de folhas são opostos e, a partir daí, as folhas 16 crescem alternadamente, onde a distância entre o primeiro e o segundo nó de folhas alternadas é mais curto, entre o segundo e o terceiro nó alternado é maior e diminui novamente, entre o terceiro e quarto nós, e assim continuamente. Essas folhas são cordiformes, longopecioladas e com limbo foliar altamente desenvolvido (GAZZOLA et al., 2011). As folhas terminais apresentam uma diferenciação dentre as anteriores. Deliberando pecíolos menores e folhas mais triangulares de menor tamanho. As últimas folhas são transformadas brácteas do invólucro. As folhas são trinervadas, cordiformes com pecíolo longo e rugosas ao tato em ambas as faces. A quantidade de folhas varia de 12 a 40, dependendo da composição de cada híbrido (GAZZOLA et al., 2011). Em relação aos pecíolos, Gazzola et al. (2011) disserta que ‘’são compridos e elásticos, permitindo o movimento das folhas com o vento. Possuem um canal que facilita o transporte de água da chuva que cai sobre parte das folhas, sendo dirigida ao colmo e deste à raiz’’. Na figura 7 podemos observar a folha e o pecíolo de um girassol. Figura 7 - Folha e pecíolo do girassol Fonte: Rosenberg, 2018 2.5.2.9 Flor Segundo Viana (1997), as flores são o órgão de reprodução sexuada das Angiospermas e Gimnospermas. É uma estrutura com ramo de crescimento 17 localizado na porção terminal do caule, de um ramo axilar ou caulinar. Uma flor completa de Angiosperma é composta por pedicelo, receptáculo, verticilos produtores e reprodutores. O pedicelo é o eixo de sustentação da flor, o receptáculo é uma dilatação do pedicelo onde se inserem os verticilos produtores (cálice e corola) e reprodutores (androceu e gineceu). O cálice é é formado por um conjunto de folhas modificadas (sépalas), geralmente verde, sendo que quando unidas podem formar os cravos e quando separadas formam as rosas. O corola é formado por pétalas que também podem estar unidas ou separadas. O androceu é o órgão masculino da flor que é composto por estames. O gineceu é o órgão reprodutor feminino, sendo formado por um ou mais carpelos que se dividem em estigma, estilete e ovário (VIANA, 1997). As estruturas mencionadas estão visíveis na figura 8. Figura 8 - Estrutura de uma flor hermafrodita Fonte: Cola da Web, 2020 2.5.2.10 Inflorescência O crescimento vertical da planta ocorre devido a atividade da gema apical vegetativa, localizada, sempre, na extremidade apical do caule. Após o período de crescimento, acontece uma diferenciação na gema apical, a qual se torna reprodutiva, originando ramificações florais, que, originam a inflorescência do girassol (GAZZOLA et al., 2011). A inflorescência é do tipo capítulo, sendo composto por um pêndulo floral, 18 receptáculo flores e invólucro, podendo ser plano, côncavo ou convexo, e as flores originam-se a partir do receptáculo floral, apresentando brácteas imbricadas, ovalmente compridas, rugosas e pilosas. O diâmetro médio do capítulo pode variar de 17 a 22 centímetros, variando dependendo de cada híbrido e suas condições ambientais momentâneas (GAZZOLA et al., 2011). O ideal é que o receptáculo floral seja plano, cheio de flores e com diâmetro de 20 a 25 centímetros, favorecendo sua secagem. O diâmetro do capítulo pode variar de 6 a 40 centímetros, variando de 100 a 8000 flores bissexuadas. O girassol possui movimento heliotrópico, ou seja, a capacidade de girar ao sentido do movimento aparente do sol, o que delimitou o nome botânico em comum do mesmo. Esse movimento acontece durante todo o tempo da floração plena, derivados de movimentos complementares, sendo, rotação espiralada de caule e de ereção das folhas do capítulo. Ao amanhecer do dia, o caule se encontra em posição normal em leste e, ao aparecer do sol, começa a girar e faz uma volta superior a noventa graus, chegando, ao entardecer, de frente a oeste. Também, o movimento que o capítulo e as folhas empezam são de: caídas ao início do dia, eretas durante o dia e flácidas novamente ao fim do dia. Durante a noite ocorre o movimento contrário, da mesma forma, e, a meia noite, os capítulos encontram-se de forma ereta. Assim, encerrando o florescimento, e com capítulos virados para leste (GAZZOLA et al., 2011). Flores inscritas no receptáculo são de duas variáveis: tubulosas (flores férteis) e liguladas (flores inférteis). Enquanto as tubulosas são flores hermafroditas propriamente ditas, aquelas que quando fecundadas originam sementes e frutos e podem variar entre 1000 e 1800 flores férteis em receptáculos alternados, as flores liguladas são de um cunho de apenas um ovário, cálice rudimentar, e uma corola semelhante a uma pétala e, possuindo de 30 a 70 flores liguladas por capítulo (GAZZOLA et al., 2011). Podemos observar as flores liguladas e as tubulosas na figura 9. 19 Figura 9 - Inflorescência do girassol Fonte: Plantas e Flores do Areal, 2011 Flores tubulares florescem da periferia para o centro do capítulo, de forma circular concêntrica e de forma sucessiva. Levando, normalmente, 2 dias para seu desenvolvimento, florescendo de 3 a 4 círculos concêntricos por dia e, o florescimento totalitário do capítulo leva de 5 a 15 dias. O ciclo vital de uma flor é de cerca de um dia a um dia e meio (GAZZOLA et al., 2011). Conforme Gazzola et al. (2011), as anteras do girassol amadurecem antes do estigma, denominado fenômeno da protandria. Fala-se de de uma planta de polinização cruzada, na qual a autofecundação é quase inexistente, trata-se de uma planta alógama. Pelo fato do pólen ser pesado, não consegue se dispersar de forma efetiva pelo vento, sendo assim, a entomofilia entra em ação e sendo o constituinte primordial de polinização do girassol, entre ação de abelhas e outros. Envolta ao capítulo, encontram-se diversas folhas transformadas (invólucro), as brácteas (impedem a queda natural dos frutos). Partidárias do receptáculo frontal e, antes da floração as mesmas se separam, assim, aparecendo primeiramente flores liguladas e em seguidas as tubulosas (GAZZOLA et al., 2011). 2.5.2.11 Fruto e Semente O fruto é o ovário da flor, desenvolvido após a fecundação e persistente após a antese e a polinização, é exclusivo das Angiospermas Funcionando como um 20 envoltório da semente, ele assegura a propagação e perpetuação das espécies. Dependendode sua origem, os frutos podem ser classificados em simples, múltiplo e agregado (SOUZA; BARROS, 2011). Geralmente o fruto é composto por duas partes, sendo: o pericarpo (parte externa) e semente (parte interna) (figura 10). O pericarpo é formado pelo epicarpo, que é a camada mais externa conhecida por casca do fruto, o mesocarpo, que é a parte carnosa e geralmente comestível e o endocarpo, que é a camada que envolve a semente, muitas vezes chamada de caroço (SOUZA; BARROS, 2011). Figura 10 - Constituintes do fruto Fonte: Toda Matéria, 2017 Já a semente é definida como um óvulo maduro e fecundado, contendo em seu interior uma planta embrionária, substâncias de reserva (às vezes ausentes), ambas protegidas por um ou dois envoltórios (casca). A semente protege o embrião contra o ataque de microorganismos, insetos, danos mecânicos e dessecação, tendo sido uma estrutura crucial na evolução das plantas terrestres (SOUZA; BARROS, 2011). Tanto a forma da semente, a coloração e a estrutura das sementes são diversificadas. Entretanto, as sementes são classificadas em 3 partes: embrião, endosperma, que às vezes é ausente, e tegumento seminal, sendo a casca. Embrião e endosperma são produtos da fecundação, enquanto o tegumento da semente se desenvolve a partir do tegumento do óvulo (SOUZA; BARROS, 2011). 21 2.5.2.12 Fruto e semente do girassol De acordo com Viana (2016), “o fruto do girassol é um fruto seco, do tipo aquênio, oblongo, geralmente achatado, composto pelo pericarpo (casca) e pela semente propriamente dita (polpa ou amêndoa)” (figura 11). O tamanho, a cor e o teor de óleo variam conforme o cultivar. O pericarpo é fibroso, tendo a possibilidade de apresentar a cor branco estriada, parda, negra, ou negro-estriada. A espessura do aquênio varia de acordo com o cultivar ou híbrido mas geralmente os frutos pretos ou pretos-estriados possuem pericarpos mais finos que o restante. A medida que avança da periferia para o capítulo o tamanho do aquênio diminui. Figura 1 - Constituintes do grão de girassol Fonte: Compilação do autor Há dois tipos de “sementes” de girassol, as quais são classificadas em oleosas e não oleosas. As “sementes” não oleosas são maiores e possuem casca mais fibrosa facilmente removível, comumente usadas na alimentação humana ou de pássaros, enquanto que as “sementes” oleosas apresentam uma casca bem aderida, sendo usadas para produção de farelo e para extração de óleo. Os 22 aquênios que apresentam casca grossa e desgrudada da semente produzem menor teor de óleo que aqueles com casca fina e aderida à amêndoa (VIANA, 2016). A semente (amêndoa) é constituída por dois cotilédones carnosos. O teor de óleo na semente de girassol varia de 26 a 72%. A constituição da amêndoa é baseada em endosperma, o qual possui tecido de reserva classificado como oleaginoso, e embrião, o qual é formado por um eixo embrionário dividido em duas partes: radícula e caulículo (VIANA, 2016). . 23 3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Localização da pesquisa A pesquisa foi conduzida no município de Xanxerê, região oeste de Santa Catarina (figura 12). De acordo com a classificação de Köppen, Santa Catarina possui o clima mesotérmico úmido (sem estação seca), o qual se subdivide em clima subtropical (Cfa) e clima temperado propriamente dito (Cfb) (PANDOLFO et al., 2002). Figura 12 - Localização geográfica de Xanxerê - SC fonte: Wikipedia, 2006 O experimento foi ministrado em ambiente interno, na residência da autora, entre os meses de junho e julho. 3.2 Instalação do experimento Em um primeiro momento, no dia 12/06/2020, os grãos de girassol foram cultivados em um recipiente plástico (pote) com capacidade volumétrica de 390 mL preenchidos parcialmente com 2 gramas de algodão (figura 13). 24 Figura 13 - recipiente utilizado no experimento Fonte: Compilação do autor 3.3 Semeadura e germinação Na semeadura foram introduzidas 11 sementes no recipiente com algodão. Tanto o algodão quanto os grãos eram umedecidos frequentemente com o intuito de criar um ambiente ótimo para o desenvolvimento germinativo (figura 14). Figura 14 - Grãos e algodão umedecidos Fonte: Compilação do autor 25 A germinação de alguns dos grãos de girassol sucedeu-se em 23/06/2020, ou seja, exatos 11 dias após a semeadura dos mesmos. Neste momento pode ser observada a radícula (figura 15) Figura 15 - Radícula Fonte: Compilação do autor Em 25/06/2020 decorreu-se o surgimento da radícula dos grãos restantes, sendo que os frutos que já haviam germinado passam a apresentar o hipocótilo (figura 16). 26 Figura 16 - Radícula e hipocótilo Fonte: Compilação do autor Ao longo da emergência da planta há o contínuo desenvolvimento do hipocótilo e dos pelos radiculares, onde pode-se observar que o mesmo inicia a formação da raiz principal (figuras 17 e 18). Figura 17 - Radícula, hipocótilo e pelos radiculares sendo formados Fonte: Compilação do autor 27 Figura 18 - Radícula, hipocótilo e pelos radiculares sendo formados Fonte: Compilação do autor Após a formação da raiz principal os grãos foram passados para um recipiente de isopor preenchidos parcialmente por terra, onde a umidificação da terra e das plantas continuou constante (figuras 19 e 20). Figura 19 - Raiz principal formada Fonte: Compilação do autor 28 Figura 20 - Raiz principal Fonte: Compilação do autor Após 16 dias que o fruto estava no recipiente com terra decorreu-se a sua passagem para o solo terrestre (figura 21), onde as folhas cotiledonares desenvolveram-se, desprendendo a casca do grão (figura 22). Entretanto a planta não se adaptou bem a mudança de ambientes e acabou morrendo. Figura 21 - Fruto introduzido na terra Fonte: Compilação do autor 29 Figura 22 - Fruto introduzido na terra sem a casca Fonte: Compilação do autor 30 4 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS O decorrer do crescimento das sementes de girassol foi bastante conturbado, alguns equívocos foram cometidos durante o processo o que acabou afetando seu desenvolvimento completo. No início do experimento, a germinação demorou alguns dias para tornar-se visível, foi possível observar que essa demora aconteceu devido a pouca quantidade de água oferecida às sementes, pois assim que a quantidade aumentou a semente germinou. Na passagem das sementes do algodão para a terra, outro equívoco aconteceu, alguns dias após as sementes serem plantadas notou-se a raiz nascendo na parte aérea e não no interior da terra, como se esperava. Por fim, as sementes foram replantadas da maneira correta e começaram a se desenvolver até as folhas cotilédones aparecerem, porém não se adaptou ao solo e acabou morrendo. 31 5 CONCLUSÃO Os conhecimentos obtidos na disciplina de Biologia II auxiliaram no manejo e cultivo do girassol, possibilitando mais uma aprendizagem sobre botânica. Os objetivos e resultados almejadosnão foram alcançados por completo, uma vez que a planta não sobreviveu a mudança de ambientes. A experiência de cuidar e observar o crescimento de uma planta de perto possibilitou a autora a aquisição de novos conhecimentos sobre a biologia em si e a cultivar do girassol. 32 REFERÊNCIAS ABREU, Raphael. Localização de Xanxerê em Santa Catarina. [S. l.: s. n.], 2006. 1 mapa. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SantaCatarina_Municip_Xanxere.svg. Acesso em: 8 set. 2020. ALMEIDA, Marcílo; ALMEIDA, Cristina. MORFOLOGIA DA RAIZ DE PLANTAS COM SEMENTES. 1. ed. Piracicaba: [s. n.], 2014. 75 p. v. 1. 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Disponível em: https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/906945/agricultura-tropic al-no-brasil. Acesso em: 7 set. 2020. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782012001000004 33 CASTRO, C. de; CASTIGLlONI, V. B. R.; BALLA, A.; LEITE, R. M. V. B. de C.; KARAM, D.; MELLO, H. C.; GUEDES, L. C. A.; FARIAS, J. R. B. A cultura do girassol. Londrina, EMBRAPA-CNPSo. 1997. 36p. (EMBRAPA-CNPSo. Circular Técnica, 13). GAZZOLA, Adriano et al. A CULTURA DO GIRASSOL. 2012. Trabalho didático (Graduação em Engenharia Agronômica) - Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2011. Disponível em: https://www.passeidireto.com/arquivo/36009178/apostila-girassol. Acesso em: 8 set. 2020. HOFFMANN-CAMPO, Clara et al. Resultados de Pesquisa da Embrapa Soja — 2002: Girassol e Trigo. 1. ed. Londrina: [s. n.], 2003. 82 p. ISBN 7576-781X. Disponível em: https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/466544/resultados-de-pe squisa-da-embrapa-soja---2002-girassol-e-trigo. Acesso em: 7 set. 2020. 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