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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS Programa de Pós-Graduação Agronomia Plantas Daninhas e seu Controle Fatores Bióticos e Abióticos competição de plantas daninhas com cultivadas Mestranda: Bruna Helena Carrara 2019 Sinop-MT 01. introdução As plantas daninhas apresentam pontos positivos e negativos, contendo importância econômica quanto social, pois afetam atividades de produção, causando perdas econômicas com reflexos sociais. Medicinal, Alimentício Redução da produtividade Perda da qualidade do produto agrícola Disseminação de pragas e doenças Maior dificuldade e custo do manejo agrícola Problemas com manejo e perda de água POSITIVOS NEGATIVOS A presença de plantas daninhas em qualquer área de interesse humano, convivendo com outras plantas, animais ou o próprio ser humano, pode ser considerado um fator de interferência nessa atividade. qualquer população natural ou cultivada está sujeita a uma série de fatores do ambiente que direta ou indiretamente, influencia seu crescimento, desenvolvimento e produtividade econômica e são de natureza: INTERFERÊNCIA introdução 02. INTERFERÊNCIA Biótica – provenientes da ação de elementos vivos do ecossistema (predação, parasitismo, comensalismo e outros). Abiótica – consequência da atuação de elementos não vivos do ambiente (fatores climáticos e edáficos). INTERFERÊNCIA “Interferência pode ser entendida com o “o conjunto de ações negativas que recebe determinado cultivo agrícola, ou qualquer atividade humana (pecuária, florestal, ornamentação, ambiência etc.), em decorrência da presença de plantas daninhas em determinado ambiente” (Pitelli, 1987) Quando se tem efeitos diretos das plantas daninhas sobre a atividade humana INTERFERÊNCIA DIRETA COMPETIÇÃO ALELOPATIA DEPRECIAÇÃO INTOXICAÇÃO PARASITISMO Nutrientes minerais, água, luz e espaço. Ornamentais Culturas Erva-de-bruxa (Striga spp.) Fibras vegetais e animais (fenos com diásporos de PD) Certificação mudas e sementes. Homem e Animais. Quando se tem efeitos indiretos das plantas daninhas sobre a atividade humana INTERFERÊNCIA INDIRETA HOSPEDEIRA ALTERNATIVA ATIVIDADE DO SISTEMA AQUÁTICAS Pragas Doenças Plantas parasitas Uso Irrigação e Drenagem Evapotranspiração Psicultura Navegação Práticas culturais Colheita (manual ou mecânica) 2.1 Interferência Direta competição É descrita para a interação planta -planta em que há limitação de algum recurso ambiental exigido para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Plantas são competidoras por utilizar um recurso rápido e capaz de continuar crescendo, mesmo com baixos níveis de recursos - água, luz e nutrientes. A competição somente vai ocorrer quando ao menos um recurso estiver limitado no meio. COMPETIÇÃO LUZ (captação e aproveitamento) ÁGUA (captação e aproveitamento) NUTRIENTES (captação e aproveitamento) ALELOQUÍMICOS (produção e liberação) SIMBIOSE COM MICRORGANISMOS BENÉFICOS VELOCIDADE DE ESTABELECIMENTO TOLERÂNCIA A PRAGAS E DOENÇAS. CAPACIDADE COMPETITIVA Característica da competição Ciclo de vida semelhante ao da cultura; Desenvolvimento inicial rápido das raízes, ou parte aérea; Plasticidade fenotípica; Germinação desuniforme no tempo e no espaço; Produção e liberação no solo de substâncias alelopáticas; Produção de elevado nº de propágulos / planta; Adaptação às mais variadas condições ambientais água Fatores que influenciam - Taxa de exploração de volume de solo pelo sistema radicular Capacidade de remoção de água do solo Regulação estomáquica e capacidade das raízes se ajustarem osmoticamente água O teor de água no solo em algumas espécies avaliadas, mostrou que após o início do enchimento de grãos, indica que plantas de B. pilosa conseguem absorver água mais fortemente retida no solo, o que pode significar maior tolerância à seca, em relação às outras espécies avaliadas. Bidens pilosa, Alta taxa de produção de raízes no início do desenvolvimento. Capacidade de extração de água 3 x maior que a soja e o feijão. água EFICIÊNCIA NA EXTRAÇÃO DE ÁGUA DO SOLO Capacidade exploratória do sistema radicular. Relação entre a parte aérea e as raízes (RPAR). Ponto de murcha permanente. Regulação estomática. Condutividade hidráulica das raízes. Eficiência no uso da água fornecida (EUAf) Eficiência no uso da água evapotranspirada (EUAe) Eficiência no uso da água transpirada (EUAt) Coeficiente transpiratório (CT) - Água transpirada / biomassa. água Biomassa / água fornecida Biomassa / água evapotranspirada CO2 assimilado / água transpirada Água assimilado/ Biomassa EFICIÊNCIA NA UTILIZAÇÃO DA água água Eficiência do uso da água Espécie vegetal Coeficiente transpiratório Glycine max 700 Gossypium hirsutum 568 Phaseolus vulgaris 700 Panicum maximum* 267 Oryza sativa 682 Sorghum vulgare* 153 Brachiaria brizantha* 265 Amarantus hybridus* 152 Volume de água transpirada (em mL) para acumulo de 1g de biomassa seca, por diferentes espécies de plantas. * Espécies C4 A alta eficiência no uso da água é característica presente em plantas voltadas à sobrevivência e perpetuação, que sobrevivem em ambientes limitados em recursos naturais, como a grande parte das plantas daninhas. luz Altura de plantas. Taxa de crescimento. Área foliar. Inclinação das folhas. Distância entre os nós no caule. Coeficiente de extinção da luz (k). Razão de massa foliar (RMF). Taxa de emissão foliar. Taxa de expansão foliar EFICIÊNCIA NA CAPTAÇÃO DE RADIAÇÃO SOLAR Metabolismo Plantas C4 são mais eficientes em condições de alta luminosidade, alta temperatura e até mesmo com déficit hídrico temporário. luz A soja foi a espécie que apresentou maior potencial de interceptação de radiação solar, conferido pelo alto valor observado do coeficiente de extinção (k) EFICIÊNCIA NA UTILIZAÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR Uso eficiente da radiação (UER) Taxa de assimilação líquida (TAL) - Biomassa / área foliar. Área foliar específica (AFE) - Área foliar / biomassa de folhas. Taxa de fotossíntese líquida - CO2 assimilado / unidade de área foliar. Biomassa / radiação interceptada Biomassa / área foliar Área foliar /Biomassa CO2 assimilado / unidade de área foliar luz Capacidade exploratória do sistema radicular. Condutividade hidráulica de raízes. Relação entre a parte aérea e as raízes (RPAR). Ponto de murcha permanente. Regulação estomática. Biomassa da planta. Teor do nutriente. Porcentagem de recuperação do nutriente aplicado (PRPN) Eficiência das raízes na absorção do nutriente (ERAN) nutrientes EFICIÊNCIA NA EXTRAÇÃO DE NUTRIENTES DO SOLO nutrientes Alta Baixa MS folha 14,9% MS hastes 21,28% MS vagens 7,6% A presença de plantas daninhas reduziu a formação dos trifólios e o acúmulo de massa seca ao longo do ciclo da soja transgênica, sendo maiores os danos conforme se aumentaram os níveis de infestação de plantas daninhas; EFICIÊNCIA NA UTILIZAÇÃO Do nutriente Eficiência da utilização do nutriente fornecido (EUNf) Eficiência da utilização do nutriente disponível (EUNd) Eficiência da utilização do nutriente absorvido (EUNa) Biomassa seca total/ nutriente fornecido ao solo Biomassa seca total / nutriente disponível no solo Biomassa seca total / conteúdo total do nutriente na planta nutrientes 2.2 Interferência Direta alelopátia Qualquer processo envolvendo metabólitos secundários produzidos pelas plantas e micro-organismos que influencia o crescimento e o desenvolvimento de sistemas agrícolas e biológicos As funções ecológicas da alelopatia em plantas são, basicamente, três : a atração de a gentes polinizadores e dispersores, a proteção contra herbívoros e patógenos, além da relação planta- planta, importante na sucessão das espécies. Via do ácido chiquímico – produção de compostos fenólicos e compostos nitrogenados; Via do ácido malônico –produção de compostos fenólicos; Via do ácido mevalônico –a produção de terpenos; Via doácido 3-fosfoglicérico (3-fosfoglicerato = 3- PGA) –produção de terpenos. alelopatia Os aleloquímicos produzidos pelas plantas derivam de quatro via metabólicas principais: alelopatia PLANTAS LIBERAM Volatilização Exsudação radicular Decomposição de restos vegetais Liberação de com postos na forma líquida (aminoácidos, nucleotídeos) através d as raízes diretamente no solo Liberação de com postos exsudados na forma líquida (compostos fenólicos , alcaloides com o cafeína e nicotina) pelas folhas Lixiviação Liberação de com postos voláteis (pineno, limoneno, mirceno, mentol, piretroides , lactonas sesquiterpênicas, gossipol) Liberação de compostos líquidos (flavonoides como isoflavona, antocianina) na medida em que os restos vegetais vão sendo decompostos alelopatia Em qualquer situação, o uso de um a cultura que produza aleloquímicos , com o sorgo, trigo, centeio, girassol, alfafa, mucuna, crotalária, ervilhaca, feijão -de-porco, milheto, capim -braquiária etc., É fundamental para a inibição ou redução do crescimento das plantas daninhas. alelopatia No controle de plantas daninhas, a alelopatia pode ser usada na rotação/sucessão de culturas, no uso de cobertura viva na entressafra e no uso de cobertura morta (palha). 2.3 Interferência Direta DEPRECIAÇÃO A depreciação do produto decorre da presença da planta daninha, ou parte dela, no produto produzido. Provocando perda na quantidade e qualidade do produto, como Fibras vegetais e animais (fenos com diásporos de PD), não conseguindo a Certificação mudas e sementes. Por exemplo: batata colhida com tubérculos de tiririca dentro; algodão colhido com diásporos de picão-preto ou capim –carrapicho. sementes de algumas plantas daninhas em lotes de sementes de plantas cultivadas. 2.4 Interferência Direta INTOXICAÇÃO Plantas tóxicas, ou seja, que contenham algum a substância com potencial de intoxicação d e seres hum anos e/ou animais de produção, quando ingeri das, podem inibir o apetite, desenvolver doenças etc., reduzindo a quantidade de produto produzido. São substâncias que não reduzam o ganho de peso do animal, mas que conferem sabor ruim à carne, ao leite ou outro produto, reduzindo a qualidade do produto. Sida spp. (guanxuma) e Senecio spp. (flor-das-almas) e Baccharis coridifolia (mio-mio) são exemplos de plantas tóxicas ao gado. 2.5 Interferência Direta PARASITISMO O parasitismo consiste em uma interação entre seres vivos em que um indivíduo envolvido vai se beneficiar da interação em detrimento do outro. Um indivíduo vai consumir os fotoassimilados produzidos por outro indivíduo. Erva-de-bruxa (Striga spp.), Orobanche (O robanche spp.), Erva- de-passarinho (Struthantus spp.) Cipó- chumbo ( Cuscuta spp .). Quando se tem efeitos indiretos das plantas daninhas sobre a atividade humana INTERFERÊNCIA INDIRETA HOSPEDEIRA ALTERNATIVA ATIVIDADE DO SISTEMA AQUÁTICAS Pragas Doenças Plantas parasitas Uso Irrigação e Drenagem Evapotranspiração Psicultura Navegação Práticas culturais Colheita (manual ou mecânica) 3.1 Interferência indireta HOSPEDEIRA ALTERNATIVA Muitas plantas daninhas hospedam insetos, fungos, bactérias, vírus, nematoides, ácaros e outros micro-organismos fitopatogênicos que podem ser potenciais pragas de culturas agrícolas Plantas daninhas como a: Serralha, Carurus Ançarinha-branca Leiteiro Guanxumas Balãozinho, Papuã Picão-preto Mosca-branca (Bemisia tabaci). Nematoides Meloidogyne spp 3.2 Interferência indireta ATIVIDADE DO SISTEMA Nesse caso, as plantas daninhas não interferem diretamente na quantidade produzida pela cultura (que atinge seu potencial produtivo), mas afeta a atividade de manejo que, por sua vez, impossibilita a colheita de toda a quantidade produzida, reduzindo, assim, a produtividade em função do aumento nas perdas na colheita. As plantas daninhas no final do ciclo das culturas , principalmente das plantas trepadeiras que podem causar embuchamento das colhedoras, como as cordas -de-viola (Ipomoea spp.) e as jitiranas (Merremia spp.). As plantas também podem acarretar problemas na colheita manual, com o mucuna (Mucuna pririensis) que contém substâncias alérgicas, ou mesmo picão-preto (Bidens spp.), carrapicho-de-carneiro (Acanthospermum hispidum) e capim -carrapicho (Cenchrus echinatus), cujos diásporos podem causar ferimentos no trabalhador. 3.3 Interferência indireta aquáticas As plantas daninhas aquáticas também prejudicam o uso da água nas propriedades rurais. Além da Vida útil dos reservatórios ser reduzida por aquelas espécies que propiciam o acúmulo de detritos, as espécies flutuantes, além de incrementar as perdas de água pela transpiração, podem, em altas densidades, comprometer a piscicultura pela deplecção dos teores de oxigênio dissolvido na água. 4.0 grau de Interferência A planta daninha devido sua morfologia e metabolismo utiliza os recursos disponíveis com maior velocidade e intensidade que as culturas, interferindo na produtividade econômica. Portanto o grau de interferência leva em consideração todos os aspectos de competição e alelopatia entre a planta daninha e a cultura. obrigado.! “Mudança de clima e estresses bióticos e abióticos poderão mudar a “geografia da produção agrícola no Brasil” (Maurício Lopes – Embrapa). carrarabruna0@gmail.com