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Allelopathic activity of extracts from different organs of Caesalpinia ferrea on lettuce germination/Atividade alelopatica de extratos de diferentes orgaos de Caesalpinia ferrea na germinacao de alface.

INTRODUCAO

O termo alelopatia e definido como "a interferencia positiva ou negativa que compostos do metabolismo secundario produzidos por uma planta exercem sobre outros organismos (plantas, insetos, fungos e algas) (FERREIRA & AQUILA, 2000). Os efeitos alelopaticos possuem varias utilizacoes na agricultura, tais como, contribuir na busca por novos defensivos agricolas, compreender o antagonismo de cultivos consorciados ou sucessivos, diminuir o uso de herbicidas sinteticos, substituindo-os por herbicidas naturais (BRASS, 2009).

Diferencas nas respostas alelopaticas de compostos de diferentes orgaos de uma mesma planta foram observados por DELACHIAVE et al. (1999) e SILVA et al. (2006). Nos estudos de alelopatia com especies da caatinga, verificou-se que os extratos da polpa e da casca dos frutos de Ziziphus joazeiro Mart. apresentaram efeito alelopatico desfavoravel a germinacao de sementes de L. sativa dependendo da concentracao (OLIVEIRA et al., 2009) e os extratos de sementes dessa especie nas maiores concentracoes afetaram a percentagem e velocidade de germinacao e proporcionaram plantulas anormais (COELHO et al., 2011); o extrato de cascas de Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir.) afetaram o desenvolvimento das plantas de alface, mas nao reduziram a germinacao em relacao a testemunha (SILVEIRA et al., 2012).

Alguns autores ja comprovaram o potencial alelopatico de especies da caatinga (CENTENARO et al., 2009; COELHO et al., 2011; REGO JUNIOR et al., 2011; SILVEIRA et al., 2012) e Caesalpiniaferrea Mart. ex Tul. var. ferrea (juca) merece estudos nesse sentido por ser de ampla ocorrencia na caatinga arborea e arbustiva do nordeste brasileiro. Alem disso, estudo fitoquimico preliminar do extrato hidroalcoolico da casca e das folhas de C. ferrea demonstrou a presenca de flavonoides, saponinas, taninos, cumarinas, esteroides e compostos fenolicos (LORENZI & MATOS, 2008), que sao reconhecidos por apresentarem atividade alelopatica (RICE, 1984).

Assim, o objetivo neste trabalho foi verificar o efeito alelopatico de extratos obtidos de diferentes orgaos de juca sobre a germinacao de sementes e o crescimento inicial de plantulas de alface.

MATERIAL E METODOS

As folhas, cascas e vagens maduras de juca utilizadas para a obtencao dos extratos foram coletadas no campus da Universidade Federal Rural do Semiarido (UFERSA) em outubro de 2009. Os diferentes orgaos de juca foram acondicionados em sacolas de papel e levados ao laboratorio de analise de sementes para se fazer a pesagem do material. Foram pesadas duas porcoes de 50g de cada orgao da planta em balanca de precisao, e cada uma delas passou por uma rapida assepsia (5min) em uma solucao de hipoclorito de sodio (500ml de agua destilada para 10ml de hipoclorito de sodio puro).

Depois da assepsia, cada material passou por um processo de secagem em papel toalha. Quatro porcoes de 50g de cada orgao da planta foram acondicionadas separadamente em bequeres e colocouse em cada uma 500ml de agua destilada em ebulicao (100[degrees]C). As outras quatro porcoes tambem foram acondicionadas em bequeres separadamente e receberam 500ml de agua destilada a temperatura ambiente (25[degrees]C). O material ficou em repouso por 30 minutos e depois cada conteudo foi submetido a uma trituracao em liquidificador domestico por um minuto e, em seguida, passou por uma filtragem em pano tipo [perfex.sup.@], no qual ficou retido todo o material fibroso. Assim, foram obtidos quatro extratos padrao a temperatura ambiente e quatro extratos padrao a temperatura de 100[degrees]C.

Foram realizados quatro experimentos (um para cada orgao de juca) no delineamento experimental inteiramente casualizado no esquema fatorial 2x5, com quatro repeticoes, com 25 sementes de alface da cultivar 'Monica SF FI", com percentual de germinacao de 95%, adquirida comercialmente na cidade de Mossoro-RN. Os dois metodos de extracao foram a 25[degrees]C e a 100[degrees]C e as cinco concentracoes do extrato padrao foram de 0, 25, 50, 75 e 100%, obtidas por diluicao em agua destilada (v/v). Em cada parcela experimental (caixa tipo gerbox devidamente esterilizada) foram colocados, com auxilio de uma seringa, 8ml do extrato sobre uma folha de papel filtro, previamente esterilizada em estufa a 105[+ or -]3[degrees]C e, em seguida, as sementes de alface foram distribuidas uniformemente sobre o papel filtro. As caixas gerbox foram acondicionadas em camara tipo BOD com temperatura de 25[degrees]C e fotoperiodo de 12h, durante sete dias.

O criterio para avaliar a germinabilidade das sementes baseou-se no conceito de germinacao fisiologica citada por MARCOS FILHO (2005), que aponta o inicio da germinacao com a embebicao da semente e seu final com a protrusao da radicula. A contagem de sementes germinadas foi realizada a cada 12 horas. A avaliacao das plantulas ocorreu no setimo dia apos a semeadura, classificando-as em normais ou anormais, segundo criterios descritos em BRASIL (2009). A medicao da parte aerea e da raiz de todas as plantulas normais foi feita com auxilio de um paquimetro digital devidamente regulado em mm.

As variaveis analisadas foram porcentagem de germinacao, porcentagem de plantulas normais e anormais, comprimento da raiz (distancia em mm do colo ate o apice meristematico) e da parte aerea (distancia em mm do colo ate o apice). O indice de velocidade de germinacao (IVG) foi calculado de acordo com MAGUIRE (1962) pela formula IVG = [G.sub.1]/[N.sub.1]+[G.sub.2]/ [N.sub.2]+ ... + [G.sub.n]/[N.sub.n]; em que: [G.sub.1], [G.sub.2], [G.sub.n] = numero de sementes germinadas computadas na primeira, na segunda e na ultima contagem; e [N.sub.1], [N.sub.2], [N.sub.n] = numero de dias da semeadura a primeira, segunda e ultima contagem.

As variaveis obtidas em percentagem foram transformadas em raiz da variavel +0,5 antes da analise de variancia efetuada pelo programa estatistico SISVAR (FERREIRA, 2008). A analise de regressao foi aplicada para as concentracoes dos extratos.

RESULTADOS E DISCUSSAO

Extrato de folhas

Houve diferenca significativa para metodos de extracao, concentracao do extrato e interacao em todas as variaveis, com excecao da interacao entre metodos e concentracao para a variavel porcentagem de germinacao (Tabela 1). Todas as caracteristicas apresentaram menor valor medio quando as sementes foram submetidas ao extrato obtido a 100[degrees]C, com excecao da porcentagem de plantulas normais que foi maior no extrato a 25[degrees]C. Possivelmente, esses resultados devem-se a maior disponibilidade dos aleloquimicos na solucao quando se aplica extracao a quente, visto que C. ferrea apresenta elevado teor de taninos (FRASSON et al., 2003), os quais sao mais facilmente solubilizados em agua quente (TRUGILLO et al., 2003).

Diferentemente do presente estudo, os extratos aquosos de folhas de aroeira (Schinus terebinthifolius) reduziram a germinacao de alface, independentemente da temperatura de extracao (SOUZA et al., 2010) e os extratos de folhas de cagaita (Eugenia dysenterica) obtidos a temperatura ambiente (25[degrees]C) foram mais eficientes em reduzir a germinacao de alface do que os extratos a quente (60[degrees]C) (GIOTTO et al., 2007). Por essa razao, e importante ressaltar as diferencas observadas entre a extracao feita a frio e a quente, considerando-se os resultados do presente estudo, pois, mesmo nao sendo uma tecnica sugerida, o preparo de extratos com agua quente e muito usado, visando a uma maior extracao e a obtencao de substancias menos soluveis da planta (FERREIRA & AQUILA, 2000).

A porcentagem de germinacao (Figura 1A), o IVG (Figura 1B) e a porcentagem de plantulas normais (Figura 1C) na extracao a 100[degrees]C apresentou relacao de dose dependencia com a concentracao do extrato; a medida que a concentracao aumentou, o valor medio dessas variaveis foi menor, enquanto a porcentagem de plantulas anormais aumentou com a concentracao do extrato (Figura 1D). Resultados evidenciando a dependencia dessas caracteristicas e concentracoes do extrato tambem foram obtidos por GATTI et al. (2004), que verificaram que os extratos de folhas de Aristolochia esperanzae reduziram a porcentagem de germinacao de sementes de alface a partir da concentracao 50%, sendo que as diferencas tornaramse mais acentuadas com o aumento da concentracao.

[FIGURE 1 OMITTED]

O aparecimento de plantulas anormais, com raizes primarias atrofiadas e defeituosas, com ausencia de raiz secundaria e necrose radicular foi tambem observado por MARASCHIN-SILVA & AQUILA (2005, 2006) e BORELLA et al. (2009). Tal como observado no presente estudo, os extratos de raizes e de folhas de Raphanus raphanistrum provocaram alteracoes no indice de velocidade de germinacao de sementes de alface (WANDSCHEER & PASTORINI, 2008). Variacoes muito grandes nos parametros testados indicam perda de sincronia nas reacoes metabolicas da germinacao, demonstrando heterogeneidade na fisiologia dos aquenios tratados (LABOURIAU & AGUDO, 1987).

O comprimento da parte aerea e da raiz das plantulas de L. sativa tambem apresentou comportamento dependente da concentracao do extrato (Figura 1E e F), mas o comprimento da raiz foi mais afetado. O extrato de folhas de Persea americana tambem causou o mesmo efeito em plantulas de alface (BORELLA et al., 2009). Esse maior efeito sobre as raizes possivelmente ocorre porque as raizes, por estarem em contato direto e prolongado com o extrato, em relacao as demais estruturas das plantulas, sao mais sensiveis as substancias neles presentes.

Extratos de cascas

Os extratos de cascas de C. ferrea nao afetaram a porcentagem de germinacao de sementes de alface, mas interferiram nas outras caracteristicas (Tabela 1). O efeito mais drastico sobre o crescimento do que sobre a germinacao foi tambem encontrado por PERIOTTO et al. (2004) em extratos de Andira humilis e por CARMO et al. (2007) em extratos de Ocotea odorifera.

A extracao na temperatura de 100[degrees]C teve maior efeito na porcentagem de plantulas normais (Figura 2A) e no IVG (Figura 2C), quanto maior a concentracao menor os valores dessas variaveis. Ja a porcentagem de plantulas anormais (Figura 2B) e o comprimento da parte aerea e da raiz foi menor a medida que a concentracao do extrato aumentou (Figura 2D), independente da temperatura de extracao. As plantulas anormais apresentaram atrofiamento da raiz, queima e escurecimento da radicula, encurvamento do cauliculo, geotropismo negativo, como ja observado em outros estudos de alelopatia (SILVEIRA et al., 2012; COELHO et al., 2011, BORELLA et al., 2009; GATTI et al., 2004).

[FIGURE 2 OMITTED]

Extratos de vagens maduras

Houve diferenca significativa para metodos, concentracoes e interacao metodos x concentracoes para a porcentagem de germinacao e IVG (Tabela 1). A porcentagem de germinacao de alface (Figura 3A) e o IVG (Figura 3B) apresentaram relacao de dose dependencia com a concentracao. A porcentagem de plantulas anormais foi 100% em todas as concentracoes dos extratos de vagens maduras, de tal modo que nao foi possivel obter o comprimento da parte aerea e da raiz.

Todos os orgaos da planta tem potencial para armazenar aleloquimicos, mas a quantidade e o caminho pelos quais sao liberados diferem de especie para especie (TAIZ & ZEIGER, 2006). Por isso, as especies apresentam diferentes atividades alelopaticas em seus orgaos, como ja constataram GATTI et al. (2010) emAristolochia esperanzae, SOUZA FILHO et al. (2010), em tres especies de Copaifera, COELHO et al. (2011), em Ziziphus joazeiro, e como foi comprovado no presente estudo com C. ferrea. A presenca de solanina, taninos, acido galico, acido elagico e sistoterol nas folhas e frutos de C. ferrea (SANTOS & DANTAS, 2008), possivelmente esta envolvida nos efeitos alopaticos constatados, mas sao necessarios estudos mais detalhados, com o isolamento dos aleloquimicos. No presente estudo, os efeitos alelopaticos foram observados tanto na germinacao quanto no crescimento inicial da plantula de alface, sendo o efeito mais drastico sobre o crescimento inicial do que sobre a germinacao.

[FIGURE 3 OMITTED]

CONCLUSAO

Os extratos de folhas e de vagens de C. ferrea, obtidos a quente (100[degrees]C) reduzem a porcentagem de germinacao de L. sativa. Os extratos de folhas, cascas e vagens maduras de C. ferrea apresentam atividade alelopatica sobre o desenvolvimento de plantulas de alface, com o aparecimento de plantulas anormais e reducao do comprimento da parte aerea e da raiz.

AGRADECIMENTOS

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq), pela concessao de bolsa de produtividade a segunda autora.

REFERENCIAS

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Andreya Kaliana de Oliveira (I) Maria de Fatima Barbosa Coelho (I) * Sandra Sely Silveira Maia (I) Francisco Esio Porto Diogenes (I)

(I) Programa de Pos-graduacao em Fitotecnia, Universidade Federal Rural do Semi Arido (UFERSA), CP 137, 59625-900, Mossoro, RN, Brasil. E-mail: coelhomfstrela@gmail.com. *Autor para correspondencia.

Recebido para publicacao 15.06.11 Aprovado em 28.04.12 Devolvido pelo autor 04.06.12 CR-5532
Tabela 1--Resumo da analise de variancia para os efeitos da
combinacao de dois metodos de extracao e cinco concentracoes do
extrato aquoso de folhas, cascas, vagens verdes e maduras de
Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul. var. ferrea para porcentagem de
germinacao (PG) de plantulas normais e anormais (PN e PA), indice
de velocidade de germinacao (IVG), comprimento da parte aerea e
da raiz (CPA e CR) de L. sativa.

                    GL       PG          PN         PA

Fontes de
variacao                 Extrato aquoso de folhas

Met. de Extracao    1    202,50 *     231,34 *   188,00 *
Concentracao        4    92,81 *      23,38 *    19,70 *
Met.x Conc.         4    50,93 (ns)   23,72 *    18,13 *
Residuo             30   16,66        1,05       1,38
CV(%)                    4,22         14,82      22,03

                         Extrato aquoso de cascas

Met. de Extracao    1    0,62 (ns)    6502,50    6502,50 *
Concentracao        4    4,06 (ns)    8142,18    7854,58 *
Met.x Conc.         4    2,18 (ns)    1547,81    1385,31 *
Residuo             30   3,95         42,91      47,50
CV(%)                    2,01         10,48      19,01

                      Extrato aquoso de vagens maduras

Met. de Extracao    1    70,00 *      -          -
Concentracao        4    158,43 **    -          -
Met.x Conc.         4    75,93 **     -          -
Residuo             30   18,75        -          -
CV(%)                    4,53         -          -

                       IVG         CPA           CR

Fontes de
variacao               Extrato aquoso de folhas

Met. de Extracao    0,69 *      957,36 *     153,86 *
Concentracao        0,51 *      341,86 *     1181,44 *
Met.x Conc.         0,14 *      76,32 *      35,09 *
Residuo             0,02        14,77        8,41
CV(%)               12,20       21,97        16,37

                        Extrato aquoso de cascas

Met. de Extracao    0,64 *      299,15 *     26,79 (ns)
Concentracao        0,03 **     176,50 *     834,43 *
Met.x Conc.         0,02 (ns)   16,80 (ns)   5,03 (ns)
Residuo             0,10        11,03        7,28
CV(%)               7,21        16,26        12,69

                    Extrato aquoso de vagens maduras

Met. de Extracao    0,65 *      -            -
Concentracao        0,72 **     -            -
Met.x Conc.         0,29 *      -            -
Residuo             0,08        -            -
CV(%)               26,71       -            -

(ns) nao significativo, * significativo a 5% e ** significativo a
1% de probabilidade pelo teste F. - nao ocorreram plantulas
normais para fazer as analises.
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Author:de Oliveira, Andreya Kaliana; Coelho, Maria de Fatima Barbosa; Maia, Sandra Sely Silveira; Diogenes,
Publication:Ciencia Rural
Date:Aug 1, 2012
Words:3638
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