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Germination of Vernonia ferruginea as a function of breaking dormancy, light and temperature/Germinacao de Vernonia ferruginea em funcao da quebra de dormencia, luminosidade e temperatura.

Introducao

Estudos basicos sobre biologia germinativa de plantas daninhas e, em especial, daquelas que infestam areas tropicais e subtropicais sao importantes, pois a compreensao a respeito de informacoes basicas dessas plantas pode contribuir significativamente na construcao de estrategias adequadas para seu manejo, alem de possibilitar o desenvolvimento de tecnicas alternativas de controle (Guimaraes et al., 2002; Canossa et al., 2007a).

O principal fator de perdas de areas de pastagem para as plantas daninhas e a mato competicao, atraves da concorrencia por agua, luz, nutrientes, espaco e temperatura (Nunes, 2001; Voll et al., 2003; Yamashita et al., 2009). Mesmo apresentando necessidades nutricionais similares as das pastagens, estas as sobrepoem por terem maior habilidade em aproveitar estes nutrientes, conseguindo acumula-los em seus tecidos em maiores quantidades que as forrageiras (Lorenzi, 2000).

Diversas plantas daninhas de pastagens, como as da familia Asteraceae sao arbustos lenhosos que, alem de competirem por agua, luz e nutrientes, podem ocupar espacos significativos nas areas, reduzindo a capacidade de lotacao dessas pastagens (Pott et al., 2006). Pela sua abrangencia, essa e a maior familia de angiospermas, com 920 generos, e aproximadamente 19.000 especies. Possuem representantes por todo o mundo, sendo que a maior parte das especies dessa familia e constituida por plantas de pequeno porte, ervas, arbustos, trepadeiras e excepcionalmente arvores (Zanon, 2006).

Dentre as muitas especies dessa familia, encontra-se a Vernonia ferruginea, conhecida popularmente como assa-peixe, assa-peixedo-para e assa-peixe-de-santana. Esta planta e nativa do Brasil, ocorrendo na maior parte do territorio, exceto na regiao Sul, porem muito comum nos estados de Mato Grosso e Para (Kissmann & Groth, 2000; Lorenzi, 2000). E uma especie perene, floresce nos meses de agosto a outubro e frutifica de novembro a marco. Reproduz-se por sementes, que se dispersam por aquenios. E pouco exigente em relacao ao tipo de solo, sendo muito competitiva em solos de cerrado (Lorenzi, 2000).

Para que ocorra a germinacao da semente, e necessario que esta esteja viavel, nao dormente, devendo haver condicoes de umidade, temperatura e oxigenio, e sem a ocorrencia de outros fatores que inibam o processo germinativo (Bewley & Black, 1994). A dormencia e um processo que capacita as plantas a sincronizarem seu desenvolvimento com o ambiente, bem como os membros de uma populacao. Nesse sentido, a dormencia pode ser considerada um fator limitante no estudo das plantas daninhas e na adocao de praticas de controle adequado (Merotto Junior et al., 2002).

A temperatura e a luminosidade sao fatores de significativa importancia na germinacao. Temperaturas muito altas ou muito baixas tendem a inibir o processo germinativo. As temperaturas de germinacao nao apresentam um valor especifico, mas pontos criticos podem ser identificados: temperatura minima--aquela que nao ha germinacao visivel em um periodo de tempo razoavel; temperatura maxima--aquela acima da qual nao ha germinacao; e temperatura otima--aquela na qual o numero maximo de sementes germina, num periodo de tempo minimo (Renner et al., 2007; Stefanello et al., 2006; Martins et al., 1999).

A luz e necessaria para germinacao de diversas especies daninhas (fotoblasticas positivas), entretanto algumas especies necessitam de limitacoes luminosas para que haja o processo germinativo (fotoblasticas negativas), e existe ainda aquelas que nao apresentam sensibilidade a luz (fotoblasticas neutras) (Yamashita et al., 2008). Nesse sentido, a luz tem sido reconhecida como um requerimento para germinacao de sementes de muitas especies de plantas daninhas (Vidal et al., 2007; Canossa et al., 2007b; Ikeda et al., 2008).

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de quebra de dormencia, luz e temperatura sobre a germinacao de sementes de Vernonia ferruginea.

Material e Metodos

Foram conduzidos dois experimentos, sob condicoes de camara de germinacao, no Laboratorio de Sementes e viveiro telado da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT), Campus Universitario de Alta Floresta --MT.

O presente trabalho estudou os metodos de quebra de dormencia, temperatura e luminosidade na germinacao das sementes de Vernonia ferruginea. Para tanto, utilizaramse sementes coletadas em areas de pastagens no municipio de Alta Floresta-MT, no estagio de maturacao, ou seja, aquelas que se desprenderam da inflorescencia apos leve agitacao.

Estas foram secas ao ar, por um periodo de 72 h, em local ventilado e seco. Posteriormente, foi realizada selecao visual, descartando-se impurezas, sementes chochas ou com qualquer sinal de dano ou deterioracao. Apos o periodo de secagem e selecao, as sementes foram acondicionadas em sacos de papel e armazenadas em refrigerador mantido a 10[grados]C.

Para todos os experimentos, o delineamento experimental foi inteiramente ao acaso com 4 repeticoes de 50 sementes em cada unidade experimental.

Para os experimentos de quebra de dormencia e de luz e temperatura, as sementes foram colocadas sobre duas folhas de papel mata-borrao, dentro de caixas de plastico transparente (11,0 x 11,0 x 3,5 cm) tipo gerbox. O substrato (papel mata-borrao) foi umedecido com agua destilada a um volume de 2,5 vezes o peso do papel (Brasil, 2009). Para a limpeza das sementes, estas foram submetidas a imersao em hipoclorito de sodio a 2,5% por 10 minutos e posterior lavagem com agua destilada.

Quebra de dormencia

Para o ensaio de quebra de dormencia, os testes constituiram-se de: 1) Testemunha, sem qualquer tipo de intervencao nas sementes; 2) Escarificacao mecanica atraves da abrasao das sementes entre duas lixas no. 180 por 60 segundos; 3) Acido giberelico na concentracao de 1 mM; 4) Nitrato de potassio na concentracao de 25 mM; e 5) Imersao em acido sulfurico absoluto por 30 segundos.

Apos os tratamentos de quebra de [up arrow]dormencia, as unidades experimentais foram armazenadas em camara de germinacao tipo BOD, reguladas para temperatura constante de 25[grados]C e fotoperiodo de 12 h. Foram realizadas avaliacoes diarias, contando e retirando-se as sementes germinadas (raiz > 2,0 mm) por 30 dias.

De posse dos dados, calculou-se a germinacao final, a germinacao acumulada e o IVG (indice de velocidade de germinacao), utilizando a formula proposta por Maguire (1962):

IVG = [G.sub.1]/[N.sub.1] + [G.sub.2]/[N.sub.2] + ... + [G.sub.n]/[N.sub.n]

onde: IVG= indice de velocidade de germinacao; [G.sub.1], [G.sub.2], [G.sub.n] = numero de sementes germinadas computadas na primeira contagem, segunda contagem e na ultima contagem; [N.sub.1], [N.sub.2], [N.sub.n] = numero de dias de semeadura a primeira, segunda e ultima contagem. Os dados foram submetidos a analise de variancia e as medias de germinacao final e IVG foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Luz e temperatura

Para o experimento de luz e temperatura, foi estudada a germinacao de sementes de assapeixe em esquema fatorial 3 x 2, sendo o primeiro fator os tres regimes termicos [Temperatura de 25[grados]C constante; Alternancia de 25/30[grados]C e Temperatura ambiente (sobre bancada do laboratorio)] e segundo as duas condicoes de luminosidade (luz e escuro).

Para a condicao de ausencia de luz, as caixas gerbox foram revestidas com dupla camada de aluminio flexivel e posterior envolvimento com filme plastico transparente. Sobre a bancada do laboratorio, a temperatura, durante a conducao do segundo experimento, variou entre 20 e 32[grados]C com, aproximadamente, 12h de luz.

Tanto para presenca como ausencia de luz, foram realizadas avaliacoes de cinco em cinco dias, contando-se e retirando-se as sementes germinadas (raiz [greater than or equal to] 2,0 mm) por 30 dias, sendo que para os tratamentos na ausencia de luz, a contagem foi realizada em camara equipada com luz verde.

De posse dos dados, foi calculada a germinacao final, utilizando-se a mesma metodologia descrita anteriormente. Os dados foram submetidos a analise de variancia e as medias de germinacao final foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Foi confeccionado grafico de germinacao acumulada atraves da media de germinacao das avaliacoes a cada 5 dias.

Resultados e Discussao

Quebra de dormencia

Para o experimento de quebra de dormencia, houve significancia para germinacao total (p < 0,05) e tambem para IVG (p < 0,05), como demonstrado na Tabela 1.

Para a variavel germinacao total (%), os dados dos tratamentos testemunha, nitrato de potassio e acido giberelico nao diferiram entre si, cujos percentuais germinativos variaram entre 36,0 e 49,5%, sendo que o uso de acido giberelico nao diferiu do uso de lixa, concordando com os resultados obtidos com Faron et al. (2004) para Hypericum brasiliense, e com Fleck et al. (2001) para Sisymbrium officinale, demonstrando que para as especies citadas, esses metodos de quebra de dormencia foram ineficazes como tratamento das sementes. O indice de velocidade de germinacao seguiu resultados semelhantes, nao havendo diferenca entre os mesmos tratamentos.

Ainda para a variavel germinacao total (%), o acido sulfurico foi o tratamento que promoveu os menores percentuais germinativos (0,5%). Isso pode estar relacionado ao efeito corrosivo do acido no tegumento da semente, causando a morte do embriao. Resultado semelhante ao encontrado por Martins et al. (1997) para Desmodium tortuosum, e por Dousseau et al. (2007) para Zeyheria montana, versa sobre o fato de que as sementes embebidas em acido sulfurico nao germinaram, ocorrendo danos as sementes, resultando em sua morte. O efeito prejudicial do acido sulfurico nas sementes tambem promoveu reducao no indice de velocidade de germinacao, que se comparado com outros tratamentos, apresentou valor significativamente inferior aos demais. No entanto, a eficacia desse tratamento depende do tempo da imersao e de caracteristicas intrinsecas da especie em estudo, tais como: a espessura e a composicao quimica das celulas dos tecidos de revestimento da semente (Martins et al., 1997). Assim, o uso de acido sulfurico na escarificacao quimica a 30 segundos para quebra de dormencia de sementes V. ferruginea reduziu drasticamente a germinacao dessa especie, alem de influenciar negativamente na velocidade germinativa das sementes.

Na escarificacao mecanica, a lixa proporcionou baixa porcentagem de germinacao (26,0%) e indice de velocidade de germinacao (2,97); isso pode ter ocorrido devido a abrasao da lixa na semente, danificando o embriao.

O acido giberelico promoveu germinacao semelhante a testemunha. Isso se deve ao fato de que essa substancia pode aumentar significativamente a germinacao e a velocidade desse processo em certas especies, como Pfaffia glomerata (Renner et al., 2007), Brachiaria plantaginea (Dantas et al., 2001), confirmando os resultados obtidos com Vernonia ferruginea.

Avaliando-se a germinacao acumulada das sementes (Figura 1), observa-se que as sementes da testemunha e as submetidas a tratamento com KN[O.sub.3] e G[A.sub.3] iniciaram a emissao da raiz a partir do segundo dia, havendo aumento no percentual de sementes germinadas ate o 12[grados] dia. Quando escarificadas (lixa), observaramse as primeiras raizes das sementes germinadas a partir do terceiro dia. Ja quando as sementes foram tratadas com acido, as primeiras emissoes de raiz foram observadas apenas a partir do quinto dia.

[FIGURA 1 OMITTED]

Assim, verificou-se que os tratamentos mais eficientes para germinacao de V. ferruginea foram o nitrato de potassio e o acido giberelico, entretanto, estes foram semelhantes a testemunha; e os tratamentos com lixa e acido sulfurico promoveram baixos percentuais germinativos, respectivamente, cerca de 1 e 20%.

Luz e Temperatura

Quando se estudou a resposta germinativa de V. ferruginea sob diferentes condicoes de temperatura e luminosidade, a especie apresentou diferenca significativa apenas para luminosidade (p < 0,05) (Tabela 2).

De acordo com os resultados, observase que V. ferruginea e uma planta daninha fotoblastica positiva preferencial, pois maiores valores de germinacao foram observados em presenca de luz (41,1%). Ja em condicao de ausencia de luminosidade, a germinacao nao foi superior a 3,0% do total de sementes. Resultados semelhantes foram observados com outras plantas daninhas por Dias Filho (1996), Fleck et al. (2001), Vidal et al. (2007) e Yamashita et al. (2008) com Stachytarpheta cayanensis, Bidens pilosa, Conyza canadensis e Porophyllum ruderale, respectivamente.

A luz tem sido reconhecida como sendo necessaria para germinacao de sementes de diversas especies, sendo considerada por alguns autores como um fator de superacao da dormencia das sementes (Bewley & Black, 1994; Baskin & Baskin, 1998). O fotoblastismo positivo esta relacionado a um mecanismo de preservacao da especie, visando evitar a germinacao em grandes profundidades, pois com pequenas reservas nutritivas a emergencia da plantula nao teria sucesso (Bewley & Black, 1994), apesar de haver pequeno percentual germinativo na ausencia de luz, demonstrando seu fotoblastismo preferencial.

Quanto ao indice de velocidade de germinacao, houve significancia para temperatura (p < 0,05), luminosidade (p < 0,05) e para a interacao entre os fatores (p < 0,05) (Tabela 3).

Observaram-se na interacao entre temperatura e luminosidade maiores valores para IVG na condicao ambiente na presenca de luz (3,3). Nas condicoes de 25[grados]C e alternada, V. ferruginea apresentou menorindicede velocidade de germinacao em relacao a temperatura do ambiente, tanto na presenca como na ausencia de luminosidade, nao havendo diferencas significativas entre essas condicoes termicas. Apesar dessa diferenca de resposta germinativa sob regimes termicos, a especie apresentou maior velocidade de germinacao sob condicoes de maior amplitude termica, caracterizando sua capacidade de adaptacao a condicoes tropicais. Algumas especies apresentam melhor germinacao nessas condicoes, pois temperaturas flutuantes correspondem a alternancias naturais no ambiente (Ikeda et al., 2008).

[FIGURA 2 OMITTED]

Nas condicoes de luminosidade sobre a bancada do laboratorio, as sementes de V. ferruginea germinaram, atingindo percentuais superiores a 23% ja na contagem aos cinco dias apos a instalacao dos tratamentos (Figura 2). A estabilizacao foi atingida a partir dos 20 dias, cujos valores se aproximaram de 47%. As outras condicoes com luminosidade (25[grados]C e alternancia entre 25 e 30[grados]C) promoveram germinacoes crescentes acentuadas entre os 10 e 15 dias, sendo que em temperatura alternada, a germinacao manteve-se praticamente inalterada a partir dos 15 dias.

A presenca ou ausencia de luz, combinada com diferentes temperaturas, sao fatores ambientais citados como agentes desencadeadores da germinacao. Estes fatores em conjunto com a agua tem um papel importante na germinacao, regulacao do crescimento e desenvolvimento das plantas (Baskin & Baskin, 1998).

Como a maioria das especies daninhas, incluindo V. ferruginea, possui sementes muito pequenas e contem relativamente poucas reservas nutritivas, luz e temperaturas flutuantes tornam-se fatores essenciais para a germinacao. O significado ecologico desses fatores esta ligado a necessidade de evitar germinacao em locais muito profundos no solo, onde essas sementes encontrariam dificuldades para emergir (Velten & Garcia, 2005). Os resultados obtidos no presente trabalho evidenciam a necessidade de luminosidade e temperaturas flutuantes para maior germinacao de sementes de V. ferruginea.

Conclusoes

Tratamentos de quebra de dormencia (acido sulfurico, nitrato de potassio, acido giberelico e lixa n.180) nao sao eficazes para aumentar a germinacao de sementes de Vernonia ferruginea;

V. ferruginea e uma especie fotoblastica positiva;

A especie apresenta maior germinacao no ambiente com maior amplitude termica (bancada de laboratorio) na presenca de luz.

Recebido: 20 Novembro 2010

Aceito: 02 Fevereiro 2011

Referencias

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Zanon, R.B. 2006. Metabolitos secundarios de Vernonia tweediana Baker. 180f. (Dissertacao de Mestrado)--Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, Brasil.

Oscar Mitsuo Yamashita *, Alcione Lidiane Alberguini

Campus Universitario de Alta Floresta, Universidade do Estado de Mato Grosso, Alta Floresta, MT, Brasil

* Autor Correspondente, e-mail: yama@unemat.br
Tabela 1. Germinacao total (%) e IVG (indice de
velocidade de germinacao) de sementes de
Vernonia ferruginea submetidas a diferentes formas de
tratamento das sementes. Alta Floresta-MT.

Variaveis
Tratamentos           Germinacao     IVG
                      total (%)

Testemunha              48,5 a     7,10 a
Lixa n. 180             26,0 b     2,97 b
acido sulfurico         0,5 c      0,05 c
acido giberelico       36,0 ab     5,56 ab
Nitrato de potassio     49,5 a     6,52 a
C.V. (%)                12,08       14,05

Medias seguidas de mesma letra na coluna nao diferem
entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Tabela 2. Germinacao total
(%) de sementes de Vernonia
ferruginea submetidas a
tratamentos de luz e escuro.
Alta Floresta-MT.

Tratamento   Germinacao
             total (%)

Luz            41,1 a
Escuro         2,2 b
C.V. (%)       25,37

Medias seguidas de mesma
letra nao diferem entre si
pelo teste de Tukey a 5%
de probabilidade.

Tabela 3. IVG (indice de velocidade de
germinacao) de sementes de Vernonia
ferruginea submetidas a temperaturas e
condicoes de luz. Alta Floresta-MT.

Temperatura          Luminosidade

                    Luz       Escuro

25[grados]C      1,27 A b   0,01 B a
25/30[grados]C   1,32 A b   0,01 B a
Ambiente          3,29 A a   0,14 B a
C.V. (%)                 11,22

Medias seguidas de mesma letra maiuscula
na linha e letras minuscula na coluna
nao diferem entre si pelo teste de Tukey
a 5% de probabilidade.
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Author:Yamashita, Oscar Mitsuo; Alberguini, Alcione Lidiane
Publication:Comunicata Scientiae
Date:Sep 1, 2011
Words:3504
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