alelopatia - pastagens

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ALELOPATIA E SUAS INTERAES NA FORMAO E MANEJO DE PASTAGENSCludia de Paula Rezende1 Jos Cardoso Pinto2 Antnio Ricardo Evangelista2 vina Paula Almeida dos Santos1

1. INTRODUO A alelopatia definida como qualquer efeito direto ou indireto, benfico ou prejudicial, de uma planta ou de microrganismos sobre outra planta, mediante produo de compostos qumicos que so liberados no ambiente (Rice, 1984). Ao longo dos anos, tem-se comprovado que as plantas produzem substncias qumicas com propriedades alelopticas que afetam ou no algumas espcies de plantas (especificidade). Tais substncias so encontradas distribudas em concentraes variadas nas diferentes partes da planta e durante o seu ciclo de vida (periodicidade). Quando essas substncias so liberadas em quantidades suficientes, causam efeitos alelopticos que podem ser observados na germinao, no crescimento e/ou no desenvolvimento de plantas j estabelecidas e, ainda, no desenvolvimento de microorganismos (Carvalho, 1993).Doutorandas em Zootecnia/Forragicultura e Pastagens, UFLA, Lavras - MG. Professores do Departamento de Zootecnia da UFLA, Lavras MG. Bolsista do CNPq e-mail: cprrezende@zipmail.com.br2 1

6 Os efeitos alelopticos dependem dos aleloqumicos liberados no ambiente pelas plantas doadoras. Dessa forma, a alelopatia distingue-se da competio, pois essa envolve a reduo ou a retirada de algum fator do ambiente, necessrio a outra planta no mesmo ecossistema, tal como gua, luz e nutrientes (Rice, 1984). Como um fenmeno que ocorre largamente em comunidades de plantas, a alelopatia um dos mecanismos por meio dos quais determinadas plantas interferem no desenvolvimento de outras, alterando-lhes o padro e a densidade (Smith, 1989). A alelopatia pode se tornar, portanto, importante fator de manejo de pastagens pelo uso de plantas que exercem controle sobre determinadas espcies indesejveis. possvel tambm usar espcies de gramneas e leguminosas pouco alelopticas entre si. Os resultados so pastagens mais equilibradas, com reflexos positivos em produtividade e longevidade. Nesse contexto, a identificao de forrageiras alelopticas e o conhecimento dos mecanismos pelos quais elas exercem seus efeitos no ambiente revestem-se de grande importncia, por propiciar um manejo mais adequado dessas plantas, com vistas a aumentar a produtividade e a persistncia das pastagens.

7 2. ALELOPATIA E SEUS EFEITOS Desde a antiguidade, sabe-se que algumas espcies vegetais podem prejudicar o crescimento de outras que esto nas suas proximidades. Durante muito tempo esse fato foi considerado como um fenmeno inexplicvel (Rodrigues et al., 1992). Existem dvidas se as substncias alelopticas representam o produto final do metabolismo celular ou se so sintetizadas pelas plantas com funes especficas. Alguns pesquisadores defendem a primeira hiptese, pois existem maiores quantidades de agentes aleloqumicos nos vacolos das clulas, onde seriam depositados para evitar sua prpria autotoxicidade. J, outros, consideram que a produo desses compostos regida pelas leis da gentica e que esto sendo constantemente sintetizados e degradados pelas plantas (Almeida, 1985). Para Miller (1996), os metablitos secundrios de plantas e seus produtos de degradao so importantes em todos os agroecossistemas, incluindo os das plantas forrageiras, e os efeitos alelopticos nesses sistemas de cultivos so importantes durante o estabelecimento de um relvado qualquer. Segundo o autor, a autotoxicidade e a heterotoxicidade so tipos de alelopatia, e a alfafa tem sido investigada como uma espcie que apresenta tanto a autotoxicidade como a heterotoxicidade. A autotoxicidade ocorre quando a planta produz substncias txicas que inibem a germinao das sementes e o crescimento de plantas da mes-

8 ma espcie. Pesquisas tm mostrado que as plantas de alfafa contm compostos fitotxicos solveis em gua, que so liberados dentro do ambiente do solo, por meio de folhas frescas, caules e tecidos da coroa, bem como de material seco, razes em decomposio e sementes (Hall & Henderlong, 1989). A heterotoxicidade ocorre quando substncias fitotxicas so liberadas pela lixiviao e exudao das razes e decomposio de resduos de algum tipo de planta sobre a germinao das sementes e o crescimento de outra planta (Whittaker & Feeny, 1971). As substncias alelopticas liberadas por uma planta podero afetar o crescimento, prejudicar o desenvolvimento normal e at mesmo inibir a germinao das sementes de outras espcies vegetais (Silva, 1978). De acordo com Whittaker & Feeny (1971), os efeitos alelopticos de uma planta so aceitos desde que sejam comprovados: (a) que um inibidor qumico efetivo esteja sendo produzido e ocorra numa concentrao potencialmente efetiva no solo e (b) que a inibio no seja por efeito de competio da planta por luz, gua e nutrientes, nem por uma atividade animal. O efeito das substncias inibidoras mais pronunciado em solos arenosos do que naqueles ricos em matria orgnica, pois a inativao e destruio das toxinas so mais lentas em solos pobres. Baseado nesses aspectos, de se esperar maior influncia aleloptica em solos arenosos do que em solos ricos em microrganismos e fraes coloidais (Barcik, 1999).

9 Velini (1991) afirma que extremamente difcil isolar os efeitos dos vrios processos pelos quais as plantas afetam umas as outras, principalmente os efeitos da competio e da alelopatia, no que corroborado por Alves (1992), que complementa citando que a competio entre plantas reduz ou remove do ambiente um fator de crescimento necessrio a ambas, enquanto na alelopatia ocorre a adio de um fator ao meio. Souza et al. (1993) estudaram em condies de casa-de-vegetao a possvel ocorrncia de efeito aleloptico de 18 espcies de plantas daninhas sobre o crescimento inicial de Eucalyptus grandis e observaram alteraes importantes no desenvolvimento das mudas, tais como desacelerao no crescimento em altura, dimetro do caule, produo de matria seca e variaes no teor de clorofila. Entre as espcies testadas, B. decumbens provocou os efeitos mais drsticos, principalmente no desenvolvimento da parte area, reduzindo em 97,74% e 62,81% o aumento da matria seca de caules e folhas e das razes das plantas de eucalipto, respectivamente. Estudos sobre os efeitos alelopticos de algumas gramneas e leguminosas foram realizados por Medeiros et al. (1990), por meio dos quais verifica-se que a aveia (Avena sativa) e o azevm (Lolium multiflorum) podem ser utilizados como culturas de cobertura com propriedades alelopticas, assim como a Vicia sp. quando se desejar, alm da reduo de plantas daninhas, matria orgnica para incorporao.

10 importante lembrar que os efeitos benficos de uma planta sobre outra no devem ser desvinculados do conceito de alelopatia, uma vez que um dado composto qumico pode ter efeito inibitrio ou estimulante, dependendo da concentrao do mesmo no meio ambiente (Rice, 1979). Ademais, vale a pena ressaltar que o efeito aleloptico depende de um composto que adicionado ao ambiente. Nesse sentido, uma planta na pastagem pode afetar o crescimento da outra, sem que ocorra o efeito aleloptico, mediante competio por fatores do ambiente, tais como gua, luz e nutrientes (Rodrigues et al., 1992). 3. COMPOSTOS QUMICOS COM EFEITOS ALELOPTICOS Entre os agentes alelopticos, existem mais de 300 compostos secundrios vegetais e microbiolgicos pertencentes a muitas classes de produtos qumicos (Rice, 1984) e esse nmero continua aumentando com a realizao de novas pesquisas. Essa diversidade entre estruturas aleloqumicas que dificulta os estudos de alelopatia. Outra complicao que a origem de um aleloqumico freqentemente obscura e sua atividade biolgica pode ser reduzida ou aumentada pela ao microbiolgica, oxidao e outras transformaes. Possveis fontes de aleloqumicos no ambiente das plantas incluem numerosos microrganismos, certas invasoras, uma cultura anterior ou mesmo a cultura atual. Similarmente, as espcies afetadas podem ser os microrganismos, as invasoras ou a cultura (Einhellig, 1996).

11 Algumas plantas forrageiras acumulam compostos, como o cido ciandrico, os glicosdeos, os alcalides e os taninos, que possuem sabor amargo e/ou adstringente, o que pode representar uma defesa contra o pastejo e o ataque de pragas. Essas plantas escapam do pastejo, pois os animais selecionam as forrageiras mais pela palatabilidade do que pela aparncia ou odor que desprendem (Durigan & Almeida, 1993). Vrios tipos de compostos orgnicos foram identificados como aleloqumicos, produzidos por microrganismos ou plantas superiores (Rice, 1984), podendo ser relacionados como principais os seguintes: cidos orgnicos solveis em gua, lcoois de cadeia reta, aldedos alifticos e cetonas; cidos ctrico, mlico, actico e butrico; metanol, etanol e acetaldedo; Lactonas insaturadas simples: patulina e cido parasrbico; cidos graxos de cadeia longa e poliacetilenos: olico, esterico, mirstico e agropireno; Naftoquinonas, antraquinonas e quinonas complexas: julglona, tetraciclina e aureomicina; Fenis simples, cido benzico e derivados: cido glico, vanlico e hidroquinona; cido cinmico e derivados: cido clorognico e ferlico; Cumarinas: escopoletina e umbeliforona; Flavonides: quercitina, florizina e catequina;

12 Taninos condensados e hidrolisveis: cidos elgico e diglico; Terpenides e esterides: cineole, cnfora e limoneno; Aminocidos e polipeptdeos: marasmina e victorina; Alcalides e cianoidrinas: estriquinina, atropina, codena, cocana e amidalina; Sulfetos e glicosdeos: sirigrina e alilisotiocianato; Purinas e nucleosdeos: cordicepina, teofilina e paraxantina.

3.1. NATUREZA E FUNO DAS SUBSTNCIAS ALELOPTICAS Nas plantas, as substncias alelopticas desempenham as mais diversas funes, sendo responsveis pela preveno da decomposio das sementes, interferem na sua dormncia e tambm na das gemas e influenciam as relaes com outras plantas, com microrganismos, com insetos e at com animais superiores, incluindo o homem (Durigan & Almeida, 1