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Efeito de extratos vegetais na germinação de sementes de alface e picão-preto

José Roberto Pinto de Souza¹, Gilberto Rostirolla Batista de Souza²,

Braitner Luiz Giorgines Andrade2 e Eli Carlos de Oliveira1

¹Professor Dr., Departamento de Agronomia, CCA, UEL, C.P. 6001, CEP 86.051-990, Londrina, PR, Tel. 43 3371-4555 (jose@uel.br) ²Graduando em Agronomia, UEL, CCA, Departamento de Agronomia – Londrina-PR

Resumo - Extratos vegetais podem apresentar efeito similar aos herbicidas sem causar intoxicações aos seres humanos nem contaminar o ambiente. Extratos aquosos da parte aérea de Chenopodium ambrosioides (Erva de Santa

Maria), Ocimum gratissimum (alfavacão) e Pimenta pseudocaryophyllus (Pimenta) aquoso e etanólico, foram preparados com o objetivo de verificar o efeito alelopático dessas espécies, na germinação de sementes de alface, utilizada como planta teste (Lactuca sativa L.) e a planta daninha picão-preto (Bidens pilosa L.). Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de fitotecnia da Universidade Estadual de Londrina. Foram avaliados os parâmetros: porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação (IVG) e tempo médio de germinação (Dias). Nos experimento foram testadas quatro concentrações de cada extrato (0,25, 0,50, 1,0 e 2,0%) além do controle (0,0 %)

água destilada com Tween 0,8 a 0,1 %. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições em condições de laboratório. Verificou-se que o extrato etanólico de pimenta nas concentrações de 0,5, 1,0 e 2,0% inibiu a germinação de alface. A germinação de sementes de picão-preto foi inibida na concentração de 2,0%.

Palavras-chave: Alelopátia, Bidens pilosa, Lactuca sativa, extrato etanólico.

Effect of plant extracts in seed germination of lettuce and weed Abstract - Plant extracts may have similar effect to herbicides without causing intoxications to humans or contaminate the environment. Aqueous extracts of the aerial parts of Chenopodium ambrosioides (Erva de Santa Maria), Ocimum gratissimum (alfavacão) and Pepper pseudocaryophyllus (Pepper) aqueous and ethanol, were prepared in order to verify the allelopathic effect of these species on lettuce seed germination, used as a test plant (Lactuca sativa L.) and the weed (Bidens pilosa L.). The experiments were conducted in plant science Laboratory of the State University of Londrina. We evaluated the percentage of germination, germination speed index (GSI) and mean germination time

(days). In experiment five concentrations of each extract (0.25, 0.50, 1.0 and 2.0%) plus control (0.0%) distilled water with Tween 0.8 to 0.1% were evaluated. The experimental design was completely randomized, with four replications in laboratory conditions. It was found that the ethanolic extract of pepper at concentrations of 0.5, 1.0 and 2.0% inhibited the germination of Lactuca sativa. Germination Bidens pilosa seeds was inhibited at a concentration of 2.0%. Keywords: Allelopathy, Bidens pilosa, Lactuca sativa, ethanol extract.

Introdução

Sempre houve grande interesse em reduzir infestações de plantas invasoras, pois elas representam um dos principais problemas na produção agrícola. A utilização de herbicidas no controle químico das plantas daninhas vem ganhando destaque no contexto da produção das olerícolas, principalmente, as cultivadas em extensas áreas, como o tomate, batata, cebola dentre outras (Fiqueredo et al., 2007). No entanto, embora apresente eficácia no controle de plantas daninhas, os produtos químicos podem provocar intoxicações aos seres humanos e contaminar o ambiente por se tratar de moléculas químicas tóxicas (Krutz et al., 2005; Britto, 2012).

Na agricultura sustentável, diferenciada por utilizar recursos naturais racionalmente, visando suprir as necessidades das gerações presentes e futuras, abrange a

utilização de compostos químicos presentes nas plantas e que são resultantes do metabolismo secundário dos vegetais (Nodari & Guerra, 2015; Oliveira et al., 2015).

A alelopatia, termo proposto por Molish (1937), por referir-se das interações bioquímicas, tanto inibitórias como estimulatórias entre todos os tipos de plantas pode ser utilizada no manejo de espécies de plantas indesejáveis e que perfeitamente enquadra-se em um sistema sustentável. A ação alelopática tende a ser específica, ou seja, cada planta, tanto viva, quanto em decomposição, exerce inibição apenas sobre determinadas espécies de plantas daninhas ou até mesmo na espécie cultivada.

Em canteiros de cultivo de alface há problemas com plantas daninhas, no entanto, estas plantas são sensíveis a herbicidas, que ainda apresentando controle sobre algumas espécies, há redução no número e no peso de

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alfaces colhidas em função da fitotoxidez de alguns herbicidas (Silva et al., 1999).

A espécie de planta daninha Bidens pilosa, popularmente conhecida como picão-preto, é uma espécie agressiva, que além de competir com a cultura da alface pode servir de hospedeiro de pragas e doenças (Santos et al., 2004).

O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito dos extratos vegetais de Pimenta pseudocaryophyllus, Chenopodium ambrosioides e Ocimum gratissimum na germinação de sementes de picão-preto (Bidens pilosa L.) alface (Lactuca sativa L.).

Material e Métodos

As plantas de pimenta, erva de Santa Maria e

alfavacão, utilizadas para extração dos extratos vegetais aquosos e etanólicos foram coletados no Campus da Universidade Estadual de Londrina (UEL) - PR, no período da manhã, não ultrapassando às 10:00 hs. As plantas foram colocadas em estufa de circulação forçada de ar à temperatura de 35ºC até atingir a secagem completa. Após a secagem, as plantas foram acondicionadas em sacos de papel, identificadas e mantidas em condições de ambiente controlado.

Os extratos aquosos foram obtidos da seguinte maneira: a pimenta foi triturada 50g de matéria seca (caule e folhas) em 200 mL de água destilada, permanecendo a temperatura ambiente. Para o alfavacão, 11 g de matéria seca (folhas) em 150 mL de água a 85ºC. Para o Chenopódium, 53 g de matéria seca (caule e folhas) em 300 mL de água destilada permanecendo a temperatura ambiente. Estes extratos foram deixados em repouso por 24h, e após este período foram filtrados e coletados num Becker. Posteriormente, repassados para frascos de vidro âmbar identificados e mantidos em geladeira até o momento de serem utilizados.

Para o preparo do extrato etanólico de pimenta, o material foi triturado e imerso em etanol durante 15 dias em ambiente fechado. Após este período, o material foi filtrado e encaminhado para evaporadores rotativos a vácuo para efetuar a separação do álcool do extrato vegetal à temperatura entre 80 e 90 oC. Em seguida, os extratos obtidos foram colocados em estufa com circulação forçada de ar a 40 oC durante dois dias para evaporar o etanol ainda presente. O etanol recuperado do evaporador foi colocado novamente em contato com o material vegetal para uma segunda extração durante sete dias. Em seguida, realizaram-se os mesmos procedimentos da primeira extração. O extrato obtido foi mantido em congelador até o momento da utilização.

Foram utilizadas sementes comerciais de alface (Lactuca sativa L. cv. “Grand Rapids”) e de picão-preto (Bidens pilosa) coletada no campus da Universidade. Os

ensaios de germinação foram realizados em câmara de germinação do tipo BOD com fotoperíodo 10/14 horas de luz/escuro e temperaturas alternadas de 30°C/20 °C dia/noite para o picão-preto segundo Adegas et al. ( 2003) e temperatura constante de 20 °C para a alface de acordo com Brasil (2009) em câmara de germinação do tipo BOD sem fotoperiodo. Os testes foram realizados em placas de petri previamente autoclavadas a temperatura de 120 oC por um período de 25 min, e com papel de filtro como substrato esterilizado em estufa de circulação de ar a 120 °C por 30 minutos.

Os ensaios foram instalados em câmara de fluxo laminar para evitar possíveis contaminações. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições para cada extrato, compondo assim os tratamentos. Os estratos foram colocados duas vezes e meia o peso papel de filtro (Brasil, 2009), nas concentrações de 0,25; 0,50; 1,0 e 2,0% obtidos a partir de 2,0 g de extrato bruto. A para o preparo das soluções etanólicas utilizou-se Tween 80 como tensoativo hidrófilo. No preparo das soluções etanólicas, foram utilizados 5 mL de solução de Tween 80 a (3,0%) e para o controle (0,0%) utilizou-se a solução de Tween 80, a 0,1 % e água destilada. Foram colocadas 50 sementes de picão-preto por placa, previamente desinfestadas com hipoclorito de sódio a 2,5% por dois minutos e lavadas com água destilada para o ensaio com o picão-preto. A porcentagem de germinação foi verificada a cada 24 horas durante sete dias possibilitando a avaliação da velocidade de germinação. Foram consideradas germinadas as sementes que apresentaram 2 mm de protusão radicular (Brasil, 2009).

Determinou-se o Índice de Velocidade de Germinação (IVG) de acordo com a fórmula proposta por Maguire (1962). Para o calculo do tempo médio de germinação utiliza-se a somatória da multiplicação do número de sementes germinadas no intervalo de tempo pelo tempo, dividido pelo numero total de sementes germinadas segundo (Bortolini & Fortes, 2005).

Os dados foram submetidos à análise de variância com auxílio do programa R, e as médias agrupadas pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Os dados de porcentagem de germinação foram previamente

transformados em arcsen( 100/x para fins de análise

estatística, ou seja, para normalização e estabilização das variâncias de tratamentos (Banzato & Kronka, 2006; Santana & Ranal, 2004).

Resultado e Discussão

Com os resultados experimentais é possível verificar o

efeito significativo (p<0,05) para as variáveis IVG, germinação e tempo médio para as sementes de alface em função dos diferentes extratos testados. O extrato de alfavacão aquoso na concentração de 0,25% agrupou-se à

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testemunha água, o que caracteriza este grupo como estatisticamente superior no IVG aos demais grupos (Tabela 1). O grupo formado entre as médias do extrato aquoso de pimenta etanólico em todas as concentrações agrupou-se com chenopódium aquoso em 0,5% e 1,0% e alfavacão aquoso em 2,0%, sendo este grupo estatisticamente inferior a todas as demais quanto ao IVG pelo teste de Scott-Knott ao nível nominal de 5% de significância. Para porcentagem de germinação verifica-se o maior valor (89,50%) para o extrato de alfavacão aquoso a 0,25% da concentração avaliada. Quanto ao tempo médio de germinação, não houve diferenças significativas entre todos os extratos e as testemunhas analisadas em sementes de alface cultivar Grand Rapids (Tabela 1). No entanto, fica evidenciado a alta influencia dos extratos etanólicos de pimenta nas concentrações de 1,0 e 2,0% na inibição de germinação das sementes de alface. Com relação ao surfactante Tween 80, estes resultados corroboram com os de Santos et al. (2004) que

verificaram também a não influencia, tanto na porcentagem quanto no IVG em sementes de alface, (cultivar não informada).

Diferentemente dos resultados obtidos neste experimento, foram verificados por Ferreira et al. (2007) estudando o efeito de extratos etanólicos de Eucalyptus citriodora Hook. e Pinus elliottii L. sobre a germinação e crescimento inicial de picão preto e alface. Os autores concluíram com o experimento na alface, que os extratos não reduziram significativamente a germinação nem afetaram o comprimento da radícula em nenhuma das concentrações testadas.

No entanto, o trabalho de Periotto et al. (2004), verificaram que a germinação das sementes de alface e de rabanete foi inibida pela aplicação do extrato aquoso do caule e das folhas de Andira humilis e que a germinação e o crescimento do gergelim foram inibidos pelos extratos aquosos da lobeira (Oliveira et al., 2004).

Tabela 1. Porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação (IVG) e tempo médio de germinação em dias de alface em extratos aquosos de alfavacão, chenopodium e etanólico de pimenta.

Extratos/concentrações IVG Germinação

(%)1

Tempo médio (Dias)

Pimenta etana. 0,25% 10,21 d 24,50 e 2,11 a Pimenta etan. 0,50% 0,78 e 2,50 h 2,50 a Pimenta etan.1,0% 0,00 e 0,00 h 0,00 a Pimenta etan. 2,0% 0,00 e 0,00 h 0,00 a Erva de Santa Maria aqub. 0,25% 11,00 d 22,00 e 1,00 a Erva de Santa Maria aqu. 0,5% 9,12 d 18,50 f 1,02 a Erva de Santa Maria aqu. 1,0% 1,45 e 3,50 h 1,08 a Erva de Santa maria aqu. 2,0% 0,03 e 0,50 h 1,75 a Pimenta aqu. 0,25% 32,47 b 78,00 b 1,40 a Pimenta aqu. 0,5% 28,13 b 70,00 c 1,47 a Pimenta aqu. 1,0% 14,08 d 34,00 d 1,39 a Pimenta aqu. 2,0% 12,27 d 30,50 d 1,61 a Alfavacão aqu. 0,25% 39,75 a 89,50 a 1,24 a Alfavacão aqu. 0,5% 23,62 c 50,50 c 1,17 a Alfavacão aqu. 1,0% 14,12 d 33,50 d 1,38 a Alfavacão aqu. 2,0% 1,68 e 5,50 g 3,20 a Testemunha Tween80 18,93 c 46,50 c 1,43 a Testemunha Água 39,87 a 83,00 b 1,09 a

CV(%) 14,52 21,48 24,85

1Somente para efeito de análise estatística que os dados foram transformados em arcsen ( 100/x ), pois os valores apresentados

não são transformados. aetanólico; baquoso; CV, coeficiente de variação. Médias seguidas pela mesma letra, nas colunas, não

diferem entre si pelo teste de agrupamento de Scott-Knott a 5% de probabilidade.

Os resultados referentes da influencia dos extratos na

germinação de picão-preto estão apresentados na tabela 2. O extrato de pimenta etanólico a 2,0% interferiu na geminação da planta daninha, ou seja, nenhuma semente germinou. O IVG também foi o menor valor, 0,39,

enquanto que o tempo médio foi o maior considerando inclusive a ausência de germinação.

Os aleloquímicos podem ter ação direta sobre o solo, influenciando as suas propriedades, condições nutricionais e atividade nutricional (Souza et al., 2002). No entanto, é preciso conhecer os metabólitos

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envolvidos e que possuem os efeitos alelopáticos sobre a espécie estudada.

Os resultados encontrados mostraram que o extrato etanólico de Pimenta aquoso apresentou efeito alelopático para as variáveis analisadas tanto para o picão-preto quanto para alface. O que esta de acordo com os resultados verificados por Teixeira et al. (2004) com picão-preto. O fato pode ser atribuído aos efeitos do extrato e a concentração utilizada, pois a forma de

preparo, o método de aplicação e a concentração dos produtos são fatores decisivos na obtenção de resultados, pois princípios ativos vegetais são instáveis e não se distribuem de forma homogênea na planta. Entretanto, novos estudos devem ser realizados a fim de explorar este potencial do extrato de pimenta sobre estas mesmas espécies e outras para uma maior confiabilidade na inferência dos resultados.

Tabela 2. Porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação (IVG) e tempo médio de germinação em dias de sementes de picão-preto em extratos aquosos de alfavacão, chenopodium e etanólico de pimenta.

Extratos/concentrações IVG

Germinação1 (%)

Tempo médio (dias)

Pimenta etana. 0,25% 19,85 a 74,00 b 2,43 b Pimenta etan. 0,50% 5,79 d 36,50 c 3,58 b

Pimenta etan.1,0% 0,39 e 5,00 d 6,63 a Pimenta etan. 2,0% 0,00 e 0,00 e 0,00 e

Erva de Santa Maria aqub. 0,25% 14,65 b 82,00 a 3,28 c

Erva de Santa Maria aqu. 0,5% 16,24 b 78,00 b 2,80 d Erva de Santa Maria aqu. 1,0% 14,57 b 83,50 a 3,12 c

Erva de Santa maria aqu. 2,0% 13,40 b 89,00 a 3,60 b Pimenta aqu. 0,25% 15,84 b 85,50 a 3,11 c

Pimenta aqu. 0,5% 12,54 c 75,00 b 3,52 b Pimenta aqu. 1,0% 10,79 c 74,00 b 3,87 b Pimenta aq. 2,0% 10,96 c 68,00 b 3,63 b

Alfavacão aqu. 0,25% 14,03 b 77,50 b 3,28 c Alfavacão aqu. 0,5% 16,49 b 81,50 a 3,07 c

Alfavacão aqu. 1,0% 14,69 b 75,50 b 3,22 c Alfavacão aqu. 2,0% 11,10 c 71,50 b 3,62 b Testemunha Tween80 13,62 b 76,00 b 3,18 c

Testemunha Água 15,11 b 85,00 a 3,19 c

C.V.(%) 13,78 10,92 8,41

1Somente para efeito de análise estatística que os dados foram transformados em arcsen ( 100/x ), pois os valores apresentados

não são transformados. 2Médias seguidas pela mesma letra, nas colunas, não diferem significativamente entre si, pelo teste de agrupamento de Scott-Knott a 5% de probabilidade.

Conclusão

O extrato etanólico de pimenta nas concentrações 0,5, 1,0 e 2,0% inibiu a germinação de alface. A germinação de sementes de picão-preto foi inibida na concentração de 2,0%.

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