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Potencial alelopático de extratos vegetais de Crotalaria juncea sobre a germinação de milho e feijão Alellopathic potential of vegetable extracts of Crotalaria juncea on germination of corn and beans ARAÚJO, Érica de Oliveira 1 ; SANTANA, Cássia do Nascimento 2 ; ESPÍRITO SANTO, Catarina Lima do 2 1Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul-UEMS, Aquidauana/MS-Brasil, [email protected]; 2Universidade do Estado de Mato Grosso, UNEMAT, Cáceres/MT- Brasil, [email protected], [email protected] RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos vegetais de Crotalaria juncea cultivada sob diferentes espaçamentos e densidades de semeadura sobre a germinação de feijão (Phaseolus vulgaris L.) e milho (Zea mays L.). Os experimentos foram realizados em duas etapas: a primeira foi o plantio da Crotálaria juncea para obtenção de material para extração de compostos aleloquímicos; e a segunda, preparação dos extratos e realização dos bioensaios. Os extratos foram elaborados utilizando folhas trituradas. As avaliações de germinação foram feitas no sétimo dia após a semeadura das sementes. Os dados de germinação e desenvolvimento de plântulas foram submetidos à análise de variância e médias comparadas pelo teste de Skott Nott a 5% de probabilidade. O aumento da densidade de semeadura e a redução no espaçamento de plantio da Crotalária juncea, promove significativa ação alelopática sobre as sementes de milho e feijão. O feijão apresentou maior susceptibilidade ao extrato de Crotalária juncea quando comparado com o milho. PALAVRAS-CHAVE: Alelopatia, Phaseolus vulgaris L., Zea mays L., densidade, germinação. ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the effect of vegetable extracts Crotalaria juncea cultivated under different spacing and plants densities on the germination of corn (Zea mays L.) and bean (Phaseolus vulgaris L.).The experiments consisted in two steps: the first was stage planting of Crotalaria juncea to obtain material for the extraction of volatile allelochemical; and second, steps preparation for extracts and performace of bioassays. Statements were prepared using crushed leaves. Evaluations were made on the seventh day after sowing seeds. The data of germination and development were submitted to analysis of variance and grouping by Skott Nott at 5% level. The increasing the density of sowing reducing spacing of the planting of Crotalaria juncea, promoted significant action alellopathic on seed corn and beans. The bean has greater susceptibility to extract Crotalaria juncea when compared to maize. KEY WORDS: Alellopathic, Phaseolus vulgaris L., Zea mays L., density, germination. Revista Brasileira de Agroecologia Rev. Bras. de Agroecologia. 6(1) : 108-116 (2011) ISSN: 1980-9735 Correspondências para: [email protected] Aceito para publicação em 25/04/2011

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Potencial alelopático de extratos vegetais de Crotalaria juncea sobre agerminação de milho e feijãoAlellopathic potential of vegetable extracts of Crotalaria juncea on germination of cornand beans

ARAÚJO, Érica de Oliveira1; SANTANA, Cássia do Nascimento2; ESPÍRITO SANTO, Catarina Lima do2

1Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul-UEMS, Aquidauana/MS-Brasil, [email protected];2Universidade do Estado de Mato Grosso, UNEMAT, Cáceres/MT- Brasil, [email protected],[email protected]

RESUMOO objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos vegetais de Crotalaria juncea cultivada sobdiferentes espaçamentos e densidades de semeadura sobre a germinação de feijão (Phaseolus vulgarisL.) e milho (Zea mays L.). Os experimentos foram realizados em duas etapas: a primeira foi o plantio daCrotálaria juncea para obtenção de material para extração de compostos aleloquímicos; e a segunda,preparação dos extratos e realização dos bioensaios. Os extratos foram elaborados utilizando folhastrituradas. As avaliações de germinação foram feitas no sétimo dia após a semeadura das sementes. Osdados de germinação e desenvolvimento de plântulas foram submetidos à análise de variância e médiascomparadas pelo teste de Skott Nott a 5% de probabilidade. O aumento da densidade de semeadura e aredução no espaçamento de plantio da Crotalária juncea, promove significativa ação alelopática sobre assementes de milho e feijão. O feijão apresentou maior susceptibilidade ao extrato de Crotalária junceaquando comparado com o milho.

PALAVRAS-CHAVE: Alelopatia, Phaseolus vulgaris L., Zea mays L., densidade, germinação.

ABSTRACTThe objective of this study was to evaluate the effect of vegetable extracts Crotalaria juncea cultivatedunder different spacing and plants densities on the germination of corn (Zea mays L.) and bean(Phaseolus vulgaris L.).The experiments consisted in two steps: the first was stage planting of Crotalariajuncea to obtain material for the extraction of volatile allelochemical; and second, steps preparation forextracts and performace of bioassays. Statements were prepared using crushed leaves. Evaluations weremade on the seventh day after sowing seeds. The data of germination and development were submittedto analysis of variance and grouping by Skott Nott at 5% level. The increasing the density of sowingreducing spacing of the planting of Crotalaria juncea, promoted significant action alellopathic on seed cornand beans. The bean has greater susceptibility to extract Crotalaria juncea when compared to maize.

KEY WORDS: Alellopathic, Phaseolus vulgaris L., Zea mays L., density, germination.

Revista Brasileira de AgroecologiaRev. Bras. de Agroecologia. 6(1) : 108-116 (2011)ISSN: 1980-9735

Correspondências para: [email protected] para publicação em 25/04/2011

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IntroduçãoA espécie Crotalária juncea é originária da

Índia, com ampla adaptação às regiões tropicais,sendo recomendada para adubação verde ebastante conhecida por ser uma planta quefornece ao solo uma ótima quantidade de matériaorgânica, e fixação de nitrogênio. A Crotaláriajuncea é considerada por vários agricultores comoalternativa para fins de cobertura morta, pois alémde manter relação simbiótica com organismoscapazes de fixar nitrogênio atmosférico, apresentatambém, uma composição com relação C/Nrelativamente interessante (KIEHL,1985). Alémdisso, possui em sua composição química,princípios alelopáticos, supressores de uma sériede plantas daninhas.

A cobertura morta mantida sobre o solo nosistema de semeadura direta pode prejudicar oestabelecimento de culturas através de liberaçãode substâncias químicas. Os efeitos deletériospodem estar relacionados a fenômenosalelopáticos pela liberação de substânciasorgânicas, denominadas aleloquímicos, durante oprocesso de decomposição dos resíduos(CORREIA & DURIGAN, 2006). Efeitosalelopáticos de alguns dos adubos verdesempregados como cobertura morta têm sidorelatados, como a mucuna-preta sobre o feijão(ABBOUD & DUQUE, 1986) ou a alface (PEIXOTOet al., 2004) e o milheto sobre a soja (CORREIA &DURIGAN, 2006). Dessa forma, essa espécie,pode vir a ser cultivada com o propósito deproduzir palhada para o estabelecimento dosistema de semeadura direta, contribuindo para amelhoria nas características físicas, químicas ebiológicas do solo, bem como, para a redução dasplantas daninhas e banco de sementes no solo,resultando em redução no uso de herbicidas(BALBINOT JR et al., 2007).

Na utilização do potencial alelopático deplantas em sistemas agrícolas para supressão deplantas daninhas, deve ser considerado que oefeito alelopático pode ser de abrangência tal que

interfira em toda comunidade vegetal (SOUZAFILHO & ALVES, 2002). Portanto, a interferênciaque se espera pode não se restringir tão somenteàs plantas daninhas, como também vindo ainterferir negativamente com as plantas cultivadas;no aspecto germinativo e/ou nos processos decrescimento/desenvolvimento, ocasionando desdecloroses e murchas, a injurias no sistema radicular,morte de plantas ou substancial redução naprodução destas (CORREIA et al., 2005).

No Brasil, os estudos com alelopatia são,muitas vezes, restritos às interferênciasalelopáticas no crescimento e desenvolvimento deplantas cultivadas, principalmente em manejo comrotação de culturas, sendo as interferênciasalelopáticas no desenvolvimento de plantasdaninhas as mais estudadas (TOKURA &NÓBREGA, 2006).

Neste contexto, o objetivo deste trabalho foiavaliar o efeito de extratos vegetais de Crotalariajuncea cultivada sob diferentes espaçamentos edensidades de semeadura sobre a germinação defeijão (Phaseolus vulgaris L.) e milho (Zea maysL.).

Maaterial e métodosO experimento foi conduzido em duas etapas,

sendo a primeira realizada na estaçãoexperimental da Empaer-MT, e, a segunda noLaboratório de Botânica, da Universidade doEstado de Mato Grosso, Cáceres-MT, no ano de2008.

Na primeira etapa a área para plantio foipreviamente preparada com uma gradagem e umnivelamento. O delineamento experimental foi deblocos casualizados, arranjados em esquemafatorial 2x3, com quatro repetições, sendo acrotálaria implantada em dois espaçamentos entrelinhas (0,25 m e 0,50 m) e três densidades desemeadura (25, 40 e 50 plantas por metro linear).As dimensões de cada parcela foi de 3 m x 5 m. A

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avaliação de crotalária foi realizada aos 80 diasapós o plantio (DAP), sendo coletadas ao acaso,cinco plantas nas linhas centrais da parcela,desprezando um metro de bordadura nasextremidades da parcela.

Na segunda fase no laboratório de Botânica -Universidade do Estado de Mato Grosso, foirealizada a preparação dos extratos a partir de 150gramas de material (seco) obtido da parte aéreada crotalária (folhas e caules). As amostras defolhas foram coletadas em cada bloco e estasforam homogeneizadas para formar uma amostracomposta. Após foram colocadas para secar emestufa de circulação forçada de ar a 65°C parasecagem, e posteriormente foram trituradas com300 ml de água destilada à 80oC. Em seguida,foram adicionados mais 700 ml de água à mesmatemperatura, para se evitar a degradação dosaleloquímicos, desta forma foi obtido o extratobruto. A filtragem deste extrato foi realizada compapel filtro, sendo obtida uma concentração de12% (p/v), submetido a infusão por 4 minutos. No7o dia, posterior a infusão, fez-se novamentefiltragem dos extratos para obtenção final dosextratos que foram resfriados e armazenado à10oC por 24 horas; agitado por 2 a 3 vezes nesseperíodo (NEVES & NEVES, 1996).

As sementes de milho (Zea mays) e feijão(Phaseolus vulgares) com percentual degerminação de 85 e 90% respectivamente, foramos bio-indicadores utilizados. A realização dobioensaio foi através de método do papel filtro,também conhecido como “blotter test” (BRASIL,1992). Para cada bio-indicador, utilizou-se 20sementes. Dois bioensaios foram realizados,sendo o primeiro com milho e o segundo comfeijão. O delineamento experimental utilizado foiinteiramente causalizado em esquema fatorial4x2x3, sendo quatro concentrações de extrato,dois espaçamentos de plantio, 3 densidade desemeadura e quatro repetições. As sementes

foram incubadas por 7 dias em câmara degerminação do tipo B.O.D sob temperatura de280C com fotofase de 12 horas. Os bio-indicadores receberam diferentes concentraçõesdo extrato matriz, 25, 50, 75 e 100%, obtidas peloacréscimo de água destilada para estabelecimentodas proporções desejadas. A testemunha utilizadafoi água destilada, sendo o tratamento 0% deextratos.

A realização das avaliações foram feitas nodecorrer de 7 dias para o quesito germinação(observação de 24 em 24 horas). Nesta avaliaçãotodas as sementes foram mensuradas nadimensão produzidas de raízes e parte aérea,como critério para se considerar as quegerminaram. Na germinação foi observado tanto onumero de sementes germinadas como o períodode emergência. O desenvolvimento foi observadoatravés do mensuramento da parte aérea e raiz,com o auxilio de régua graduada.

As características avaliadas de germinação edesenvolvimento foram submetidas a analise devariância e as medias comparadas pelo teste deSkott Nott a 5% de probabilidade.

Resultados e discussõesNo extrato de crotalária no espaçamento de

0,25 m o início da germinação das sementes demilho foi retardado desde a menor concentraçãodo extrato, e com o aumento na densidade decultivo da C. juncea a interferência sob agerminação das sementes de milho foi maisacentuada, porém, não diferindo nas diferentesconcentrações (Tabela 1).

A partir da avaliação no 5o dia, foi observadoque a menor concentração de extrato, cultivadaem menor densidade, não interferiu nagerminação. As demais concentrações retardaramsignificativamente a germinação das sementes demilho. A partir do 6o dia, as diferentesconcentrações de extratos de C. juncea cultivadas

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sob baixa densidade de semeadura nãointerferiam na germinação das sementes do milho.A germinação foi reduzida quando se elevou adensidade de plantio, mesmo na menorconcentração do extrato. Isto, provavelmenteocorreu, em razão de que um aumento nadensidade promover uma condição de estresse, oque incrementa a concentração de metabólitossecundários da planta como mecanismo desobrevivência da espécie (PAULINO, 1992). Osresultados encontrados neste trabalho sãoconcordantes aos obtidos por Faria et al., 2009,que não observaram diferenças significativas napercentagem de germinação da soja entre funçãodas concentrações e entre os extratos estudados;por Correia et al. (2005) concluíram que não

houve interferência na germinação e navelocidade de germinação; e por Maraschin-Silva& Aquila (2006) não verificaram efeito dosextratos de folhas de espécies arbóreas napercentagem de germinação de alface.

O comprimento de raiz foi influenciadonegativamente a partir da densidade de 40plantas/m (Tabela 1). Em baixa densidade desemeadura de crotalária, 0,25 m planta/m, ocomprimento de raiz não diferiu da testemunha,isto é, a concentração de metabólitos produzidospela crotalária não foi suficiente para promoverinterferência no sistema radicular do milho. Aparte aérea do milho sofreu interferência doextrato de crotalária a partir da concentração de75%, sendo que concentrações mais baixas não

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Tabela 1: Número de sementes germinadas, comprimento de raiz e comprimento de parte aérea para omilho quando submetida a diferentes concentrações de extrato de Crotalária juncea cultivadas noespaçamento 0,25 m e diferentes densidades de semeadura.

Médias seguidas de mesma letra maiúscula, em cada coluna, pertencem a um mesmo grupo, de acordocom o critério de agrupamento de Scott-Knott, a 5% de probabilidade.1Tratamentos; 2 DAS, dias após asemeadura.

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diferiram da testemunha, para a densidade de 25plantas/ m (Tabela 1). O aumento na densidade deplantio promoveu reduções de crescimento departe aérea independente da concentração doextrato.

O extrato obtido de crotalária no espaçamentode 0,50 m reduziu o início da germinação do milhodesde a menor concentração (Tabela 2). Noaumento na densidade de cultivo da crotalária ainterferência na germinação foi mais acentuadadiferindo gradualmente conforme as diferentesconcentrações. Nos 5o e 6o dias, concentraçõesde extratos de plantas cultivadas em menordensidade (25 plantas/m) não interferiram nagerminação. Na densidade de plantio de 50

plantas/m, mesmo na menor concentração, houveredução significativa na germinação.

O comprimento de raiz do milho foi somenteinfluenciado negativamente, a partir da densidadede 40 plantas/m, isto foi mais evidenciado nadensidade de 50 plantas/m (Tabela 2). Em baixadensidade, 25 planta/m, o comprimento de raizpraticamente não diferiu da testemunha.Provavelmente foi devido ao fato da concentraçãode metabólitos produzido pela crotalária não tersido suficiente para promover interferência. Isto foiobservado ao comparar a densidade de plantas,pois em baixa densidade plantas esta menosestressada, e conseqüentemente produz menoscompostos alelopáticos (GRIERSON, 1994). A

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Tabela 2: Número de sementes germinadas, comprimento de raiz e comprimento de parte aérea para omilho quando submetida a diferentes concentrações de extrato de Crotalária juncea cultivadas noespaçamento 0,50 m e diferentes densidades de semeadura.

Médias seguidas de mesma letra maiúscula, em cada coluna, pertencem a um mesmo grupo, de acordocom o critério de agrupamento de Scott-Knott, a 5% de probabilidade. 1Tratamentos; 2 DAS, dias após asemeadura.

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parte aérea do milho sofreu interferência do extratode crotalária a partir da concentração de 75%,sendo que as concentrações mais baixas,praticamente não diferiram da testemunha paradensidade de 25 plantas/m (Tabela 2). O aumentona densidade de plantio promoveu uma leveredução de crescimento de parte aérea, assimcomo quando, aumenta-se a concentração doextrato.

Almeida & Rodrigues (1985) relataram queextratos aquosos de trigo e aveia interferiram nagerminação de soja e outras espécies testadas,reduziram o comprimento de raiz e da parte aéreadas plântulas, possivelmente devido a efeitosalelopáticos. Tokura & Nóbrega (2005) verificaram

que os extratos aquosos de plantas de trigo, aveia-preta, milheto, nabo forrageiro e colzaapresentaram efeito alelopático em plântulas demilho. Alterações no padrão de germinaçãopodem resultar de efeitos sobre a permeabilidadedas membranas, a respiração, a conformação deenzimas e de receptores, entre outros, ou, ainda,pela combinação desses fatores (FERRERIA &AQUILA, 2000). FARIA et al., 2009, verificaramque doses crescentes de extrato de Pinusproporcionaram diminuição no comprimento deradícula e no comprimento de hipocótilo do milho.Os extratos de mucuna, no entanto, causaram umcomportamento contrário, ou seja, o aumento dasdoses acarretou incremento para as mesmas

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Tabela 3: Número de sementes germinadas, comprimento de raiz e comprimento de parte aérea para ofeijão sob influência de diferentes concentrações de Crotalária juncea cultivadas no espaçamento 0, 25m e diferentes densidades de semeadura.

Médias seguidas de mesma letra maiúscula, em cada coluna, pertencem a um mesmo grupo, deacordo com o critério de agrupamento de Scott-Knott, a 5% de probabilidade. 1Tratamentos; 2 DAS,dias após a semeadura.

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variáveis.O processo germinativo de feijão ficou

totalmente comprometido independentemente daconcentração do extrato e das diferentesdensidades de semeadura da crotalária, nos doisespaçamentos de estudo (Tabelas 3 e 4). Exceto,os tratamentos com extratos em menorconcentração (25%) advindo de crotalária cultivadasob menor densidade de semeadura. No entanto, ainfluência alopática comprometeusignificativamente o processo germinativo, poishouve retardamento na germinação e no númerode sementes germinadas. Estes resultadoscomprovaram a ação aleloquímica de compostosmetabólicos produzidos pela crotalária sobre feijão.Isto provavelmente ocorreu pela composição

química da semente de feijão ou aspectosmorfológicos que facilitaram a entrada dassubstancias alelopáticas no interior da semente.Efeitos alelopáticos na germinação de sementesde feijão também foram verificados por Costa et al.(1996) e Teixeira et al. (2005), sendo que ambosobservaram redução na germinação de feijãoproporcionada pelo feijão-de-porco em plantiodireto; e por Faria et al., 2009 observaram que agerminação do feijão foi menor na presença dosextratos de mucuna e milheto do que nos dePinus, sendo os menores valores observados nadose de extrato de 1 kg L-1.

O comprimento de raiz foi influenciadonegativamente para todas as sementes quegerminaram com uma redução de tamanho 50%

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Tabela 4: Número de sementes germinadas, comprimento de raiz e comprimento de parte aérea para ofeijão sob influência de diferentes concentrações de Crotalária juncea cultivadas no espaçamento 0, 50m e diferentes densidades de semeadura.

Médias seguidas de mesma letra maiúscula, em cada coluna, pertencem a um mesmo grupo, de acordocom o critério de agrupamento de Scott-Knott, a 5% de probabilidade. 1Tratamentos; 2DAS, dias após asemeadura.

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(Tabelas 3 e 4). O tamanho da parte aérea dofeijão foi reduzido pelo extrato em mais de 50%quando comparado a testemunha (Tabelas 3 e 4).FARIA et al., 2009 constataram que os extratos demucuna e milheto aumentaram, mas o de Pinusdiminuiu o comprimento de hipocótilo e ocomprimento de radícula do feijão.

Os estudos de efeitos alelopáticos e aidentificação das plantas que os possuemassumem grande importância na determinação depráticas culturais e do manejo mais adequado(CARVALHO et al., 1996). No estudo de plantascom potencial alelopático ainda são necessáriosestudos referentes a formas de extração, tipos deextratores, tempo de extração e doses deaplicação, além da parte das plantas a serempregada.

ConclusõesO aumento da densidade de semeadura e a

redução no espaçamento de plantio da Crotaláriajuncea promove significativa ação alelopáticasobre as sementes de milho e feijão.

O feijão apresentou maior susceptibilidade aoextrato de Crotalária juncea (mesmo na menorconcentração) quando comparado com o milho.

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