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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2009.tde-15042009-075649
Documento
Autor
Nome completo
Rafael Vivian
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2009
Orientador
Banca examinadora
Dourado Neto, Durval (Presidente)
Karam, Decio
Oliveira, Ricardo Ferraz de
Silva, Antonio Alberto da
Victoria Filho, Ricardo
Título em português
Caracterização competitiva de Alternanthera tenella, Tridax procumbens e Digitaria ciliaris com soja em condições de deficiência hídrica
Palavras-chave em português
Água - Disponibilidade
Ecofisiologia vegetal
Herbicidas
Plantas daninhas - Competição
Soja.
Resumo em português
A complexidade dos fatores que definem a competição entre plantas tem sido questionada por inúmeros pesquisadores com o objetivo de definir a capacidade mútua de desenvolvimento e adaptação de espécies aos mais distintos ambientes. Porém, com o uso intensificado de herbicidas, as pesquisas com plantas daninhas deixaram de focar as características ecofisiológicas das espécies em detrimento à delimitação das formas e períodos de controle. Por meio deste estudo, buscou-se caracterizar a competição de três espécies de plantas daninhas (Alternanthera tenella, Tridax procumbens L. e Digitaria ciliaris (Retz.) Koel) com a espécie cultivada Glycine max L. Merril (soja), avaliando-se as alterações de cada espécie, em monocultivo ou competição, quando submetidas à deficiência hídrica (DH) temporária O estudo foi dividido em três experimentos realizados em câmara de crescimento, sob condições controladas de luz, temperatura e umidade relativa do ar. As plantas foram cultivadas em vasos de 4 litros e fertirrigadas diariamente, efetuando-se o controle do conteúdo de água adicionado por meio do método gravimétrico de pesagens. A DH foi estabelecida entre o 20º e 40º dia após o transplante das mudas. Para cada experimento, utilizou-se o sistema de séries substitutivas para avaliação da competição intra e interespecífica das espécies, mantendo-se o total de duas plantas por vaso. As avaliações ocorreram aos 20, 35, 50, 70 e 90 dias após instalação de cada experimento, com verificação da partição de fotoassimilados em raiz, caule, folhas e frutos, além da sua altura e área foliar. Avaliou-se também as trocas gasosas, por meio de equipamento portátil, registrandose a fotossíntese líquida (FL), respiração (R), transpiração (Tr) e condutância estomática (Cn) em cada período, com avaliação da curva de resposta à saturação luminosa. Incluíram-se ainda, as análises de Nitrato Redutase (NR) em folhas, para comparar a atividade enzimática em condições de DH. As avaliações dos teores de macronutrientes foram realizadas aos 50 dias de cultivo, comparando-se as quantidades totais extraídas de cada espécie. Os resultados evidenciam efeitos competitivos distintos entre espécies, principalmente às plantas submetidas à DH. Foi comprovada maior competição intra-específica (P<0,05) de soja e diminuição do efeito competitivo da cultura com as plantas daninhas, em condições de DH. As análises revelam maior tolerância, na maioria das plantas daninhas avaliadas, ao baixo conteúdo de água, principalmente para A. tenella. A menor disponibilidade hídrica também foi significativa na redução da FL das plantas na maioria dos experimentos, incluindo a diminuição na duração de área foliar e na eficiência de uso da água. A atividade da NR foi maior (P<0,05) para a soja em relação às demais espécies e períodos avaliados, demonstrando alta atividade de metabolização do nitrogênio. A sensibilidade da NR para a DH também foi ressaltada nas análises enzimáticas, embora não tenha ocorrido para todas as plantas daninhas. O efeito da DH também interferiu no acúmulo de fósforo, potássio e magnésio para A. tenella. Para T. procumbens, verificou-se alteração nos teores de potássio e magnésio em folhas e caules, respectivamente, quando submetida à DH. Apesar dos altos teores de macronutrientes constatados para as plantas daninhas, o conteúdo total extraído a partir do solo foi menor em relação à cultura, devido às diferenças na massa de matéria seca total. Todavia, D. ciliaris apresentou maiores concentrações de potássio e magnésio foliares, apresentado teores totais acumulados de macronutrientes similares a soja. Entre as plantas daninhas avaliadas, D. ciliaris demonstrou-se altamente competitiva em termos de FL e massa dematéria seca total, incluindo-se ainda a possibilidade de efeito alelopático sobre a cultura em condições de deficiência hídrica. Considerando-se os resultados obtidos, admite-se que o efeito competitivo é extremamente complexo e que a DH pode alterar completamente as características competitivas entre espécies, embora seja difícil sua distinção dos demais fatores do meio. Para isso, orienta-se para que mais estudos possam ser desenvolvidos nesta linha de pesquisa.
Título em inglês
Competitive characterization of Alternanthera tenella, Tridax procumbens and Digitaria ciliaris with soybean under water stress conditions
Palavras-chave em inglês
Competition
Soybean
Water
Weeds
Resumo em inglês
Complexity of factors that define competition between plants has been questioned by many researchers searching to define the ability for mutual development and species adjustment to the most distinct environments. However, with herbicides use increase, weeds researches no longer focus on ecophysiological characteristics of species rather than forms and delimitation of period control. Through this study, competitiveness features of three weed species (Alternanthera tenella, Tridax procumbens L. and Digitaria ciliaris (Retz.) Koel) and soybean (Glycine max L. Merrill) was evaluated, including changes of each species, monoculture or in competition, when exposed to brief water stress (WS). The study was split up into three experiments carried out in a growth chamber under light, temperature and relative humidity control. Plants were grown in pots of 4 liters and fertirrigated daily with water content control by weighing gravimetric method. WS has been established between the 20th and 40th days after seedlings transplanting. For each experiment, substitutive series system was used for evaluation of intra and interspecific species competition, which two plants per pot was kept. Evaluations were at 20, 35, 50, 70 and 90 days after each experiment, verifying photoassimilates partition of roots, stems, leaves and fruits, as well as its height and leaf area. Gas exchange was also evaluated by portable equipment, including net photosynthesis (Pn), respiration (R), transpiration (E) and stomatal conductance (gs) of each period, with evaluation of light saturation curve response. It was included also nitrate reductase (NR) analysis in leaves to compare the enzyme activity under WS conditions. Nutrient assessments were performed at 50 days in order to compare total amount extracted from each species. Results show distinct competitive effects among species, mainly to WS plants. It was verified greater intraspecific competition (P <0.05) to soybean and less competitive effect of crop with weeds when grown-up under WS conditions. The analysis show greater tolerance to low water content at most weeds evaluated, especially for A. tenella. Water stress was also significant at FL reduction of most experiments, including drop off on Leaf area duration and water use efficiency. NR activity was higher (P <0.05) for soybean in relation to other species and periods, indicating high nitrogen metabolic activity. NR tolerance to WS has also been emphasized in enzyme analysis, but it has not happened to all weeds. WS effect also interfered in phosphorus, potassium and magnesium accumulation for A. tenella. In T. procumbens study, there was potassium and magnesium changes in leaves and stems levels, respectively, under WS setting. Despite of high nutrients levels in weeds, total content up taken from soil was lower in relation to soybean, due to total dry matter differences. However, D. ciliaris showed higher potassium and magnesium concentrations at leaves, accumulating comparable total nutrients levels of soybean. Among weeds evaluated, D. ciliaris proved to be highly competitive according Pn and total drymatter, including probably allelopathic effect on the crop with WS conditions. Considering all results, it is assumed that competitive effect is extremely complex and WS can completely change competitive characteristics between species, although it is difficult to distinguish this from others environment factors. Through that, further studies are oriented towards this field development.
 
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Data de Publicação
2009-04-16
 
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