Mecanismos de sobrevivência das plantas daninhas

(Texto extraído da Apostila “Princípios do Controle de Plantas Daninhas”, organizada pelo Ph.D. Nilson Gilberto Fleck – Faculdade de Agronomia - UFRGS)

As plantas daninhas apresentam mecanismos especializados que permitem sua sobrevivência em condições de frequente destruição de suas partes aéreas. Estes mecanismos ajudam as plantas a ocupar os espaços disponíveis no ecossistema, mas não representam fator adverso direto dos seus efeitos. As características que interferem na competição com as culturas possuem pouca relação com os mecanismos de sobrevivência das plantas daninhas.

É o solo que provê o meio físico onde permanecem operativos e ativos os mecanismos de sobrevivência. As práticas de preparo do solo e as capinas podem minimizar os efeitos competitivos das infestações de plantas daninhas sobre uma cultura, mas estas práticas são essencialmente ineficientes em atuar sobre os mecanismos básicos de sobrevivência destas espécies.

Como princípio básico do controle, as medidas a adotar deveriam ser dirigidas aos mecanismos de sobrevivência das plantas que se encontram no solo. Assim, para as espécies anuais, o objetivo seria prevenir a produção de sementes e esgotar as reservas que se encontram no solo. Para as espécies perenes, além disto, deve-se buscar a destruição dos órgãos vegetativos subterrâneos. Consequentemente, em teoria, a aplicação deste princípio atingiria a erradicação das plantas daninhas. Na prática, contudo a erradicação não é conseguida e permanece uma operação contínua ligada às práticas da produção de alimentos.

A maioria das técnicas e práticas de controle explora as diferenças biológicas entre a cultura e as plantas daninhas e são alcançadas pela manipulação do ambiente que dividem. Portanto, a manutenção da cultura numa posição dominante ou competitivamente superior na associação cultura x planta daninha dependerá da obtenção de respostas diferencial dessas espécies a algum fator ambiente que possa ser modificado ou manipulado com resultados previsíveis.

A experiência tem sugerido que perturbações repetidas do solo que são requeridas para produção das culturas anuais em fileiras favorecem a persistência de espécies anuais, enquanto espécies perenes são favorecidas por perturbações mínimas, como no sistema de semeadura direta, e que também são características de pastagens, pomares e outras situações de culturas perenes. Caso forem usados intensivamente herbicidas para controlar espécies anuais, esta prática promove a seleção de espécies perenes resistentes aos herbicidas em culturas anuais. Já áreas cultivadas que são abandonadas retornam, por sucessão, a comunidade de plantas essencialmente estáveis, em que as plantas iniciais são espécies anuais, seguidas depois de perenes e, posteriormente, por sub-arbustos e árvores.

Principais mecanismos

Os principais órgãos vegetais que são responsáveis pela sobrevivência das plantas são: adequada reserva de sementes e de propágulos vegetativos como bulbos, rizomas, tubérculos e gemas que permanecem protegidos no solo. As sementes representam o mecanismo primário de sobrevivência das espécies anuais. Já as perenes, além de sementes, em geral possuem mecanismos adicionais (gemas, bulbos, tubérculos), adaptações que favorecem a propagação vegetativa. As características adicionais que promovem tal sobrevivência são: prolífica produção de sementes, meios eficientes de disseminação das sementes, habilidade das sementes e propágulos a resistir fatores e condições adversas do ambiente e dormência das sementes e propágulos que retornam ou permanecem no solo.

Destas, a dormência é a característica isolada mais importante. Geralmente os métodos de controle de plantas daninhas podem ser eficientes em prevenir a produção de sementes e sua disseminação, bem como em destruir plântulas e partes aéreas de perenes. Já as tentativas em modificar a dormência dos propágulos e em promover a germinação das sementes ou brotação dos propágulos não tem alcançado sucesso na prática, quer pelo manejo do ambiente quer por tratamentos químicos.

Reprodução sexual

1. Funções das sementes

 

A semente é o principal órgão de perpetuação, disseminação e multiplicação das espécies vegetais que se reproduzem sexualmente, sendo vital para aquelas espécies desprovidas de meios vegetativos de propagação. Isto se deve, basicamente, a duas características:

a) capacidade de distribuir a germinação no espaço (através dos mecanismos de dispersão, tais como espinhos, pêlos, etc);

b) capacidade de distribuir a germinação no tempo (através dos mecanismos de dormência).

Para a planta, a dormência representa o meio de “encapsular” a vida, garantindo a sobrevivência da espécie. A vida é mantida em estado embrionário desde curtos até longos períodos, dependendo da espécie, reproduzindo indivíduos com as mesmas características dos que lhe deram origem, mesmo após longo período de desaparecimento da planta-mãe.

A maioria das plantas daninhas se reproduz por sementes num determinado estádio do ciclo de vida. As exceções são as que não florescem, tais como Pteridium aquilium, algas e algumas plantas perenes, as quais não formam sementes, como Veronica filiformis.

O período entre a germinação e a formação de sementes depende da espécie e das condições para o desenvolvimento.
Em muitas espécies, a produção de sementes encerra o ciclo vital da planta. As plantas que se enquadram nesta categoria são denominadas plantas anuais, cujo ciclo é de 1 ano ou menos, sendo que algumas destas espécies podem produzir 2 ou 3 gerações por ano e, por isso, são chamados de efêmeras.
Estas plantas normalmente germinam e se desenvolvem durante a primavera e o verão no primeiro ano, formando uma espécie de roseta e um sistema radicular profundo no outono. No inverno (2º ano) acontece uma vernalização, ocorrendo um estímulo para a formação de gemas florais que, na primavera seguinte, mediante utilização das reservas armazenadas, darão origem a um escape floral ou colmo floral. O crescimento deste colmo é sucedido pela floração e formação das sementes, com a consequente morte da planta-mãe. Este tipo de planta é comum em pastagens nativas ou outras áreas não-cultivadas.

Uma planta tipicamente anual pode comportar-se como planta bienal e vice- versa, dependendo das condições do meio. São plantas herbáceas, sub-arbustivas, arbustivas ou lenhosas que podem produzir sementes anualmente por muitos anos depois de atingir a maturidade. Para estas espécies, a época de florescimento é bastante variável. Algumas têm a sua floração dependente do estímulo do comprimento do dia, enquanto outras são indiferentes a este fenômeno. As espécies que florescem na primavera requerem um médio e crescente comprimento do dia para iniciarem o florescimento, enquanto as que florescem no verão necessitam de dias longos. Já as que florescem no outono requerem um comprimento de dia meio e decrescente.
O êxito na propagação de uma espécie através de sementes depende, fundamentalmente, do número e da viabilidade daquelas produzidas em cada planta- mãe, sempre que estas sementes encontrem condições adequadas para germinar e crescer.

Em geral, as plantas daninhas produzem um número de sementes relativamente grande, sendo que o número médio é bastante variável de uma espécie pra outra. Dentro de cada espécie, é muito variável o número de sementes produzidas em cada planta, pois depende do tamanho desta, das condições de desenvolvimento, dos ataques de insetos ou fungos e, nas espécies de polinização cruzada, do êxito da polinização durante a floração. Uma planta de Avena fatua pode produzir aproximadamente 250 sementes; uma planta de Sisymbrium officinale, pode produzir ao redor de meio milhão de sementes e uma planta de Amaranthus albus vários milhões de sementes.

Stevens (1932) estimou que não há uma grande diferença no número de sementes produzidas por plantas daninhas anuais, bienais e perenes. Seus dados se referem a um grande número de espécies e correspondem a números de sementes produzidas por plantas de tamanho médio. Para as espécies por eles estudadas, executando as perenes rasteiras, difíceis de delimitar, o número médio de sementes em 61 espécies perenes foi 16.629, em 19 espécies bienais de 26.600 e em 101 espécies anuais foi de 20.832.

O peso das sementes é uma característica que pode influenciar no número de sementes produzidas por uma planta, sendo que, normalmente, sementes pequenas e leves proporcionam à planta capacidade ou potencial para produção de um maior número de sementes. Avena fatua, que tem um peso médio das sementes em torno de 17,5 mg, produz cerca de 250 sementes por plantas; Chenopodium album, com peso médio de 0,65 mg, produz em torno de 28.000 sementes por plantas; Digitaria sanguinalis, com 0,27 mg por sementes, produz cerca de 80.000 sementes por plantas.

População de sementes no solo

A população de sementes de plantas daninhas no solo representa a soma das sementes produzidas na estação, das sementes dormentes de anos anteriores e das sementes disseminadas na área.

Ao se desligarem da planta-mãe, as sementes caem sobre a superfície do solo onde podem germinar ou serem destruídas. A maioria destas sementes encontra seu caminho dentro das camadas superficiais do solo através de fendas; por ação do cultivo do solo; enterradas por minhocas e por animais maiores, ou ainda por mecanismos especiais próprios como aristas higroscópicas ou pêlos dobrados, encontrados, por exemplo, em plantas de Avena spp. Estas sementes enterradas entram num estado de dormência, sendo que muitas podem permanecer viáveis por longos períodos, formando o chamado “banco de sementes de plantas daninhas no solo”. O banco de sementes é continuamente reabastecido pela queda de novas sementes, sendo que há também uma contínua perda de sementes por germinação, deterioração ou morte. As sementes enterradas, por outro lado, podem ser trazidas à superfície por ação de animais cavadores ou pelo próprio cultivo do solo, ocorrendo então condições ambientais favoráveis para estas sementes germinarem, formarem novas plantas e novamente reinfestarem a área ou o solo.

As áreas agrícolas cultivadas podem facilmente conter grandes quantidades de sementes armazenadas abaixo da superfície do solo. Tem sido referido que algumas áreas podem conter mais de 250 milhões de sementes viáveis de plantas daninhas por hectares, sendo que as áreas bastante infestadas este número pode ultrapassar a 550 milhões. É provável que poucas áreas sejam possuidoras de populações inferiores a 20 milhões de sementes por hectares. Isenta de futuras adições de sementes, a população de sementes no solo diminui anualmente a uma taxa entre 20 e 50% (em função da espécie, da profundidade e frequência de cultivo, do tipo de solo, etc.). O decréscimo na população pode ser causado por mortes natural das sementes, destruição por organismos do solo ou por germinação.

A quantidade de sementes daninhas e o número de espécies variam com o tipo de solo, dependendo de fatores climáticos, ecológicos, químicos e mecânicos. Geralmente, solos com níveis de fertilidade mais elevados, são capazes de manter maiores populações de sementes viáveis neste meio.

Estudos mostraram que populações de sementes viáveis de espécies daninhas anuais no solo aumentaram mais de 10 vezes após 8 anos de cultivo, em comparação com área não-cultivada.