Potencial alelopático de espécies nativas do cerrado na germinação e desenvolvimento inicial de invasoras

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2007.A alelopatia pode ser definida como a interferência positiva ou negativa que compostos do metabolismo secundário produzidos por uma planta exercem sobre outros organismos. Espécies do Cerrado têm mostrado ação alelopática no desenvolvimento de outras plantas tratadas com extratos aquosos de partes vegetais como frutos e folhas. Este trabalho teve por objetivos verificar o efeito alelopático de espécies nativas do Cerrado na germinação e no desenvolvimento inicial de espécies invasoras, e avaliar os efeitos em tais espécies buscando determinar características mais indicadas e espécies–alvo mais adequadas para ensaios em laboratório. Foram testados extratos aquosos foliares de Caryocar brasiliense, Eugenia dysenterica e Qualea parviflora , tendo como plantas alvo Bidens pilosa , Digitaria horizontalis, Melinis minutiflora e a espécie cultivada Zea mays. Foram realizados bioensaios com extratos nas concentrações de 1, 3 e 5% (p/v). As três concentrações afetaram as espéciesalvo em vários aspectos. A velocidade de germinação de todas as espécies foi atrasada, e Bidens pilosa teve sua germinabilidade reduzida de forma significativa. O crescimento aéreo e radicular foi inibido de maneira dosedependente, sendo que a radícula foi a porção mais afetada. Foram observadas mudanças morfológicas diversas nas raízes tratadas como redução de pêlos radiculares, redução no número de raízes laterais e escurecimento dos tecidos (necroses). Efeitos na diferenciação de pêlos radiculares se mostraram de difícil mensuração para as sementes pequenas, mas mensuráveis nas espécies com sementes maiores, como B. pilosa e Z. mays. .O escurecimento dos tecidos radiculares foi uma constante para todas as espéciesalvo testadas. O extrato de Eugenia dysenterica foi o mais efetivo na inibição do desenvolvimento de raízes laterais das plântulas tratadas. A massa seca total das plântulas foi pouco afetada e não se mostrou um bom indicador de atividade alelopática. Extratos aquosos na presença de carvão ativado mantiveram parcialmente sua atividade fitotóxica. Entre as espécies testadas B. pilosa se mostrou ser a mais sensível em vários parâmetros de crescimento. O uso de soluções de PEG6000 de osmolaridades similares aos extratos deixou claro que os efeitos alelopáticos observados não são de natureza osmótica. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTAllelopathy can be defined as a positive or negative interference that secondary metabolites produced by one plant have on other organisms. Several Cerrado species have shown to present allelopathic effects against the growth of other plants. Extracts from its plant parts, as leaves and fruits, were shown to be very active against the growth of some target species. This study aimed at: 1)investigate allelopathic effects of leaves of Cerrado species on the germination and early growth of invasive weeds, and 2) evaluate these effects in order to determine the most important features and the most appropriate target species for laboratory assays. Aqueous extracts obtained from leaves of the Cerrado species Caryocar brasiliense, Eugenia dysenterica and Qualea parviflora were tested against the germination and initial growth of the weeds Bidens pilosa , Digitaria horizontalis, Melinis minutiflora and the cultivated species Zea mays. The leaf extracts were prepared in concentrations of 1, 3 and 5% (w/v). All the extracts reduced the rate of germination of the target species, although the final number of germinated seeds was reduced only for Bidens pilosa . Root and shoot growth were inhibited in a dosedependent manner, being the roots more affected than the shoots. All the extracts inhibited root hair and lateral root differentiation, and induced necrosis on the root tips of all target species. Allelopathic effects on root hair differentiation were difficult to measure in the small seeds of D. horizontalis and M. minutiflora , but it was possible in the large seeds of B. pilosa e Z. mays. Extracts of E. dysenterica were the most active in inhibiting lateral root differentiation. The dry mass of the target species was not significantly affected by the extracts, and this parameter was considered a bad indicator for allelopathic activity. The presence of activated charcoal in the medium partially reduced the fitotoxicity of the extracts. Considering the several parameters of growth and differentiation, the target species B. pilosa showed to be the most sensitive to the extracts. Experiments conducted with PEG6000 solutions with osmotic potential similar to the extracts made it clear that the observed allelopathic effects of the leaf extracts on the target species come from its toxicity, and not from its osmotic potential