SUBDOSES DE GLYPHOSATE EM PLANTAS DE Coffea

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
CAMPUS DE VITÓRIA DA CONQUISTA – BA
DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA E ZOOTECNIA
NÚCLEO DE APOIO A CAFEICULTURA
Zorai de Santana dos Santos
SUBDOSES DE GLYPHOSATE EM PLANTAS DE Coffea arabica SUBMETIDAS
À CONVIVÊNCIA COM Commelina benghalensis
Vitória da Conquista – BA
2013
Zorai de Santana dos Santos
SUBDOSES DE GLYPHOSATE EM PLANTAS DE Coffea arabica SUBMETIDAS
À CONVIVÊNCIA COM Commelina benghalensis
Monografia apresentada à Universidade
Estadual do Sudoeste da Bahia - UESB,
como parte das exigências do Programa
de Pós-Graduação Lato Sensu, para a
obtenção do título de “Especialista em
Gestão da Cadeia Produtiva do Café com
Ênfase em Sustentabilidade”.
Orientador (a): Profª. DSc. Sylvana Naomi Matsumoto
Vitória da Conquista – BA
2013
Dedico
Ao meu pai José França e minha irmã Vagna
Santana, com todo o meu apreço, por serem meu
referencial e meu incentivo em todos os momentos
de minha vida. Pessoas que sempre estão ao meu
lado, me acompanhando, apoiando e principalmente
acreditando em mim.
Agradecimentos
Ao Deus, o Todo Poderoso, que em sua infinita misericórdia sempre está ao
meu lado me protegendo e abençoando e sem o qual eu nada seria.
A minha irmã Vagna Santana, pelo incentivo e por acreditar em mim bem
mais do que eu mesma.
A grande amiga Mércia Daniela Porto Alves que gentilmente me acolheu em
seu lar durante todos esses meses de curso.
A Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, ao Departamento de
Fitotecnia e Zootecnia e ao Núcleo de Apoio a Cafeicultura pela oportunidade de
realizar esse curso.
A professora DSc. Sylvana Naomi Matsumoto, pela confiança, ensinamentos
e orientação ao longo desse período.
Aos colegas do Laboratório de Fisiologia Vegetal pelo apoio e constante ajuda
na realização desse trabalho.
Ao professor DSc. Valdemiro Conceição Junior pela amizade, pelas
sugestões e por estar sempre disposto a ajudar.
A professora DSc. Sandra Elizabeth de Souza pelo empenho e dedicação na
coordenação do curso.
A Alan Oliveira dos Santos, Henrique Otávio Curvelo de Magalhães e Vivaldo
Ribeiro dos Santos Filho, pela amizade e pelos momentos de descontração nas
nossas idas e vindas entre Poções e Vitória da Conquista.
Aos colegas do curso em especial a Fabiano de Sousa e Leonéia Arruda pela
constante troca de informações, pelo companheirismo e principalmente por estarem
comigo nesta caminhada tornando-a mais fácil e agradável.
A todos vocês, muito obrigada!
“Todas as coisas são um veneno e nada existe sem veneno, apenas a dosagem é
razão para que uma coisa não seja um veneno”.
(Theophrastus, 1493-1541).
Subdoses de glyphosate em plantas de Coffea arabica submetidas à
convivência com Commelina benghalensis
Resumo - De modo geral, o controle de plantas invasoras tem sido feito por meio de
métodos químicos. Entretanto, o uso de produtos químicos originalmente utilizados
como herbicidas, em subdoses, podem estimular o desenvolvimento da planta.
Neste trabalho avaliou-se cafeeiros arábica cv. Catuaí jovens cultivados em
associação com trapoeraba, submetidos à subdoses de glyphosate correspondentes
a 0,0; 0,12; 0,25; 0,5; 1,25; 2,5 e 5% da dose comercial recomendada. Avaliou-se
características morfológicas de crescimento, índice Spad e potencial hídrico foliar
antemanhã (Ψam). Não foi verificado efeito das subdoses de glyphosate para o
crescimento dos cafeeiros. Entretanto, para a relação entre o índice Spad e
potencial hídrico foliar antemanhã em função das doses de glyphosate, foi possível
definir o modelo logaritmo linear, indicando um efeito fisiológico positivo das
subdoses de glyphosate para o cafeeiro cv. Catuaí no início do desenvolvimento
vegetativo.
Palavras-chave: Coffea arabica. Hormese. Herbicida.
Coffee plants cultivated in coexistence of Commelina benghalensis submitted
to sublethal dosis of glyphosate
Summary - The use of chemicals such as herbicides originally used in subdoses
may stimulate plant growth. In this study it was evaluated hormesis occurrence in
young coffee plants cultivated in association with dayflower through the use of
glyphosate subdoses (0.0, 0.12, 0.25, 0.5, 1.25, 2 5 and 5% of the dose
recommended commercial). It was evaluated some morphological characteristics
related to plant growth, Spad index and predawn leaf water potential. No effect was
verified in growth of coffee plants submitted to glyphosate subdoses. However, for
the relationship of Spad index and predawn leaf water potential (Ψam) depending on
the doses of glyphosate, it was possible to define a linear logaritm model, describing
a positive physiological effect of glypohosate subdoses to coffee plants cv. Catuaí, in
initial vegetative development phase.
Keywords: Coffea arabica. Hormesis. Herbicide.
Sumário
1 Introdução...................................................................................................... 9
2 Referencial Teórico ..................................................................................... 10
2.1 A cultura do café e sua relação com Commelina benghalensis .......... 10
2.2 O glyphosate............................................................................................. 13
2.3 Hormese .................................................................................................... 15
3 Material e métodos...................................................................................... 17
4 Resultados e discussão.............................................................................. 22
5 Conclusões .................................................................................................. 27
Referências ..................................................................................................... 28
APÊNDICE....................................................................................................... 32
9
1 Introdução
A produtividade do cafeeiro pode ser afetada por diversos fatores,
destacando-se o manejo de plantas daninhas que assume um papel fundamental
como uma das principais práticas que oneram o custo da produção (SILVA e outros,
2010).
As plantas daninhas competem com o café por água e nutrientes e interferem
nas práticas culturais, causando reduções na produtividade que variam de 30 a 40%
(FIGUEIREDO NETO e outros, 2008).
Uma das principais espécies de planta daninha infestante em café é a
trapoeraba (Commelina benghalensis L.), uma planta espontânea perene, herbácea,
ereta ou semi-prostrada, com reprodução sexuada por sementes aéreas e,
assexuada, por meio de sementes subterrâneas e por segmentos do caule. De
modo geral, o controle da trapoeraba tem sido feito por meio de métodos manuais,
mecanizados, químicos e associações destes (ALCÂNTARA e outros, 2007).
Entretanto, o controle mecânico assim como o químico uma relativa eficiência,
devido a fatores como os diversos mecanismos de propagação, a presença de uma
camada de cera espessa sobre as folhas que restringe a capacidade de absorção
dos produtos pulverizados (COSTA e outros, 2011).
Entre os produtos utilizados pára o controle químico, a aplicação de doses
moderadas de glyphosate tem se mostrado bastante efetiva, principalmente quando
associada a produtos como ametryne e simazine (CARVALHO e outros, 2005).
O glyphosate, [N-(fosfonometil) glicina], mundialmente utilizado para o
controle de plantas daninhas, se destaca por suas características físico-químicas,
econômicas e ambientais. Devido à deriva no momento da aplicação, as gotas
aspergidas pelo vento podem atingir as plantas de café causando intoxicação e
morte dessas espécies (FRANÇA, 2009).
Contudo, o uso de produtos químicos originalmente utilizados como
herbicidas, em subdoses, podem estimular o desenvolvimento das plantas.
Denominado como hormese, efeito benéfico do uso de subdoses de produtos
tóxicos, esse efeito vem sendo cada vez discutido e pesquisado, a fim de
compreender o mecanismo de ação estimulante e benéfica de substâncias
consideradas tóxicas (SILVA e outros, 2009).
10
Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de subdoses de
glyphosate em plantas jovens de café cultivadas em presença da trapoeraba.
2 Referencial Teórico
2.1 A cultura do café e sua relação com Commelina benghalensis
O cafeeiro pertence à família Rubiaceae, com aproximadamente 25 espécies
importantes, todas originárias da África e do Oceano Índico (ORMOND e outros
1999).
A planta de café é um arbusto que mede de 2 a 2,5 metros de altura, podendo
chegar a 10 metros. Coffea arabica é a mais notável espécie comercial de café, sua
principal característica é a produção de bebida de qualidade. Dentre as cultivares,
destaca-se a Catuaí devido a sua capacidade de adaptação e à alta produtividade
aliadas à facilidade de colheita e de tratamentos fitossanitários em virtude do porte
baixo das plantas (CARVALHO, 2011).
A combinação de interesse político, terra, capital, trabalho e demanda fez do
café o responsável por comandar econômica e politicamente um longo período no
Brasil. Assim, o café se tornou o produto brasileiro de maior importância, se
destacando como uma das culturas de maior interesse econômico (BIANCHI, 2012).
A cultura do café tem grande destaque na economia brasileira e está
diretamente ligada à história do Brasil (DIAS e outros, 2005). Considerado o produto
indispensável para o desenvolvimento da economia brasileira durante décadas, a
cultura do café foi responsável tanto pela formulação de políticas, estrutura da
administração governamental como pela modernização da indústria (BIANCHI,
2012).
O cafeeiro foi introduzido no Brasil em 1727. Na Bahia, o polo cafeeiro surgiu
na década de 70 quando o IBC (Instituto Brasileiro do Café) planejou a expansão da
cultura em áreas que não apresentavam risco de geada. Com isso, o Planalto da
Conquista recebeu um parque cafeeiro de 50.000 hectares com capacidade para
produzir 500.000 sacas de café (DUTRA NETO, 2004).
Brasil é o maior produtor mundial de café (OIC, 2013). A área cultivada no
país totaliza 2.341,73 mil hectares, sendo que a produção nacional em 2012 atingiu
11
50,83 milhões de sacas de 60 quilos de café beneficiado. Destes, 38,34 milhões de
sacas de café arábica.
Na Bahia, a produção da safra 2012 foi de 2.149,6 mil sacas de café
beneficiadas, sendo 1.336,5 mil sacas de arábica. Produção que coloca a Bahia no
quarto lugar em produção nacional (CONAB, 2013).
A Bahia possui um expressivo parque cafeeiro compreendido por três
principais regiões produtoras: a do Atlântico, a do Oeste e a do Planalto. Na região
do Planalto, está localizada a sub-região do Planalto de Vitória da Conquista, onde o
município de Barra do Choça está localizado. O município é considerado o maior
produtor da Bahia, com uma produção média histórica anual de aproximadamente
350.000 sacas de 60 Kg (FERREIRA e outros, 2011).
No Planalto de Vitória da Conquista, a produção de café está vinculada ao
uso de mão-de-obra no processo de produtivo, que é responsável por onerar o custo
de produção. Em contrapartida, o desenvolvimento de insumos agrícolas permite
que essa dificuldade seja superada e em algumas situações reduz significativamente
o custo do manejo (BRITO, 2012).
O cultivo do café está sujeito a uma série de fatores que podem afetar o seu
desenvolvimento e produção. Dentre esses fatores, destaca-se a interferência das
plantas daninhas que competem por luz, nutrientes e água, além de produzir efeitos
alelopáticos (DIAS e outros, 2005).
O café apresenta alta sensibilidade à competição exercida pelas plantas
daninhas, com reflexos negativos no crescimento das plantas jovens. Para que haja
o desenvolvimento inicial satisfatório da cultura do café, é necessário que as plantas
estejam livres desta competição (BRITO, 2012).
O controle das plantas daninhas do café em formação requer maior atenção,
pelo fato da lavoura apresentar entrelinhas abertas, tendo maior impacto de
luminosidade e de precipitação no aumento do nível de infestação dessas espécies,
podendo ocorrer interferências negativas nas características das plantas (SANTOS e
outros, 2011).
A
competição
com
plantas
daninhas
pode
causar
prejuízos
ao
desenvolvimento das plantas cultivadas e dificultar os tratos culturais. Para diminuir
os danos causados pela interferência de plantas daninhas, é necessária a adoção
de métodos de controle eficientes (MARTINS, 2012).
12
O controle adequado dessas plantas pode contribuir para melhoria da
qualidade do solo, em decorrência da elevação do teor de matéria orgânica
promovida pela diversidade de espécies de plantas invasoras presentes na cultura
(ALCÂNTARA e outros, 2007).
Chaves e outros (2011), estudando o efeito do manejo das ervas invasoras
em cafeeiros, constataram que as práticas de controle das ervas com herbicida
associadas ao uso da roçadeira e da cobertura do solo com adubo verde, reduziram
o tempo de controle, promoveram melhor nutrição do cafeeiro, interferindo na
produção de café.
Alcântara e outros (2011), estudando o efeito de diferentes métodos de
controle de plantas daninhas sobre o crescimento do café, constataram que o
tratamento com herbicida de pré-emergência nas entrelinhas, propiciou o maior em
vigor, diâmetro de caule e de copa, bem como altura de plantas.
O manejo adequado dessas ervas além de evitar a competição, promove uma
cobertura sobre o solo que previne danos causados pela erosão hídrica e melhora o
ambiente radicular por meio da decomposição dos restos vegetais (CHAVES e
outros, 2011).
Estas plantas, embora sejam altamente competitivas com as culturas, podem
ser extremamente úteis no controle da erosão e promover a reciclagem de nutrientes
(SILVA e outros, 2001).
O uso de herbicidas tornou-se uma prática indispensável devido à dificuldade
de se encontrar mão-de-obra, no momento preciso e na quantidade necessária,
além da eficiência e economicidade do controle químico (SILVA e outros, 2001).
Existe uma diversidade de plantas daninhas de ocorrência na cultura do café.
A trapoeraba é a espécie mais citada na literatura (SANTOS e outros, 2001).
Destaca-se como uma das principais espécies infestantes devido às condições do
ambiente, úmidos e com baixa luminosidade e à utilização de métodos de controle
pouco eficientes (BATISTA e outros, 2010).
A trapoeraba é uma planta daninha perene, herbácea, ereta ou semiprostrada, com reprodução por sementes e vegetativa. Por possuir grande
capacidade de sobreviver em ambientes diversificados provoca perdas significativas
de produtividade em culturas agrícolas e dificulta as operações de colheita
(BATISTA e outros 2010).
13
Segundo Holm e outros (1977) e Wilson (1981) citado por Santos e outros
(2002), a trapoeraba é considerada uma das piores plantas daninhas do mundo
devido à sua eficiente reprodução, capacidade de sobreviver em condições adversas
e dificuldade de controle.
2.2 O glyphosate
O controle das plantas daninhas por meio da utilização de herbicidas tem
expandido de forma considerável por este ser um método rápido, eficiente e
econômico. A escolha do herbicida a ser aplicado depende das características do
produto, do solo, do clima e da necessidade de sua permanência no ambiente
(MARTINS, 2012).
Muitos cafeicultores utilizam o glyphosate, em aplicações dirigidas, a fim de
tornar o processo mais eficiente e econômico. Para que a aplicação desse herbicida
seja eficiente, há a necessidade de equipamentos e técnicas apropriadas que evitem
o contato das gotas aspergidas com as plantas de café (MARINHO e outros, 2011).
O glyphosate, N-(fosfonometil) glicina, é um herbicida de pós-emergência,
pertencente ao grupo químico dos inibidores da síntese de aminoácidos e contém o
N-(phosphonomethyl) glycina como ingrediente ativo. É classificado como não
seletivo e de ação sistêmica. Exibe largo espectro de ação, possibilitando um
excelente controle de plantas daninhas anuais (GALLI e MONTEZUMA, 2005).
Apresenta rápida ligação às partículas do solo, biodegradação e baixa
toxicidade a mamíferos, aves e peixes. É um dos principais herbicidas
comercializados no mundo (CARVALHO, 2011).
Após sua absorção pelas plantas, o glyphosate é translocado junto com
fotossintatos. O glyphosate atua inibindo a atividade da enzima plastídica 5enolpiruvilshiquimato-3-fosfato sintase (EPSPS), que catalisa a reação na qual
chiquimato-3-fosfato (S3P) reage com fosfoenolpiruvato (PEP), formando 5enolpiruvilchiquimato-3-fosfato (EPSP) e fósforo inorgânico (Pi) (FRANÇA, 2009).
Quando a planta é exposta ao produto herbicida, o glyphosate se liga ao
complexo EPSPs-S3P, impedindo que ocorra a interação deste complexo com
fosfoenolpiruvato,
ao
(CARVALHO, 2011).
formar
o
complexo
inativo
EPSPs-S3P-glyphosate
14
O glyphosate atua diretamente na via do chiquimato, inibindo a síntese de
triptofano, fenilalanina e tirosina, aminoácidos essenciais à síntese de proteínas e o
crescimento das plantas (FRANÇA, 2009).
O efeito mais rápido e drástico decorrente da aplicação de glyphosate
observado em plantas sensíveis é o acúmulo de chiquimato nos vacúolos (SILVA e
outros, 2012).
Inibindo a atividade da 5-enolpiruvilshiquimato-3-fosfato sintase (EPSPS) o
glyphosate influencia a inibição da síntese de clorofila, estimula a produção de
etileno, reduz a síntese de proteínas e eleva a concentração do ácido indol acético
(AIA) (GALLI e MONTEZUMA, 2005).
A ação fitotóxica causada pelos herbicidas ocorre por meio da inibição da
síntese de proteínas nos meristemas apicais, resultando na interrupção do
desenvolvimento. A fitotoxicidade caracteriza-se como o resultado da interação entre
o herbicida, a planta e as condições ambientais (MARTINS, 2012).
As consequências mais conhecidas da ação do glyphosate são o
branqueamento, clorose e redução do crescimento (CARVALHO, 2011).
É comum a ocorrência de casos de intoxicação de plantas de café devido à
deriva, dispersão das gotas pelo vento das plantas alvo para as plantas não alvo,
intoxicando-as (MARINHO e outros, 2011). Como foi verificado por Carvalho e outros
(2011), estudando plantas jovens das cultivares Catucaí Amarelo (2 SL) e Acaiá
(IAC 474/19). Estas plantas apresentaram menor crescimento quando submetidas
ao tratamento com glyphosate.
Apesar dos efeitos deletérios já conhecidos da ação do glyphosate, vários
estudos tem demonstrado que o uso desse herbicida em baixa dose pode estimular
um aumento na massa seca de plantas, tirosina e caroteno, além de aumentar a
absorção de fósforo (SILVA e outros, 2012).
A aplicação de altas doses de glyphosate inibe o crescimento da planta
enquanto subdoses pode estimular seu crescimento (VELINI e outros, 2008). A esse
respeito, Neves e outros (2009) citam trabalhos onde o uso de glyphosate tem
estimulado o efeito hormetico em diversas plantas, como aumento da matéria verde
em milho, massa seca de raiz de soja, teor de fósforo nas folhas de eucalipto.
França (2009) observou incremento em plantas de café submentidas a
tratamentos com baixas doses de glyphosate. Segundo o autor, o incremento em
15
altura seguiu tendência quadrática com aumento das doses, atingindo altura máxima
com 116,49 g ha-1.
Este estimulo de crescimento em plantas tratadas com baixas doses de
glyphosate também foi observado por Velini e outros (2008), ao trabalharem com
Pinus caribea e Commelina benghalensis, submetidas a doses de 1,8 e 36g ha-1.
Meschede e outros (2008) observaram estímulo de crescimento em
comprimento e área foliar em plantas de C. benghalensis tratadas com glyphosate
em doses que variaram de 2 a 24 g e.a. ha-1. Segundo os autores, doses a partir de
2 g e.a. ha-1 são capazes de causar efeitos sobre o crescimento e desenvolvimento
da parte aérea e radicular de plantas de C. benghalensis.
Olesen e Cedergreen (2010) relatam que as baixas doses de glyphosate
podem aumentar a taxa de fotossíntese. De acordo com os autores essas taxas
aumentam por que a adição de xenobióticos induz à desintoxicação, processo que
exige energia. Ao aumentar as taxas de fotossíntese, ocorre também um aumento
de biomassa em torno de 10 a 25% de peso seco.
No cafeeiro, França e outros (2010) observaram aumento na altura de plantas
quando submetidas às baixas doses de glyphosate. Domingues Júnior (2011)
observou resposta hermética em diferentes parâmetros analisados em folhas e
frutos de cafeeiros expostos ao glyphosate.
Contudo, o mecanismo pelo qual ocorre hormese ainda não é claramente
conhecido (CARVALHO, 2011).
2.3 Hormese
A hormese é definida como um fenômeno onde substancias consideradas
tóxicas são utilizadas em pequenas doses (SILVA e outros, 2012). De acordo com
Calabrese e outros (1999), a hipótese da hormese afirma que a maioria dos
produtos químicos e agentes físicos, como a radiação, por exemplo, tem a
capacidade de estimular os efeitos biológicos.
Ainda segundo Calabrese e outros (1999), esse estimulo ocorre em doses
inferiores ao limiar de toxicidade, ao mesmo tempo em que causam toxicidade em
doses superiores a esse limiar. Ou seja, estímulos fracos aceleram a atividade
fisiológica e os estímulos fortes param a atividade fisiológica.
16
Quando a exposição a um agente estressor externo desafia a capacidade
adaptativa de um sistema biológico, esse sistema normalmente compensa os danos
causados por essa exposição, por meio da estimulação de efeitos benéficos como o
aumento da fecundidade, crescimento, longevidade e diminuição da incidência de
doenças. A hormese representa então, uma sobrecompensação a uma alteração na
homeostase (CALABRESE e outros, 1999).
Uma resposta hormética pode ser observada em vários sistemas biológicos,
que vão desde a farmacologia até as relações animal-planta. Cada um desses
sistemas apresenta respostas semelhantes entre si. Independente do agente ou do
modelo biológico, o comportamento à resposta hermética é semelhante, sendo que
é estabelecida uma faixa bastante acentuada do limite entre o efeito estimulante e
tóxico (CALABRESE e MATTSON, 2011).
O fenômeno do efeito estimulante da baixa dose foi relatado pela primeira vez
em 1882 em experimentos com animais e posteriormente em 1888 com leveduras. A
partir desses resultados, criou-se a Lei Arndt-Shultz que afirma que todos os
venenos são estimuladores em baixas doses (CALABRESE e outros, 1999).
Contudo, o termo hormese só foi utilizado 1943 para descrever o crescimento
de fungos estimulado por baixas concentrações de antibiótico natural e suprimido
sob altas concentrações (SILVA e outros, 2012).
O efeito hormético de herbicidas sobre plantas já vem sendo observado por
décadas, entretanto, o único uso comercial eficiente dessa tecnologia é a utilização
de glyphosate em cana para aumento de produção de açúcar. A razão do não uso
comercial do efeito benéfico de baixas doses de herbicida nas culturas se deve ao
fato de existirem poucos conhecimentos a cerca do princípio desse fenômeno (BELZ
e outros, 2011).
Muitos herbicidas foram desenvolvidos como reguladores de crescimento,
comprovando a hipótese da hormese. Como exemplo tem-se o 2,4-D, produto
desenvolvido como auxina que, em doses elevadas, tem efeito herbicida. Outro
exemplo é o glyphosine, antecessor do glyphosate, que ainda é utilizado como
regulador de crescimento (SILVA e outros, 2012).
Na biologia vegetal, a pesquisa tem mostrado que muitos agentes estimulam
o crescimento em doses baixas e retardam em doses elevadas. Segundo Velini e
outros (2008), subdoses de glyphosate podem estimular o crescimento de uma
17
variedade de espécies vegetais. Ainda segundo os autores, doses a partir de 8% da
dose recomendada começam a ser toxicas às plantas.
Silva e outros (2009) citaram trabalhos utilizando subdoses dos herbicidas
oxifluorfen, dalapon, bromoxinll e terbacil onde foi possível observar o aumento
protéico em plantas de aveia e centeio, maior resistência a patógenos na cultura da
soja e maior crescimento em plantas de trigo.
Silva e outros (2012) citaram trabalhos utilizando subdoses de herbicidas
onde se observou estímulos no crescimento, ganho de peso, altura, comprimento e
área foliar, e características internas, como teor protéico e níveis de açúcares, em
cana-de-açúcar, soja, milho, cevada, centeio, eucalipto e pinheiro. Segundo os
autores, os herbicidas empregados nos testes foram o MSMA (Monosódio Metano
Arsonate), oxifluorfen, terbacil, simazine e glyphosate.
Desde o inicio do desenvolvimento dos herbicidas, após a Segunda Guerra
Mundial, tem sido observados estímulos nas plantas em resposta a baixas doses de
herbicidas. Contudo, os estudos que tem procurado elucidar os mecanismos
envolvidos na estimulação do crescimento são pouco conclusivos (CEDERGREEN,
2008).
Atualmente, graças ao interesse renovado em herbicida e ao avanço dos
estudos nessa área, o efeito benéfico do uso de subdoses de produtos tóxicos vem
sendo cada vez discutido e pesquisado, a fim de compreender o mecanismo de
ação estimulante e benéfica dessas substâncias consideradas tóxicas (SILVA e
outros, 2009).
Estes estudos sugerem que o efeito hormese pode se tornar uma alternativa a
ser empregada no sistema produtivo do café e na agricultura em geral.
3 Material e métodos
O experimento foi conduzido na unidade experimental da Universidade
Estadual do Sudoeste da Bahia - UESB, situada no Município de Vitória da
Conquista, Estado da Bahia durante os meses de setembro a novembro de 2012.
Foram utilizadas mudas de Coffea arabica cv. Catuaí, adquiridas em viveiro
comercial e transplantadas quando apresentavam quatro pares de folhas
completamente expandidas. Junto com o café foram plantadas mudas de trapoeraba
18
(Commelina benghalensis), para simular uma competição destas com a planta do
café.
As mudas de trapoeraba foram produzidas por meio de propagação
assexuada, com a utilização de estacas provenientes de seguimentos da planta-mãe
de 15 (quinze) centímetros de comprimento medidos após a inserção do primeiro par
de folhas na extremidade do ramo (figura 1).
Estas estacas foram coletadas no Campus Experimental da Universidade, e
mantidas em béquer contendo água (figura 2), por um período de 9 (nove) dias para
a emissão das raízes adventícias, quando então foram transplantadas para vasos
plásticos de jardinagem contendo solo e substrato (figura 3).
Figura 1. Seguimento do ramo utilizado para a produção de muda de trapoeraba por
meio de propagação assexuada. Vitória da Conquista – BA, 2012.
19
Figura 2. Estacas de trapoeraba mantidas em recipiente com água para a emissão
de raízes adventícias. Vitória da Conquista – BA, 2012.
Figura 3. Estacas de trapoeraba após 3 dias em contato com água . Vitória da
Conquista – BA, 2012.
20
As mudas de café e trapoeraba foram cultivadas em vasos plásticos com
capacidade para vinte litros, preenchidos com solo e mistura de substrato na
proporção 3:1, três partes de solo para cada parte de substrato.
Após o transplante das mudas, cada vaso foi periodicamente regado até
atingir a capacidade de campo, uma a duas vezes ao dia, exceto nos dias chuvosos.
Foi realizada capina manual das plantas espontâneas na medida em que estas
sugiram nos vasos.
Os vasos foram mantidos em casa de vegetação, dispostos em delineamento
inteiramente casualizado (figura 4), constituindo um esquema fatorial 7x3, com sete
tratamentos e três repetições para cada tratamento, totalizando 21 vasos.
Foram testadas sete subdoses de glyphosate: 0,0; 1,8; 3,6; 7,2; 18; 36 e 72g
-1
e.a ha , respectivamente correspondentes a 0,0; 0,12; 0,25; 0,5; 1,25; 2,5 e 5% da
dose comercial recomendada (FRANÇA, 2009). Cada parcela composta com um
vaso contendo uma planta de café e seis plantas de trapoeraba (figura 5).
Figura 4. Disposição dos vasos em casa de vegetação contendo mudas de café e
de trapoeraba. Vitória da Conquista – BA, 2012.
21
Figura 5. Vaso composto por uma muda de café e seis mudas de trapoeraba,
representando a parcela experimental. Vitória da Conquista – BA, 2012.
A aplicação do glyphosate ocorreu aos 30 dias após o transplante (DAT). Foi
realizada aplicação direta na planta, por meio de um pulverizador costal
pressurizado a CO2 (2 kgf m-3) e acoplado a uma barra contendo bico de jato plano
110.02 VS, com consumo de calda equivalente a 200 L ha-1. As avaliações dos
efeitos causados pelo herbicida às plantas ocorreram aos 30 dias após a aplicação
(DAA).
Os parâmetros avaliados após trinta dias da aplicação foram: altura da planta,
diâmetro do caule, número de folhas, índice Spad, área foliar, potencial hídrico foliar
antemanhã (Ψam), peso fresco de caule, peso fresco de folha, peso fresco de raiz,
peso seco de caule, peso seco de folha e peso seco de raiz.
A altura das plantas foi determinada usando régua graduada em centímetros
(cm) e medida da parte basal até o ápice caulinar. O diâmetro do caule foi obtido
com auxilio de um paquímetro digital. A leitura ocorreu na inserção do primeiro par
de folhas a partir da base caulinar.
O número de folhas foi obtido por meio da contagem de todas as folhas
presentes na planta. O índice Spad foi obtido com auxílio de clorofilômetro manual.
As leituras foram realizadas em pontos situados da metade a dois terços do
comprimento da folha amostrada, a partir da base.
22
A área foliar foi obtida de forma direta utilizando um integralizador de área
foliar (LI – 3100, LI – COR, USA). O potencial hídrico foi determinado por meio de
uma câmara de pressão, modelo PMS 1000, PMS. As medidas foram realizadas na
primeira folha totalmente expandida em cada tratamento.
As plantas foram seccionadas rente ao solo, separadas em folhas, caule e
raiz. O peso fresco foi obtido por meio de pesagem do material em balança analítica.
Para o peso seco o material vegetal foi acondicionado em saco de papel e mantido
em estufa de circulação de ar forçado à temperatura de 60°C por um período de 48
horas.
Decorrido este período, quando atingiu peso constante, o material foi pesado
novamente para obter a biomassa do caule, das folhas e das raízes.
Para interpretação dos dados de cada variável, os resultados foram
submetidos a analise de variância da regressão, por meio do programa estatístico
SISVAR.
A escolha dos modelos foi baseada na análise de variância da regressão, no
fenômeno biológico e no coeficiente de determinação (R2= S.Q.Reg./S.Q. Trat.)
superior à 50%.
4 Resultados e discussão
Neste estudo, para as variáveis altura da planta, diâmetro do caule, número
de folhas, índice Spad, área foliar, potencial hídrico foliar antemanhã, peso fresco de
caule, peso fresco de folha, peso fresco de raiz, peso seco de caule, peso seco de
folha e peso seco de raiz, avaliadas para mudas de café plantadas em vasos, não
foram verificados efeito das doses de glyphosate (Tabela 1 e 2).
De modo semelhante, Silva e outros (2012), também não verificaram efeitos
de subdoses de glyphosate para altura e diâmetro de caule de plantas de feijoeiro.
23
Tabela 1. Resumo da análise de variância do efeito de subdoses de glyphosate para
as características morfológicas e fisiológicas de plantas jovens de café cv. Catuaí
144.
Quadrados médios
FV*
GL*
Alt*
Diam*
(cm)
(mm)
NF*
Spad
AF*
2
(cm )
Ψam*
(MPa)
Dose
6
16,847
0,00034
4,2222
127,7288
2492,0694
2,2341
Bloco
2
4,990
0,00023
0,1905
62,2554
2806,6796
7,3691
12
8,757
0,00110
8,2460
82,4850
4596,1380
3,3830
19,99
23,41
17,58
21,46
30,96
16,76
Resíduo
CV(%)
*FV=fonte de variação; GL=graus de liberdade; Alt=altura, Diam= diâmetro do caule; NF=
número de folhas; AF= área foliar; Ψam= potencial hídrico foliar antemanhã.
Tabela 2. Resumo da análise de variância do efeito de subdoses de glyphosate para
as características morfológicas relativas a peso de massa fresca e seca (peso fresco
de caule, PFC; peso fresco de folha, PFF; peso fresco de raiz, PFR; peso seco de
caule, PSC; peso seco de folha, PSF e peso seco de raiz, PSR) de plantas jovens
de café cv. Catuaí 144.
Quadrados médios
GL
PFC
PFF
PFR
PSC
PSF
PSR
Doses
6
0,4154
2,2342
4,4614
0,0219
0,0745
0,1282
Bloco
2
0,2398
2,7904
16,3690
0,1999
0,2119
0,0837
12
0,7467
4,9976
8,0379
0,0400
0,4447
0,2307
48,59
37,80
43,91
32,66
44,06
51,83
Resisiduo.
CV(%)
Silva e outros (2009) observaram que a dose de 1,8 g e.a ha-1foi relacionada
à maior altura de plantas de cana, induzindo maior altura do perfilho primário.
França (2009) em estudo utilizando subdoses de glyphosate em plantas
jovens de café verificou incremento de altura em doses menores e posterior redução
dessa variável na medida em que as doses de glyphosate foram elevadas.
Neves e outros (2009) observaram aumento de 15% na altura de plantas de
algodão submetidas a doses de 18 a 33,5 g e.a ha-1. Carvalho (2011) estudando
24
café arábica submetido ao glyphosate verificou aumento de 21% na altura de plantas
aos 45 dias após transplante das mudas.
Velini e outros (2008) observaram que, em plantas susceptíveis ao glyphosate
expostas à subdoses do herbicida, ocorreu aumento na concentração de ácido
chiquímico e estimulo do crescimento. O aumento no conteúdo de ácido chiquímico
pode ter efeito direto na fotossíntese e no crescimento vegetal, por meio de
mecanismos ainda desconhecidos (CEDERGREEN e OLESEN, 2010).
Neste estudo, os valores para o diâmetro do caule variaram entre 14, 16 e 14
mm para doses de 0,0; 7,2 e 72 g e.a ha-1, respectivamente. Portanto, houve um
aumento de 14% em relação à testemunha com posterior redução de 12,5%.
O maior diâmetro foi observado na dose de 7,2g e.a ha-1 (16 mm) e o menor
na dose de 1,8g e.a ha-1 (12 mm), sendo verificada apenas uma tendência, sem
comprovação estatística. Resultados semelhantes foram obtidos por França (2009),
em seu estudo utilizando subdoses de glyphosate em plantas jovens de café, onde o
diâmetro do caule não apresentou diferença após a aplicação do herbicida.
De modo semelhante, Silva e outros (2012), também não verificaram efeitos
de subdoses de glyphosate para o diâmetro do caule de feijoeiro.
Gusmão e outros (2011) também observaram que para a aplicação de 0,0;
86,4; 172,8 e 345,6 g e.a ha-1 de glyphosate não houve diferenças no diâmetro do
caule de jenipapo (Genipa americana L.).
Carvalho (2011) estudando as respostas de café arábica ao glyphosate
verificou aumento do diâmetro do caule em doses baixas e redução em doses mais
altas. O diâmetro foi maior quando aplicado 416 g e.a ha-1 de glyphosate, sendo
reduzido na dose de 2.880 g e.a ha-1.
Embora tenha ocorrido homogeneidade de valores, para a relação entre o
valor Spad e potencial hídrico foliar antemanhã (Ψam ) em função das doses de
glyphosate, foi possível definir o modelo logaritmo. Foi observada variação do índice
de Spad entre 35,05 a 49,971 nas doses de 0,0 a 72g e.a ha-1 (Figura 6).
Rosa e outros (2011) estudando os efeitos da aplicação de subdoses de
glifosato na concentração foliar de clorofila do algodoeiro, observaram que esta
variável foi influenciada pela aplicação das subdoses de glifosato promovendo efeito
significativo nas leituras Spad de clorofila.
O índice Spad explica o comportamento de outras variáveis, uma vez que
está relacionado ao conteúdo de clorofila na folha. Contudo, a redução no índice
25
Spad não significa que a síntese de clorofila foi inibida, tão pouco o aumento não é
significa acréscimo no estímulo da síntese de clorofila (NEVES, 2009).
Carvalho (2011) estudando o efeito de glyphosate em café arábica verificou
que o aumento nas doses de glyphosate não influenciou o teor de clorofila.
Olesen e Cedergreen (2010) verificaram estímulo na fotossíntese de plantas
de cevada quando expostas à subdoses de glyphosate. Isso sugere que o efeito
hormético pode estar relacionado à espécie, ou mesmo às condições do ambiente
Carvalho (2011).
Carvalho e Alves (2012) estudando as trocas gasosas em plantas de café
submetidas à exposição ao glyphosate verificaram estimulo no processo
fotossintético. Contudo, o efeito estimulante sobre a fotossíntese foi dependente do
estágio de crescimento da planta no momento da aplicação.
Domingues Júnior (2011), estudando o impacto do herbicida glyphosate na
cultura de café, observou que o contato foliar com diferentes doses de glyphosate
afetou a taxa fotossintética e a relação entre esta taxa e o conteúdo de clorofilas
totais. Ainda segundo o autor, o estresse imposto pelo glyphosate mantém a taxa
fotossintética em níveis semelhantes àquelas de plantas que não receberam o
herbicida, somente com o estímulo à síntese de clorofilas e carotenóides.
26
Ŷ*= 3,489ln(x) + 35,05 (R2=0,712)
*Significativo a 5% de probabilidade, pela análise de variância da regressão, pelo teste F.
Figura 6. Relação entre índice de Spad e subdoses de glyphosate após 30 dias de
aplicação em plantas jovens de café. Vitória da Conquista – BA, 2013.
Apesar da homogeneidade de valores modulares de Ψam foi possível definir o
modelo logaritmo, caracterizando tendência de decréscimos em função das
subdoses de glyphosate (Figura 7). A elevação das doses de glyphosate parece ter
estimulado mecanismos fisiológicos relacionados a alterações do status hídrico das
plantas de café como o ajuste osmótico, elevação da resistência estomática e a
redução da transpiração.
Resultado semelhante ao obtido por Carvalho (2011), que em seu estudo das
respostas de café arábica ao glyphosate observou que a aplicação de baixas doses
estimulou a elevação da taxa transpiratória e a aplicação de doses mais altas
provocou redução na transpiração.
Esse comportamento contradiz resultados encontrados por Domingues Júnior
(2011), estudando o efeito do glyphosate sobre o cafeeiro, que verificou aumento na
taxa de transpiração em função do aumento das doses de glyphosate. Segundo o
27
autor, a menor susceptibilidade destes parâmetros à quantidade de composto ativo
presente é decorrente de sua degradação parcial.
Ŷ*= 1 -0,03ln(x) + 1,179 (R2=0,514)
*Significativo a 5% de probabilidade, pela análise de variância da regressão, pelo teste F.
Figura 7. Relação entre Ψam (potencial hídrico foliar antemanhã) e subdoses de
glyphosate após 30 dias de aplicação em plantas de café. Vitória da Conquista – BA,
2013.
5 Conclusões
O crescimento das plantas jovens de cafeeiros arábica cv. Catuaí não foi
afetado pelas subdoses de glyphosate no intervalo de 0 a 72 g e.a ha-1, aos 30 DAT.
Tendências de elevação de vigor fisiológico das plantas de cafeeiros foram
verificadas em função dos acréscimos de doses de glyphosate.
É necessário que seja realizado estudos utilizando outras cultivares de café,
com amplitude maior de doses e com intervalos de tempo maior (30,60 e 90 DAA),
para que o efeito hormetico do glyphosate no cafeeiro seja elucidado.
28
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APÊNDICE
APÊNDICE A – Imagens
Figura 1A. Efeitos visuais de intoxicação aos 30 dias após aplicação de 0 g e.a. ha-1
de glyphosate, em plantas de cafeeiro submetidas à convivência com trapoeraba.
Vitória da Conquista - BA, 2012.
Figura 2A. Efeitos visuais de intoxicação aos 30 dias após aplicação de 1,8 g e.a.
ha-1 de glyphosate, em plantas de cafeeiro submetidas à convivência com
trapoeraba. Vitória da Conquista - BA, 2012.
Figura 3A. Efeitos visuais de intoxicação aos 30 dias após aplicação de 3,6 g e.a.
ha-1 de glyphosate, em plantas de cafeeiro submetidas à convivência com
trapoeraba. Vitória da Conquista - BA, 2012.
Figura 4A. Efeitos visuais de intoxicação aos 30 dias após aplicação de 7,2 g e.a.
ha-1 de glyphosate, em plantas de cafeeiro submetidas à convivência com
trapoeraba. Vitória da Conquista - BA, 2012.
Figura 5A. Efeitos visuais de intoxicação aos 30 dias após aplicação de 18 g e.a.
ha-1 de glyphosate, em plantas de cafeeiro submetidas à convivência com
trapoeraba. Vitória da Conquista - BA, 2012.
Figura 6A. Efeitos visuais de intoxicação aos 30 dias após aplicação de 36 g e.a.
ha-1 de glyphosate, em plantas de cafeeiro submetidas à convivência com
trapoeraba. Vitória da Conquista - BA, 2012.
Figura 7A. Efeitos visuais de intoxicação aos 30 dias após aplicação de 72 g e.a.
ha-1 de glyphosate, em plantas de cafeeiro submetidas à convivência com
trapoeraba. Vitória da Conquista - BA, 2012.