Banco de Sementes em Citros: Dinâmica e Manejo

O estudo, realizado por Regma Simone Xavier Caetano sob orientação de Pedro Jacás Christoffoleti e Ricardo Victoria Filho, na área experimental do Departamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP em Piracicaba-SP, teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes sistemas de manejo de plantas daninhas na cultura de citros. O trabalho foi conduzido em um pomar de laranja 'Pera' (Citrus sinensis (L.) Osbeck). Os tratamentos incluíram a aplicação dos herbicidas diuron (2,0 kg i.a./ha em pré-emergência) e glyphosate (1,08 kg i.a./ha em pós-emergência) na linha de plantio, combinados com cinco práticas de manejo na entrelinha: roçagem, gradagem, dose reduzida de glyphosate (0,54 kg i.a./ha), e as leguminosas Cajanus cajan e Dolichos lablab. Amostras de solo foram coletadas em duas profundidades (0-10 cm e 10-20 cm) em diferentes épocas do ano (estação chuvosa e seca). A localização geográfica específica (altitude 560m, latitude 22° 45' S, longitude 47° 38' W) e o clima da região (Cwa, mesotérmico, úmido tropical com inverno seco) são relevantes para a interpretação dos resultados.

As espécies daninhas estudadas são caracterizadas por alta capacidade de adaptação, fotossíntese C4, e produção de grande quantidade de sementes, muitas delas dormentes. A dormência de sementes é um fator crucial para a sobrevivência e infestações prolongadas, formando os bancos de sementes. As técnicas de amostragem foram importantes, incluindo a observação direta da germinação e emergência das plântulas e a utilização de casa de vegetação para estimular a germinação de sementes em amostras de solo (100g). Métodos de separação física das sementes, utilizando peneiras e/ou substâncias que promovem a flotação e centrifugação, também foram empregados. O estudo reconhece a subestimação do tamanho do banco de sementes por esses métodos, devido aos diferentes fluxos de germinação das sementes. A importância de técnicas de quebra de dormência e a heterogeneidade inerente à distribuição das sementes no solo foram ressaltadas como fatores metodológicos relevantes para a avaliação precisa do banco de sementes.

A pesquisa investigou o impacto de diferentes práticas de preparo do solo e herbicidas no banco de sementes. Sistemas de preparo do solo, como gradagem e aração, influenciam a distribuição vertical das sementes no perfil do solo, com a gradagem concentrando sementes na superfície. Estudos anteriores (Ball, 1992; Yenish et al., 1992; Forcella & Lindstron, 1988; Ball & Miller, 1990; Schreiber, 1992) mostram que a rotação de culturas pode reduzir o tamanho do banco de sementes em comparação ao monocultivo. A rotação diversifica a pressão de seleção e previne a proliferação de espécies adaptadas a uma única cultura. O estudo considerou o efeito do uso continuado de herbicidas e a eficácia de doses reduzidas. Resultados mostraram que tratamentos mecânicos levavam a maior emergência superficial, enquanto o uso de herbicidas, especialmente glyphosate, influenciou quantitativa e qualitativamente o banco de sementes. A influência da época de coleta (seca x chuva) também foi avaliada em relação à eficácia dos herbicidas.

A quantificação do banco de sementes se deu por meio de diferentes abordagens. A primeira consistiu em observação direta da germinação e emergência de plântulas no local, método considerado mais simples, mas que, segundo Roberts (1981), pode subestimar o banco. Uma segunda abordagem, mais comum, envolveu a utilização de casa de vegetação para a germinação de sementes em amostras de solo. Neste caso, 100g de solo de cada amostra foram utilizados. Para facilitar a germinação em condições controladas de casa-de-vegetação, o solo foi homogeneizado e colocado em bandejas de alumínio, formando uma camada de 2cm. A emergência das plântulas foi avaliada em quatro etapas, contando-se, identificando-se e removendo-se as espécies. Além da germinação, utilizou-se uma metodologia específica de extração das sementes do solo, empregando carbonato de potássio como agente dispersante e centrifugação a 10.000 rpm para contagem e identificação das sementes. A metodologia de Roberts (1981) e os métodos de separação física, como o uso de peneiras e substâncias para flotação, foram considerados, reconhecendo-se a limitação da precisão de tais métodos pela heterogeneidade inerente na distribuição das sementes.

O estudo reconhece a existência de desafios metodológicos na avaliação do banco de sementes. Simpson et al. (1989) apontam a heterogeneidade dos métodos de amostragem, o número insuficiente de amostras (considerando amostras ao longo do ano e por mais de um ano), a não utilização de mecanismos de quebra de dormência, a ausência de condições ideais para germinação e análises estatísticas inadequadas como principais problemas. A heterogeneidade na distribuição das sementes no solo é outro fator crucial, sendo frequentemente assumida erroneamente como homogênea e com distribuição normal (Benoit et al., 1989). Na realidade, as sementes tendem a ser lançadas próximo à planta-mãe, com espécies abundantes apresentando distribuição normal, enquanto espécies menos abundantes seguem distribuição agregada ou de Poisson (Goyeau & Flabet, 1982). A necessidade de considerar esses fatores para definir medidas de manejo adequadas (Barralis & Chadoeuf, 1987; Fernández-Quintanilla, 1988) foi enfatizada. Ademais, a importância de uma amostragem representativa em termos de tempo e espaço, bem como a utilização de métodos eficazes de quebra de dormência e análises estatísticas apropriadas, são cruciais para obter resultados confiáveis.

A dormência de sementes é apresentada como um mecanismo primário de sobrevivência das plantas daninhas, permitindo que elas persistam no solo mesmo em condições ambientais adversas. Carvalho & Nakagawa (1983) definem a dormência como o fenômeno em que sementes viáveis, mesmo em condições favoráveis, não germinam. Esta característica é crucial para a formação e manutenção de bancos de sementes, levando a infestações prolongadas (Chadoeuf-Hannel, 1985). A dormência é considerada a principal causa da sobrevivência das sementes no solo. A simples quebra da dormência não garante o sucesso reprodutivo da planta (Gorresio-Roizman, 1993), sendo influenciada por modificações antes e após a disseminação (Khan, 1980/1981), fatores genéticos e ambientais (Murdoch & Ellis, 1992), condições ambientais durante o desenvolvimento na planta-mãe (Gutterman, 1982), e a posição da semente na inflorescência (Gutterman, 1980/1981; Dekker et al., 1996). A dormência regula modelos de germinação, com diferentes fluxos de germinação, mesmo dentro de uma mesma espécie (Buhler et al., 1997), dificultando previsões de infestações futuras (Montégut, 1975).

O texto diferencia a dormência primária, que pode ser induzida por condições ambientais durante a maturação na planta-mãe (Karssen, 1982), da dormência secundária, frequentemente considerada induzida. A incapacidade de germinar pode residir no próprio embrião ou em um envoltório que o impede (como na Avena fatua, onde a cobertura é uma barreira às trocas gasosas – Hsiao & Quick, 1984). O uso de compostos químicos para superar a dormência é cada vez mais comum. LeBaron (1991) menciona o uso de nitrato de potássio, adubos nitrogenados, azidas e etileno, embora os resultados ainda não sejam satisfatórios. Carmona e Murdoch (1996) sugerem que a eficiência dessas substâncias depende de interações com tratamentos térmicos, como baixas temperaturas para A. fatua e temperaturas alternadas para Chenopodium album. A idade das sementes no banco também é variável, dependendo das espécies e condições do solo (Pierce & Cowling, 1991), refletindo a composição populacional passada e presente (Grime, 1989). Espécies com sementes compactas, pequenas e lisas, com mecanismos precisos de estimulação da germinação, tendem a formar bancos persistentes (Thompson, 1987), como Chenopodium album, Sinapis arvensis, Viola arvensis, Capsella bursa pastoris, Amaranthus retroflexus e Euphorbia exigua (Barralis et al., 1988).

O estudo investigou a influência de diferentes sistemas de preparo do solo na dinâmica do banco de sementes. Sistemas mecânicos, como gradagem e roçada, mostraram um maior número de plântulas emergindo na camada superficial (0-10cm) do solo. Isso é atribuído à maneira como esses implementos atuam, com a roçada deixando a vegetação na superfície, permitindo a germinação ou permanência em dormência das sementes, e a gradagem, com pequena profundidade de corte (menos de 10cm), também mantendo a maior parte das sementes na superfície. Em profundidades maiores (10-20cm), os resultados não mostraram diferenças significativas entre roçada e dose reduzida de glyphosate, mas houve diferenças para outros tratamentos. Estudos anteriores (Ball, 1992; Yenish et al., 1992; Staricka et al., 1990) compararam arados de aiveca, escarificadores e ausência de preparo, encontrando menor número de sementes em parcelas com arado de aiveca e maior concentração (mais de 60%) na camada superficial (0-1cm) em parcelas sem preparo, com decréscimo logarítmico com a profundidade. A utilização da grade, em comparação com o arado de disco, resultou em maior concentração de sementes próximas à superfície (Ball, 1992). O preparo do solo é apontado como a causa primária do movimento vertical das sementes (Cousens & Moss, 1990), com manejo na mesma profundidade favorecendo a distribuição uniforme (Dessaint et al., 1990).

A pesquisa avaliou o efeito de herbicidas (diuron e glyphosate) e coberturas vegetais (Cajanus cajan e Dolichos lablab) no banco de sementes. O uso de doses reduzidas de glyphosate influenciou quantitativa e qualitativamente o banco de sementes, com pesquisas mostrando declínio após aplicações repetidas (Schweizer & Zimdahl, 1984; Salzman et al., 1988). Entretanto, o número de sementes pode aumentar rapidamente com uso descontínuo, intercalado com outras práticas. A forma de aplicação influencia os resultados: diuron em pré-emergência na superfície e glyphosate em pós-emergência na vegetação jovem. Apesar de pouca movimentação do diuron para camadas mais profundas (permanecendo na zona de germinação, 3-5cm superficiais), sementes recalcitrantes, devido a práticas agrícolas anteriores, devem ser consideradas. Resultados mostraram que o glyphosate resultou em maior número de sementes em comparação com diuron, independente da época de coleta. Machado Neto (1985) observou a persistência do diuron na camada superficial (0-5cm) por mais de um ano após nove aplicações. As leguminosas, especialmente o guandu, mostraram potencial na redução do número de espécies e densidade de plantas daninhas, possivelmente por competição por luz ou alelopatia. A influência dos tratamentos na entrelinha sobre o banco de sementes na linha de plantio também foi observada, sugerindo que plantas daninhas que escapam do controle podem produzir sementes que retornam ao banco ou se disseminam para áreas próximas.

A rotação de culturas é apresentada como uma prática eficaz no manejo de plantas daninhas, promovendo diversificação da pressão de seleção e modificando padrões de distúrbios (Buhler et al., 1997). Esta diversificação previne a proliferação de espécies adaptadas a práticas de monocultura (Liebman & Dick citados por Buhler et al., 1997). Estudos (Forcella & Lindstrom, 1988; Ball & Miller, 1990; Schreiber, 1992) encontraram menor quantidade de sementes em sistemas de rotação comparados ao monocultivo, devido à competição de recursos, interferências alelopáticas, distúrbios do solo e estratégias de manejo. O banco de sementes, em áreas agrícolas frequentemente perturbadas, atua como um estabilizador, assegurando a sobrevivência das espécies (Roberts, 1981). O desenvolvimento de sistemas integrados de manejo requer completo entendimento da dinâmica populacional das plantas daninhas, considerando os diferentes estágios funcionais dos indivíduos e suas interações com o ambiente (Fernández-Quintanilla, 1988). A alta adaptabilidade das plantas daninhas, devido à diversidade genética e capacidade de adaptação a condições desfavoráveis, torna o conhecimento da dinâmica populacional essencial para a identificação de estágios vulneráveis em seu ciclo de vida e o desenvolvimento de sistemas de manejo apropriados para as plantas-alvo.

O estudo foi realizado em um pomar de laranja 'Pera' (Citrus sinensis (L.) Osbeck) localizado na área experimental do Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP), em Piracicaba, São Paulo, Brasil. As coordenadas geográficas são: altitude de 560 m, latitude 22° 45' S e longitude 47° 38' W. O clima da região é classificado como Cwa (mesotérmico, úmido tropical com inverno seco) segundo Koeppen. O solo foi classificado como Podzólico Vermelho-Amarelo Distrófico (Sparovek, 1993), com textura média/média. Antes do estudo, a área foi utilizada para o cultivo de citros e, posteriormente, por quatro anos para o cultivo de cana-de-açúcar, utilizando-se controle químico de plantas daninhas. A área experimental da ESALQ/USP em Piracicaba forneceu as condições ideais para o estudo, porém, foi necessário revolver o solo manualmente para quebrar uma crosta endurecida formada pelas irrigações constantes, que impedia a absorção de água pelas amostras em casa-de-vegetação.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições, em um esquema fatorial 2 x 5 x 2. Este esquema incluiu dois herbicidas (diuron e glyphosate) aplicados na linha de plantio, cinco tratamentos de entrelinha (roçagem, sub-dose de glyphosate, guandu (Cajanus cajan), lab-lab (Dolichos lablab) e gradagem), e duas profundidades de amostragem (0-10 cm e 10-20 cm). A escolha deste delineamento permitiu a análise dos efeitos dos diferentes tratamentos sobre o banco de sementes em diferentes profundidades e épocas do ano. A análise dos dados permitiu observar diferenças significativas entre os tratamentos, principalmente entre os métodos mecânicos e o uso de coberturas vegetais. Os tratamentos mecânicos (gradagem e roçada) apresentaram maior número de plântulas emergindo na camada superficial (0-10 cm), enquanto tratamentos com leguminosas, principalmente guandu, apresentaram menores médias na profundidade 10-20 cm. O delineamento permitiu avaliar a influência dos tratamentos da entrelinha no banco de sementes da linha de plantio.

As espécies de plantas daninhas encontradas no estudo, identificadas através dos métodos de germinação e separação de sementes, são listadas no Apêndice 1. A maioria das espécies encontradas são anuais, com exceção de algumas perenes como Gomphrena celosioides Mart., Cyperus ferax (L.) Rich, Cyperus rotundus (L.), Digitaria insularis (L.) Fedd., Panicum maximum Jacq., Commelina benghalensis (L.) e Sida sp. A alta frequência de Mikania micrantha, com ciclo vegetativo curto e vegetação indistinta ao longo do ano (Lorenzi, 1982), foi observada em diferentes tratamentos. A presença de Ageratum conyzoides em grande proporção no banco de sementes, mesmo sem registro em levantamentos anteriores (Freitas, 1990), sugere a existência de sementes enterradas. Algumas espécies foram encontradas somente em tratamentos específicos: Euphorbia hirta (L.) e Indigofera hirsuta (L.) em tratamentos de roçada, Bidens pilosa (L.) na época chuvosa, e Galinsoga parviflora Cav., Gnaphalium sp. e Solanum americanum Mill. no período seco. A comparação com estudos anteriores (Mayor & Dessaint, 1988) que encontraram número similar de espécies em áreas com controle químico, integrado e mecânico, reforça a complexidade do manejo de plantas daninhas.