UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA, MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical FENOLOGIA REPRODUTIVA E GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE Physalis angulata L., Solanum americanum Mill. E Solanum viarum Dunal JOSÉ LUIZ DA SILVA CUIABÁ-MT 2014 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA, MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical FENOLOGIA REPRODUTIVA E GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE Physalis angulata L., Solanum americanum Mill. E Solanum viarum Dunal JOSÉ LUIZ DA SILVA Biólogo Orientadora: Profa. Dra. Maria Cristina de Figueiredo e Albuquerque Co-orientador: Prof. Dr. Sebastião Carneiro Guimarães Tese apresentada à Faculdade de Agronomia, Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Federal de Mato Grosso, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Doutor em Agricultura Tropical. CUIABÁ-MT 2014 À minha família OFEREÇO À professora Maria Cristina de Figueiredo e Albuquerque Ao professor Sebastião Carneiro Guimarães DEDICO AGRADECIMENTOS À Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) e ao Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical, pela oportunidade de realizar o curso. Ao Instituto Federal de Mato Grosso (IFMT), pelo apoio para conclusão deste trabalho. À Profa. Dra. Maria Cristina de Figueiredo e Albuquerque, pela amizade e por aceitar me guiar nos caminhos desafiadores da ciência; em cada etapa, demonstrando respeito e mantendo o senso de humanidade mesmo durante as cobranças. Ao Prof. Dr. Sebastião Carneiro Guimarães, pela amizade e pelos momentos de inspiração, ao me acompanhar durante longa etapa da minha formação acadêmica e profissional, compartilhando ideias e aconselhando em diversas circunstâncias. Aos Professores Dr. Anderson Luís Cavenaghi, Dra. Elisangela Clarete Camili, Dr. José Luiz de Siqueira e Dra. Lúcia Filgueiras Braga, pela atenção disponibilizada na análise criteriosa, críticas e sugestões para a melhoria deste documento. A todos os docentes da Pós-graduação pela dedicação e exemplo. Às grandes amigas e cúmplices, Carmen Lúcia Ferreira Fava e Sidnéa Aparecida Fiori Caldeira, pelas cobranças frequentes e por serem parte importante nesta conquista, com as quais aprendi que o doutorado também é terapia e teste de persistência. Ao grande amigo e colaborador Rafael Noetzold, pela incansável dedicação disponibilizada à leitura crítica e pelas valiosas contribuições na tese. Aos meus pais, Letícia e Luiz, irmãos e sobrinhos, por existirem e compartilharem dos desafios vividos e méritos obtidos. À mulher amada, Célia Vicente, ponto de equilíbrio, exemplo de perseverança e paciência. Aos amigos, dentro e fora da academia, Daniel Dias Valadão Júnior, Franciele Caroline de Assis Valadão, Everton dos Santos de Oliveira, Marcos Paulo e Igor Lacerda Costa, pelas valiosas contribuições no processo e alertas sobre a existência de vida social além da tese. Aos bolsistas na UFMT, Everton Carlos Dresch, Fabio Augusto Bardusco Oliveira e Rodrigo Trabachin Rocha; e aos bolsistas no IFMT, Alex Scapinelli, Bruno João Malacarne, Daniel Paulo Ferreira, Heric Wellerson de Sá, João Paulo Malacarne, José Diogo de Souza, Luan Zantedeschi Pintar e Vilson Geovani Ritter, pela atuação nas diversas etapas desta pesquisa, quando prestaram o suporte necessário. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela concessão de bolsa na fase inicial da qualificação. FENOLOGIA REPRODUTIVA E GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE Physalis angulata L., Solanum americanum Mill. e Solanum viarum Dunal RESUMO - A pesquisa foi realizada visando caracterizar a fenologia reprodutiva de Physalis angulata, Solanum americanum e S. viarum e o potencial germinativo das sementes em função do tempo de exposição, da qualidade da luz e do tempo de armazenamento das sementes. Os estudos sobre a fenologia foram realizados em plantas cultivadas em vasos e os estádios descritos de acordo com as alterações observadas. Os dados de biometria de frutos e a capacidade de produção de sementes foram obtidos a partir de mensurações de frutos coletados no campo. Foram realizados dois experimentos de luz: o primeiro foi composto pelo esquema fatorial 2 x 10 + 2, sendo duas fontes de luz (pleno sol e luz fluorescente branca), 10 tempos de exposição à luz (30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270 e 300 minutos) e duas testemunhas mantidas em laboratório para fins de comparação (uma no escuro e a outra submetida a 10 horas diárias de luz branca e fria); o segundo foi composto pelo fatorial 3 x 5, sendo três condições de sementes (recém-coletadas, após 40 e 80 dias) e cinco filtros de luz (papel alumínio, filme transparente, papel celofane amarelo, papel celofane vermelho e papel celofane azul+vermelho). Os estudos de armazenamento foram realizados pelo esquema fatorial 2 x 9, sendo duas condições de armazenamento das sementes (dentro dos frutos e armazenadas em sacos de papel permeável) e nove períodos de armazenamento (30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240 e 270 dias). A fenologia reprodutiva variou no tempo de ocorrência dos eventos para as três espécies. As plantas de P. angulata entraram no estádio reprodutivo aos 57,7 ± 2,0 dias após a emergência (DAE), S. americanum iniciou aos 38,3 ± 0,8 DAE e S. viarum aos 70,0 ± 0,5 DAE, enquanto a maturação ocorreu aos 100, 73 e 106 DAE, respectivamente. Observou-se correlação positiva superior a 0,68 entre massas de frutos e números de sementes para S. americanum e S. viarum. A capacidade produtiva de sementes foi em média de 259,79 unidades para P. angulata, 55,01 para S. americanum e 281,54 para S. viarum. A exposição única à luz solar direta ou luz de laboratório não foi suficiente para estimular a germinação das sementes no período estabelecido, diferente do observado nas parcelas expostas ao fotoperíodo diário de 10 horas, no qual a germinação foi de 56, 58 e 32%, para P. angulata, S. americanum e S. viarum, respectivamente. As sementes de P. angulata e S. americanum apresentaram fotoblastismo positivo, com germinação mais elevada quando expostas a luz amarela e vermelha, enquanto S. viarum apresentou fotoblastismo neutro. Com relação ao armazenamento, sementes de P. angulata apresentaram médias de germinação de 85% e 98%, quando armazenadas dentro dos frutos e em sacos de papel, seguido por S. viarum, com 58% e 79%, respectivamente. Sementes extraídas de S. viarum se mantêm viáveis por mais tempo quando comparadas as duas outras espécies. Palavras-chave: Plantas daninhas, biometria de frutos, luz, armazenamento. GERMINATION AND REPRODUTIVY FENOLOGY OF Physalis angulata L., Solanum americanum Mill. AND Solanum viarum Dunal SEEDS ABSTRACT - The research was conducted to characterize the reproductive fenology of Physalis angulata, Solanum americanum and S. viarum and the germinative potential of seeds considering the exposition time, light quality and seed storage time. The phenology studies were performed in plants grown in pots and the stages were described according to the observed changes. The fruits biometry data and the seeds production capacity were obtained from fruits collected in the field. Two light experiments were performed: the first was composed by the factorial design 2x10+2, being two light sources (full sun and white fluorescent light), 10 light exposition times (30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 270, 300 minutes) and two controls maintained in the laboratory for comparison (one in the dark and other submited to 10 hours of cold white light); the second was composed by the factorial design 3x5, being three seeds conditions (newly collected, after 40 and 80 days) and five light filter (aluminium foil, transparent film, yellow cellophane paper, red cellophane paper and blue + red cellophane paper). The storage studies were performed by the factorial design 2x9, being two seeds storage conditions (inside the fruits and stored in permeable paper bags) and nine storage periods (30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240 e 270 days). The reproductive phenology varied in the time for the three species. P. angulata plants entered into reproductive stage at 57.7 ± 2.0 days after emergence (DAE), S. americanum started at 38.3 ± 0.8 DAE and S. viarum at 70.0 ± 0.5 DAE, while the maturation occurred at 100, 73 and 106 DAE, respectively. There was a positive correlation over than 0.68 between fruit mass and number of seeds for S. americanum and S. viarum. The productive capacity of seeds was averaged 259.79 units for P. angulata, 55.01 for S. americanum and 281.54 for S. viarum. The only exposition to direct sunlight or laboratory light was not enough to stimulate seed germination in the established period, different from the observed in the plots exposed to the daily photoperiod of 10 hours, where germination was 56, 58 and 32% for P. angulata, S. americanum and S. viarum respectively. Seeds of P. angulata and S. americanum presented positive photoblastism, with higher germination when exposed to yellow and red light, whereas S. viarum presented neutral photoblastism. Relative to the storage, P. angulata seeds had average germination of 85% and 98%, when stored inside fruits and in paper bags, followed by S. viarum, with 58% and 79% respectively. Seeds extracted from S. viarum remain viable for longer when compared with the two other species. Keywords: weeds, fruits biometry, light, storage. SUMÁRIO Página 1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 9 2 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................. 11 2.1 Physalis angulata L. .................................................................................................................... 12 2.2 Solanum americanum Mill .......................................................................................................... 14 2.3 Solanum viarum Dunal ................................................................................................................ 16 2.4 Fenologia em Plantas Daninhas................................................................................................ 17 2.5 Germinação Mediada pela Luz .................................................................................................. 18 2.6 Armazenabilidade e Longevidade de Sementes .................................................................... 20 3 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 23 3.1 Fenologia Reprodutiva ................................................................................................................ 24 3.1.1 Plantas estudadas em campo ................................................................................................ 24 3.1.2 Plantas estudadas em vasos .................................................................................................. 25 3.2 Biometria de Frutos e Sementes ............................................................................................... 26 3.3 Germinação de Sementes .......................................................................................................... 27 3.3.1 Germinação em função do tempo de exposição à luz ....................................................... 28 3.3.2 Germinação em função da qualidade de luz ........................................................................ 32 3.3.3 Germinação em função do tempo de armazenamento ...................................................... 32 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 34 4.1 Observações Gerais de Campo ................................................................................................ 34 4.2 Fenologia....................................................................................................................................... 36 4.2.1 Fenologia de Physalis angulata ............................................................................................. 36 4.2.2 Fenologia de Solanum americanum ...................................................................................... 38 4.2.3 Fenologia de Solanum viarum ................................................................................................ 39 4.3 Biometria de Frutos e Sementes ............................................................................................... 40 4.3.1 Physalis angulata ..................................................................................................................... 40 4.3.2 Solanum americanum .............................................................................................................. 42 4.3.3 Solanum viarum ........................................................................................................................ 44 4.4 Germinação em Função do Tempo de Exposição à Luz ...................................................... 46 4.5 Germinação em Função da Qualidade de Luz ....................................................................... 50 4.6 Germinação em Função do Tempo de Armazenamento ...................................................... 55 5 CONCLUSÕES ...................................................................................................... 58 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 59
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