Maturação fisiológica, aspectos biométricos e insetos associados a frutos, flores e sementes de Corticeira-do-banhado (Erythrina crista-galli L., FABACEAE), em Bagé, RS

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Maturação fisiológica, aspectos biométricos e insetos associados a frutos, flores e sementes de Corticeira-do-banhado (Erythrina crista-galli L., FABACEAE), em Bagé, RS1 Luciano Moura de Mello2*, Alexandra Alves Cantos3, Ana Carolina Silveira da Silva4, Géri Eduardo Meneghello5, Francisco Amaral Villela5 RESUMO – foi realizado esforço para a determinação do ponto de maturidade fisiológica de sementes de Erythrina crista-galli tendo como referência a antese floral, marcando-se 337 botões florais distribuídos em diferentes posições das inflorescências em 07 matrizes, em Bagé, RS. Frutos e sementes destas matrizes foram coletados com o intuito de obterem-se dados biométricos assim como observou-se a ocorrência de insetos que estejam relacionados a danos provocados em flores, frutos e sementes de Corticeira-do-banhado. Foram realizadas avaliações do número de sementes por kg, tamanho e peso médio dos frutos, número médio de sementes por fruto (sementes intactas, danificadas por insetos e chochas), tamanho e peso médio das sementes, peso de mil sementes e a determinação do teor de água. Os dados indicam que a antese das flores não é um bom referencial para a determinação da maturidade fisiológica das sementes em função do grande número de abortos florais e danos causados por insetos, o que condicionou a produção de frutos em 1,78% dos botões florais marcados, os quais produziram 39 sementes, com 71,8% de sementes danificadas por insetos. Termos para indexação: Espécies Florestais, Sementes, Insetos, Erythrina.

Introdução A Corticeira-do-banhado (Erythrina crista-galli L., FABACEAE) é uma espécie arbórea, nativa do Brasil, cuja ocorrência estende-se pelo território de pelo menos mais quatro países da América do Sul, Brasil, Uruguai, Paraguai e Argentina. Esta espécie possui grande potencial na arborização de parques e jardins, além de reconhecida importância na recomposição de ambientes degradados. Sua ocorrência normalmente está relacionada à solos higromórficos e orlas de matas de galerias, contudo, tolera ambientes mais secos, explorando as características de planta pioneira (Figura 1). A espécie participa de importantes interações ecológicas com diferentes grupos de animais e possibilita, normalmente, a fixação de espécies epífitas, constitui-se em elemento de destacado valor ecológico nos sistemas naturais onde ocorre (Lozano e Zapater, 2010; Gratieri-Sossella, 2005). No estado do Rio Grande do Sul, sua ocorrência nos ambientes naturais é reconhecida e protegida por lei. O Artigo 33 da Lei Estadual 9.519/92, que institui o Código Florestal no Rio Grande do Sul, protege as diversas formas de vegetação, Submetido em 16/05/2013. Aceito para publicação em 02/10/2013. 2 Biólogo. MSc. Doutorando, Departamento de Sementes, (UFPEL, FAEM) Pelotas, RS, Brasil. 3 Bióloga. MSc. Doutoranda, Departamento de Sementes, (UFPEL, FAEM) Pelotas, RS, Brasil.

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sendo estas consideradas bens de interesse comum a todos os habitantes do estado. Ainda que a conservação da Corticeira-do-banhado esteja legalmente assegurada no estado, o avanço de áreas agrícolas no Rio Grande do Sul, com ocupação de banhados e orlas de matas ciliares até os limites mínimos definidos pela legislação, reduzem as populações da espécie. Para esta espécie tem-se grande dificuldade de obtenção de sementes, pela baixa produção e qualidade (GratieriSossella, 2005). Erythrina crista-galli possui dormência tegumentar, conforme verificada nesta espécie por Silva et. al. (2006), o que é muito comum em Fabáceas e espécies do grupo ecológico das pioneiras (Backes e Irgang, 2002). Sabese ainda que apenas 6% das flores desta espécie desenvolvem sementes em populações naturais bem conservadas (Carpanezzi et al., 2001). As Regras para Análise de Sementes - RAS (Brasil, 2009) não citam a metodologia a ser utilizada para avaliação da germinação de E. crista-galli e nem a literatura faz referência a informações sobre o ponto de maturação fisiológica ou dimensionamento de danos causados por insetos às flores, frutos e sementes. Eng. Agr. Dra. Universidade da Região da Campanha (INTEC-URCAMP) Bagé, RS, Brasil. 5 Eng. Agr. Dr. Universidade Federal de Pelotas, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM) – Pelotas, RS, Brasil. *Autor para correspondência 4

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A 

B 

C 

D 

Figura 1. Aspectos  morfológicos de E. crista-galli: (A) detalhe do caule, (B) planta adulta, (C) flores e (D) botões e folhas. Fotos: Luciano Moura de Mello, Bagé, 2011.

O trabalho tem o objetivo de apresentar dados biométricos e informações relativas a insetos e os danos a estes associados em botões florais, frutos e sementes de E. crista-galli.

inverno, 25% na primavera, 25% no outono e 16% no verão. A temperatura média anual é de 17,6 °C.

Material e Métodos Área do experimento As matrizes estão localizadas em um fragmento de mata ciliar, situado em trecho de floresta de galeria na região da Barragem Emergencial do Piraizinho, município de Bagé, RS, distando cerca de 3 km da zona perimetral urbana deste município. A área selecionada para a coleta de dados está identificada na área da Figura 2. Segundo a classificação de Köppen (1900), a classificação climática da região do estudo é o mesotérmico, tipo subtropical da classe Cfa., com chuvas regularmente distribuídas durante o ano. O Município está situado a 218 m acima do nível do mar. A precipitação pluvial média anual é de 1.465,6 mm (médias climatológicas), com uma variação de 20%. A distribuição desta precipitação durante o ano situa-se em torno de 34% no Informativo ABRATES

 

Figura 2. Mapa de localização da área de estudos (Coordenadas Geográficas: 31º 17’ 30.55’’S 54º 10’ 22.55’’W2), em Bagé, RS. vol.23, nº.3, 2013

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Coleta de sementes As atividades de coleta de frutos e sementes foram realizadas nos dias 05, 13, 18, 24, 28 e 31 de janeiro de 2011. Foram coletados 800 frutos maduros do conjunto de 7 matrizes (entre 100 e 130 frutos por matriz), dependendo da disponibilidade de cada matriz, sendo posteriormente analisados em conjunto. Foram considerados frutos maduros aqueles que apresentaram início do rompimento das vagens (Figura 3). As sementes coletadas foram divididas em: intactas, chochas e

danificadas (presença de pelo menos um orifício causado por insetos que pudessem inviabilizar a semente). Avaliação da qualidade física das Sementes As análises foram realizadas no Laboratório de Análise de Sementes (LAS) do Instituto Biotecnológico de Reprodução Vegetal (INTEC) da Universidade da Região da Campanha (URCAMP), em Bagé, RS. Os frutos foram avaliados quanto à cor baseado na carta de cores de tecido vegetal (Munsell Color Charts, 1977).

  Figura 3. Frutos de E. crista-galli. (A) Fruto verde danificado por inseto. (B) fruto em fase de deiscência e (C) fruto aberto. Fotos: Luciano Moura de Mello, Bagé, 2011.

Foram realizadas as seguintes avaliações nas sementes: Número de sementes por kg, tamanho e peso médio dos frutos (valor obtido a partir da média de três repetições de 30 frutos do conjunto de sementes coletadas, selecionados aleatoriamente no lote de 800 frutos, aferidos por meio de paquímetro com precisão de 0,01mm. As repetições foram realizadas após a homogeneização do total de frutos e sementes. Para a avaliação do peso dos frutos usou-se a média de cinco repetições de 30 frutos inteiros, avaliados por meio de balança digital de precisão de 0,001g. Número médio de sementes por fruto (avaliado considerando-se as sementes intactas, danificadas por insetos e chochas, tamanho e peso médio das sementes (empregadas três repetições de 30 sementes). O peso médio das sementes foi obtido utilizando-se 30 sementes coletadas aleatoriamente no lote sementes intactas e danificadas. O peso de mil sementes (média de 8 repetições de 100 sementes por cada grupo (intactas, danificadas e chochas), e a determinação do teor de água - determinado 48 h após as coletas, adotando-se o método da estufa a 105 ± 3 °C, durante 24 h, de acordo com as RAS (Brasil, 2009). Teste preliminar de germinação de sementes danificadas: foi realizado um teste preliminar com o intuito de determinar se sementes com diferentes graus de injúria por insetos Informativo ABRATES

conservavam a capacidade de germinar. Para os testes preliminares foram utilizadas 4 repetições de 10 sementes, em germinador do tipo BDO, entre papel, à temperatura de alternada de 20 - 30 ºC, com fotoperíodo de 8 h. As sementes foram testadas em 4 tratamentos: (a) testemunha (intactas sem tratamentos de superação de dormência), (b) danificadas por insetos (com danos variáveis de 1 a 5 orifícios), (c) sementes escarificadas mecanicamente (lixa de madeira, nº 80 no lado oposto à micrópila) e (d) escarificadas quimicamente (ácido sulfúrico puro, padrão ACS, d=1,84 g/cm³, por 30 minutos).

Resultados e Discussão Os botões florais marcados (n=337, Tabela 1) apresentaram significativo aborto floral e predação por insetos, como o lepidóptero Automeris leucanella, Família Saturniidae e membros da Família Arctidae, entre outras espécies, apresentados na Figura 4. e relacionados aos danos em folhas e botões florais, e coleópteros, como os espécimes 1. e 2. da Família Zopheridae, subfamília Colydiinae e o espécime da Família Curculionidae, subfamília Scolytinae, Pityophthorus sp., Figura 5. (que estão relacionados à danos em frutos e sementes). vol.23, nº.3, 2013

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Tabela 1. Dados gerais das matrizes e número de botões florais marcados para o estudo maturidade fisiológica e frutificação, por matriz (M). M M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7

Altura (m) 5,5 4,4 6,1 8,2 6,8 5,6 4,7 Total por dia

DAP (cm) 13,6 9,2 16,8 54,1 33,1 14,7 13,1

27 Nov 10 10 18 10 10 10 10 05 73 Total de botões marcados

06 Dez 10 20 10 15 15 15 05 10 90

14 Dez 10 20 19 12 10 30 05 15 111

26 Dez 10 20 0 0 0 43 0 0 63 337

TOTAL 70 47 37 35 98 20 30

 

Figura 4. Lepidópteros predadores de folhas e flores de Erythrina crista-galli. (A). Automeris leucanella: A1. Vista dorsal; A2. Vista Ventral; A3 Vista dorsal sobre caule de E. crista-galli. (B). Espécime da Fam. Arctidae. B1. Vista dorsal; B2. Vista Ventral; B3 Vista dorsal sobre caule de E. crista-galli. Fotos: Luciano Moura de Mello, Bagé, 2011.

500 µm

1 mm

2 mm

1 mm

 

Figura 5. Coleópteros causadores de danos em frutos e sementes de Erythrina crista-galli. (A) Espécime da Família Curculionidae, subfamília Scolytinae, Pityophthorus sp. (B) Semente danificada por Scolytinae. (C) e (D) Espécimes 1. e 2. da Fam. Zopheridae e subfamília Colydiinae. Fotos: Biól. MSc. Lívia Dorneles Audino (UFLA, MG), 2011.

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Dos botões florais marcados somente 06 (seis) completaram o desenvolvimento com a frutificação (1,78% do total de botões marcados), os quais produziram 39 sementes (média de 6,5 sementes/fruto), sendo 08 sementes intactas, 03 chochas e 28 danificadas (71,8% das sementes destes frutos), conformando a baixa quantidade e qualidade das sementes desta espécie segundo (Gratieri-Sossella et al., 2008). A baixa produção de frutos e sementes nesta espécie em decorrência dos abortos florais está de acordo com Galetto et al. (2000) ao associarem à alta taxa de predação por insetos, ainda que haja grande produção de flores nos racemos. Além disso, as flores em cada racemo, desenvolvem a antese em períodos distintos, da região proximal para a distal. Esta ocorrência é característica deste tipo de inflorescência, o que exclui a antese como melhor critério aplicável, uma vez que qualquer investigação sobre maturidade fisiológica das sementes exigiria a marcação de um grande número de

flores com baixa viabilidade, individualmente. Os dados sobre o tamanho médio dos racemos confirmam os de Gratieri-Sossella (2005), ao alcançarem comprimento média em torno de 40 cm, no entanto, a avaliação de 10 racemos com botões florais completamente formados indicaram uma maior quantidade de botões por racemo (n=54) do que indicou o mesmo autor (n=40), que levaram uma média de 10 dias para a abertura total dos botões.

Tipos de danos observados em frutos e sementes e agentes causais: Pode-se observar danos muito frequentes em flores (Figuras 6.A-C) assim como a perfuração de frutos e sementes por insetos (Figuras 6.D-I.), inviabilizando totalmente estas sementes conforme pode-se verificar através do teste preliminar de germinação.

  Figura 6. Danos causados por lagartas de Lepidoptera em botões florais (A-C), frutos (D-E) e sementes (G-I) de E. crista-galli. Fotos: Luciano Moura de Mello, Bagé, 2011.

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Link e Costa (1995) observaram que duas espécies insetos causadoras de danos em sementes de Enterolobium contorticiliquum, podem, somadas, causar perda de viabilidade em 50% das sementes produzidas pela planta. Sementes submetidas à escarificação química e mecânica apresentaram, 70 e 65% de germinação, respectivamente. Sementes sem nenhum tratamento (testemunha) apresentaram 10% de germinação ao passo que sementes danificadas por insetos não apresentaram germinação neste teste preliminar, indicando que as sementes desta espécie que sofrem diferentes graus de injúria por insetos realmente são incapazes de germinar. Os principais insetos relacionados à perfuração de sementes foram os espécimes da Fam. Curculionidae, subfamília Scolytinae, Pityophthorus sp. Em uma única semente analisada foram encontrados até 22 destes animais, em diferentes estágios de desenvolvimento.

matriz. Os frutos colhidos apresentavam a coloração 2,5 YR 2/4 (Tab. Munsell). Dos 800 frutos coletados (Figura 3) foram obtidas 3.484 sementes assim distribuídas: intactas: 1.608 (média de 46,2%), danificadas por insetos: 1.563 (média de 44,7%) e chochas 313 (média de 9,0%). Número de sementes por kg e por fruto: O lote de sementes coletadas indicou uma média de 1.178 sementes/kg. A quantidade média de sementes por fruto está indicada na Tabela 2. Tamanho e peso médio de frutos e sementes: Os dados coletados a respeito do tamanho e peso médio de frutos e o de mil sementes estão apresentados na Tabela 3. Tabela 2. Número médio de sementes de E. crista-galli intactas (INT); sementes danificadas (DAN) e sementes chochas (CHO) por fruto.

Coleta das sementes:

SEMENTES POR FRUTO (nº)

Total de Frutos

Foram coletados 800 frutos do conjunto de matrizes de cada ponto, distribuídos entre 100 e 130 frutos coletados por

INT 2,01

800

DAN 1,95

CHO 0,39

Tabela 3. Tamanho e peso médio de frutos e mil sementes de E. crista-galli: INT (sementes intactas); DAN (sementes danificadas) e CHO (sementes chochas). SEMENTE

FRUTO Comprimento médio (cm) 27,17

Medidas (cm) Peso médio (g) 3,6

Comprimento Médio 1,40

Observa-se que o peso de mil sementes danificadas (Tabela 2) é maior (59%) do que o peso de sementes intactas, fato que deve estar relacionado tanto com o peso de insetos em diversos estágios de desenvolvimento que são encontrados dentro das sementes quanto com o maior grau de umidade destas sementes, provocado pela ruptura do tegumento pelos insetos. Teor de água: A determinação do teor de água do lote de sementes foi de 9,4% conformando a sua característica de sementes ortodoxas (Hong et al., 1998) com alta percentagem de germinação a baixos teores de água.

Conclusões Pityophthorus sp. (Curculionidae, Scolytinae) estão associados a danos significativos causados em sementes de E. crista-galli, e que mesmo em graus variáveis de danos, inviabilizam a semente. Insetos da Família Zopheridae (Colydiinae), embora possam ser encontrados no interior dos frutos não são observados predando sementes, o que pode indicar outras formas de relação Informativo ABRATES

Largura média 0,56

Peso de mil sementes (g) INT 848,8

DAN 1352,75

CHO 76,49

com Pityophthorus sp., mas estas ou outras formas de relação inseto-fruto ainda precisa ser melhor elucidada. Sementes danificadas por insetos podem representar ate 45% de um lote de sementes de E. crista-galli, quando coletadas em condições semelhantes às destes trabalhos.

Referências BACKES, P.; IRGANG, B. Árvores do Sul: guia de identificação & interesse ecológico: as principais espécies nativas sul-brasileiras. [Rio de Janeiro]: Instituto Souza Cruz, 2002. 326p. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para Análise de Sementes. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária. Brasília: Mapa/ACS, 2009. 399p. http:// www.bs.cca.ufsc.br/publicacoes/regras%20analise%20sementes.pdf CARPANEZZI, A.A.; TAVARES, F.R.; SOUSA, V.A. Estaquia de corticeira-do-banhado (Erythrina crista-galli L.). Colombo: Embrapa Florestas, 2001. 6p. (Embrapa Florestas. Comunicado Técnico, 64). http:// www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/304666/1/comtec64.pdf

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GALLETO, L.; BERNARDELLO, I.C.I.; VESPRINI, J.; SERONI, G.; BERDUC, A. Reproductive biology of Erythrina crista-galli (Fabaceae). Annals of the Missouri Botanical Garden, v.87, n. 2, p.127-145, 2000.

LINK, D.; COSTA, E.C. Danos causados por insetos em sementes de timbaúva, Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. Ciência Florestal, v.5, n.1, p.113-122, 1995. http://coral.ufsm.br/cienciaflorestal/artigos/v5n1/art8v5n1.pdf

GRATIERI-SOSSELLA, A.; PETRY, C.; NIENOW, A. A. Propagação da corticeira do banhado (Erythrina crista-galli L.) (FABACEAE) pelo processo de estaquia. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 32, n. 1, p. 163-171, 2008. http://www.scielo.br/pdf/rarv/v32n1/18.pdf

LOZANO, E.C.; ZAPATER, M.A. El género Erythrina (Leguminosae) en Argentina. Darwiniana v.48, n.2, p.179-200. 2010.

HONG, T.D.; LININGTON, S.; ELLIS, R.H. Compendium of information on seed storage behaviour, v.2. Royal Botanic Gardens, Kew. 1998. KÖPPEN, W. Versuch einer Klassifikation der Klimate, vorzugsweise nach ihren Beziehungen zur Pflanzenwelt. Geogr. Zeitschr. v.6, p.593–611, 657–679. 1900.

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MUNSELL COLOR CHARTS. Munsell color charts for plant tissues. New York. 1977. SILVA, A.J.C.; CARPANEZZI, A.A., LAVORANTI, O.J. Quebra de Dormência de Sementes de Erythrina crista-galli. Boletim de Pesquisa Florestal, n.53, p. 65-78, 2006. http://www.cnpf.embrapa.br/pfb/index.php/ pfb/article/download/206/156

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