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LEONARDO BIANCO DE CARVALHO
ESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTASESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTASESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTASESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTAS
DANINHAS EM AGROECOSSISTEMASDANINHAS EM AGROECOSSISTEMASDANINHAS EM AGROECOSSISTEMASDANINHAS EM AGROECOSSISTEMAS
2011
LEONARDO BIANCO DE CARVALHO
ESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTAS
DANINHAS EM AGROECOSSISTEMAS
1a
Edição
Jaboticabal – SP
Edição do Autor
2011
Carvalho, Leonardo Bianco de
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas /
Editado pelo autor, Jaboticabal, SP, 2011
vi, 58 p. : graf., tab. 6x8 pol
Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução total ou
parcial, por qualquer meio ou forma, sem a expressa autorização
(Lei n
o
. 9.610).
ISBN 978-85-912712-0-7
Distribuição pelo autor:
matologiaexperimental.blogspot.com
agrolbcarvalho@gmail.com
SUMÁRIO
Página
INTRODUÇÃO GERAL ..................................................... 1
AS PLANTAS DANINHAS ................................................. 3
INTERFERÊNCIA DAS PLANTAS DANINHAS ................ 9
TIPOS DE ESTUDOS ECOLÓGICOS .............................. 13
Estudo da composição específica ................................. 14
Estudo de índices fitossociológicos ............................... 15
Estudo da distribuição espacial ..................................... 20
Estudo da diversidade ................................................... 21
Estudo da similaridade .................................................. 22
Estudos dos períodos críticos de interferência ............. 22
EXEMPLOS PRÁTICOS ................................................... 29
DISPOSIÇÕES FINAIS ..................................................... 47
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................. 51
PREFÁCIO
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossis-
temas foi escrito com intuito de reunir, em uma só obra, uma
parte teórica e outra parte prática a respeito de estudos referen-
tes à ecologia das comunidades infestantes de agroecossiste-
mas, com exploração dos mais variados tipos de estudos ecoló-
gicos possíveis de serem realizados neste tipo de ambiente.
A parte teórica oferece embasamento intelectual para que
o leitor compreenda mais facilmente a parte prática da obra, em
que são relatados exemplos hipotéticos de situações das comu-
nidades infestantes e as devidas interpretações em função dos
diferentes tipos de estudos ecológicos que podem ser realiza-
dos.
Por fim, ressalta-se que obra está redigida de maneira
simples e concisa, para uma leitura rápida e dinâmica. Dessa
maneira, visa-se atingir a maior parte dos estudantes de agrono-
mia, técnicos e professores, chamando atenção para um assun-
to pouco estudado e pouco utilizado como ferramenta de auxílio
na determinação de estratégias de manejo de plantas daninhas
e, também, na avaliação dessas estratégias adotadas.
O Autor
INTRODUÇÃO GERAL
Nos estudos de manejo de agroecossistemas, as avalia-
ções pertinentes à dinâmica de comunidades infestantes são
fundamentais para o entendimento de suas interferências sobre
as culturas agrícolas e dos impactos das práticas culturais utili-
zadas no seu manejo.
As plantas daninhas podem interferir no crescimento e de-
senvolvimento das culturas agrícolas resultando em reduções na
produção. No entanto, essa interferência não se estabelece du-
rante todo o ciclo de desenvolvimento da cultura. Há períodos
em que a convivência com a comunidade infestante acarreta
perdas significativas de produtividade das plantas cultivadas e
outros períodos em que não há interferência na produção.
Os estudos ecológicos de comunidades infestantes em
agroecossistemas, em sua maioria, abordam a determinação (i)
dos períodos de convivência ou de controle em que há expres-
siva interferência das plantas daninhas na produtividade das cul-
turas e (ii) de índices fitossociológicos que auxiliam na indicação
das espécies mais importantes para os diferentes períodos de
crescimento da comunidade infestante. A análise conjunta dos
resultados e a repetição programada desses estudos podem for-
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
2
necer subsídios para a escolha das melhores épocas e
estratégias de manejo das plantas daninhas para cada
agroecossistema.
Os efeitos de períodos de convivência e controle de plan-
tas daninhas sobre a produtividade de culturas agrícolas têm si-
do bastante avaliados nas culturas de maior interesse comercial
e são pouco estudados em pequenas culturas, como hortaliças.
Todavia, avaliações dos índices fitossociológicos em comunida-
des infestantes são recentes e ainda não há volume de informa-
ção suficiente para indicações da relação entre a densidade, do-
minância ou importância relativa de uma ou mais populações e a
intensidade de interferência da comunidade infestante em deter-
minada cultura.
AS PLANTAS DANINHAS
A vegetação que em determinado momento ocupa um lo-
cal definido é fruto de uma evolução florística da região, onde se
sucederam populações capacitadas a sobreviver em cada condi-
ção ecológica (PITELLI, 2007a). Segundo o autor, as populaçõ-
es, por sua vez, alteram a manifestação dos fatores ambientais,
criando condições específicas para as populações subsequen-
tes, sendo que essa alteração progressiva é denominada suces-
são ecológica e cada série de comunidades que se sucede é de-
nominada de sere. Os organismos que primeiramente se estabe-
lecem em determinada área são denominados pioneiros (BA-
KER, 1974; ODUM, 1985; PINTO-COELHO, 2000; DAJOZ,
1983; 2006) e fazem parte da primeira sere ou do primeiro está-
gio seral na sucessão ecológica.
Para entender a sucessão ecológica das plantas superio-
res, deve-se analisar as estratégias adaptativas dessas plantas,
conforme proposto por Grime (1979). O pesquisador considera
que são dois os fatores extremos que determinam a estratégia a-
daptativa das plantas: o estresse e o distúrbio. O estresse refe-
re-se aos fenômenos que limitam o desempenho fotossintético e
de crescimento das plantas, como as limitações de luz, água e
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
4
nutrientes e a disponibilidade de espaço. O distúrbio refere-se à
destruição parcial ou total da vegetação e pode ser resultado de
pressões bióticas, ou abióticas não periódicas, como por exem-
plo, tempestades de vento, fogo e erosão do solo. Em situações
que estresse e distúrbio são extremos não há estratégia viável
para adaptação de plantas superiores. Quando o estresse é bai-
xo e o distúrbio é elevado, as plantas desenvolvem a caracterís-
tica adaptativa chamada de ruderal. Quando são baixas as inten-
sidades do estresse e do distúrbio, as plantas desenvolvem a
característica competidora. Em situações de elevado estresse e
baixo distúrbio, a estratégia desenvolvida é tolerante ao estres-
se.
Considerando a evolução de uma comunidade vegetal, ou
seja, sua sucessão ecológica, as ruderais seriam as plantas com
características pioneiras, as quais seriam substituídas pelas
competidoras, determinando o estádio intermediário de suces-
são ecológica. As competidoras, depois de estabelecidas, seri-
am suplantadas pelas plantas tolerantes ao estresse, as quais,
de forma lenta e contínua, cresceriam sob limitações impostas
pelas competidoras e se estabeleceriam no estádio considerado
clímax (PITELLI; PAVANI, 2004).
As plantas pioneiras foram muito importantes na re-coloni-
As plantas daninhas
5
zação de clareiras abertas no meio de uma “floresta clímax”,
quando essa era destruída por um processo natural. Com o apa-
recimento e evolução da espécie humana, as “clareiras” forma-
das em áreas de ocupação do homem se tornaram mais fre-
quentes e de maior duração, especialmente após o desenvolvi-
mento de agricultura e pecuária. Assim, as plantas pioneiras ti-
veram tempo, espaço e pressão seletiva para aprimorar sua so-
brevivência nesse tipo de ambiente e, atualmente, compõe a
maioria das populações que formam as comunidades infestantes
de agroecossistemas. Para tanto, desenvolveram uma série de
mecanismos adaptativos como adaptações à insolação, siste-
mas de reconhecimento das condições de cobertura do solo, e-
levada eficácia de reprodução e disseminação de propágulos,
capacidade de sobrevivência por longos períodos de condições
adversas e outros. Com isso, essas plantas adquiriram atributos
ecofisiológicos de sobrevivência que tornam de rápida ocupação
espontânea dos agroecossistemas e de tão difícil controle e,
mesmo, erradicação (PITELLI; PAVANI, 2004).
As principais características das plantas pioneiras, segun-
do Baker (1974), são: (i) elevada produção de diásporos, (ii) ca-
pacidade de produção de diásporos em ampla faixa de condiçõ-
es ambientais, sendo esses dotados de (iia) adaptações para
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
6
disseminação em curta e em longa distância, (iib) diversos e
complexos mecanismos de dormência, (iic) elevada longevidade,
(iid) desuniformidade no processo germinativo e (iie) capacidade
de germinação em muitos ambientes; além disso, as plantas de-
vem ter (iii) capacidade de produção contínua de diásporos pelo
maior tempo que as condições permitirem, (iv) desuniformidade
nos processos de florescimento, frutificação, brotação de gemas
em tubérculos, bulbos ou rizomas, (v) rápido crescimento vege-
tativo e florescimento precoce e (vi) produção de estruturas re-
produtivas diversas. Ainda, as plantas (vii) devem ser autocom-
patíveis, mas não completamente autógamas ou apomíticas,
(viii) quando alógamas, devem utilizar de agentes de polinização
inespecíficos ou o vento, (ix) utilizar processos especiais de
competição pela sobrevivência como alelopatia, hábito trepador
e outros; se perene, (x) apresentar vigorosa reprodução vegeta-
tiva ou regeneração de fragmentos e (xi) fragilidade na região do
colo, de modo a não poder ser arrancada e desligada totalmente
do solo. Todas essas características conferem alta capacidade
de sobrevivência a essas plantas em muitos ambientes diversos,
especialmente naqueles com poucas limitações de recursos e
elevado distúrbio (PITELLI, 2007b), que as caracterizam como
ruderais (GRIME, 1979).
As plantas daninhas
7
Com os anos de agricultura, as plantas pioneiras altera-
ram alguns atributos, permitindo que suas populações fossem
paulatinamente se especializando na colonização de agroecos-
sistemas, sendo então denominadas de plantas daninhas (PI-
TELLI; PAVANI, 2004). Todavia, deve-se ressaltar que não so-
mente plantas ruderais ou plantas pioneiras são plantas dani-
nhas.
Essa vegetação daninha foi selecionada nos agroecos-
sistemas ao longo do tempo, sendo que a perpetuação de uma
espécie como planta infestante nesses ambientes, de maneira
geral, está condicionada a uma relação interativa entre plastici-
dade fenotípica de cada indivíduo e processos que, em longo
prazo, proporcionam flexibilidade adaptativa frente às eventuais
alterações do ambiente e às modificações que normalmente o-
correm em condições naturais em todo o sistema, ao longo do
tempo (FERNANDEZ, 1979).
O conjunto de todas as populações de plantas daninhas
que habitam determinado ecossistema ou área definida em fun-
ção de um objetivo específico de estudo é chamado comunidade
infestante (PITELLI, 2000). Essas comunidades podem interferir
expressivamente no crescimento, no desenvolvimento e, conse-
quentemente, na produtividade das plantas cultivadas quando
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
8
não são manejadas adequadamente dentro dos agroecossiste-
mas.
A interferência imposta pela comunidade infestante, ou
seja, o conjunto de ações que recebe determinada cultura em
decorrência da presença dessa comunidade em determinado lo-
cal, é um dos fatores mais importantes na limitação da produtivi-
dade e qualidade do produto das culturas agrícolas (PITELLI,
1985). Segundo o autor, o grau dessa interferência varia frente a
diversas circunstâncias e é definido pela resultante do prejuízo
que a comunidade de plantas daninhas pode causar à cultura,
seja diretamente por competição, alelopatia e interferência na
colheita, ou, indiretamente, hospedando pragas e patógenos no-
civos à cultura.
INTERFERÊNCIA DAS PLANTAS DANINHAS
As plantas daninhas que convivem com as culturas agrí-
colas podem competir diretamente por recursos limitados do me-
io, como água, luz, nutrientes e espaço (BLEASDALE, 1960;
BLANCO, 1972; PITELLI, 1985; RADOSEVICH et al., 1997; ZIM-
DAHL, 2004). Além disso, essas plantas podem utilizar-se de ou-
tros processos biológicos, como a alelopatia (RICE, 1974; PUT-
NAM; TANG, 1986; ALMEIDA, 1988; DUKE et al., 2007) e o pa-
rasitismo (BEBAWI; FARAH, 1981; KROSCHEL, 2001), para in-
fluenciar negativamente nas culturas. Aliada a esses processos,
a alelomediação também pode constituir um fator de influência
negativa sobre as culturas (PUTNAM; TANG, 1986; ALMEIDA,
1988).
A competição pode ser definida como a redução na dispo-
nibilidade de água, luz, nutrientes e/ou espaço para a cultura de
interesse, em decorrência da convivência com plantas daninhas
em ambientes com recursos limitados. De acordo com Davies
(1987), as plantas daninhas diminuem a disponibilidade de água
no solo, aumentando a evapotranspiração, além de intercepta-
rem parte da chuva, retendo-a acima da superfície do solo, per-
dendo-se por evaporação ou ficando retida no mesófilo foliar.
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
10
Segundo Pitelli (1985), apesar de a luz ser um recurso inesgo-
tável, portanto, à primeira vista, não passível de competição, o
crescimento inicial diferenciado entre plantas pode permitir com
que uma das espécies competidoras impeça que a outra tenha
acesso a este recurso devido ao sombreamento. De acordo com
Pitelli e Marchi (1991), em muitas situações, os teores de nutri-
entes nas culturas são pouco alterados devido à competição
com as plantas daninhas; porém, deve considerar-se que a
quantidade de nutrientes absorvida pela cultura é bastante redu-
zida, reflexo do menor acúmulo de biomassa.
A alelopatia, de maneira geral, pode ser definida como e-
feitos detrimentais (ou mesmo positivos) de plantas de uma es-
pécie sobre outras plantas da mesma ou de outras espécies por
meio da liberação de substâncias químicas no ambiente. O pa-
rasitismo pode ser definido como um efeito negativo causado por
uma planta que se beneficia da outra por meio da sucção de sua
seiva orgânica. A alelomediação, por sua vez, pode ser definida
como a modificação do ambiente físico ou biológico com reflexo
nos seres vizinhos. No caso específico do capim-amargoso, não
há relatos na literatura a respeito de efeito alelopático e/ou efeito
alelomediador da planta, tampouco parasítico.
O conjunto de ações negativas causadas pela presença
Interferência das plantas daninhas
11
de plantas daninhas, denominado de interferência, é um dos fa-
tores mais importantes na limitação da produtividade e da quali-
dade do produto das culturas agrícolas (PITELLI, 1985). O grau
da interferência imposta pelas plantas daninhas sobre as cultu-
ras de interesse agrícola é definido por diversos fatores, que ini-
cialmente foram esquematizados por Bleasdale (1960), com pos-
terior modificação de Blanco (1972) e adaptação de Pitelli
(1985). O grau de interferência depende de fatores ligados à cul-
tura (cultivar, espaçamento e densidade de semeadura), à co-
munidade de plantas daninhas (composição específica, densida-
de e distribuição), ao ambiente (solo, clima e manejo cultural) e à
época e extensão do período em que cultura e comunidade in-
festante convivem no mesmo ambiente.
O uso de cultivares com crescimento inicial mais rápido,
espaçamentos mais estreitos e densidades mais altas de se-
meadura podem dar vantagem competitiva para as culturas em
relação às plantas daninhas. Em contrapartida, uma comunidade
infestante com plantas mais competitivas, em maior densidade e
distribuídas por toda a área de produção tende a afetar mais a
produtividade das culturas. Além disso, as condições ambientais
são fundamentais nas relações de interferência entre culturas e
plantas daninhas, sendo que o plantio de culturas em épocas
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
12
adequadas também pode dar vantagem competitiva à cultura.
Contudo, é evidente que sempre haverá plantas daninhas nas
áreas produtivas, em maior ou menor diversidade e/ou riqueza.
Assim, independentemente se a comunidade infestante é mais
ou menos competitiva, a convivência com a cultura durante o
período crítico de interferência pode acarretar redução de produ-
ção, desde que a densidade crítica para interferência seja alcan-
çada.
TIPOS DE ESTUDOS ECOLÓGICOS
Os estudos ecológicos de comunidades infestantes são
de suma importância para o desenvolvimento de programas de
manejo de plantas daninhas em razão dessa vegetação ser con-
sequência das condições ecológicas promovidas artificialmente
pelo homem nos agroecossistemas (BLANCO, 1972). Segundo
Erasmo et al. (2004), as comunidades infestantes modificam sua
composição e densidade populacional em função do tipo de
manejo empregado, sendo que, de acordo com Kuva et al.
(2000), esse é um dos fatores mais críticos do processo de
produção agrícola.
Estudos ecológicos em agroecossistemas têm sido reali-
zados por meio do estudo da interferência das plantas daninhas
sobre as culturas agrícolas e do estudo de índices fitossociológi-
cos das comunidades infestantes. O estudo da interferência tem
tido como base, principalmente, a determinação dos períodos
onde a produção das culturas é mais afetada pela competição
imposta pelas plantas daninhas. Por sua vez, o estudo dos índi-
ces fitossociológicos tem tido como base, principalmente, a de-
terminação das espécies de plantas daninhas mais importantes
que ocorrem nas áreas de produção agrícola.
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
14
Estudo da composição específica
Estudar a composição específica, ou seja, identificar cor-
retamente as espécies que se encontram em determinada área
é de fundamental importância para a escolha do melhor método
de manejo das plantas daninhas ou mesmo auxiliar na escolha
de um herbicida adequado para o controle das infestantes. Por
exemplo, Digitaria horizonthalis Willd., Digitaria ciliaris (Retz.)
Koel. e Digitaria sanguinalis (L.) Scop. são espécies muito pare-
cidas e de difícil diferenciação, mesmo por especialistas. A iden-
tificação taxonômica das espécies só é possível com utilização
de uma lente de aumento de no mínimo 25 vezes, sendo realiza-
das, principalmente, com base nas características morfológicas
das espiguetas (DIAS et al., 2005). Além disso, segundo Cortez
et al. (2002), citados por Christoffoleti e Ovejero (2004), foram
identificados biótipos de D. ciliaris que apresentavam diferentes
níveis de resistência aos herbicidas inibidores da ACCase. Por-
tanto, a identificação incorreta da espécie pode trazer problemas
de eficácia no seu manejo.
A composição das comunidades infestantes em um agro-
ecossistema é dependente das características de solo, clima e
das práticas agrícolas, tais como o manejo de solo e a aplicação
de herbicidas (GODOY et al., 1995; VOLL et al., 2001). Sendo
Tipos de estudos ecológicos
15
assim, essas comunidades podem variar sua composição tam-
bém em função do tipo e da intensidade dos tratos culturais im-
postos, tornando o reconhecimento das espécies presentes fun-
damental, levando-se em consideração o custo financeiro e am-
biental dos métodos de manejo adotados (ERASMO et al.,
2004). Segundo os autores, é importante investir em métodos
que auxiliem no conhecimento das comunidades infestantes pa-
ra que a escolha do herbicida a ser utilizado no manejo das plan-
tas daninhas seja adequada.
Estudo dos índices fitossociológicos
Para avaliar a composição específica de comunidades de
plantas em agroecossistemas, um dos métodos mais utilizados é
o estudo dos índices fitossociológicos (MARTINS, 1985). Segun-
do o pesquisador, esse estudo pode ser conceituado como a e-
cologia da comunidade vegetal, envolvendo as inter-relações
das espécies vegetais no espaço e, de certo modo, no tempo, ou
seja, é o estudo da comunidade de plantas existente em deter-
minado fragmento da biosfera e as relações entre as populaçõ-
es de plantas que compõem essa comunidade vegetal.
Alguns dos índices fitossociológicos mais utilizados na a-
valiação da composição de comunidades infestantes são citados
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
16
por Pitelli (2000), como:
i) Densidade de indivíduos
Refere-se ao número de indivíduos de uma espécie por
unidade de superfície e permite analisar qual(is) espécie(s)
é(são) mais numerosa em determinado instante da comunidade.
ii) Densidade relativa ou Abundância relativa
Refere-se à percentagem de indivíduos de uma mesma
espécie em relação ao total de indivíduos da comunidade. Dá i-
déia da participação, em termos numéricos, de uma população
na comunidade.
iii) Frequência ou Constância absoluta
Refere-se à intensidade de ocorrência de uma espécie
nos segmentos geográficos da comunidade. É expressa em ter-
mos de percentagem de amostras em que os indivíduos da es-
pécie foram detectados em relação ao número total de amostras
efetuadas. Permite avaliar qual(is) população(ões) ocorre(m)
com maior frequência na comunidade.
iv) Frequência relativa ou Constância relativa
Refere-se à percentagem que representa a frequência de
uma espécie em relação à soma das frequências de todas as
Tipos de estudos ecológicos
17
espécies que constituem a comunidade e dá uma idéia da parti-
cipação, em termos de frequência de ocorrência, de uma popu-
lação na comunidade.
v) Dominância
Exprime a influência de uma espécie em relação à comu-
nidade. Esse é um parâmetro muito difícil de ser avaliado, devi-
do à complexidade de fatores envolvidos na avaliação da atua-
ção de uma espécie em relação a uma comunidade. No caso de
comunidades infestantes de agroecossistemas, aceita-se que as
espécies que detenham maiores acúmulos de matéria seca in-
fluenciem, em maior grau, no comportamento da comunidade.
vi) Dominância relativa
Considera-se dominância relativa de uma população a
relação entre a biomassa da matéria seca acumulada pela espé-
cie em relação à biomassa da matéria seca acumulada pela co-
munidade infestante e dá uma idéia da participação, em termos
de acúmulo de biomassa, de uma população na comunidade.
vii) Índice de valor de importância
É um índice complexo que envolve três fatores fundamen-
tais na determinação da importância relativa de uma espécie em
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
18
relação à comunidade: a densidade relativa, ou seja, o que a pó-
pulação representa para a comunidade, em termos de número
de indivíduos; a freqüência relativa, ou seja, a facilidade em que
indivíduos da espécie são detectados na área, comparados com
as outras populações; e a dominância relativa, ou seja, o que re-
presenta a população em termos da biomassa acumulada pela
comunidade. Assim, o índice de valor de importância é calculado
pela somatória da densidade relativa mais a freqüência relativa
mais a dominância relativa de cada população.
viii) Importância relativa
Refere-se ao que representa o valor da importância de
uma espécie em relação à somatória dos valores de importância
de todas as populações da comunidade e expressa quais são as
espécies infestantes mais importantes na área, sendo que, cada
população tem seu comportamento majoritário na determinação
de sua importância relativa na área de estudo.
O estudo de índices fitossociológicos permite comparar as
populações de plantas daninhas num determinado momento da
comunidade infestante, sendo que suas repetições programadas
podem indicar tendências de variação da importância de uma ou
mais populações, e essas variações podem estar associadas às
Tipos de estudos ecológicos
19
práticas agrícolas adotadas (PITELLI, 2000). De acordo com o
autor, a análise do componente mais afetado (densidade, fre-
quência ou dominância relativa) pode fornecer evidências da for-
ma de atuação do agente de pressão ambiental contra as popu-
lações prejudicadas.
Dessa maneira, os índices fitossociológicos são importan-
tes para analisar o impacto que os sistemas de manejo e as prá-
ticas agrícolas exercem sobre a dinâmica de crescimento e ocu-
pação de comunidades infestantes em agroecossistemas (PITE-
LLI, 2000).
Portanto, a avaliação dos índices fitossociológicos das co-
munidades infestantes em agroecossistemas é uma ferramenta
que, se usada adequadamente, permite fazer várias inferências
sobre as espécies componentes dessas comunidades (ERAS-
MO et al., 2004) e, assim, estabelecer uma estratégia adequada
de seu manejo dessa flora infestante.
De acordo com Fernández-Quintanilla et al. (1991), numa
comunidade de plantas daninhas, nem todas as espécies têm a
mesma importância ou igual participação na interferência impôs-
ta ao desenvolvimento e produção da cultura, sendo que, nor-
malmente, existem três ou quatro espécies que ocasionam a
maior parte dos danos. A análise do parâmetro fitossociológico
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
20
de importância relativa permite a verificação das espécies mais
importantes nas áreas avaliadas.
Estudo da distribuição espacial
A distribuição espacial refere-se à localização geográfica
dos indivíduos de uma população na área ocupada pela comuni-
dade (PITELLI, 2000). Segundo o autor, esta distribuição é, em
parte, resultado das ações do meio sobre os indivíduos e, em
parte, a certas condições intrínsecas de cada população, espe-
cialmente ligadas à biologia reprodutiva e à susceptibilidade a
um ou mais fatores ecológicos.
A distribuição das plantas daninhas no agroecossistema
pode ser estudada calculando-se o índice de agre-gação (IA)
das espécies. Este índice nada mais é do que a re-lação da va-
riância dos dados em relação a sua média, cujo calculo é feito
dividindo a variância pela média. Quando a variância for menor
ou igual à média, ou seja, IA ≤ 1, a distribuição é considerada
casualizada. Quando a variância for maior que a média, ou seja,
IA > 1, a distribuição é considerada agregada. Quando a variân-
cia é 0, ou seja IA = 0, a distribuição é uniforme.
Segundo Pitelli (2000), o estudo da distribuição espacial
permite inferir a respeito da eficácia de métodos de controle, es-
Tipos de estudos ecológicos
21
tratégias de manejo, medidas preventivas de controle, manejo
de populações resistentes e outras aplicações práticas.
Estudo da diversidade
No estudo das comunidades bióticas, um dos parâmetros
mais importantes para sua análise é uma medida da diversidade
de espécies (PITELLI, 2006). A diversidade de plantas daninhas
das comunidades infestantes pode ser medida por meio dos in-
dices de diversidade e equitatividade citados por (PINTO-COE-
LHO, 2000), como os de Simpson ou Shannon-Wiener. A análise
desses índices permite avaliar a equidade entre comunidades
vêgetais, ou seja, o “equilíbrio” das populações de plantas nas
comunidades.
A análise da diversidade em comunidades bióticas consi-
dera, basicamente, o número de populações presentes e a par-
ticipação percentual de cada população na comunidade. De a-
cordo com Pinto-Coelho (2000), os índices de diversidade são
máximos quando todas as populações têm a mesma participa-
ção na comunidade, ou seja, a equitatividade das populações é
máxima. Por outro lado, o índice de equitatividade tende a zero
quando uma espécie domina amplamente a comunidade (DA-
JOZ, 2006).
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
22
Estudo da similaridade
O estudo da similaridade permite comparar as composiçõ-
es específicas de comunidades vegetais entre áreas e épocas
distintas. Essa comparação pode ser efetuada utilizando-se os
in-dices de similaridade citados por Pitelli (2006), dentre eles,
Sorensen & Dice, Jaccard, Anderberg e Ochiai, que consideram
o número de espécies presentes em cada comunidade, ou de
Rogers & Tanimoto, “Simple Matching”, Russel & Rao e Ochiai
II, que consideram além das presentes, as espécies ausentes.
Os valores dos índices variam de 0 a 1, sendo máximo quando
todas as espécies são comuns e mínimo quando não há espé-
cies comuns (ODUM, 1985).
Estudo dos períodos críticos de interferência
O grau de interferência entre uma cultura agrícola e a co-
munidade de plantas daninhas que a infesta é determinado por
diversos fatores. Esses fatores foram inicialmente esquematiza-
dos por Bleasdale (1960), modificado por Blanco (1972) e adap-
tado por Pitelli (1985). Os fatores ligados à interferência entre
plantas daninhas e culturas agrícolas dependem de fatores liga-
dos à cultura (cultivar, espaçamento e densidade de semeadu-
Tipos de estudos ecológicos
23
ra), à comunidade infestante (composição específica, densidade
e distribuição), ao ambiente (solo, clima e manejo cultural) e à é-
poca e extensão do período de convivência da cultura com a co-
munidade de plantas daninhas. O grau de manifestação de cada
fator e das interações entre esses fatores é muito variável frente
a algumas condições de ordem climática, edáfica e cultural, nas
quais o experimento foi conduzido (PITELLI, 1980).
Portanto, sendo a comunidade infestante composta por in-
divíduos distintos e por muitas espécies diferentes, a resposta
de cada um às variações edafo-climáticas, das diferentes régio-
es, determina mudanças no equilíbrio da comunidade e, tam-
bém, da própria cultura, influenciando o balanço competitivo (PI-
TELLI, 1987). De acordo com o autor, o mesmo é válido em
relação às práticas culturais empregadas, afetando profunda-
mente o balanço das interferências entre cultura e comunidade
infestante, como, por exemplo, o fato da aplicação de adubação
excessiva contribuir para um crescimento vigoroso das plantas
daninhas.
Um dos fatores mais importantes que afetam o grau de in-
terferência entre as plantas daninhas e as culturas agrícolas é o
período em que elas, conjuntamente, disputam os recursos limi-
tados do meio (PITELLI, 1985).
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
24
As culturas agrícolas podem conviver com as comunida-
des de plantas daninhas que as infestam por um determinado
período a partir do plantio ou da emergência, sem perda de pro-
dutividade (PITELLI; DURIGAN, 1984). Segundo os autores,
nesse período, a mobilização dos recursos pela cultura e comu-
nidade infestante é baixa e não suplanta a capacidade do meio
em disponibilizá-los. Esse período foi definido, pelos pesquisa-
dores, como o Período Anterior à Interferência (PAI) e seu final
reflete o momento em que a disponibilidade de um ou mais re-
cursos essenciais à cultura é suplantado pelo recrutamento das
plantas daninhas presentes na área.
Há um período no final do ciclo das culturas agrícolas em
que o controle da comunidade infestante não produzirá qualquer
benefício à produtividade (PITELLI; DURIGAN, 1984). Segundo
os autores, as plantas daninhas que emergirem nesse período
não atingirão crescimento suficiente para entrar em competição
com a cultura, a qual já está em fase avançada do ciclo de de-
senvolvimento e já mobilizou grande parte dos recursos neces-
sários para completar o ciclo agrícola. O período compreendido
desde o plantio ou a emergência até o início do período men-
cionado acima foi definido, pelos pesquisadores, como o Período
Total de Prevenção à Interferência (PTPI), e indica, na prática, o
Tipos de estudos ecológicos
25
período em que as capinas ou o poder residual dos herbicidas
devem abranger.
O período situado entre os finais do PAI e do PTPI é de-
nominado de Período Crítico de Prevenção à Interferência
(PCPI) (PITELLI; DURIGAN, 1984). Esse período foi definido
pelos autores e indica o período crítico para aplicação de me-
didas de controle das comunidades infestantes, que se não for
realizado, pode acarretar perdas intensas de produtividade, pois,
segundo Kavaliauskait e Bobinas (2006), refere-se aos estádi-
os de crescimento das culturas agrícolas que são mais vulnerá-
veis à competição imposta pelas plantas daninhas. Na prática,
esse período pode ser definido como o número de semanas em
que a cultura deve ser mantida livre da presença de plantas da-
ninhas para prevenir perdas de produtividades maiores que 5%
(HALL et al., 1992; VAN ACKER et al., 1993; KNEZEVIC et al.,
1994). Para Pitelli (1985), a aplicação prática do PCPI visa o
controle da comunidade infestante, antes que a interferência se
instale de maneira definitiva, até o momento em que as plantas
daninhas que vierem a emergir posteriormente não mais interfi-
ram na produtividade da cultura.
Esses são considerados os períodos críticos de interfe-
rência das plantas daninhas sobre as culturas agrícolas. O co-
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
26
nhecimento desses períodos, em parte, reflete a adequação das
condições de implantação e manejo da cultura (PITELLI, 1985).
Segundo o pesquisador, plantas vigorosas, plantadas na época
correta e com adubação adequada, tanto em dosagem quanto
na localização dos fertilizantes, tendem a apresentar maiores va-
lores de PAI e menores valores de PTPI, permitindo que o agri-
cultor tenha maior versatilidade em termos de época de controle
das plantas daninhas. Quando o valor do PAI for menor que o do
PTPI, o controle das plantas daninhas deve ser realizado a partir
do final do primeiro até o final do segundo período; enquanto
que, quando o PAI for maior que o PTPI, um único controle em
qualquer época entre os períodos será suficiente para prevenir
perdas significativas de produtividade (PITELLI; PITELLI, 2004).
Para o estabelecimento de programas de manejo de co-
munidades infestantes em agroecossistemas é fundamental que
se conheça o comportamento das culturas, das plantas daninhas
e, principalmente, da interação entre culturas e comunidades in-
festantes (SCHEIDE, 1992). Nessa interação, destaca-se a ne-
cessidade da determinação do período em que a interferência
imposta pelas plantas daninhas torna-se crítica para a produtivi-
dade da cultura (ou seja, o PCPI), para que assim se possa jus-
tificar a adoção de determinada medida de controle, sabendo
Tipos de estudos ecológicos
27
que, o conhecimento desse período auxilia na determinação da
época mais apropriada a ser realizado o controle das plantas da-
ninhas, na escolha dos métodos de manejo mais adequados
(manual, mecânico e/ou químico) e na estimação de perdas na
produção (AZZI, 1970).
Os trabalhos de pesquisa que abordam a determinação
do período crítico de interferência de plantas daninhas em cul-
turas agrícolas seguem, normalmente, estilo clássico com pe-
ríodos crescentes, a partir da emergência, em que a cultura é
mantida livre ou na presença da comunidade infestante (DEU-
BER; FORSTER, 1975). Isso se deve pelo fato, segundo os
autores, de que a extensão do período crítico depende da há-
bilidade competitiva da cultura e da infestação de plantas dani-
nhas. Por meio desse esquema, pode-se determinar o PAI e o
PTPI (PITELLI, 1985) e, assim, estimar o PCPI.
EXEMPLOS PRÁTICOS
A primeira etapa do estudo ecológico em agrecossistemas
é atribuir uma metodologia de amostragem correta. Portanto, de-
ve-se, inicialmente, saber qual o tamanho da área amostral e
qual a área mínima que deve ser amostrada.
O tamanho da área amostral é importante em função do
porte das plantas que podem ser amostradas. Além disso, é re-
levante para amostragem de plantas rastejantes, trepadeiras e
que perfilham intensamente. Em qualquer um dos casos, com
uma área amostral muito pequena pode não ser possível mensu-
rar tais plantas.
Caso a intenção seja amostrar plantas de pequeno porte,
uma área amostral de 0,25 m2
ou 0,5 m2
é adequada. Porém, se
a amostragem for de plantas maiores, o ideal é ter uma área a-
mostral de no mínimo 1 m2
.
Definida a área amostral, o próximo passo é definir qual a
área mínima que se deve amostrar para ter uma representativi-
dade significante das espécies que ocorrem no agroecossistema
a ser analisado. Para isso, sugere-se o método dos quadrados i-
solados. Este método baseia-se no lançamento de quadrados a-
mostrais totalmente ao acaso e em toda a área do agroecossis-
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
30
tema, visando amostrar todas as espécies presentes. Dessa
maneira, em cada lançamento do quadrado de amostragem, as
espécies devem ser identificadas, para o estudo da composição
específica inicial, e catalogadas pelo amostrador. Este procedi-
mento de amostragem deve ser repetido até que novas espécies
não sejam identificadas. Com isto, uma tabela relacionando nu-
mero de amostragens e espécies deve ser criada, como abaixo:
Espécies Amostra 1 Amostra 2 ... Amostra n
Espécie 1 * *
Espécie 2 *
...
Espécie n *
O próximo passo é construir uma tabela auxiliar. Sorte-
ando um número da amostra (p.ex. Amostra 2) e anotando quais
espécies estão contidas nesta amostra. Em seguida, deve-se
dobrar a área amostrada, ou seja, sortear mais uma amostra
(p.ex. Amostra 10), excluindo àquela que já foi amostrada, e a-
notar as espécies novas. Depois, dobrar a área amostrada, ou
seja, sortear mais duas amostras (p.ex. Amostras 8 e 16) e ano-
tar as espécies. Mais uma vez dobrar a área amostrada, sorte-
ando quatro novas amostras; depois mais oito amostras; depois
Exemplos práticos
31
mais 16 amostras, e assim por diante, até completar todas as
amostragens feitas. Portanto, constrói-se uma tabela como a-
baixo:
Quadrados
Totais
Amostras Espécies
Total de
espécies
1 2
Esp 1, Esp6 e
Esp 14
3
1 5
Esp 21, Esp
31 e Esp 3
6
2 12 e 15
Esp 4, Esp
12, Esp 41...
15
4 9, 13, 18 e 22 Esp 22 26
... ... ... ...
n n
Nenhuma
espécie nova
26
Posteriormente, deve-se construir um gráfico utilizando
esta tabela auxiliar, onde o eixo X é o número de amostragens e
o eixo Y é o número de espécies, com ajuste hiperbólico, como
na página seguinte.
No exemplo, o número máximo de espécies é 32. Portan-
to, traça-se uma linha da base da curva hiberpólica até a metade
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
32
do número total de espécie (método europeu). Em seguida, tra-
ça-se uma linha paralela a essa primeira até tangenciar a curva
hiberbólica. Na intersecção da linha com a curva, desce-se outra
linha até cruzar o eixo X, definindo o número mínimo de amos-
tras. Neste caso específico, em trono de 9 amostras.
Número de amostras
0 10 20 30
Númerodeespécies
0
5
10
15
20
25
30
35
A construção da tabela auxiliar deve ser feita ao menos
três vezes para a determinação de, no mínimo, 3 áreas mínimas
de amostragem. Depois, faz-se a média das três áreas e defini-
se o número mínimo de lançamentos dos quadrados de amos-
tragem a ser realizados para uma perfeita amostragem da área a
Exemplos práticos
33
ser estudada. Com isto, já se podem iniciar os estudos ecoló-
gicos em agroecossistemas, sem qualquer problema de amos-
tragem.
O primeiro estudo citado foi o da composição específica,
sendo indispensável o auxílio de um profissional qualificado para
identificar as espécies. Com isso, os quadrados amostrais dev-
em ser lançados ao acaso, em toda a área a ser estudada, e em
número mínimo determinado anteriormente. Em cada amostra
coletada, devem ser anotados a espécie e o número de indiví-
duos por espécie, além disso, e se possível, as plantas devem
ser acondicionadas em sacos de papel devidamente identifica-
dos e levadas ao laboratório para devida secagem. Com isto, po-
demos ter dados sobre frequência de ocorrência das espécies,
densidade populacional e massa seca acumulada pelas popula-
ções, os quais serão utilizados no estudo dos índices fitossocio-
lógicos. Os índices de constância relativa, densidade relativa,
dominância relativa e importância relativa podem ser calculados
com as fórmulas propostas por Mueller-Dombois e Ellemberg
(1974).
A constância relativa é calcula pela fórmula:
x100
]/n)[(n
/n)(n
Co.R.
pi
pi
∑
=
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
34
em que: ni indica o número de amostragens em que foram detectados indiví-
duos de uma mesma espécie; n indica o número de amostragens realiza-
das no tratamento específico. Obs.: a letra p indica população.
A densidade relativa é calculada pela fórmula:
x100
)(De
De
De.R.
p
p
∑
=
A dominância relativa é calculada pela fórmula:
x100
)(MS
MS
Do.R.
p
p
∑
=
A importância relativa é calculada pela fórmula:
x100
]Do.R.)De.R.[(Co.R.
Do.R.)De.R.(Co.R.
I.R.
p
p
∑ ++
++
=
Obs.: a letra p indica população.
Com isto, constrói-se uma tabela, indicando as espécies e
os relativos índices fitossociológicos para cada espécie, como na
página seguinte.
Mais importante que construir a tabela é interpretá-la. Ob-
Exemplos práticos
35
servando a última coluna da tabela, I.R., conseguimos identificar
a espécie mais importante, que é aquela com maior importância
relativa. Neste caso, com I.R. de 44,2%, a Esp 4 é a mais impor-
tante. Por quê? Vamos observar os outros índices. Em dois de-
les, Co.R. e De.R., esta espécie destacou-se em relação às de-
mais, embora tenha apresentado pouca Do.R. em relação à Esp
1. Portanto, a Esp 1 foi mais importante na comunidade infestan-
te, pois ocorreu com maior frequência e em grande número de
indivíduos, em relação às demais espécies.
Espécie Co.R. De.R. Do.R. I.R.
Esp 1 25,0 4,0 70,0 33,0
Esp 2 25,0 4,0 10,0 13,0
Esp 3 12,5 12,0 5,0 9,8
Esp 4 67,5 80,0 15,0 44,2
Ainda, a pesar da Esp 1 ter apresentado alta Do.R., ou
seja, grande acúmulo de biomassa, o baixo número de indivídu-
os, principalmente, e a média frequência de ocorrência a torna
menos importante que a Esp 4. Pensamento semelhante deve-
se ter para interpretar a participação das demais espécies na
comunidade infestante.
A constância relativa, por si só, nos dá uma ideia da dis-
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
36
tribuição comparativa das espécies na área. Uma espécie com
maior Co.R. muito provavelmente apresenta-se distribuída de
maneira menos agregada (ou mais casualizada), uma vez que a
distribuição uniforme não ocorre comumente em agroecossiste-
mas e, quando é detectada, deve-se, provavelmente, a erro na
área mínima amostral. Para determinar o grau de agregação das
espécies é recomendável o cálculo do índice de agregação.
Como descrito, o índice de agregação é expresso pela re-
lação da variância com a média. Com isso, pode-se construir
uma tabela relacionando a espécie com o valor do índice de a-
gregação (IA), como a seguir.
Espécies Índice de agregação
Esp 1 10
Esp 2 5
Esp 3 2
Esp 4 0,6
Também, mas importante que os valores é sua interpre-
tação. Nesse sentido, nota-se que Esp 1 apresenta maior IA,
sendo, portanto, a espécie que apresenta distribuição mais a-
gregada, seguida por Esp 2, Esp 3 e Esp 4, respectivamente.
Isto indica que o número de indivíduos encontrado da Esp 1 va-
Exemplos práticos
37
riou muito em relação às amostragens, por isso seu IA foi tão al-
to. Segundo a teoria, Esp 1, 2 e 3 apresentam-se distribuídas de
maneira agregada, ou seja, IA maior que 1, enquanto Esp 4 está
distribuída de maneira casualizada, maior que 0 e menor ou i-
gual a 1. Na prática, maior o valor de IA indica que a espécie o-
corre em reboleiras na área. Quando isto ocorre, normalmente a
espécie apresenta sementes grandes e de dispersão difícil (não
pelo vento, p.ex.). Assim, as sementes produzidas são lançadas
sempre perto da planta mãe. O contrário pode-se pensar a res-
peito de plantas com IAs baixos.
O estudo da diversidade pode ser feito para comparar du-
as áreas com o mesmo manejo, mas com problemas distintos de
controle de plantas daninhas, ou duas áreas com o mesmo pro-
blema, mas com tipos de manejo distintos, além de outros ca-
sos. Com isso é possível saber se o manejo adotado está sendo
adequado ou não. O índice de diversidade (H) e o de equitativi-
dade (E) podem ser usados para este estudo. Veja o exemplo
que será usado nas páginas seguintes. O problema é o mesmo:
alta infestação de plantas daninhas. Na Área A foi adotado um
tipo de manejo distinto da Área B. A primeira avaliação foi feita
antes da adoção da estratégia de manejo (início) e a segunda
após a adoção (final).
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
38
Neste exemplo, o cálculo do H e do E foi feito com base
no número de indivíduos, mas lembre-se que pode ser feito ain-
da em função da frequência, da dominância e da importância re-
lativa.
O índice de diversidade é calculado pela fórmula:
∑=
−=
s
1i
)]ln(p[pH' ii*
onde: s é o número de espécies e pi é a densidade, dominância ou
importância relativa de cada população constituinte da comunidade
infestante.
O índice de equitatividade é calculado pela fórmula:
maxH'
H'
E'=
onde: H' é o índice de diversidade de Shannon-Wiener; H'max é o índice de
diversidade máximo, obtido quando as populações têm a mesma
participação relativa na comunidade.
Além disso, para este exemplo, deve-se ressaltar que o
número de espécies presentes, ou seja, a riqueza de espécies,
foi considerada a mêsma nas duas áreas para que não exerça
influência direta no cálculo de H e E, uma vez que o número de
Exemplos práticos
39
espécies é um dos parâmetros da fórmula.
Vejamos o exemplo na tabela a seguir.
Avaliações Áreas H E
Início A 6 0,7
Final A 5 0,4
Início B 7 0,8
Final B 3 0,7
Primeiramente, nota-se que, no início, a Área B tinha uma
diversidade maior em relação à Área A. Isto indica que, como o
número de espécies é o mesmo, há um maior desequilíbrio entre
as espécies na Área A. Este desequilíbrio nada mais é do que
uma maior variância ou heterogeneidade no número de indivídu-
os de alguma(s) espécie(s) presentes nesta área, e que pode
ser verificado analisando o E. Quando o E é maior, como na Á-
rea B, o equilíbrio (ou menor variância ou maior homogeneidade)
entre o número de indivíduos das diferentes espécies é maior.
Ao final da adoção das estratégias de controle, nota-se
que houve uma diminuição leve no H, mas alta no E, na Área A.
Isto indica que a o número de espécies encontradas não se al-
terou ou alterou-se muito pouco (verificado pelo H), porém o nú-
mero de indivíduos dentro de cada espécie foi muito alterado
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
40
(verificado pelo E). Com isso, pode-se concluir que a estratégia
de controle adotada afetou poucas espécies, não sendo, portan-
to, muito eficaz no manejo desta comunidade de plantas dani-
nhas.
Já na Área B, houve uma redução grande no H, mas mui-
to pequena no E. Isto indica que o número de espécies foi redu-
zido (verificando H), porém o equilíbrio entre as espécies restan-
tes foi muito pouco alterado (verificando E). Com isso pode-se
concluir que a estratégia de manejo adotada foi muito eficaz no
controle de algumas espécies de plantas daninhas.
Dessa maneira, comparativamente, o manejo adotado na
Área B foi muito mais eficiente no controle das plantas daninhas
do que o manejo adotado na Área A.
Outro estudo interessante, como foi descrito, é o da simi-
laridade, que permite inferir sobre a semelhança na composição
específica entre comunidades infestantes.
Vários são os índices de similaridade, calculados por
diferentes fórmulas descritas a seguir.
CBA
C
Jaccard
++
=
C*2BA
C*2
Dice&Sorensen
++
=
Exemplos práticos
41
DCBA
DC
Matching"Simple"
+++
+
=
DCB)(A*2
DC
Tanimoto&Rogers
+++
+
=
C)(B*C)(A
C
Ochiai
++
=
D)(B*D)(A*C)(B*C)(A
D*C
IIOchiai
++++
=
onde: A indica presença na época 1 e ausência na época 2; B indica
ausência na época 1 e presença na época 2; C indica presença nas épocas
1 e 2; D indica ausência nas épocas 1 e 2.
Este estudo pode ser usado para o mesmo tipo de com-
paração feita pelo estudo da diversidade e equitatividade, porém
o índice é calculado sempre em função de uma comparação em-
tre duas situações, sejam elas quais forem.
Tendo como exem-plo a mesma situação anterior, cons-
trói-se a tabela a seguir.
Avaliações J*
Início 1,0
Final 0,6
* J é o índice de Jaccard.
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
42
Considerando a mesma situação do exemplo de H e E, a
diferença encontrada entre os dois manejos pode também ser
detectada pelo índice de similaridade. No início, apresentando
as mesmas espécies, o valor de J é de 1, ou seja, 100% de simi-
laridade entre as Áreas A e B. Porém, após a adoção do manejo,
verifica-se que J cai para 0,6, ou seja, a similaridade entre as á-
reas cai para 60%. Com isso, conclui-se que o manejo adotado
afetou a composição específica de pelo menos uma das áreas,
influenciando na similaridade entre elas. Contudo, não se pode
afirmar em qual área houve a redução.
Por fim, um dos estudos ecológicos mais utilizados em a-
groecossistemas é o dos períodos críticos de interferência. Teo-
ricamente descrito para avaliar a influencia de períodos de convi-
vência sobre a produtividade de culturas, também tem sido uti-
lizado para avaliar outras características de crescimento e pro-
dução.
Para a determinação clássica de PAI, PTPI e PCPI, como
foi descrito, utiliza-se a manutenção da cultura em convivência
com as plantas daninhas por períodos que se estendem do início
do ciclo (semeadura ou emergência) até a colheita (PAI); ou a
manutenção da cultura livre da convivência (controle) com as
plantas daninhas pelos mesmos períodos (PTPI). Após a co-
Exemplos práticos
43
lheita, os dados de produtividade são submetidos à análise de
regressão por um modelo que descreva uma sigmóide. Em se-
guida, adota-se uma redução aceitável de produtividade e cal-
culam-se PAI e PTPI. Quando PTPI é maior que PAI, a diferença
entre eles expressa o PCPI. Quando PTPI é menor que PAI, a-
penas um controle entre estes dois períodos é suficiente para
garantir a produtividade da cultura, dentro do limite aceitável de
perda de produção.
Veja o exemplo da determinação de PAI no gráfico a
seguir, adotando-se 5% de perdas aceitáveis.
Dias após a semeadura
0 20 40 60 80 100 120
Produçãorelativa(%datestemunha)
0
20
40
60
80
100
120
Neste caso, uma convivência das plantas daninhas com a
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
44
cultura por mais de 19 dias após a semeadura causa redução
maior de 5% na produtividade. Portanto, em teoria, as plantas
daninhas não precisam ser controladas até os 19 dias após a
semeadura, pois não causam prejuízos significativos na produ-
tividade da cultura.
Veja o exemplo da determinação de PTPI no gráfico a
seguir, adotando-se 5% de perdas aceitáveis.
Dias após a semeadura
0 20 40 60 80 100 120
Produçãorelativa(%datestemunha)
0
20
40
60
80
100
120
Neste caso, o controle das plantas daninhas até 65 dias
após a semeadura garante que perdas maiores que 5% na pro-
dutividade da cultura não ocorram. Portanto, em teoria, as plan-
tas daninhas não precisam ser controladas após 65 dias após a
Exemplos práticos
45
semeadura, pois não causam prejuízos significativos na pro-
dutividade da cultura.
Juntando as informações do PAI (não necessita controle
até 19 dias) e do PTPI (não necessita controle após 65 dias), no-
ta-se que há uma lacuna de tempo entre 19 e 65 dias em que as
plantas daninhas devem ser controladas para que perdas maio-
res de 5% na produtividade não ocorram, sendo este o PTPI.
Como verificado, cada tipo de estudo permite inferências
a respeito de determinada característica das comunidades infes-
tantes. Por isso, é recomendável que se façam todos estes estu-
dos para uma ampla avaliação da situação das comunidades de
plantas daninhas, garantindo informações mais precisas e deta-
lhadas para que se possa adotar uma estratégia de controle
mais eficaz no manejo das plantas daninhas e para avaliara se
as estratégias utilizadas estão surtindo os resultados esperados.
DISPOSIÇÕES FINAIS
Os estudos ecológicos em comunidades infestantes de a-
groecossistemas devem ser realizados em diferentes regiões
produtoras e épocas de cultivo, sendo que seus resultados não
devem ser extrapolados para áreas ou culturas agrícolas distin-
tas. Nessas situações, deve-se considerar que, além das condi-
ções edáficas e climáticas, as práticas de manejo e os tratos cul-
turais dispensados às culturas podem ser diferentes, assim co-
mo a capacidade competitiva da cultura em relação às plantas
daninhas.
Além disso, há três outros fatores extremamente impor-
tantes que influenciam os resultados dos estudos ecológicos em
agroecossistemas, sendo eles, a composição da comunidade in-
festante, a importância relativa das espécies que a compõe e a
intensidade de infestação da área (PITELLI, 2000). Na Europa,
durante anos sucessivos de cultivo da beterraba de mesa, Hew-
son e Roberts (1973) e Scott et al. (1979) observaram que a
composição das comunidades infestantes e a densidade das po-
pulações presentes foram diferentes a cada ano. Comparando
os trabalhos de Brito (1994), conduzido em Lavras, MG, e de
Horta et al. (2004), conduzido em Maringá, PR, ambos com be-
Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas
48
terraba de mesa, verifica-se que a composição da comunidade
infestante e a importância das espécies presentes foram diferen-
tes nas duas épocas e regiões de cultivo. Todos esses autores
relataram diferentes períodos de interferência das plantas dani-
nhas na cultura da beterraba. Esse resultado é comum também
para outras culturas agrícolas e está evidenciado em publicaçõ-
es nessa área de estudo.
Os estudos ecológicos são importantes também para ava-
liar o manejo cultural que está sendo empregado na área de pro-
dução. Por exemplo, a época e extensão dos períodos críticos
de interferência podem dar evidências quanto à adequação das
condições de implantação e manejo das culturas, conforme ante-
riormente comentado. Além disso, a análise da densidade, domi-
nância e importância relativa, e dos índices de diversidade, equi-
tatividade e similaridade, fornece subsídios para que se possa
avaliar a eficiência do método de manejo das plantas daninhas
que está sendo empregado na área de produção.
Portando, é evidente que a adequação dos métodos de
manejo das plantas daninhas varia em função da região e da é-
poca de produção. Dessa maneira, o desenvolvimento de estu-
dos ecológicos em agroecossistemas auxilia na escolha da me-
lhor estratégia de manejo das comunidades infestantes nesses
Disposições finais
49
ambientes, fornecendo subsídios aos técnicos para a tomada de
decisão no controle das plantas daninhas.
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  • 1. LEONARDO BIANCO DE CARVALHO ESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTASESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTASESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTASESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTAS DANINHAS EM AGROECOSSISTEMASDANINHAS EM AGROECOSSISTEMASDANINHAS EM AGROECOSSISTEMASDANINHAS EM AGROECOSSISTEMAS 2011
  • 2.
  • 3. LEONARDO BIANCO DE CARVALHO ESTUDOS ECOLÓGICOS DE PLANTAS DANINHAS EM AGROECOSSISTEMAS 1a Edição Jaboticabal – SP Edição do Autor 2011
  • 4. Carvalho, Leonardo Bianco de Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas / Editado pelo autor, Jaboticabal, SP, 2011 vi, 58 p. : graf., tab. 6x8 pol Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou forma, sem a expressa autorização (Lei n o . 9.610). ISBN 978-85-912712-0-7 Distribuição pelo autor: matologiaexperimental.blogspot.com agrolbcarvalho@gmail.com
  • 5. SUMÁRIO Página INTRODUÇÃO GERAL ..................................................... 1 AS PLANTAS DANINHAS ................................................. 3 INTERFERÊNCIA DAS PLANTAS DANINHAS ................ 9 TIPOS DE ESTUDOS ECOLÓGICOS .............................. 13 Estudo da composição específica ................................. 14 Estudo de índices fitossociológicos ............................... 15 Estudo da distribuição espacial ..................................... 20 Estudo da diversidade ................................................... 21 Estudo da similaridade .................................................. 22 Estudos dos períodos críticos de interferência ............. 22 EXEMPLOS PRÁTICOS ................................................... 29 DISPOSIÇÕES FINAIS ..................................................... 47 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................. 51
  • 6.
  • 7. PREFÁCIO Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossis- temas foi escrito com intuito de reunir, em uma só obra, uma parte teórica e outra parte prática a respeito de estudos referen- tes à ecologia das comunidades infestantes de agroecossiste- mas, com exploração dos mais variados tipos de estudos ecoló- gicos possíveis de serem realizados neste tipo de ambiente. A parte teórica oferece embasamento intelectual para que o leitor compreenda mais facilmente a parte prática da obra, em que são relatados exemplos hipotéticos de situações das comu- nidades infestantes e as devidas interpretações em função dos diferentes tipos de estudos ecológicos que podem ser realiza- dos. Por fim, ressalta-se que obra está redigida de maneira simples e concisa, para uma leitura rápida e dinâmica. Dessa maneira, visa-se atingir a maior parte dos estudantes de agrono- mia, técnicos e professores, chamando atenção para um assun- to pouco estudado e pouco utilizado como ferramenta de auxílio na determinação de estratégias de manejo de plantas daninhas e, também, na avaliação dessas estratégias adotadas. O Autor
  • 8.
  • 9. INTRODUÇÃO GERAL Nos estudos de manejo de agroecossistemas, as avalia- ções pertinentes à dinâmica de comunidades infestantes são fundamentais para o entendimento de suas interferências sobre as culturas agrícolas e dos impactos das práticas culturais utili- zadas no seu manejo. As plantas daninhas podem interferir no crescimento e de- senvolvimento das culturas agrícolas resultando em reduções na produção. No entanto, essa interferência não se estabelece du- rante todo o ciclo de desenvolvimento da cultura. Há períodos em que a convivência com a comunidade infestante acarreta perdas significativas de produtividade das plantas cultivadas e outros períodos em que não há interferência na produção. Os estudos ecológicos de comunidades infestantes em agroecossistemas, em sua maioria, abordam a determinação (i) dos períodos de convivência ou de controle em que há expres- siva interferência das plantas daninhas na produtividade das cul- turas e (ii) de índices fitossociológicos que auxiliam na indicação das espécies mais importantes para os diferentes períodos de crescimento da comunidade infestante. A análise conjunta dos resultados e a repetição programada desses estudos podem for-
  • 10. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 2 necer subsídios para a escolha das melhores épocas e estratégias de manejo das plantas daninhas para cada agroecossistema. Os efeitos de períodos de convivência e controle de plan- tas daninhas sobre a produtividade de culturas agrícolas têm si- do bastante avaliados nas culturas de maior interesse comercial e são pouco estudados em pequenas culturas, como hortaliças. Todavia, avaliações dos índices fitossociológicos em comunida- des infestantes são recentes e ainda não há volume de informa- ção suficiente para indicações da relação entre a densidade, do- minância ou importância relativa de uma ou mais populações e a intensidade de interferência da comunidade infestante em deter- minada cultura.
  • 11. AS PLANTAS DANINHAS A vegetação que em determinado momento ocupa um lo- cal definido é fruto de uma evolução florística da região, onde se sucederam populações capacitadas a sobreviver em cada condi- ção ecológica (PITELLI, 2007a). Segundo o autor, as populaçõ- es, por sua vez, alteram a manifestação dos fatores ambientais, criando condições específicas para as populações subsequen- tes, sendo que essa alteração progressiva é denominada suces- são ecológica e cada série de comunidades que se sucede é de- nominada de sere. Os organismos que primeiramente se estabe- lecem em determinada área são denominados pioneiros (BA- KER, 1974; ODUM, 1985; PINTO-COELHO, 2000; DAJOZ, 1983; 2006) e fazem parte da primeira sere ou do primeiro está- gio seral na sucessão ecológica. Para entender a sucessão ecológica das plantas superio- res, deve-se analisar as estratégias adaptativas dessas plantas, conforme proposto por Grime (1979). O pesquisador considera que são dois os fatores extremos que determinam a estratégia a- daptativa das plantas: o estresse e o distúrbio. O estresse refe- re-se aos fenômenos que limitam o desempenho fotossintético e de crescimento das plantas, como as limitações de luz, água e
  • 12. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 4 nutrientes e a disponibilidade de espaço. O distúrbio refere-se à destruição parcial ou total da vegetação e pode ser resultado de pressões bióticas, ou abióticas não periódicas, como por exem- plo, tempestades de vento, fogo e erosão do solo. Em situações que estresse e distúrbio são extremos não há estratégia viável para adaptação de plantas superiores. Quando o estresse é bai- xo e o distúrbio é elevado, as plantas desenvolvem a caracterís- tica adaptativa chamada de ruderal. Quando são baixas as inten- sidades do estresse e do distúrbio, as plantas desenvolvem a característica competidora. Em situações de elevado estresse e baixo distúrbio, a estratégia desenvolvida é tolerante ao estres- se. Considerando a evolução de uma comunidade vegetal, ou seja, sua sucessão ecológica, as ruderais seriam as plantas com características pioneiras, as quais seriam substituídas pelas competidoras, determinando o estádio intermediário de suces- são ecológica. As competidoras, depois de estabelecidas, seri- am suplantadas pelas plantas tolerantes ao estresse, as quais, de forma lenta e contínua, cresceriam sob limitações impostas pelas competidoras e se estabeleceriam no estádio considerado clímax (PITELLI; PAVANI, 2004). As plantas pioneiras foram muito importantes na re-coloni-
  • 13. As plantas daninhas 5 zação de clareiras abertas no meio de uma “floresta clímax”, quando essa era destruída por um processo natural. Com o apa- recimento e evolução da espécie humana, as “clareiras” forma- das em áreas de ocupação do homem se tornaram mais fre- quentes e de maior duração, especialmente após o desenvolvi- mento de agricultura e pecuária. Assim, as plantas pioneiras ti- veram tempo, espaço e pressão seletiva para aprimorar sua so- brevivência nesse tipo de ambiente e, atualmente, compõe a maioria das populações que formam as comunidades infestantes de agroecossistemas. Para tanto, desenvolveram uma série de mecanismos adaptativos como adaptações à insolação, siste- mas de reconhecimento das condições de cobertura do solo, e- levada eficácia de reprodução e disseminação de propágulos, capacidade de sobrevivência por longos períodos de condições adversas e outros. Com isso, essas plantas adquiriram atributos ecofisiológicos de sobrevivência que tornam de rápida ocupação espontânea dos agroecossistemas e de tão difícil controle e, mesmo, erradicação (PITELLI; PAVANI, 2004). As principais características das plantas pioneiras, segun- do Baker (1974), são: (i) elevada produção de diásporos, (ii) ca- pacidade de produção de diásporos em ampla faixa de condiçõ- es ambientais, sendo esses dotados de (iia) adaptações para
  • 14. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 6 disseminação em curta e em longa distância, (iib) diversos e complexos mecanismos de dormência, (iic) elevada longevidade, (iid) desuniformidade no processo germinativo e (iie) capacidade de germinação em muitos ambientes; além disso, as plantas de- vem ter (iii) capacidade de produção contínua de diásporos pelo maior tempo que as condições permitirem, (iv) desuniformidade nos processos de florescimento, frutificação, brotação de gemas em tubérculos, bulbos ou rizomas, (v) rápido crescimento vege- tativo e florescimento precoce e (vi) produção de estruturas re- produtivas diversas. Ainda, as plantas (vii) devem ser autocom- patíveis, mas não completamente autógamas ou apomíticas, (viii) quando alógamas, devem utilizar de agentes de polinização inespecíficos ou o vento, (ix) utilizar processos especiais de competição pela sobrevivência como alelopatia, hábito trepador e outros; se perene, (x) apresentar vigorosa reprodução vegeta- tiva ou regeneração de fragmentos e (xi) fragilidade na região do colo, de modo a não poder ser arrancada e desligada totalmente do solo. Todas essas características conferem alta capacidade de sobrevivência a essas plantas em muitos ambientes diversos, especialmente naqueles com poucas limitações de recursos e elevado distúrbio (PITELLI, 2007b), que as caracterizam como ruderais (GRIME, 1979).
  • 15. As plantas daninhas 7 Com os anos de agricultura, as plantas pioneiras altera- ram alguns atributos, permitindo que suas populações fossem paulatinamente se especializando na colonização de agroecos- sistemas, sendo então denominadas de plantas daninhas (PI- TELLI; PAVANI, 2004). Todavia, deve-se ressaltar que não so- mente plantas ruderais ou plantas pioneiras são plantas dani- nhas. Essa vegetação daninha foi selecionada nos agroecos- sistemas ao longo do tempo, sendo que a perpetuação de uma espécie como planta infestante nesses ambientes, de maneira geral, está condicionada a uma relação interativa entre plastici- dade fenotípica de cada indivíduo e processos que, em longo prazo, proporcionam flexibilidade adaptativa frente às eventuais alterações do ambiente e às modificações que normalmente o- correm em condições naturais em todo o sistema, ao longo do tempo (FERNANDEZ, 1979). O conjunto de todas as populações de plantas daninhas que habitam determinado ecossistema ou área definida em fun- ção de um objetivo específico de estudo é chamado comunidade infestante (PITELLI, 2000). Essas comunidades podem interferir expressivamente no crescimento, no desenvolvimento e, conse- quentemente, na produtividade das plantas cultivadas quando
  • 16. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 8 não são manejadas adequadamente dentro dos agroecossiste- mas. A interferência imposta pela comunidade infestante, ou seja, o conjunto de ações que recebe determinada cultura em decorrência da presença dessa comunidade em determinado lo- cal, é um dos fatores mais importantes na limitação da produtivi- dade e qualidade do produto das culturas agrícolas (PITELLI, 1985). Segundo o autor, o grau dessa interferência varia frente a diversas circunstâncias e é definido pela resultante do prejuízo que a comunidade de plantas daninhas pode causar à cultura, seja diretamente por competição, alelopatia e interferência na colheita, ou, indiretamente, hospedando pragas e patógenos no- civos à cultura.
  • 17. INTERFERÊNCIA DAS PLANTAS DANINHAS As plantas daninhas que convivem com as culturas agrí- colas podem competir diretamente por recursos limitados do me- io, como água, luz, nutrientes e espaço (BLEASDALE, 1960; BLANCO, 1972; PITELLI, 1985; RADOSEVICH et al., 1997; ZIM- DAHL, 2004). Além disso, essas plantas podem utilizar-se de ou- tros processos biológicos, como a alelopatia (RICE, 1974; PUT- NAM; TANG, 1986; ALMEIDA, 1988; DUKE et al., 2007) e o pa- rasitismo (BEBAWI; FARAH, 1981; KROSCHEL, 2001), para in- fluenciar negativamente nas culturas. Aliada a esses processos, a alelomediação também pode constituir um fator de influência negativa sobre as culturas (PUTNAM; TANG, 1986; ALMEIDA, 1988). A competição pode ser definida como a redução na dispo- nibilidade de água, luz, nutrientes e/ou espaço para a cultura de interesse, em decorrência da convivência com plantas daninhas em ambientes com recursos limitados. De acordo com Davies (1987), as plantas daninhas diminuem a disponibilidade de água no solo, aumentando a evapotranspiração, além de intercepta- rem parte da chuva, retendo-a acima da superfície do solo, per- dendo-se por evaporação ou ficando retida no mesófilo foliar.
  • 18. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 10 Segundo Pitelli (1985), apesar de a luz ser um recurso inesgo- tável, portanto, à primeira vista, não passível de competição, o crescimento inicial diferenciado entre plantas pode permitir com que uma das espécies competidoras impeça que a outra tenha acesso a este recurso devido ao sombreamento. De acordo com Pitelli e Marchi (1991), em muitas situações, os teores de nutri- entes nas culturas são pouco alterados devido à competição com as plantas daninhas; porém, deve considerar-se que a quantidade de nutrientes absorvida pela cultura é bastante redu- zida, reflexo do menor acúmulo de biomassa. A alelopatia, de maneira geral, pode ser definida como e- feitos detrimentais (ou mesmo positivos) de plantas de uma es- pécie sobre outras plantas da mesma ou de outras espécies por meio da liberação de substâncias químicas no ambiente. O pa- rasitismo pode ser definido como um efeito negativo causado por uma planta que se beneficia da outra por meio da sucção de sua seiva orgânica. A alelomediação, por sua vez, pode ser definida como a modificação do ambiente físico ou biológico com reflexo nos seres vizinhos. No caso específico do capim-amargoso, não há relatos na literatura a respeito de efeito alelopático e/ou efeito alelomediador da planta, tampouco parasítico. O conjunto de ações negativas causadas pela presença
  • 19. Interferência das plantas daninhas 11 de plantas daninhas, denominado de interferência, é um dos fa- tores mais importantes na limitação da produtividade e da quali- dade do produto das culturas agrícolas (PITELLI, 1985). O grau da interferência imposta pelas plantas daninhas sobre as cultu- ras de interesse agrícola é definido por diversos fatores, que ini- cialmente foram esquematizados por Bleasdale (1960), com pos- terior modificação de Blanco (1972) e adaptação de Pitelli (1985). O grau de interferência depende de fatores ligados à cul- tura (cultivar, espaçamento e densidade de semeadura), à co- munidade de plantas daninhas (composição específica, densida- de e distribuição), ao ambiente (solo, clima e manejo cultural) e à época e extensão do período em que cultura e comunidade in- festante convivem no mesmo ambiente. O uso de cultivares com crescimento inicial mais rápido, espaçamentos mais estreitos e densidades mais altas de se- meadura podem dar vantagem competitiva para as culturas em relação às plantas daninhas. Em contrapartida, uma comunidade infestante com plantas mais competitivas, em maior densidade e distribuídas por toda a área de produção tende a afetar mais a produtividade das culturas. Além disso, as condições ambientais são fundamentais nas relações de interferência entre culturas e plantas daninhas, sendo que o plantio de culturas em épocas
  • 20. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 12 adequadas também pode dar vantagem competitiva à cultura. Contudo, é evidente que sempre haverá plantas daninhas nas áreas produtivas, em maior ou menor diversidade e/ou riqueza. Assim, independentemente se a comunidade infestante é mais ou menos competitiva, a convivência com a cultura durante o período crítico de interferência pode acarretar redução de produ- ção, desde que a densidade crítica para interferência seja alcan- çada.
  • 21. TIPOS DE ESTUDOS ECOLÓGICOS Os estudos ecológicos de comunidades infestantes são de suma importância para o desenvolvimento de programas de manejo de plantas daninhas em razão dessa vegetação ser con- sequência das condições ecológicas promovidas artificialmente pelo homem nos agroecossistemas (BLANCO, 1972). Segundo Erasmo et al. (2004), as comunidades infestantes modificam sua composição e densidade populacional em função do tipo de manejo empregado, sendo que, de acordo com Kuva et al. (2000), esse é um dos fatores mais críticos do processo de produção agrícola. Estudos ecológicos em agroecossistemas têm sido reali- zados por meio do estudo da interferência das plantas daninhas sobre as culturas agrícolas e do estudo de índices fitossociológi- cos das comunidades infestantes. O estudo da interferência tem tido como base, principalmente, a determinação dos períodos onde a produção das culturas é mais afetada pela competição imposta pelas plantas daninhas. Por sua vez, o estudo dos índi- ces fitossociológicos tem tido como base, principalmente, a de- terminação das espécies de plantas daninhas mais importantes que ocorrem nas áreas de produção agrícola.
  • 22. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 14 Estudo da composição específica Estudar a composição específica, ou seja, identificar cor- retamente as espécies que se encontram em determinada área é de fundamental importância para a escolha do melhor método de manejo das plantas daninhas ou mesmo auxiliar na escolha de um herbicida adequado para o controle das infestantes. Por exemplo, Digitaria horizonthalis Willd., Digitaria ciliaris (Retz.) Koel. e Digitaria sanguinalis (L.) Scop. são espécies muito pare- cidas e de difícil diferenciação, mesmo por especialistas. A iden- tificação taxonômica das espécies só é possível com utilização de uma lente de aumento de no mínimo 25 vezes, sendo realiza- das, principalmente, com base nas características morfológicas das espiguetas (DIAS et al., 2005). Além disso, segundo Cortez et al. (2002), citados por Christoffoleti e Ovejero (2004), foram identificados biótipos de D. ciliaris que apresentavam diferentes níveis de resistência aos herbicidas inibidores da ACCase. Por- tanto, a identificação incorreta da espécie pode trazer problemas de eficácia no seu manejo. A composição das comunidades infestantes em um agro- ecossistema é dependente das características de solo, clima e das práticas agrícolas, tais como o manejo de solo e a aplicação de herbicidas (GODOY et al., 1995; VOLL et al., 2001). Sendo
  • 23. Tipos de estudos ecológicos 15 assim, essas comunidades podem variar sua composição tam- bém em função do tipo e da intensidade dos tratos culturais im- postos, tornando o reconhecimento das espécies presentes fun- damental, levando-se em consideração o custo financeiro e am- biental dos métodos de manejo adotados (ERASMO et al., 2004). Segundo os autores, é importante investir em métodos que auxiliem no conhecimento das comunidades infestantes pa- ra que a escolha do herbicida a ser utilizado no manejo das plan- tas daninhas seja adequada. Estudo dos índices fitossociológicos Para avaliar a composição específica de comunidades de plantas em agroecossistemas, um dos métodos mais utilizados é o estudo dos índices fitossociológicos (MARTINS, 1985). Segun- do o pesquisador, esse estudo pode ser conceituado como a e- cologia da comunidade vegetal, envolvendo as inter-relações das espécies vegetais no espaço e, de certo modo, no tempo, ou seja, é o estudo da comunidade de plantas existente em deter- minado fragmento da biosfera e as relações entre as populaçõ- es de plantas que compõem essa comunidade vegetal. Alguns dos índices fitossociológicos mais utilizados na a- valiação da composição de comunidades infestantes são citados
  • 24. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 16 por Pitelli (2000), como: i) Densidade de indivíduos Refere-se ao número de indivíduos de uma espécie por unidade de superfície e permite analisar qual(is) espécie(s) é(são) mais numerosa em determinado instante da comunidade. ii) Densidade relativa ou Abundância relativa Refere-se à percentagem de indivíduos de uma mesma espécie em relação ao total de indivíduos da comunidade. Dá i- déia da participação, em termos numéricos, de uma população na comunidade. iii) Frequência ou Constância absoluta Refere-se à intensidade de ocorrência de uma espécie nos segmentos geográficos da comunidade. É expressa em ter- mos de percentagem de amostras em que os indivíduos da es- pécie foram detectados em relação ao número total de amostras efetuadas. Permite avaliar qual(is) população(ões) ocorre(m) com maior frequência na comunidade. iv) Frequência relativa ou Constância relativa Refere-se à percentagem que representa a frequência de uma espécie em relação à soma das frequências de todas as
  • 25. Tipos de estudos ecológicos 17 espécies que constituem a comunidade e dá uma idéia da parti- cipação, em termos de frequência de ocorrência, de uma popu- lação na comunidade. v) Dominância Exprime a influência de uma espécie em relação à comu- nidade. Esse é um parâmetro muito difícil de ser avaliado, devi- do à complexidade de fatores envolvidos na avaliação da atua- ção de uma espécie em relação a uma comunidade. No caso de comunidades infestantes de agroecossistemas, aceita-se que as espécies que detenham maiores acúmulos de matéria seca in- fluenciem, em maior grau, no comportamento da comunidade. vi) Dominância relativa Considera-se dominância relativa de uma população a relação entre a biomassa da matéria seca acumulada pela espé- cie em relação à biomassa da matéria seca acumulada pela co- munidade infestante e dá uma idéia da participação, em termos de acúmulo de biomassa, de uma população na comunidade. vii) Índice de valor de importância É um índice complexo que envolve três fatores fundamen- tais na determinação da importância relativa de uma espécie em
  • 26. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 18 relação à comunidade: a densidade relativa, ou seja, o que a pó- pulação representa para a comunidade, em termos de número de indivíduos; a freqüência relativa, ou seja, a facilidade em que indivíduos da espécie são detectados na área, comparados com as outras populações; e a dominância relativa, ou seja, o que re- presenta a população em termos da biomassa acumulada pela comunidade. Assim, o índice de valor de importância é calculado pela somatória da densidade relativa mais a freqüência relativa mais a dominância relativa de cada população. viii) Importância relativa Refere-se ao que representa o valor da importância de uma espécie em relação à somatória dos valores de importância de todas as populações da comunidade e expressa quais são as espécies infestantes mais importantes na área, sendo que, cada população tem seu comportamento majoritário na determinação de sua importância relativa na área de estudo. O estudo de índices fitossociológicos permite comparar as populações de plantas daninhas num determinado momento da comunidade infestante, sendo que suas repetições programadas podem indicar tendências de variação da importância de uma ou mais populações, e essas variações podem estar associadas às
  • 27. Tipos de estudos ecológicos 19 práticas agrícolas adotadas (PITELLI, 2000). De acordo com o autor, a análise do componente mais afetado (densidade, fre- quência ou dominância relativa) pode fornecer evidências da for- ma de atuação do agente de pressão ambiental contra as popu- lações prejudicadas. Dessa maneira, os índices fitossociológicos são importan- tes para analisar o impacto que os sistemas de manejo e as prá- ticas agrícolas exercem sobre a dinâmica de crescimento e ocu- pação de comunidades infestantes em agroecossistemas (PITE- LLI, 2000). Portanto, a avaliação dos índices fitossociológicos das co- munidades infestantes em agroecossistemas é uma ferramenta que, se usada adequadamente, permite fazer várias inferências sobre as espécies componentes dessas comunidades (ERAS- MO et al., 2004) e, assim, estabelecer uma estratégia adequada de seu manejo dessa flora infestante. De acordo com Fernández-Quintanilla et al. (1991), numa comunidade de plantas daninhas, nem todas as espécies têm a mesma importância ou igual participação na interferência impôs- ta ao desenvolvimento e produção da cultura, sendo que, nor- malmente, existem três ou quatro espécies que ocasionam a maior parte dos danos. A análise do parâmetro fitossociológico
  • 28. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 20 de importância relativa permite a verificação das espécies mais importantes nas áreas avaliadas. Estudo da distribuição espacial A distribuição espacial refere-se à localização geográfica dos indivíduos de uma população na área ocupada pela comuni- dade (PITELLI, 2000). Segundo o autor, esta distribuição é, em parte, resultado das ações do meio sobre os indivíduos e, em parte, a certas condições intrínsecas de cada população, espe- cialmente ligadas à biologia reprodutiva e à susceptibilidade a um ou mais fatores ecológicos. A distribuição das plantas daninhas no agroecossistema pode ser estudada calculando-se o índice de agre-gação (IA) das espécies. Este índice nada mais é do que a re-lação da va- riância dos dados em relação a sua média, cujo calculo é feito dividindo a variância pela média. Quando a variância for menor ou igual à média, ou seja, IA ≤ 1, a distribuição é considerada casualizada. Quando a variância for maior que a média, ou seja, IA > 1, a distribuição é considerada agregada. Quando a variân- cia é 0, ou seja IA = 0, a distribuição é uniforme. Segundo Pitelli (2000), o estudo da distribuição espacial permite inferir a respeito da eficácia de métodos de controle, es-
  • 29. Tipos de estudos ecológicos 21 tratégias de manejo, medidas preventivas de controle, manejo de populações resistentes e outras aplicações práticas. Estudo da diversidade No estudo das comunidades bióticas, um dos parâmetros mais importantes para sua análise é uma medida da diversidade de espécies (PITELLI, 2006). A diversidade de plantas daninhas das comunidades infestantes pode ser medida por meio dos in- dices de diversidade e equitatividade citados por (PINTO-COE- LHO, 2000), como os de Simpson ou Shannon-Wiener. A análise desses índices permite avaliar a equidade entre comunidades vêgetais, ou seja, o “equilíbrio” das populações de plantas nas comunidades. A análise da diversidade em comunidades bióticas consi- dera, basicamente, o número de populações presentes e a par- ticipação percentual de cada população na comunidade. De a- cordo com Pinto-Coelho (2000), os índices de diversidade são máximos quando todas as populações têm a mesma participa- ção na comunidade, ou seja, a equitatividade das populações é máxima. Por outro lado, o índice de equitatividade tende a zero quando uma espécie domina amplamente a comunidade (DA- JOZ, 2006).
  • 30. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 22 Estudo da similaridade O estudo da similaridade permite comparar as composiçõ- es específicas de comunidades vegetais entre áreas e épocas distintas. Essa comparação pode ser efetuada utilizando-se os in-dices de similaridade citados por Pitelli (2006), dentre eles, Sorensen & Dice, Jaccard, Anderberg e Ochiai, que consideram o número de espécies presentes em cada comunidade, ou de Rogers & Tanimoto, “Simple Matching”, Russel & Rao e Ochiai II, que consideram além das presentes, as espécies ausentes. Os valores dos índices variam de 0 a 1, sendo máximo quando todas as espécies são comuns e mínimo quando não há espé- cies comuns (ODUM, 1985). Estudo dos períodos críticos de interferência O grau de interferência entre uma cultura agrícola e a co- munidade de plantas daninhas que a infesta é determinado por diversos fatores. Esses fatores foram inicialmente esquematiza- dos por Bleasdale (1960), modificado por Blanco (1972) e adap- tado por Pitelli (1985). Os fatores ligados à interferência entre plantas daninhas e culturas agrícolas dependem de fatores liga- dos à cultura (cultivar, espaçamento e densidade de semeadu-
  • 31. Tipos de estudos ecológicos 23 ra), à comunidade infestante (composição específica, densidade e distribuição), ao ambiente (solo, clima e manejo cultural) e à é- poca e extensão do período de convivência da cultura com a co- munidade de plantas daninhas. O grau de manifestação de cada fator e das interações entre esses fatores é muito variável frente a algumas condições de ordem climática, edáfica e cultural, nas quais o experimento foi conduzido (PITELLI, 1980). Portanto, sendo a comunidade infestante composta por in- divíduos distintos e por muitas espécies diferentes, a resposta de cada um às variações edafo-climáticas, das diferentes régio- es, determina mudanças no equilíbrio da comunidade e, tam- bém, da própria cultura, influenciando o balanço competitivo (PI- TELLI, 1987). De acordo com o autor, o mesmo é válido em relação às práticas culturais empregadas, afetando profunda- mente o balanço das interferências entre cultura e comunidade infestante, como, por exemplo, o fato da aplicação de adubação excessiva contribuir para um crescimento vigoroso das plantas daninhas. Um dos fatores mais importantes que afetam o grau de in- terferência entre as plantas daninhas e as culturas agrícolas é o período em que elas, conjuntamente, disputam os recursos limi- tados do meio (PITELLI, 1985).
  • 32. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 24 As culturas agrícolas podem conviver com as comunida- des de plantas daninhas que as infestam por um determinado período a partir do plantio ou da emergência, sem perda de pro- dutividade (PITELLI; DURIGAN, 1984). Segundo os autores, nesse período, a mobilização dos recursos pela cultura e comu- nidade infestante é baixa e não suplanta a capacidade do meio em disponibilizá-los. Esse período foi definido, pelos pesquisa- dores, como o Período Anterior à Interferência (PAI) e seu final reflete o momento em que a disponibilidade de um ou mais re- cursos essenciais à cultura é suplantado pelo recrutamento das plantas daninhas presentes na área. Há um período no final do ciclo das culturas agrícolas em que o controle da comunidade infestante não produzirá qualquer benefício à produtividade (PITELLI; DURIGAN, 1984). Segundo os autores, as plantas daninhas que emergirem nesse período não atingirão crescimento suficiente para entrar em competição com a cultura, a qual já está em fase avançada do ciclo de de- senvolvimento e já mobilizou grande parte dos recursos neces- sários para completar o ciclo agrícola. O período compreendido desde o plantio ou a emergência até o início do período men- cionado acima foi definido, pelos pesquisadores, como o Período Total de Prevenção à Interferência (PTPI), e indica, na prática, o
  • 33. Tipos de estudos ecológicos 25 período em que as capinas ou o poder residual dos herbicidas devem abranger. O período situado entre os finais do PAI e do PTPI é de- nominado de Período Crítico de Prevenção à Interferência (PCPI) (PITELLI; DURIGAN, 1984). Esse período foi definido pelos autores e indica o período crítico para aplicação de me- didas de controle das comunidades infestantes, que se não for realizado, pode acarretar perdas intensas de produtividade, pois, segundo Kavaliauskait e Bobinas (2006), refere-se aos estádi- os de crescimento das culturas agrícolas que são mais vulnerá- veis à competição imposta pelas plantas daninhas. Na prática, esse período pode ser definido como o número de semanas em que a cultura deve ser mantida livre da presença de plantas da- ninhas para prevenir perdas de produtividades maiores que 5% (HALL et al., 1992; VAN ACKER et al., 1993; KNEZEVIC et al., 1994). Para Pitelli (1985), a aplicação prática do PCPI visa o controle da comunidade infestante, antes que a interferência se instale de maneira definitiva, até o momento em que as plantas daninhas que vierem a emergir posteriormente não mais interfi- ram na produtividade da cultura. Esses são considerados os períodos críticos de interfe- rência das plantas daninhas sobre as culturas agrícolas. O co-
  • 34. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 26 nhecimento desses períodos, em parte, reflete a adequação das condições de implantação e manejo da cultura (PITELLI, 1985). Segundo o pesquisador, plantas vigorosas, plantadas na época correta e com adubação adequada, tanto em dosagem quanto na localização dos fertilizantes, tendem a apresentar maiores va- lores de PAI e menores valores de PTPI, permitindo que o agri- cultor tenha maior versatilidade em termos de época de controle das plantas daninhas. Quando o valor do PAI for menor que o do PTPI, o controle das plantas daninhas deve ser realizado a partir do final do primeiro até o final do segundo período; enquanto que, quando o PAI for maior que o PTPI, um único controle em qualquer época entre os períodos será suficiente para prevenir perdas significativas de produtividade (PITELLI; PITELLI, 2004). Para o estabelecimento de programas de manejo de co- munidades infestantes em agroecossistemas é fundamental que se conheça o comportamento das culturas, das plantas daninhas e, principalmente, da interação entre culturas e comunidades in- festantes (SCHEIDE, 1992). Nessa interação, destaca-se a ne- cessidade da determinação do período em que a interferência imposta pelas plantas daninhas torna-se crítica para a produtivi- dade da cultura (ou seja, o PCPI), para que assim se possa jus- tificar a adoção de determinada medida de controle, sabendo
  • 35. Tipos de estudos ecológicos 27 que, o conhecimento desse período auxilia na determinação da época mais apropriada a ser realizado o controle das plantas da- ninhas, na escolha dos métodos de manejo mais adequados (manual, mecânico e/ou químico) e na estimação de perdas na produção (AZZI, 1970). Os trabalhos de pesquisa que abordam a determinação do período crítico de interferência de plantas daninhas em cul- turas agrícolas seguem, normalmente, estilo clássico com pe- ríodos crescentes, a partir da emergência, em que a cultura é mantida livre ou na presença da comunidade infestante (DEU- BER; FORSTER, 1975). Isso se deve pelo fato, segundo os autores, de que a extensão do período crítico depende da há- bilidade competitiva da cultura e da infestação de plantas dani- nhas. Por meio desse esquema, pode-se determinar o PAI e o PTPI (PITELLI, 1985) e, assim, estimar o PCPI.
  • 36.
  • 37. EXEMPLOS PRÁTICOS A primeira etapa do estudo ecológico em agrecossistemas é atribuir uma metodologia de amostragem correta. Portanto, de- ve-se, inicialmente, saber qual o tamanho da área amostral e qual a área mínima que deve ser amostrada. O tamanho da área amostral é importante em função do porte das plantas que podem ser amostradas. Além disso, é re- levante para amostragem de plantas rastejantes, trepadeiras e que perfilham intensamente. Em qualquer um dos casos, com uma área amostral muito pequena pode não ser possível mensu- rar tais plantas. Caso a intenção seja amostrar plantas de pequeno porte, uma área amostral de 0,25 m2 ou 0,5 m2 é adequada. Porém, se a amostragem for de plantas maiores, o ideal é ter uma área a- mostral de no mínimo 1 m2 . Definida a área amostral, o próximo passo é definir qual a área mínima que se deve amostrar para ter uma representativi- dade significante das espécies que ocorrem no agroecossistema a ser analisado. Para isso, sugere-se o método dos quadrados i- solados. Este método baseia-se no lançamento de quadrados a- mostrais totalmente ao acaso e em toda a área do agroecossis-
  • 38. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 30 tema, visando amostrar todas as espécies presentes. Dessa maneira, em cada lançamento do quadrado de amostragem, as espécies devem ser identificadas, para o estudo da composição específica inicial, e catalogadas pelo amostrador. Este procedi- mento de amostragem deve ser repetido até que novas espécies não sejam identificadas. Com isto, uma tabela relacionando nu- mero de amostragens e espécies deve ser criada, como abaixo: Espécies Amostra 1 Amostra 2 ... Amostra n Espécie 1 * * Espécie 2 * ... Espécie n * O próximo passo é construir uma tabela auxiliar. Sorte- ando um número da amostra (p.ex. Amostra 2) e anotando quais espécies estão contidas nesta amostra. Em seguida, deve-se dobrar a área amostrada, ou seja, sortear mais uma amostra (p.ex. Amostra 10), excluindo àquela que já foi amostrada, e a- notar as espécies novas. Depois, dobrar a área amostrada, ou seja, sortear mais duas amostras (p.ex. Amostras 8 e 16) e ano- tar as espécies. Mais uma vez dobrar a área amostrada, sorte- ando quatro novas amostras; depois mais oito amostras; depois
  • 39. Exemplos práticos 31 mais 16 amostras, e assim por diante, até completar todas as amostragens feitas. Portanto, constrói-se uma tabela como a- baixo: Quadrados Totais Amostras Espécies Total de espécies 1 2 Esp 1, Esp6 e Esp 14 3 1 5 Esp 21, Esp 31 e Esp 3 6 2 12 e 15 Esp 4, Esp 12, Esp 41... 15 4 9, 13, 18 e 22 Esp 22 26 ... ... ... ... n n Nenhuma espécie nova 26 Posteriormente, deve-se construir um gráfico utilizando esta tabela auxiliar, onde o eixo X é o número de amostragens e o eixo Y é o número de espécies, com ajuste hiperbólico, como na página seguinte. No exemplo, o número máximo de espécies é 32. Portan- to, traça-se uma linha da base da curva hiberpólica até a metade
  • 40. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 32 do número total de espécie (método europeu). Em seguida, tra- ça-se uma linha paralela a essa primeira até tangenciar a curva hiberbólica. Na intersecção da linha com a curva, desce-se outra linha até cruzar o eixo X, definindo o número mínimo de amos- tras. Neste caso específico, em trono de 9 amostras. Número de amostras 0 10 20 30 Númerodeespécies 0 5 10 15 20 25 30 35 A construção da tabela auxiliar deve ser feita ao menos três vezes para a determinação de, no mínimo, 3 áreas mínimas de amostragem. Depois, faz-se a média das três áreas e defini- se o número mínimo de lançamentos dos quadrados de amos- tragem a ser realizados para uma perfeita amostragem da área a
  • 41. Exemplos práticos 33 ser estudada. Com isto, já se podem iniciar os estudos ecoló- gicos em agroecossistemas, sem qualquer problema de amos- tragem. O primeiro estudo citado foi o da composição específica, sendo indispensável o auxílio de um profissional qualificado para identificar as espécies. Com isso, os quadrados amostrais dev- em ser lançados ao acaso, em toda a área a ser estudada, e em número mínimo determinado anteriormente. Em cada amostra coletada, devem ser anotados a espécie e o número de indiví- duos por espécie, além disso, e se possível, as plantas devem ser acondicionadas em sacos de papel devidamente identifica- dos e levadas ao laboratório para devida secagem. Com isto, po- demos ter dados sobre frequência de ocorrência das espécies, densidade populacional e massa seca acumulada pelas popula- ções, os quais serão utilizados no estudo dos índices fitossocio- lógicos. Os índices de constância relativa, densidade relativa, dominância relativa e importância relativa podem ser calculados com as fórmulas propostas por Mueller-Dombois e Ellemberg (1974). A constância relativa é calcula pela fórmula: x100 ]/n)[(n /n)(n Co.R. pi pi ∑ =
  • 42. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 34 em que: ni indica o número de amostragens em que foram detectados indiví- duos de uma mesma espécie; n indica o número de amostragens realiza- das no tratamento específico. Obs.: a letra p indica população. A densidade relativa é calculada pela fórmula: x100 )(De De De.R. p p ∑ = A dominância relativa é calculada pela fórmula: x100 )(MS MS Do.R. p p ∑ = A importância relativa é calculada pela fórmula: x100 ]Do.R.)De.R.[(Co.R. Do.R.)De.R.(Co.R. I.R. p p ∑ ++ ++ = Obs.: a letra p indica população. Com isto, constrói-se uma tabela, indicando as espécies e os relativos índices fitossociológicos para cada espécie, como na página seguinte. Mais importante que construir a tabela é interpretá-la. Ob-
  • 43. Exemplos práticos 35 servando a última coluna da tabela, I.R., conseguimos identificar a espécie mais importante, que é aquela com maior importância relativa. Neste caso, com I.R. de 44,2%, a Esp 4 é a mais impor- tante. Por quê? Vamos observar os outros índices. Em dois de- les, Co.R. e De.R., esta espécie destacou-se em relação às de- mais, embora tenha apresentado pouca Do.R. em relação à Esp 1. Portanto, a Esp 1 foi mais importante na comunidade infestan- te, pois ocorreu com maior frequência e em grande número de indivíduos, em relação às demais espécies. Espécie Co.R. De.R. Do.R. I.R. Esp 1 25,0 4,0 70,0 33,0 Esp 2 25,0 4,0 10,0 13,0 Esp 3 12,5 12,0 5,0 9,8 Esp 4 67,5 80,0 15,0 44,2 Ainda, a pesar da Esp 1 ter apresentado alta Do.R., ou seja, grande acúmulo de biomassa, o baixo número de indivídu- os, principalmente, e a média frequência de ocorrência a torna menos importante que a Esp 4. Pensamento semelhante deve- se ter para interpretar a participação das demais espécies na comunidade infestante. A constância relativa, por si só, nos dá uma ideia da dis-
  • 44. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 36 tribuição comparativa das espécies na área. Uma espécie com maior Co.R. muito provavelmente apresenta-se distribuída de maneira menos agregada (ou mais casualizada), uma vez que a distribuição uniforme não ocorre comumente em agroecossiste- mas e, quando é detectada, deve-se, provavelmente, a erro na área mínima amostral. Para determinar o grau de agregação das espécies é recomendável o cálculo do índice de agregação. Como descrito, o índice de agregação é expresso pela re- lação da variância com a média. Com isso, pode-se construir uma tabela relacionando a espécie com o valor do índice de a- gregação (IA), como a seguir. Espécies Índice de agregação Esp 1 10 Esp 2 5 Esp 3 2 Esp 4 0,6 Também, mas importante que os valores é sua interpre- tação. Nesse sentido, nota-se que Esp 1 apresenta maior IA, sendo, portanto, a espécie que apresenta distribuição mais a- gregada, seguida por Esp 2, Esp 3 e Esp 4, respectivamente. Isto indica que o número de indivíduos encontrado da Esp 1 va-
  • 45. Exemplos práticos 37 riou muito em relação às amostragens, por isso seu IA foi tão al- to. Segundo a teoria, Esp 1, 2 e 3 apresentam-se distribuídas de maneira agregada, ou seja, IA maior que 1, enquanto Esp 4 está distribuída de maneira casualizada, maior que 0 e menor ou i- gual a 1. Na prática, maior o valor de IA indica que a espécie o- corre em reboleiras na área. Quando isto ocorre, normalmente a espécie apresenta sementes grandes e de dispersão difícil (não pelo vento, p.ex.). Assim, as sementes produzidas são lançadas sempre perto da planta mãe. O contrário pode-se pensar a res- peito de plantas com IAs baixos. O estudo da diversidade pode ser feito para comparar du- as áreas com o mesmo manejo, mas com problemas distintos de controle de plantas daninhas, ou duas áreas com o mesmo pro- blema, mas com tipos de manejo distintos, além de outros ca- sos. Com isso é possível saber se o manejo adotado está sendo adequado ou não. O índice de diversidade (H) e o de equitativi- dade (E) podem ser usados para este estudo. Veja o exemplo que será usado nas páginas seguintes. O problema é o mesmo: alta infestação de plantas daninhas. Na Área A foi adotado um tipo de manejo distinto da Área B. A primeira avaliação foi feita antes da adoção da estratégia de manejo (início) e a segunda após a adoção (final).
  • 46. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 38 Neste exemplo, o cálculo do H e do E foi feito com base no número de indivíduos, mas lembre-se que pode ser feito ain- da em função da frequência, da dominância e da importância re- lativa. O índice de diversidade é calculado pela fórmula: ∑= −= s 1i )]ln(p[pH' ii* onde: s é o número de espécies e pi é a densidade, dominância ou importância relativa de cada população constituinte da comunidade infestante. O índice de equitatividade é calculado pela fórmula: maxH' H' E'= onde: H' é o índice de diversidade de Shannon-Wiener; H'max é o índice de diversidade máximo, obtido quando as populações têm a mesma participação relativa na comunidade. Além disso, para este exemplo, deve-se ressaltar que o número de espécies presentes, ou seja, a riqueza de espécies, foi considerada a mêsma nas duas áreas para que não exerça influência direta no cálculo de H e E, uma vez que o número de
  • 47. Exemplos práticos 39 espécies é um dos parâmetros da fórmula. Vejamos o exemplo na tabela a seguir. Avaliações Áreas H E Início A 6 0,7 Final A 5 0,4 Início B 7 0,8 Final B 3 0,7 Primeiramente, nota-se que, no início, a Área B tinha uma diversidade maior em relação à Área A. Isto indica que, como o número de espécies é o mesmo, há um maior desequilíbrio entre as espécies na Área A. Este desequilíbrio nada mais é do que uma maior variância ou heterogeneidade no número de indivídu- os de alguma(s) espécie(s) presentes nesta área, e que pode ser verificado analisando o E. Quando o E é maior, como na Á- rea B, o equilíbrio (ou menor variância ou maior homogeneidade) entre o número de indivíduos das diferentes espécies é maior. Ao final da adoção das estratégias de controle, nota-se que houve uma diminuição leve no H, mas alta no E, na Área A. Isto indica que a o número de espécies encontradas não se al- terou ou alterou-se muito pouco (verificado pelo H), porém o nú- mero de indivíduos dentro de cada espécie foi muito alterado
  • 48. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 40 (verificado pelo E). Com isso, pode-se concluir que a estratégia de controle adotada afetou poucas espécies, não sendo, portan- to, muito eficaz no manejo desta comunidade de plantas dani- nhas. Já na Área B, houve uma redução grande no H, mas mui- to pequena no E. Isto indica que o número de espécies foi redu- zido (verificando H), porém o equilíbrio entre as espécies restan- tes foi muito pouco alterado (verificando E). Com isso pode-se concluir que a estratégia de manejo adotada foi muito eficaz no controle de algumas espécies de plantas daninhas. Dessa maneira, comparativamente, o manejo adotado na Área B foi muito mais eficiente no controle das plantas daninhas do que o manejo adotado na Área A. Outro estudo interessante, como foi descrito, é o da simi- laridade, que permite inferir sobre a semelhança na composição específica entre comunidades infestantes. Vários são os índices de similaridade, calculados por diferentes fórmulas descritas a seguir. CBA C Jaccard ++ = C*2BA C*2 Dice&Sorensen ++ =
  • 49. Exemplos práticos 41 DCBA DC Matching"Simple" +++ + = DCB)(A*2 DC Tanimoto&Rogers +++ + = C)(B*C)(A C Ochiai ++ = D)(B*D)(A*C)(B*C)(A D*C IIOchiai ++++ = onde: A indica presença na época 1 e ausência na época 2; B indica ausência na época 1 e presença na época 2; C indica presença nas épocas 1 e 2; D indica ausência nas épocas 1 e 2. Este estudo pode ser usado para o mesmo tipo de com- paração feita pelo estudo da diversidade e equitatividade, porém o índice é calculado sempre em função de uma comparação em- tre duas situações, sejam elas quais forem. Tendo como exem-plo a mesma situação anterior, cons- trói-se a tabela a seguir. Avaliações J* Início 1,0 Final 0,6 * J é o índice de Jaccard.
  • 50. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 42 Considerando a mesma situação do exemplo de H e E, a diferença encontrada entre os dois manejos pode também ser detectada pelo índice de similaridade. No início, apresentando as mesmas espécies, o valor de J é de 1, ou seja, 100% de simi- laridade entre as Áreas A e B. Porém, após a adoção do manejo, verifica-se que J cai para 0,6, ou seja, a similaridade entre as á- reas cai para 60%. Com isso, conclui-se que o manejo adotado afetou a composição específica de pelo menos uma das áreas, influenciando na similaridade entre elas. Contudo, não se pode afirmar em qual área houve a redução. Por fim, um dos estudos ecológicos mais utilizados em a- groecossistemas é o dos períodos críticos de interferência. Teo- ricamente descrito para avaliar a influencia de períodos de convi- vência sobre a produtividade de culturas, também tem sido uti- lizado para avaliar outras características de crescimento e pro- dução. Para a determinação clássica de PAI, PTPI e PCPI, como foi descrito, utiliza-se a manutenção da cultura em convivência com as plantas daninhas por períodos que se estendem do início do ciclo (semeadura ou emergência) até a colheita (PAI); ou a manutenção da cultura livre da convivência (controle) com as plantas daninhas pelos mesmos períodos (PTPI). Após a co-
  • 51. Exemplos práticos 43 lheita, os dados de produtividade são submetidos à análise de regressão por um modelo que descreva uma sigmóide. Em se- guida, adota-se uma redução aceitável de produtividade e cal- culam-se PAI e PTPI. Quando PTPI é maior que PAI, a diferença entre eles expressa o PCPI. Quando PTPI é menor que PAI, a- penas um controle entre estes dois períodos é suficiente para garantir a produtividade da cultura, dentro do limite aceitável de perda de produção. Veja o exemplo da determinação de PAI no gráfico a seguir, adotando-se 5% de perdas aceitáveis. Dias após a semeadura 0 20 40 60 80 100 120 Produçãorelativa(%datestemunha) 0 20 40 60 80 100 120 Neste caso, uma convivência das plantas daninhas com a
  • 52. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 44 cultura por mais de 19 dias após a semeadura causa redução maior de 5% na produtividade. Portanto, em teoria, as plantas daninhas não precisam ser controladas até os 19 dias após a semeadura, pois não causam prejuízos significativos na produ- tividade da cultura. Veja o exemplo da determinação de PTPI no gráfico a seguir, adotando-se 5% de perdas aceitáveis. Dias após a semeadura 0 20 40 60 80 100 120 Produçãorelativa(%datestemunha) 0 20 40 60 80 100 120 Neste caso, o controle das plantas daninhas até 65 dias após a semeadura garante que perdas maiores que 5% na pro- dutividade da cultura não ocorram. Portanto, em teoria, as plan- tas daninhas não precisam ser controladas após 65 dias após a
  • 53. Exemplos práticos 45 semeadura, pois não causam prejuízos significativos na pro- dutividade da cultura. Juntando as informações do PAI (não necessita controle até 19 dias) e do PTPI (não necessita controle após 65 dias), no- ta-se que há uma lacuna de tempo entre 19 e 65 dias em que as plantas daninhas devem ser controladas para que perdas maio- res de 5% na produtividade não ocorram, sendo este o PTPI. Como verificado, cada tipo de estudo permite inferências a respeito de determinada característica das comunidades infes- tantes. Por isso, é recomendável que se façam todos estes estu- dos para uma ampla avaliação da situação das comunidades de plantas daninhas, garantindo informações mais precisas e deta- lhadas para que se possa adotar uma estratégia de controle mais eficaz no manejo das plantas daninhas e para avaliara se as estratégias utilizadas estão surtindo os resultados esperados.
  • 54.
  • 55. DISPOSIÇÕES FINAIS Os estudos ecológicos em comunidades infestantes de a- groecossistemas devem ser realizados em diferentes regiões produtoras e épocas de cultivo, sendo que seus resultados não devem ser extrapolados para áreas ou culturas agrícolas distin- tas. Nessas situações, deve-se considerar que, além das condi- ções edáficas e climáticas, as práticas de manejo e os tratos cul- turais dispensados às culturas podem ser diferentes, assim co- mo a capacidade competitiva da cultura em relação às plantas daninhas. Além disso, há três outros fatores extremamente impor- tantes que influenciam os resultados dos estudos ecológicos em agroecossistemas, sendo eles, a composição da comunidade in- festante, a importância relativa das espécies que a compõe e a intensidade de infestação da área (PITELLI, 2000). Na Europa, durante anos sucessivos de cultivo da beterraba de mesa, Hew- son e Roberts (1973) e Scott et al. (1979) observaram que a composição das comunidades infestantes e a densidade das po- pulações presentes foram diferentes a cada ano. Comparando os trabalhos de Brito (1994), conduzido em Lavras, MG, e de Horta et al. (2004), conduzido em Maringá, PR, ambos com be-
  • 56. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 48 terraba de mesa, verifica-se que a composição da comunidade infestante e a importância das espécies presentes foram diferen- tes nas duas épocas e regiões de cultivo. Todos esses autores relataram diferentes períodos de interferência das plantas dani- nhas na cultura da beterraba. Esse resultado é comum também para outras culturas agrícolas e está evidenciado em publicaçõ- es nessa área de estudo. Os estudos ecológicos são importantes também para ava- liar o manejo cultural que está sendo empregado na área de pro- dução. Por exemplo, a época e extensão dos períodos críticos de interferência podem dar evidências quanto à adequação das condições de implantação e manejo das culturas, conforme ante- riormente comentado. Além disso, a análise da densidade, domi- nância e importância relativa, e dos índices de diversidade, equi- tatividade e similaridade, fornece subsídios para que se possa avaliar a eficiência do método de manejo das plantas daninhas que está sendo empregado na área de produção. Portando, é evidente que a adequação dos métodos de manejo das plantas daninhas varia em função da região e da é- poca de produção. Dessa maneira, o desenvolvimento de estu- dos ecológicos em agroecossistemas auxilia na escolha da me- lhor estratégia de manejo das comunidades infestantes nesses
  • 57. Disposições finais 49 ambientes, fornecendo subsídios aos técnicos para a tomada de decisão no controle das plantas daninhas.
  • 58.
  • 59. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALMEIDA, F.S. A alelopatia e as plantas. Londrina: IAPAR, 1988. AZZI, G.M. Competição de ervas daninhas no período inicial de desenvolvimento da cana-de-açúcar. Brasil Açucareiro, Rio de Janeiro, v.76, n.4, p.30-32, 1970. BAKER, H.G. The evolution of weeds. Annual Review of Ecolo- gy and Systematics. Palo Alto, v.5, p.1-24, 1974. BEBAWI, F.F.; FARAH, A.F. Effect of parasitic and non-parasitic weed on sorghum. Experim. Agric., v.17, n.4, p.337-341, 1981. BLANCO, M.G. A importância dos estudos ecológicos nos pro- gramas de controle de plantas daninhas. O Biológico, Cam- pinas, v.38, n.10, p.343-350, 1972. BLEASDALE, J.K.A. Studies on plant competition. In: HARPER, J.L. (Ed.). The biology of weeds. Oxford: Backwell Scientific Publication, 1960. p.133-142. BRITO, C.E.F. Período de interferência de plantas daninhas na produção de beterraba (Beta vulgaris L.) implantada a- través de semeadura direta. 1994. 70f. Dissertação (Mestra- do em Fitotecnia) – Universidade Federal de Lavras, Lavras,
  • 60. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 52 1994. CHRISTOFFOLETI, P.J.; OVEJERO, R.F.L. Definições e situa- ção da resistência de plantas daninhas aos herbicidas no Bra- sil e no mundo. In: CHRISTOFOLETTI, P.F. (Coord.). Aspec- tos de resistência de plantas daninhas a herbicidas. 2.ed. Campinas: HRAC-BR, 2004. p.3-22. DAJOZ, R. Ecologia geral. Petrópolis: Vozes, 1983. 472p. ______. Princípios de ecologia. 7.ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. 519p. DAVIES, R.J. Trees and weeds: control for successful tree es- tablishment. London: HSMO, 1987. p.36. DEUBER, R.; FORSTER, R. Competição mato x cebola. Cam- pinas: IAC, 1975. 21p. (Boletim Técnico 22). DIAS, N.M.P.; CHRISTOFFOLETI, P.J.; TORNISIELO, V.L. Iden- tificação taxonômica de espécies de capim-colchão infestantes da cultura da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo e eficá- cia de herbicidas no controle de Digitaria nuda. Bragantia, Campinas, v.64, n.3, p.389-396, 2005. DUKE, S.O.; BELZ, R.G.; MACIAS, F.A.; MOLINILLO, J.M.G.; VARELA, R.M.; GALINDO, J.C.G. Allelopathy in crop/weed in- teractions: an update. Commentary. Pest Manag. Sci., v.63, n.4, p.308-348, 2007.
  • 61. Referências bibliográficas 53 ERASMO, E.A.L.; PINHEIRO, L.L.A.; COSTA, N.V. Levantamen- to fitossociológico das comunidades de plantas daninhas infes- tantes em áreas de produção de arroz irrigado cultivado sob di- ferentes sistemas de manejo. Planta Daninha, Viçosa, v.22, n.2, p.195-201, 2004. FERNANDEZ, O. Las malezas y su evolución. Ciencia y Inves- tigación, San Marcos, v.39, n.1, p.49-60, 1979. FERNÁNDEZ-QUINTANILLA, C.; SAAVEDRA, M.S.; GARCIA TORRES, L. Ecologia de lãs malas hierbas. In: GARCIA TOR- RES, L.; FERNÁNDEZ-QUINTANILLA, C. Fundamentos so- bre malas hierbas y herbicidas. Madrid: Mundi-Prensa. 1991. p.49-69. GODOY, G.; VEJA, J.; PITTY, A. El tipo de la branza afecta la flora y la distribución vertical del banco de semillas de malezas. Revista Ceiba, Ponce, v.36, n.2, p.217-299, 1995. GRIME, J.P. Estrategias de adaptación de las plantas y pro- cesos que controlan la vegetación. México, D.F.: Noriega, 1979. 291p. HALL, M.R.; SWANTON, C.J.; ANDERSON, G.J. The critical period of weed control in grain corn. Weed Science, Cham- paign, v.40, n.3, p.441-447, 1992. HEWSON, R.T.; ROBERTS, H.A. Effects of weed competition for
  • 62. Estudos ecológicos de plantas daninhas em agroecossistemas 54 different periods on the growth and yield of red beet. The Jo- urnal of Horticultural Science, Ashford, v.48, n.1, p.281-292, 1973. HORTA, A.C.S.; SANTOS, H.S.; CONSTANTIN, J.; SCAPIM, C.A. Interferência de plantas daninhas na beterraba transplan- tada e semeada diretamente. Acta Scientiarum Agronomy, Maringá, v.26, n.1, p.47-53, 2004. KAVALIAUSKAIT , D.; BOBINAS, Č. Determination of weed competition critical period in red beet. Agronomy Research, Tartu, v.4, p.217-220, 2006. (número especial). Disponível em: <http://www.eau.ee/~agronomy/vol04Spec/p4S20.pdf>. Acesso em: 23 set. 2006. KNEZEVIC, S.Z.; WEISE, S.F.; SWANTON, C.J. Interference of redroot pigweed (Amaranthus retroflexus) in corn (Zea mays). Weed Science, Champaign, v.42, n.3, p.568-573, 1994. KROSCHEL, J. A technical manual for parasitic weed resear- ch and extension. Dordrecht: KAP, 2001. 256p. KUVA, M.A.; PITELLI, R.A.; CHRISTOFFOLETI, P.J.; ALVES, P.L.C.A. Períodos de interferência das plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar. I – Tiririca. Planta Daninha, Viço- sa, v.18, n.2, p.241-251, 2000. MARTINS, F.R. Esboço histórico da fitossociologia florestal no
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