Efeito da Fototropia no Crescimento do Caule de Milho (Zea mays) em Três Níveis de Luminosidade



Aline Matos, Niliandra Valois, Patrícia Santos

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Universidade do Estado da Bahia, Departamento de Educação Campus VII – Senhor do Bonfim, Br. 407, 48970-000, Senhor do Bonfim, Bahia, Brasil.

RESUMO – Sabe-se que alguns ramos de plantas colocadas junto à janela crescem em direção à fonte de luz. Essa reação, chamada de fototropismo constitui um exemplo de como as plantas alteram seu padrão de crescimento em resposta á direção da radiação incidente, o que é intrinsecamente diferente da captura da luz pela fotossíntese. Na fotossíntese a planta captura a luz e a converte em energia química. O fototropismo, ao contrário, é um exemplo do uso da luz como um sinal ambiental. O crescimento da planta é determinado por vários ambientes como a disponibilidade de água, luz e de nutrientes. Com alterações do regime de luz, as espécies costumem mostrar alterações morfofisiológicas para maximizar o ganho de massa seca nas novas condições. Com o objetivo de avaliar o crescimento do milho (Zea mays) em três níveis de luminosidade, sementes foram submetidas a três tratamentos, doze horas no sol e doze horas na sombra, quatorze horas na sombra e oito horas no sol e 24 horas de sombra. As plantas foram analisadas através do índice de crescimento. Dos resultados obtidos observou-se que comparando os tratamentos 12h/12h e 14h/8h houve variação significativa (p<0,05), entre os tratamentos 12h e 24h não houve variação e entre os tratamentos 14h/8h e 24h também houve variação (p< 0,01), com isso conclui-se que houve maior desenvolvimento no tratamento 14 horas sombra e oito horas sol, pois o crescimento da planta foi mais elevado.

Palavras-chave: Zea mays, germinação, fototoprismo

 


Introdução


Em determinadas regiões do País o milho tem sido cultivado durante todo o ano. Entretanto, devido à inexistência de informações sobre a limitação para a semeadura, muitas lavouras têm sido comprometidas em função da inadequada população de plantas. A origem subtropical da cultura de milho caracteriza-a pela necessidade de altas temperaturas para germinação e crescimento e, em alguns casos, também pela exigência de dias curtos para florescimento. Para uma boa germinação, as sementes requerem água, oxigênio e temperatura favorável. Delouche (1953). O efeito de temperatura no crescimento de milho é imposto na divisão e na extensão de células, resultando inicialmente no crescimento de folhas e posteriormente na elongação do colmo. O crescimento da planta é determinado por vários fatores ambientais como a disponibilidade de água, de luz e de nutrientes. Com alteração do regime de luz, as espécies costumam mostrar alterações morfo-fisiológicas para maximizar o ganho de massa seca nas novas condições. Entre estas alterações morfofisiológicas estão variações na distribuição de biomassa entre raiz e parte aérea, na taxa de assimilação líquida de carbono e na razão de área foliar (OSUNKOYA et al., 1994). Sob regime de luz não limitante as espécies tendem a favorecer o crescimento de raiz, a apresentar maiores taxas de crescimento e de assimilação líquida de carbono (OSUNKOYA et al., 1994), a aproveitar melhor um aumento nutricional(PEACE & GRUBB, 1982). Talvez a interação mais familiar entre as plantas e o ambiente externo seja a inclinação das extremidades do sistema caulinar em crescimento na direção da luz. Esta resposta de crescimento conhecida como fototropismo, é causada pelo alongamento das células sob influência da auxina, um hormônio vegetal. A principal auxina encontrada nos vegetais é o (AIA) ácido indolacético. Esse hormônio não é translocado no xilema ou no floema, mas move-se através do vegetal pelas células do parênquima, numa taxa muito rápida para ser realizada por difusão, o movimento da auxina é chamado de transporte polar, porque ele é sempre unidirecional, do ápice dos meristemas para a base. O efeito da auxina no alongamento celular explica o fototropismo, bem como vários outros tropismos. Quando uma planta é exposta a uma fonte unidirecional de luz, a auxina migra para o lado escuro do caule antes do movimento para baixo (transporte polar). Como resultado, as células do lado escuro do caule se alongam mais que as do lado claro e, por isso, o caule se curva no lado submetido à menor intensidade luminosa. As variações climáticas nas mais diversas regiões podem comprometer o desenvolvimento do milho e sua posterior produção. (GUNATILLEKE et al., 1997). Os efeitos da luz na germinação podem ser agrupados em três categorias: 1- efeitos de exposição curta: a germinação é estimulada ou inibida, dependendo do comprimento de onda. 2- efeitos de exposição curtíssima: as sementes apresentam uma resposta de fluência muito baixa e 3- efeitos de exposição longa: exposição prolongada e altas intensidades luminosas (TAIZ et. al. 2004). O conhecimento da influência do fator luz em Z. mays poderá contribuir para que pequenos produtores obtenham melhor produtividade no cultivo desta espécie, oque lhes poderá trazer benefícios comerciais e financeiros ao produzirem.

Este estudo tem como objetivo analisar a influência do fator ambiental luz no crescimento do caule de milho (Z. Mays) no período de 30 dias, comparando o desempenho de cada tratamento na presença e ausência de luminosidade.



Materiais e Métodos


O trabalho foi desenvolvido na cidade de Senhor do Bonfim na Uneb do campus VII do curso de Ciências Biológicas. As plantas cultivadas e analisadas no âmbito deste trabalho foram obtidas a partir de sementes. O experimento foi realizado no período compreendido entre os dias 23 de agosto a 24 de setembro de 2008. Para este experimento foram utilizadas as sementes da espécie Zea mays (milho comum), que foram plantadas em 30 copos descartáveis de 500 ml cada com furos, dois grãos de milho para cada amostra. A irrigação aconteceu conforme a necessidade da planta. Para cada ambiente de luz, foram utilizadas 10 unidades amostrais, totalizando 30 amostras que foram colocadas em lugares distintos: T1 – 12 horas em ambiente com sol, 12 horas sombra; T2 – 14 horas na sombra e 8 horas em ambiente sol, e T3 – 24 horas em ambiente escuro. Após a germinação foi selecionada uma muda de cada amostra para análise de crescimento da planta. Decorridos os 30 dias de experimento os dados foram coletados e submetidos à análise de variância (ANOVA ONE WAY) e ao teste de média (Tukey) utilizando-se o programa BioEstat versão 5.0, a 5% de significância.


Resultados e Discussão


A partir das análises foi possível observar que o tratamento em que a planta esteve exposta 12/12 a média de crescimento


foi de 41,9 cm sendo o mínimo de 35 cm e máximo de 50 cm com um desvio-padão de 4.7cm. O segundo tratamento 14/8 obteve uma média de 53.3 cm com mínimo de 29 cm e máximo de 67 cm e desvio-padrão de 14.2cm, já o tratamento 24h de sombra obteve uma média de 36.6 cm com mínimo de 29 cm e máximo de 44 cm, com desvio-padrão de 3.8 cm. A análise estatística dos dados mostrou que comparando as médias do Tratamento 1e Tratamento 2 foram significativas como também o Tratamento 2 e Tratamento 3, porém comparando os Tratamento 1 e Tratamento 3 não foram significativo, isto demonstra que ocorreu maior desempenho do Tratamento 2(14horas sombra e 8 horas sol). Foi possível também observar que o Tratamento 2 apresentou maior amplitude (38.0), ou seja, obteve maior variação( tabela 1). A germinação e crescimento das espécies testadas apresentaram diferentes respostas aos tratamentos a que foram submetidas. Em muitas espécies, a presença de luz estimula a germinação das sementes (aumenta a germinabilidade e velocidade de germinação). Tais plantas podem perceber gradientes de luz e diferenças sutis na composição espectral, sendo capazes de detectar se estão sombreadas, sob luz solar plena ou mesmo, início ou final do dia. A luz é, portanto, um sinal ambiental que, ao ser percebido, desencadeia mudanças no metabolismo e no desenvolvimento das plantas. A limitação de luz no interior de uma comunidade vegetal pode acarretar redução de crescimento e da reprodução (TAIZ, et. al. 2004).

 

Tabela 1: Crescimento do milho em três níveis de luminosidade (cm)

 

Parâmetros 

Tratamento 1 (12hs sombra/12hs sol)

Tratamento 2 (14 hs sombra/8hs sol)

Tratamento 3 (24 hs sombra)

Média

               41.9

               53.3

                    36.9

 

Mediana

       41

58.5

37

Desvio-padrão

       4.7

14.2

3.8

Máximo

       50

67

44

Mínimo

       35

29

29

Durante o desenvolvimento das plantas observou-se as variações de crescimento do caule e folhas. No Tratamento 3 observou-se que a germinação para alguma amostras foram lentas devido à constante umidade do solo, pois de modo geral plântulas crescidas no escuro, apresentam tipicamente caule muito alongado, ausência de clorofilas, folhas ou cotilédones não expandidos e gancho apical fechado, apresentam mesocótilo e coleóptilo alongados, e mantém as folhas primárias enroladas no interior do coleóptilo. Embora o Tratamento 3 apresente dificuldades de se adaptar ao sombreamento e o Tratamento 1 que esteve exposto às diferentes temperaturas (sol e chuvas), ambas apresentaram amplitude igual a 15.0, tal fato é explicado pelo fato de que as plantas utilizam a luz como fonte de energia, mas quando as folhas são expostas a uma quantidade de luz maior do que podem utilizar o centro de reação é inativado e danificado constituindo um fenômeno denominado fotoinibição, que ocorre normalmente ao meio-dia, quando as folhas estão expostas a quantidades máximas de luz e existe uma redução correspondente de fixação de carbono.


Figura 1. Comparação entre o comprimento total (cm) do milho em diferentes níveis de luminosidade.

Praticamente todas as características físicas da radiação ambiental podem modificar o comportamento e desenvolvimento da plantas. Isso significa que os conteúdos informativos presentes na luz podem ser utilizados pelas plantas de muitas maneiras, tendo como conseqüências mudanças no seu crescimento, forma e reprodução. A informação detectada é utilizada para aperfeiçoar o crescimento em função da luz ambiente, permitindo que a estrutura fotossintética funcione eficientemente ao longo do desenvolvimento.

Conclusões

Plantas adaptadas ao sol apresentam elevadas taxas otossintéticas e elevadas taxas de crescimento sob iluminação intensa. Por outro lado, apresentam fotossíntese ineficiente e dificuldades de sobreviver quando crescem sob baixa luminosidade (sombra ou interiores). As plantas de sol e sombra obrigatórias são incapazes de se ajustar a condições extremas de sol e sombra obrigatórias são incapazes de se ajustar a condições extremas de iluminação. Entretanto, muitas espécies apresentam grande flexibilidade de resposta intensidade luminosa, são plantas de sol e sombrafacultativas, capazes de crescer em ambientes com diferentes intensidades luminosas. Portanto o tratamento 2 (14 hs de sombra e 8 hs de sol) obteve maior crescimento, pois a espécie é adaptada a climas frios, e plantas de climas frios podem manter taxas fotossintéticas mais altas que as folhas de climas quentes.

Referências

  • LINCOLN, T. et.al.2004. Fisiologia Vegetal 3ª edição; Editora Artmed, São Paulo.
  • KERBAUY, G.B. 2004. Fisiologia Vegetal; Editora Guanabara Koogan S.A. Rio de Janeiro.

Revista Brasileira de Sementes, vol. 17, no 2, p. 141-144, 1995.

Todas as informações contidas nessa obra são de responsabilidade dos autores.
Autor: Aline Matos Viana


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