MORFOLOGIA E

SISTEMÁTICA

DE PLANTAS

DANINHAS

Arthur Arrobas Martins Barroso

1° Semestre de 2018

1. Introdução

Diversidade de organismos no mundo (1,5 milhões descritos)

450 famílias de plantas com flores e mais de 350.000 espécies

300 espécies foram domesticadas, 20 são as principais usadas na alimentação

12 famílias de plantas incluem 68% das 200 principais espécies de plantas daninhas

Ciência – Produção conteúdo – Ordem aos conhecimentos - Entendimento do

mundo

Organização – Classificação – Característica do ser humano

Controle de plantas daninhas – Evolução de plantas daninhas

(Holm, 1978).

Sistemática

Ciência que trata da classificação dos seres vivos por meio de estudoscomparativos de suas características, relações genéticas,morfológicas, fisiológicas e evolutivas

Fases: Identificação, nomenclatura e classificação

a) Identificação

Determinação de um táxon como idêntico ou semelhante a outro já conhecido

Táxon: Unidade taxonômica de qualquer hierarquia

Utilização nomes científicos – Nomenclatura Binomial

Michaelis, 2017.

b) Nomenclatura

Emprego dos nomes das plantas, com base em princípios e regras aprovados em Congressos Internacionais de Botânica

Digitaria insularis (L.) Fedde

Gênero e nome em Latim, destacados

Nome descritor abreviadoPode ser maiúscula se nome próprio

Epíteto específico

Porque???

Capim papuã

Capim marmelada

Brachiaria plantaginea

Padrão reconhecimento mundial

Latim: Língua morta, sem alterações

Nomes genéricos variam entre regiões

Nomenclatura espécie

Ipomoea nil – corriola, corda-de-viola, campainha, amarra-amarra

AlternativaCódigo BAYER – 5 Letras – Nome do gênero + Epíteto específico

BIDPI – Bidens pilosaDIGHO – Digitaria horizontalisERIBO – Conyza bonariensis Sinonímia

Reino - Plantae

Filo - Angiospermae

Classe - Liliopsida

Ordem - Poales

Família - Poaceae

Gênero - Digitaria

Espécie Digitaria insularis (L.) Fedde

c) Classificação

Ordenação de plantas em um táxon.

Cada espécie é membro de um gênero, que pertence a uma família. As famílias estão subordinadas a uma ordem, cada ordem uma classe, cada classe a uma divisão.

2. CLASSIFICAÇÕES USUAIS

Divisão por grupos

Folhas Largas

Plantas com limbo foliar largo

Nervação perinérvia

Incluindo as eudicotiledôneas

CLASSIFICAÇÕES USUAIS

= Latifolicidas ?

Divisão por grupos

Folhas Estreitas

Limbo foliar estreito

Nervação paralelinérvia

Incluindo as monocotiledôneas

CLASSIFICAÇÕES USUAIS

= Graminicidas ?

Problema

TrapoerabaFolhas largas com nervação paralelinérvea

Folha Larga ?Folhas estreita ?Graminicidas ?

Divisão por grupos

(Brighenti; Oliveira, 2012).

Ex: 2,4-D

Classificação por habitat

• Terrestres

• Aquáticas

• Indiferentes

CLASSIFICAÇÕES USUAIS

Aquáticas

• a. Flutuantes livres

Oliveira Jr, R.S.

Alface d’água, Aguapé, Salvínia

Aquáticas

• C. Submersas ancoradas

Oliveira Jr, R.S.

Elodea

Hábito de crescimento

Herbáceas

Pequeno porte, caules ou colmos não

lignificados

Arbustivas

Porte médio, caule lignificado

Arbórea

Grande porte, caule lignificado

Serralha Fedegoso

Macauba

CLASSIFICAÇÕES USUAIS

Hábito de crescimento

Trepadeira

Crescem sobre outras

Suporte

Parasita

Utilizam fotoassimilados da hospedeira

Epífitas

Semelhante a parasita, sem utilizar recursos

Corda-de-viola Cipó-chumbo Bromélias

CLASSIFICAÇÕES USUAIS

Anuais

Ciclo de vida em um anoCrescimento rápidoFrutos e sementes

Bianuais

Ciclo de vida em até dois anosControle deve ser feito no 1° ano

Caruru Rubim

CLASSIFICAÇÕES USUAIS

Bianuais facultativas

Ciclo de vida em um ano ou mais

Perenes

Ciclo de vida em mais de dois anosFlores e frutos durante anos

consecutivos

CLASSIFICAÇÕES USUAIS

• Reprodução de plantas através de sementes

• Ocorre a polinização e a fertilização de um óvulo. Mistura de genes.

• Exemplos: Azevém (Lolium Multiflorum), buva(Conyza spp.), caruru (Amaranthus spp.) entre outras (CARVALHO, 2013).

Reprodução Sexual

CLASSIFICAÇÕES USUAIS

• A reprodução assexuada se dá pela produção de novosindivíduos sem a formação de sementes ou esporos.

• Não combinam-se genes, e os novos indivíduos são clones daplanta de origem.

• A reprodução vegetativa é mais comum em espécies perenes,mas algumas plantas anuais podem apresentar este tipo dereprodução (70% monocotiledôneas; 28% eudicotiledôneas) –Leakey, 1981.

Reprodução Assexual

CLASSIFICAÇÕES USUAIS

3. CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

Histórico

1. Período descritivo (300 aC – 1500 dC)

Fundamentado nos hábitos das plantas, poucos caráteres

Teofrasto Discípulo Aristóteles

Descreveu cerca 500 táxons sobre aplicações medicinais

Obras: De Historia Plantarum, De causis plantarum

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

2. Sistematização – 1580 - 1760

Primeiros taxonomistas

Sistemas Artificiais – Só uma característica

Dogma do criacionismo - Uso de binômios

Carl Lineu - Classificação plantas de acordo com seu “sistema sexual”

Species Plantarum, Genera Plantarum, Systema Natura

Divisão em Criptógamas – Plantas com processos sexuadosencoberto e Fanerógamas – Processos sexuais visíveis.

Histórico

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

Pós-Lineu - Sistemas Naturais – 1760 - 1880

Abandonou-se o uso de um único caráter para classificar plantas. Práticas passaram a refletir relações naturaisque simultaneamente ajudassem a identificação.

Augustin de Candolle – Divisão plantas avasculares e vasculares

Histórico

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

3. Sistemas filogenéticos – 1880 - atual

Publicação A Origem das Espécies – Charles Darwin

Novo paradigma. Relações de classificação e evolução, grupos

mais e menos complexos. Espécies não são imutáveis.

Semelhanças com base em ancestralidade e descendência.

Afinidades entre seres são reflexo da evolução filogenética, onde

as formas mais simples deram origem a formas mais evoluídas

Histórico

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

Adolf Engler – Primeiro sistema filogenético

Arthur Cronquist

Características anatômicas, química, morfológicas

Evolution and classification of flowering plants (1963), atualizada em 1981 e 1988.

Histórico

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

Cronquist, 1981

Magnoliopsida

Liliopsida

Diferenças Engler e Cronquist

Oliveira Jr, R.S.

Sistema Engler-Wettstein Sistema CronquistFamília Compositae Família AsteraceaeFamília Cruciferae Famíilia BrassicaceaeFamília Gramineae Família PoaceaeFamília Leguminosae

Sub-família Caesalpinoidae Família Caesalpinaceae

Sub-família Mimosoideae Família Mimosaceae

Sub-família Papilionoideae Família Papilionaceae

SISTEMA APG – Angiospermae Phylogenetic Groups

Judd e colaboradores - 1999

Uso do genoma nuclear e de cloroplastos (genética) –Filogenia molecular

Uso da morfologia

Uso da bioquímica

Não fazem mais sentido os grupos de dicotiledôneas e monocotiledôneas

A - Dicotiledôneas : Angiospermas basais e Magnoliideas

B - Eudicotiledôneas

C- Monocotiledôneas

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

Exemplos

Asteraceae

Capacidade de armazenar energia sob forma de inulina

Produzem ácido clorogênico, lactonas sesquiterpênicas, álcoois triterpenos pentacíclicos, alcalóides. Essa família têm terpenóides, óleos essenciais que não contêm iridóides.

Solanaceae

Alcalóides tropânicos (anticolinérgicos) que inibem os sinais neurológicos transmitida pelo neurotransmissor endógeno, a acetilcolina.

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

APG IV – 2016Byng et al., 2016

• Inclusão de 5 novas ordens

• Boraginales

• Dilleniales

• Icaniales

• Metteniusales

• Vahliales

461 famílias

CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA

4. IDENTIFICAÇÃO DE PLANTAS DANINHAS

Porque reconhecer espécies ?

Distinguir espécies “boas” e “más”

Recomendação de herbicidas

Mudanças de flora com mudanças climáticas e pressões de seleção

Número reduzidos taxonomistas

Extensão territorial brasileira

Como identificar espécies ?

Livros ? Sites ? Programas ?

Inteligência Artificial – Inteligência humana

IDENTIFICAÇÃO DE PLANTAS DANINHAS

MORFOLOGIA

MORFOLOGIA

Lígulas

Aurículas

Bainha

Prefoliação

Procedimentos por taxonomistas

• Coleta material

• Herborização

• Identificação

• Descrição

• Exsicatas

IDENTIFICAÇÃO DE PLANTAS DANINHAS

Chaves de identificação

Herbários virtuais

Jardim Botânico Rio de Janeiro

Livros

JOVENS NA AGRICULTURA

Distribuição produtores por faixa etária

33%

63%

4%

18 a 35

35 a 45

45 a 60

Inteligência Artificial

Biotecnologia

Inteligência Artificial

• Inteligência similar a humana exibida por mecanismos ou softwares

• Produção de máquinas inteligentes

• Computadores realizando coisas

Raciocínio

Aprendizagem

Reconhecer padrões

Inferir, aplicar o raciocínio

Aplicativos

Problemas

Solução ?

Machine learning ?

Drones

Câmera multiespectral

EyeSPot

CONSIDERAÇÕES

Não há consenso para a classificação de plantas daninhas

O importante é que em cada ocasião o método atinja seus objetivos

Recomendação de Herbicidas / Controle Físico / Identificação de características de agressividade / etc.

Arthur Arrobas Martins BarrosoDepartamento de Fitotecnia e Fitossanitarismo

arrobas@ufpr.brwww.nomato.wordpress.com

PERGUNTAS ?

Analista de Sistema, criadora de uma das primeiras linguagens de programação e do primeiro compilador.