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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
CRESCIMENTO DE CALÊNDULA E PRODUÇÃO DE
FLAVONÓIDES EM DIFERENTES ÉPOCAS DE
SEMEADURA E SUPRIMENTO HÍDRICO
TESE DE DOUTORADO
Jana Koefender
Santa Maria, RS, Brasil
2007
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UFSM
Tese de Doutorado
CRESCIMENTO DE CALÊNDULA E PRODUÇÃO DE FLAVONÓIDES EM
DIFERENTES ÉPOCAS DE SEMEADURA E SUPRIMENTO HÍDRICO
Jana Koefender
PPGA
Santa Maria, RS, Brasil
2007
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CRESCIMENTO DE CALÊNDULA E PRODUÇÃO DE
FLAVONÓIDES EM DIFERENTES ÉPOCAS DE
SEMEADURA E SUPRIMENTO HÍDRICO
por
Jana Koefender
Tese apresentada ao Curso de Doutorado do Programa de Pós-
Graduação em Agronomia, Área de concentração em Produção Vegetal,
da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito
parcial para obtenção do grau de
Doutor em Agronomia
Orientador: Prof. Galileo Adeli Buriol
Santa Maria, RS, Brasil
2007
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Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Rurais
Programa de Pós-Graduação em Agronomia
A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova a Tese de
Doutorado
CRESCIMENTO DE CALÊNDULA E PRODUÇÃO DE FLAVONÓIDES
EM DIFERENTES ÉPOCAS DE SEMEADURA E SUPRIMENTO
HÍDRICO
elaborada por
Jana Koefender
como requisito parcial para a obtenção do grau de
Doutor em Agronomia
COMISSÃO EXAMINADORA:
Prof. Galileo Adeli Buriol, Dr.
(Presidente/Orientador)
Prof. Cláudia Petry, Dra. (UPF)
Prof. Luciano Streck, Dr. ( UERGS)
Prof. Arno Bernardo Heldwein, Dr. (UFSM)
Prof. Sidinei José Lopes, Dr. (UFSM)
Santa Maria, 07 de dezembro de 2007
3
“
A força não provém da capacidade física, mas
da vontade férrea.”
Mahatma Ghandi
Dedicatória
Aos meus filhos Adriel e Nayanni que souberam
compreender a minha ausência, e mesmo em
momentos difíceis demonstraram coragem e
esperança, o que possibilitou minha caminhada
até os dias de hoje.
Pelo amor e carinho incondicionais........
Dedico
4
AGRADECIMENTOS
A Deus, e a minha mãe pela presença constante em todos os momentos da
vida.
À Universidade Federal de Santa Maria e ao Programa de Pós-Graduação em
Agronomia pela oportunidade de realização do doutorado.
À Universidade de Cruz Alta pela liberação parcial para realização do Curso.
Em especial ao Professor Galileo Adeli Buriol, pela orientação, amizade e
dedicação nos ensinamentos que ultrapassam os conhecimentos científicos.
Aos Professores Arno Bernardo Heldwein (UFSM), Sidinei José Lopes (UFSM)
e Adilson Paulo Sinhorin (UFMT) pela co-orientação e principalmente pelos incentivos
e presença amiga.
Ao Professor Nereu Augusto Streck pela valiosa colaboração na realização
deste trabalho.
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Agronomia pelas
contribuições para minha formação profissional.
Ao colega e amigo químico, Carlos Henrique Oliveira do Amaral (UNICRUZ)
pela dedicação nas análises cromatográficas em HPLC.
À Dra. Vanderlise Gingo Petrere (EMBRAPA - Semi árido) pelo convívio e pela
amizade sincera.
Ao amigo e professor Nelson Neto pelo auxílio nos abstracts.
Ao namorado João, pelo constante incentivo e por compartilhar dificuldades e
comemorar conquistas.
Aos colegas de curso, Ivonete, Jacques, Flávio (in memorian), Gustavo, Carina,
Marco, Liege, Edenir, Simone e outros que involuntariamente foram omitidos, obrigada
pela amizade e companheirismo.
Aos bolsistas e amigos Roberto Trentin, Eloísa Lasta, Graciela Castilhos e
Maíra pelo convívio e valiosa ajuda na execução dos experimentos.
A todos aqueles que contribuíram para que este trabalho se tornasse realidade.
Muito obrigada!
5
RESUMO
Tese de Doutorado
Programa de Pós-Graduação em Agronomia
Universidade Federal de Santa Maria
CRESCIMENTO DE CALÊNDULA E PRODUÇÃO DE FLAVONÓIDES
EM DIFERENTES ÉPOCAS DE SEMEADURA E SUPRIMENTO
HÍDRICO
AUTORA: JANA KOEFENDER
ORIENTADOR: GALILEO ADELI BURIOL
Data e Local da Defesa: Santa Maria, 07 de dezembro de 2007
.
O cultivo de plantas medicinais, como a calêndula, é crescente no Brasil e
uma alternativa para produção em pequenas áreas. Para isso é importante conhecer
suas exigências bioclimáticas e suas características fenométricas para se obter o
máximo de rendimento e com qualidade. Assim, os objetivos, neste trabalho, foram:
avaliar o efeito da temperatura na germinação das sementes de Calendula officinalis
L., testando 15°C; 20°C; 25°C; 30°C e 35°C, na presença e na ausência de luz;
determinar o filocrono em três épocas de semeadura (06/04/2005; 23/06/2005 e
03/10/2005); avaliar o efeito das diferentes épocas de semeadura e de suprimento
hídrico (100%, 85%, 70% e 55% da capacidade de campo) nos flavonóides das
flores e; determinar a produção de massa seca e fresca dos diferentes órgãos em
diferentes épocas de semeadura e quando submetida a um período de 21 dias de
deficiência hídrica a partir do florescimento. Foi constatado que a maior percentagem
de germinação das sementes ocorre à temperatura de 20°C, e temperaturas
superiores a 30°C são prejudiciais às plântulas; as épocas de semeadura interferem
no filocrono e no número de folhas da haste principal e da primeira haste lateral; a
relação entre a soma térmica e a produção de biomassa de plantas é altamente
significativa, sendo o crescimento das plantas maior nas épocas de abril e junho do
que naquelas da época de outubro; o suprimento de água no substrato e a soma
térmica acumulada interferem nos parâmetros de crescimento, sendo que as
menores disponibilidades de água no substrato, de 55% e 70%, mesmo após a
reidratação não recuperam a produção de massa fresca e seca ao longo do ciclo; as
melhores épocas de semeadura para a produção de sementes são as dos meses de
abril e junho e para a produção de massa fresca e seca de flores, a do mês de abril;
não ocorre efeito significativo da deficiência hídrica nos parâmetros de produção de
flores e de sementes; temperaturas elevadas causam um efeito deletério no
crescimento das plantas; os teores de Quercetina e Rutina nas flores variam ao
longo do desenvolvimento das plantas e nas épocas de cultivo, sendo mais elevados
nas épocas mais quentes; há efeito da deficiência hídrica na planta e; as plantas
submetidas a um suprimento hídrico no substrato, de 55% e 70% da capacidade de
campo, no início do florescimento e por um período de três semanas, foram
favorecidas na produção de concentração de Rutina e de Quercetina nas flores.
Palavras-chave: Calendula officinalis L.;metabólitos secundários; déficit hídrico; soma
térmica; filocrono.
6
ABSTRACT
Doctor Thesis
Agronomy Post-Graduation Program
Federal University of Santa Maria
MARIGOLD GROWTH AND FLAVONOIDS PRODUCTION IN
DIFFERENT SOWING DATES AND HYDRIC SUPPLY
AUTHOR: JANA KOEFENDER
ADVISOR: GALILEO ADELI BURIOL
Date and Place of Defense: Santa Maria, December 07, 2007.
The cultivation of medicinal plants, like marigold, is increasing in Brazil and is
an alternative for cultivation in small areas. For this reason it is important to know
about its bioclimatic requirements and its phenometric characteristics in order to
obtain maximum quality and yield. Thus, the main goals of this work were: evaluate
the effect of temperature on Calendula officinalis L. seed germination, testing 15°C,
20°C, 25°C 30°C and 35°C, in the presence and absence of light; determine the
phyllochron in three sowing dates (04/06/2005, 06/23/2005 and 10/03/2005);
evaluate the effect of the different sowing dates and hydric supply (100%, 85%, 70%
and 55% of field capacity) on flower flavonoids and; determine the fresh and dry
matter production of the different organs in different sowing dates and when
submitted to a 21-day hydric deficient period from flowering on. It was observed that
the highest seed germination percentage occurs at the temperature of 20°C, and that
temperatures higher than 30°C are harmful to seedlings; sowing dates interfere on
the phyllochron and on the number of leaves on both the main and on the first lateral
stem; the relation between the thermic sum and plant biomass production is highly
significant, the growth of plants being higher in the April and June sowing dates as
compared to those of October; water supply in the substratum and the accumulated
thermic sum interfere on the growth parameters, the plants submitted to lower water
availability in the substratum (55% and 70%), even after rehydration, do not recover
fresh and dry matter production along the growing cycle; the best sowing dates for
seed production are those of April and June, and for the production of fresh and dry
matter of flowers the April date; there is no significant effect of hydric deficiency on
flower and seed production parameters; high temperatures cause deleterious effects
on growth of plants; Quercetin and Rutin contents on flowers vary along the plant
development and with sowing dates, being higher in warmer dates; there is effect of
hydric deficiency on plants and; submitted to a hydric supply in the substratum of
55% and 70% of the field capacity at flowering initiation and for a three-week period
were favored in the concentration production of Rutin and Quercetin in the flowers.
Keywords: Calendula officinalis L
.; secondary metabolites; water deficit; thermal
time; phyllochron.
7
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO GERAL.....................................................................................................8
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..........................................................................................11
1 Aspectos gerais da cultura da calêndula .........................................................11
2 Características botânicas da Calendula officinalis L.........................................11
2. 1 Utilizações da calêndula .................................................................................13
3 Crescimento e desenvolvimento da calêndula.....................................................15
3.1 Fatores ambientais e metabolismo secundário.................................................16
CAPÍTULO I - Influência da temperatura e da luz na germinação da semente
de calêndula...................................................................................................................23
CAPÍTULO II - Estimativa do filocrono em calêndula..............................................33
CAPÍTULO III - Crescimento de plantas de calêndula cultivadas em
diferentes épocas de semeaduras ............................................................................44
CAPÍTULO IV - Produção de biomassa em plantas de calêndula submetidas
a deficiência hídrica em substrato............................................................................59
CAPÍTULO V - Produção de flores e de sementes em cultivo de calêndula em
diferentes épocas de semeadura e sob deficiência hídrica.................................73
CAPÍTULO VI - Ação da redução de irrigação nos flavonóides presentes em
flores de calêndula ....................................................................................................84
CAPÍTULO VII - Alterações nos metabólitos secundários em flores de calêndula
cultivadas em diferentes épocas............................................................................94
CONSIDERAÇÕES FINAIS.....................................................................................105
REFERÊNCIAS........................................................................................................107
APÊNDICES.............................................................................................................111
8
CRESCIMENTO DE CALÊNDULA E PRODUÇÃO DE FLAVONÓIDES
EM DIFERENTES ÉPOCAS DE SEMEADURA E SUPRIMENTO
HÍDRICO
INTRODUÇÃO GERAL
Os primeiros medicamentos utilizados pelos povos na humanidade estavam
baseados no uso de plantas medicinais. Tal prática atravessou os tempos e, na
atualidade, em virtude dos custos da medicina moderna, ela tem se tornado uma
alternativa em programas de saúde pública de muitos países.
Após a Segunda Grande Guerra (1940-1945) ocorreu um grande impulso na
indústria farmacêutica, principalmente ao constatar-se de que este seria um ramo
industrial altamente lucrativo. Assim, estima-se que, atualmente, o mercado mundial
de fitoterapia movimente cerca de US$ 22 bilhões por ano. Em 2000, o setor faturou,
nos Estados Unidos, US$ 6,3 bilhões. Na Europa, foram US$ 8,5 bilhões. No Brasil,
não há estatísticas oficiais, mas estima-se que o faturamento esteja na ordem dos
US$ 500 milhões (ZACHÉ, 2001). O mercado de plantas medicinais encontra-se em
expansão, com taxa de crescimento entre 5% a 10% ao ano e deve atingir, em 2010,
US$ 47 bilhões em todo o mundo. No Brasil, o valor movimentado pelo setor deve
alcançar, no período, cerca de US$ 1,5 bilhão (MAPA, 2006).
O segmento de plantas medicinais já desponta como um novo nicho para o
agro-negócio brasileiro. Existe uma necessidade eminente para suprir esse mercado
de matéria prima de qualidade e em quantidade suficiente, mas para isso é
importante que haja incentivo à pesquisa científica para gerar conhecimento e
desenvolver novas tecnologias na área. Apesar dos esforços dispensados nos
últimos anos, no Brasil, a produção não supre a demanda de matéria prima no
mercado interno, sendo que a maioria da matéria prima usada na indústria no país é
proveniente de importação.
Dentre as espécies utilizadas, em práticas terapêuticas e em cosméticos, está
a calêndula (Calendula officinalis L.), em função dela conter substâncias
farmacologicamente ativas como saponinas, triterpenos, triterpenos alcóois e ésteres
de ácidos graxos, carotenóides, flavonóides, cumarinas, óleos essenciais,
hidrocarbonetos e ácidos graxos. Os avanços nos estudos da utilização dos extratos
9
dessa planta tem evidenciado sua crescente importância na medicina. Por exemplo
JIMÉNEZ-MEDINA et al. (2006), verificaram inibição in vitro entre 70 e 100% das
células cancerosas, indicando duas atividades complementares com efeito potencial
anti-tumor e ativação de linfócitos.
A planta medicinal para produzir princípios ativos, deve atender certas
exigências, pois não basta possuir um potencial elevado de produção de matéria
prima, porém deficitária em substância ativa. Para isto a interação do seu
crescimento e desenvolvimento e, da sua composição, com os fatores ambientais,
principalmente, o clima, o solo e as condições de coleta devem ser atentamente
observados. Este conhecimento é de fundamental importância para os profissionais
que trabalham com plantas medicinais, em todos os segmentos, pois, o metabolismo
vegetal tem a característica de alterar-se, sempre que necessário, em função das
condições às quais é submetido.
O reconhecimento oficial da calêndula como medicamento fitoterápico, pela
Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA e pela Portaria nº 971, de 03 de
maio de 2006 que aprova a política nacional de práticas integrativas e
complementares (PNPIC) no sistema único de saúde (SUS) e pelo Decreto 5813 de
22 de junho de 2006 que aprova a política nacional de plantas medicinais e
fitoterápicas, aumenta, no Brasil, a necessidade de pesquisar a cultura nos
diferentes aspectos que envolvem, principalmente, o seu crescimento e
desenvolvimento.
Devido à versatilidade dessa cultura, existe uma perspectiva de seu cultivo
também como oleaginosa, fato esse que possibilita o seu cultivo não somente em
pequenas propriedades rurais, mas também em larga escala, em áreas maiores
como produtora de grãos para uso cosmético, farmacêutico e óleo industrial. Isto
abre uma nova alternativa em sistemas de rotação de cultura para a região do
Planalto do Rio Grande do Sul, onde, atualmente, o sistema agrícola baseia-se
quase que, exclusivamente, em produção de soja, milho e trigo.
Apesar dos estudos realizados com a calêndula no Brasil, poucas
informações estão disponíveis na literatura referentes a esta espécie quanto aos
aspectos agronômicos em relação com os fatores ambientais. Baseado nisso, no
presente estudo objetivou-se abordar em capítulos, diferentes aspectos
agronômicos, fisiológicos e químicos que envolvem a produção de calêndula.
Inicialmente faz-se uma revisão bibliográfica de aspectos relacionados com a
10
cultura. A seguir, para melhor entendimento, os resultados foram estruturados em
forma de artigos científicos, cada um constituindo-se em uma abordagem distinta
sobre a cultura.
O Capítulo I refere-se ao estudo do efeito de temperaturas e da luz sobre a
germinação das sementes e vigor de plântulas de calêndula.
No Capítulo II aborda-se a importância de estimar o filocrono em plantas de
calêndula cultivadas em diferentes épocas de semeadura nas condições de Santa
Maria – RS.
No Capítulo III avalia-se a influência das disponibilidades térmicas das
diferentes épocas de semeadura nas condições de Santa Maria – RS, na produção
de biomassa da calêndula.
No Capítulo IV estuda-se o efeito da variação no suprimento hídrico no
substrato, sobre o produção de biomassa em semeadura de calêndula no mês de
outubro.
O Capítulo V analisa o efeito de três épocas de semeadura e da variação de
suprimento hídrico no mês de outubro sobre a produção de capítulos florais e de
sementes.
No Capítulo VI aborda-se a influência da variação do suprimento hídrico no
substrato sobre os teores de flavonóides , a Quercetina e a Rutina.
No Capítulo VII estuda-se a relação entre as disponibilidades térmicas
durante o desenvolvimento da cultura de calêndula, e a variação nas concentrações
de Quercetina e de Rutina ao longo do ciclo em três épocas de semeadura em
Santa Maria – RS.
11
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
1 Aspectos gerais da cultura da calêndula
A calêndula (Calendula officinalis L.) pertence a família Asteraceae e é
originária da região do mediterrâneo. O nome botânico do latim calends, reflete a
idéia de florescer no primeiro dia de cada mês e permanecer em flor durante todo
ano. As flores e folhas da calêndula foram muito utilizadas pelos médicos em
campos de batalha na Guerra Civil Americana, no tratamento de feridas (TESKE &
TRENTINI, 1995)
Conhecida popularmente como calêndula, bonina, malmequer-do-jardim,
maravilha dos jardins, é uma planta anual, mas em climas temperados pode se
comportar como bianual (BERTI et al., 2003).
Pode ser cultivada durante todo o ano, desenvolvendo-se melhor no inverno,
sendo inclusive resistente à geadas leves, mas é sensível à deficiência de água,
mesmo por curtos períodos. A propagação é através de sementes, podendo ser
semeada diretamente no local definitivo ou por meio do transplante de mudas
(MONTANARI JR, 2000).
2 Características botânicas da Calendula officinalis L.
A raiz apresenta-se com forma cilíndrica, cabeluda (BALBACH, 1968),
fasciculada, de cor amarelo clara (MARTINS et al., 2000).
O caule é robusto, ereto ou algo decumbente, ramoso, pouco celulosado,
pubescente, perfolhado e com abundante folhagem (CASTRO & CHEMALE, 1995).
As folhas são simples, alternas (AGAREZ et al., 1994), sem estípulas
(PANIZZA, 1997), ovaladas e espessas (LORENZI & SOUZA, 2001), inteiras,
sésseis, lanceoladas ou espatuladas, bordos lisos ou levemente dentados e
ondulados, pilosas quando jovens e lisas quando maduras, de coloração verde claro
amareladas ou verde oliva quando novas.
As flores são reunidas em capítulos solitários e terminais, densos, simples ou
dobradas (LORENZI & SOUZA, 2001). São dispostas em capítulo de 3,0 a 7,0 cm,
12
envolvidas por um invólucro de duas séries de brácteas. As flores da periferia são
liguladas, pistiladas, de 1,5 cm a 3,0 cm de comprimento e 0,5 cm a 0,7 cm de
largura na porção mediana da lígula. Corolas amareladas ou alaranjadas, com limbo
tridentado, apresentando quatro ou cinco nervuras e tubo curto coberto de tricomas,
ocasionalmente acompanhadas de um estilete filiforme e um estigma bífido. As
flores do centro são escassas, tubulosas, pequenas, curtas, de aproximadamente
0,5 cm de comprimento, hermafroditas, amarelas ou alaranjadas, raro quase
avermelhadas, com corola quinqüendentada, antera sagitada e estilete indiviso
(WHO, 2002).
O capítulo apresenta um receptáculo uniforme e vários verticilos de flores
femininas, estéreis, na margem da inflorescência. A corola destas flores é ligulada,
grande e tem a função de aparelho chamariz para atrair os insetos, podendo assim
imitar as pétalas de uma flor individual. No centro da inflorescência há flores
hermafroditas, actinomorfas, unicamente destinadas à reprodução. A disposição
descrita encontra-se em muitos gêneros, não, porém, em todos. Existem todas as
disposições, teoricamente, possíveis, com ou sem diferenciação em aparelhos
chamariz e reprodutor. Pode haver, no mesmo capítulo flores do mesmo sexo,
unissexuais e todas iguais entre si, bem como flores femininas e masculinas, e ainda
flores femininas e hermafroditas, ou flores masculinas e hermafroditas. O cálice das
flores individuais é sempre pouco desenvolvido, sendo aderente no tubo corolínico.
Muitas vezes se transforma numa roda de cerdas persistentes, destinadas a
transportar o fruto, funcionando como um pequeno pára-quedas denominado
“pappus”. O ovário é ínfero, formado por dois carpelos sincarpos que constituem um
ovário unilocular, com um único óvulo. O óvulo é anátropo, ascendente. Produz um
aquênio de forma variável, conforme a espécie (SCHULTZ,1990) (Figura 1).
Sementes são, na verdade, frutos do tipo aquênios, curvados, muricados,
equinulados, alguns têm forma de gôndola, outros tem forma anelada (CASTRO &
CHEMALE, 1995). Apesar das sementes de calêndula possuírem um acentuado
polimorfismo dos diásporos, relacionado à sua posição no capítulo, SILVEIRA et al.
(2002), verificaram, através de teste de germinação, que a maturidade fisiológica em
sementes de calêndula ocorre entre 28 e 32 dias após a antese, mas não há
diferença quanto ao ponto de maturidade fisiológica, entre as sementes de maior e
de menor tamanho.
13
Figura 1 - Ilustração da morfologia da inflorescência (capítulos e sementes) de
Calendula officinalis L.(Fonte: WATSON & DALLWITZ , 1992).
2.1 Utilizações da calêndula
As folhas, os caules e as flores podem ser consumidos como salada. As
pétalas das flores proporcionam um delicado sabor aromático, um pouco amargo e
dão cor intensa aos assados, saladas, omeletes, queijos e arroz. As flores frescas ou
secas são as partes mais utilizadas em virtude das suas propriedades medicinais e
cosméticas.
Quanto às propriedades terapêuticas ou medicinais, a calêndula tem ação
cicatrizante, antisséptica, sudorífica, analgésica, colagoga, antinflamatória, antiviral,
antiemético, vasodilatador e tonificante da pele. GIL et al. (2000) mencionam
14
também a ação bactericida contra Staphylococcus aureus e Staphylococcus fecalis,
bem como no uso como estimulante da atividade hepática, na secreção biliar e no
tratamento de úlceras gástricas. Externamente, a tintura ou pomadas se aplicam em
escaras, úlceras varicosas, erupções cutâneas e tratamento de infecções na pele
(LUZ et al., 2001). E pelo conjunto de compostos químicos, tais como: carotenóides,
flavonóides (0,2-0,9%) (SARTORI et al., 2003), mucilagem e triterpenos, estes com
reconhecida atividade antiinflamatória (DELLA LOGGIA et al., 1994). Além destes
compostos, pode-se citar a presença de óleo essencial, saponinas, resina, ácidos
orgânicos, minerais, entre outros (SARTÓRIO et al., 2000). Estudos sugerem que
extratos orgânicos das flores possuem propriedades terapêuticas anti-HIV
(KALVATCHEV et al., 1997). Em pesquisa com camundongos, utilizando o complexo
Symphytum officinalle e Calendula officinallis, BALDUCCI-ROSLINDO et al. (1999)
verificaram que o processo de reparo em feridas, após extração dentária do incisivo
superior direito, mostrou um avanço progressivo de neoformação óssea mais
acentuado quando comparado ao grupo controle, em tempos equivalentes,
enfatizando assim as propriedades biológicas do complexo e sua possível utilização
como recurso terapêutico na Odontologia.
Inúmeras pesquisas evidenciam a ação antiinflamatória da calêndula e a
relevância do seu uso na indústria cosmética. Segundo BAUMANN (2003), engloba,
aproximadamente, 200 formulações constituintes de extratos de Calendula
officinalis. Esses extratos entram na fabricação de cosméticos devido aos diversos
princípios ativos da planta que são responsáveis pelos eficientes efeitos no
tratamento de pele e cabelos. A calendulina, por exemplo, um pigmento que dá a cor
alaranjada às pétalas, presente nas flores, juntamente com a resina e a mucilagem,
são responsáveis pelos poderes regeneradores e cicatrizantes. Outros princípios
engordam a lista de propriedades da calêndula, amplamente usada na fabricação de
xampus, loções, sabonetes e cremes. Muitos medicamentos usados por via oral e
pomadas são constituídos por princípios ativos da calêndula. Segundo CARVALHO
et al. (2005), a calêndula pode ser utilizada com segurança em qualquer caso de
inflamação dermatológica, seja para infecção ou dano físico. A sua utilização é
recomendada para as seguintes patologias: varizes, úlceras crônicas, congestão
esplênica e hepática, ferimentos superficiais, feridas abertas e queimaduras.
Pesquisas com plantas medicinais para controle de doenças estão sendo
realizadas também com animais. Por exemplo, a mistura de calêndula, Bardana
15
(Arctiun lappa L.) e Fel-da-terra (Fumaria officinalis L.), em ração para gado leiteiro
com a finalidade de limpeza do sangue e limpeza pós-parto (ARCEGO, 2005). As
pomadas à base de calêndula e óleo de girassol se mostraram eficazes na
cicatrização de feridas com processo infeccioso presente em coelhos (WENDT,
2005)
Além da importância medicinal, estudos comprovam que as sementes contém
20% de óleo e destes 59-60% são de ácido calêndico (CROMACK & SMITH, 1998) e
possui alta viscosidade (MUUSE et al., 1992), similar ao tung (Aleuritis fordii)
(DERKSEN et al., 1995), utilizado na fabricação de tintas e cosméticos.
3 Crescimento e desenvolvimento da calêndula
Quanto à fenologia da Calendula officinalis L., são muito escassas e pouco
precisas na literatura as informações a respeito do seu crescimento e
desenvolvimento. Nos resultados de alguns trabalhos, como naquele de ANGELINI
et al. (1997), realizado na Itália, com quinze acessos de calêndula semeados em
março dos anos de 1992 a 1995, em casa de vegetação e, posteriormente,
transplantados no campo, foi constatado que a variação do período emergência –
início de floração (abertura da primeira flor) foi em média de 17 a 59 dias, e do
período emergência – maturação das sementes (colheita), média de 98 a 150 dias.
As temperaturas médias mínimas mais baixas durante os anos de experimento
foram registradas no mês de abril, entre 7,3°C e 8,1°C , mas não ultrapassaram a
20,1°C e as máximas atingiram de 28,6°C a 31,3°C no mês de agosto. Já
CROMACK & SMITH (1998), na Inglaterra, com nove acessos de calêndula,
semeados na segunda metade de abril, verificaram na média de dois anos, que
houve uma variação entre os acessos quanto ao início da floração, sendo em média
de 63 a 75 dias. Os autores não mencionaram o efeito das condições climáticas no
desenvolvimento dos acessos, mas salientaram que, devido às condições de
excesso de umidade e de chuvas (agosto), o período da fase vegetativa e a da
floração se estenderam.
BERTI et al. (2003), no Chile, estudaram duas cultivares e quatro épocas de
cultivo (dia 4 de junho, 5 de agosto, 7 de setembro e 14 de outubro), registrando
rendimentos mais altos de massa seca no primeiro ano de cultivo, na semeadura de
junho, com 1300 kg de flores ha
-1
, e no segundo ano, os maiores rendimentos foram
16
na última época, com um aumento no número de colheitas, totalizando 142 dias de
ciclo.
Um projeto desenvolvido pela Comissão Européia, de 1998 a 2000, foi
estudado, em cinco países e em várias épocas: o requerimento de N, a densidade
populacional e os fatores fisiológicos relacionados com genótipos de calêndula
(CARMINA [200-]). Verificaram que, em 1998, ocorreram pequenas diferenças entre
o tempo de emergência e os estágios de desenvolvimento das plantas, mas a
correlação não foi clara entre os tratamentos. Já em 1999 algumas variações foram
observadas no tempo de 50% de maturação das plantas, mas a duração dos outros
estágios de desenvolvimento foram comuns a todos os tratamentos. O período
emergência – maturação variou de 89 a 95 dias. Antes da colheita foi realizada a
dessecação, sendo que o período emergência – colheita variou de 114 a 123 dias.
No ano de 2000, a duração média desse período foi de 123 dias. O autor não
mencionou as condições climáticas em que os experimentos foram realizados, mas
fica evidente que as disponibilidades climáticas foram responsáveis pelas diferenças
que ocorreram na duração dos períodos e no ciclo da cultura, pois o experimento foi
conduzido em épocas distintas.
3.1 Fatores ambientais e metabolismo secundário
As substâncias ativas das plantas medicinais são de dois tipos: os produtos
do metabolismo primário (aminoácidos, nucleotídeos, açúcares e acil lipídeos),
substâncias indispensáveis à vida da planta que se formam em todas as plantas
verdes graças à fotossíntese e o segundo tipo, as substâncias compostas pelos
produtos do metabolismo secundário, ou seja, compostos orgânicos, que parecem
não ter ação direta no crescimento e desenvolvimento dos vegetais (TAIZ &
ZEIGER, 2004). São restritos a uma espécie vegetal ou a um grupo de espécies
relacionadas.
De acordo com TAIZ & ZEIGER (2004), os metabólitos secundários podem
ser divididos em três grupos principais: terpenóides, compostos fenólicos e
compostos nitrogenados. Os terpenóides são sintetizados a partir do Acetil
Coenzima A (Acetil-CoA), via rota do ácido mevalônico. Os compostos fenólicos são
substâncias aromáticas formadas via rota do ácido chiquímico ou ácido acético. Os
compostos nitrogenados, como alcalóides, são sintetizados a partir de aminoácidos.
17
Os princípios ativos nas plantas medicinais têm variado em função da
temperatura, do tempo de extração, além da influência dos fatores ambientais, tais
como: clima, solo, nutrição, época e horário de coleta e fase de desenvolvimento.
As plantas têm comportamentos diferentes em resposta à interferência dos
diversos fatores que afetam o seu crescimento e desenvolvimento. Dentre esses
fatores pode-se citar os elementos meteorológicos, a disponibilidade hídrica, a
nutrição e os relacionados ao solo (FURLAN,1999), como sendo os mais
mencionados na literatura que influenciam na produção de biomassa e no teor de
metabólitos secundários em plantas medicinais.
As variações no conteúdo total bem como as proporções relativas de
metabólitos secundários em plantas ocorrem em diferentes níveis nas plantas, entre
plantas, e durante seu desenvolvimento, e apesar da existência de um controle
genético, podem sofrer modificações resultantes da interação de vários processos
bioquímicos, fisiológicos, ecológicos e evolutivos, sendo a síntese, freqüentemente,
afetada pelas condições ambientais (GOBBO-NETO & LOPES, 2007).
Na agricultura a adição de nutrientes é, geralmente, empregada para
aumentar a produção de biomassa. No entanto, os nutrientes podem, além de afetar
os metabólitos primários, influenciar na produção e na concentração de diferentes
metabólitos secundários. Assim, GOVIN et al. (2005) estudaram a influência de
fertilizantes orgânicos e biofertilizantes na cultura da calêndula (Calendula officinalis
L.) e da maçanilha (Matricaria recutita L.). Verificaram a maior produção de capítulos
florais em calêndula no tratamento com húmus (10 t ha
-1
+ inoculante 3g lb
-1
sementes), e a percentagem de flavonóides totais foi superior no tratamento com
inoculante. Na maçanilha, os maiores teores de óleos essenciais foram: 0,66%,
0,60% e 0,44%, respectivamente na testemunha, no tratamento com húmus 10 t ha
-1
e no composto vegetal. MOREIRA et al. (2005) avaliaram o efeito de cinco doses de
N (0, 73, 146, 219 e 292 mg vaso
-1
de N), na forma de uréia e doses de P (0, 73,
146, 219 e 292 mg vaso
-1
de P
2
O
5
) na forma de superfosfato triplo na produção de
biomassa e nos teores de nitrogênio e fósforo da calêndula. Para os capítulos florais,
as máximas produções de massa fresca e seca foram de 4,70 g vaso
-1
e 0,52 g
vaso
-1
respectivamente, e os teores foliares de N e P aumentaram com a adição dos
elementos, exceto para o teor de N na parte aérea, que reduziu com a adição de P.
RAMOS et al. (2004) avaliaram, em Dourados, MS, o efeito do uso de cama-
de-aviário semidecomposta incorporada ao solo e populações de plantas sobre as
18
características morfológicas, a produção e a qualidade do óleo essencial dos
capítulos florais da camomila cv. Mandirituba. Os tratamentos combinados foram,
respectivamente, espaçamentos entre plantas (m) e cama-de-aviário (kg m
-2
): 0,16 e
1,2; 0,24 e 1,2; 0,16 e 2,8; 0,24 e 2,8; 0,20 e 2,0; 0,11 e 1,2; 0,29 e 2,8; 0,16 e 0,2 e
0,24 e 3,8. A produção média de massa seca dos capítulos florais (800 kg ha
-1
) foi
maior do que a média brasileira convencional (500 kg ha
-1
). O teor de óleo essencial
dos capítulos florais não variou entre tratamentos e foi, em média, de 0,5%. O óleo
apresentou cor azul intensa e odor característico como descrito para os óleos de boa
qualidade. Resultados semelhantes em relação à nutrição foram obtidos por MAPELI
et al. (2005) em relação ao teor de óleo essencial dos capítulos florais da camomila,
cv. Mandirituba, em função de doses de nitrogênio (60 kg ha
-1
de N, nas formas de
sulfato de amônio (SA) ou de uréia) e fósforo (200 kg ha
-1
de P
2
O
5
, na forma de
superfosfato triplo (ST) e a combinação de SA+ST, uréia + ST e a testemunha foi de
0,50 mL 100 g
-1
da massa fresca para todos os tratamentos. O uso de superfosfato
triplo, associado ou não com uréia, aumentou a altura das plantas e a produção de
biomassa de partes aéreas e de capítulos florais. A adubação com N e P não
influenciou na produção de óleo essencial nem nos teores de N e P dos capítulos
florais da camomila.
Na arnica (Lychnophora pimaster) a produção de óleo essencial foi
dependente da adubação e calagem. O peso fresco da parte aérea decresceu na
seguinte ordem: adubação mineral>mista>orgânica, sendo influenciado pela
calagem somente nessa última. As maiores concentrações de óleos essenciais
foram encontradas nos tratamentos orgânicos, com e sem calagem, e misto sem
calagem. O menor rendimento de óleo essencial foi no tratamento orgânico sem
calagem e os maiores nos tratamentos mineral e misto sem calagem (OLIVEIRA
JÚNIOR et al., 2005). O rendimento de óleo essencial é função de sua concentração
no tecido e da produção de material vegetal. Os autores recomendam a adubação
mista sem calagem, pois aliou alta concentração e rendimento de óleo essencial,
semelhante às condições da arnica em seu habitat natural.
A deficiência hídrica é relatada na literatura como um dos fatores que atuam
na concentração e nos teores de princípios ativos, principalmente na parte aérea da
planta (folhas, flores e frutos). Plantas de artemísia (Tanacetum parthenium L.), com
84 dias de idade, foram submetidas a supressão de irrigação por: 14, 38, 62 e 82 h
em câmara de crescimento, e plantas com 147 dias por: 18,5, 42,5, 66,5, 90,5 e
19
114,5 h de supressão de irrigação em casa de vegetação, e seus respectivos
controles. As plantas submetidas à deficiência hídrica (DH) por 84 dias, tratamento
de 38 horas de desidratação (potencial matricial -1,39 MPa), considerado uma DH
moderada, esteve associado a um aumento significativo no teor de artemisinina,
acumulando 29% a mais do que o tratamento controle (MARCHESE, 1999).
Segundo o autor, este fato é explicado devido aos processos de crescimento serem
rapidamente paralisados, ainda que sob moderadas DH, enquanto a fotossíntese
líquida não é sensível a limitações moderadas de água, ocorrendo um desvio do
excedente de carboidratos requeridos no crescimento para o metabolismo
secundário. As plantas de 147 dias não apresentaram diferenças significativas de
teor de artemisinina em relação aos seus controles, apenas no experimento onde foi
realizada uma reidratação, após a supressão da irrigação, verificou-se um acúmulo
significativo de artemisinina (mais de 16% em relação aos tratamentos controles).
Provavelmente, essa diferença seja devido aos estádios de desenvolvimento ou
idade da planta, uma vez que o efeito da DH varia entre e dentro de espécies e
depende da velocidade, intensidade e tempo de imposição da DH.
CARVALHO et al. (2003) em plantas de artemísia cultivadas em vasos com
substrato mantido na capacidade de campo (CC), a 90%, a 70% e a 50% da CC,
verificaram reduções de 16% na altura e de 22% no acúmulo de massa fresca nas
plantas crescidas a 50% da CC. Todos os níveis de deficiência hídrica apresentaram
redução gradativa no teor de clorofila , mas no tratamento de 50% da CC tiveram um
teor relativo de clorofila cerca de 30% mais alto quando comparado às plantas
mantidas a 90% da CC, sendo o teor de prolina também maior nessas plantas.
FARIAS & SAAD (2005) verificaram que, em crisântemo, não houve diferença
estatística significativa para a área foliar, a massa seca, a taxa de crescimento
relativa e a taxa de assimilação líquida, para o potencial matricial inferior a -40 kPa,
possivelmente até esse potencial seja suficiente para manter a cultura bem suprida
de água, não prejudicando seu desenvolvimento.
O efeito da temperatura do ar em plantas medicinais, mesmo no início do
desenvolvimento da fase vegetativa, pode afetar o produto final dos metabólitos
secundários. Em camomila (Matricaria chamomilla var. recutita L.), SOUZA et al.
(2006) submeteram mudas com 7,0 a 10,0 cm de altura (procedência local e
importada ) durante 24 horas nas condições de 10 horas com luz e 15°C; 8 horas
sem luz e 10°C; 3 horas sem luz e 5°C; 3 horas sem luz e temperaturas 0°C
20
(testemunha), -2°C, -4°C e -6°C. Verificaram que plantas de origem local floresceram
um mês após o transplantio, enquanto as de origem importada não apresentavam
sinais de botões florais aos 45 dias do transplantio. Apesar da pesquisa não ter
analisado as diferenças climáticas entre o local do experimento e da origem das
sementes e a diferença entre os genótipos, salientam que o resfriamento da muda
pode afetar o florescimento, a produção de pólen. Número e massa seca de flores
diminuíram significativamente para plantas submetidas a temperatura de até -4°C.
As que foram submetidas a -6°C tiveram crescimento e produção igual a
testemunha, ocorrendo a retomada do crescimento e produção, possivelmente as
mudas passaram para a fase de restituição, onde sintetizaram proteínas e
substâncias crioprotetoras, aumentando a resistência ao frio (LARCHER, 1995). Os
extratos das flores mostraram igual quantidade de Quercetina (flavonóide).
CURADO et al. (2006) estudando arnica da serra (Lychnophora ericoides)
proveniente de duas localidades do Cerrado brasileiro, identificaram diferentes
teores e concentrações de óleos essenciais, bem como, o período de coleta no ano
interferiu nesses parâmetros. Observaram correlação canônica significativa entre os
componentes dos óleos e os fatores edáficos dos locais de coleta, sendo os fatores
ambientais responsáveis pela quimiovariação.
CARMINA [200-] realizaram pesquisas com cultivares de calêndula em vários
países durante os anos de 1998, 1999 e 2000, e verificaram que a porcentagem de
óleo nas sementes não variou muito para os três anos avaliados e para a média de
cinco cultivares, mas o rendimento de ácido calêndico do óleo variou bastante entre
os anos. Quando os dados foram analisados para duas épocas em um mesmo local,
ocorreram diferenças entre cultivares quanto ao ácido calêndico, e houve interação
significativa entre cultivares e ano. Resultados com 10 genótipos em dois locais na
Europa mostraram diferenças entre os genótipos e entre os locais quanto, ao
rendimento de sementes, no óleo e no conteúdo de ácido calêndico. Segundo os
autores, possivelmente, seja reflexo do local de crescimento e demonstra a
importância do estudo da interação entre genótipos e condições ambientais para
identificar o efeito no conteúdo de óleo.
O teor de óleo nos grãos de girassol é influenciado por diversos fatores como
a genética da cultivar, efeito dos elementos meteorológicos como a temperatura do
ar, deficiência hídrica, doenças e aspectos relacionados com a nutrição.
21
Tanto em condições de campo quanto sob condições controladas na cultura
do girassol, o principal fator que influencia a composição de ácidos graxos no óleo é
a temperatura do ar. Por isso a época de semeadura torna-se um parâmetro
importante, uma vez que a sua variação interfere na temperatura.
UNGARO et al. (1997) realizaram semeaduras ao longo do ano em Monte
Alegre do Sul, SP, para avaliar a influência da temperatura do ar na composição de
aquênios de três cultivares de girassol: IAC-Anhandy; VNIIMK; e Contisol-621, no
período compreendido entre o florescimento e a maturação fisiológica, e o teor e a
composição de óleo em aquênios. Verificaram que o teor de óleo apresentou relação
quadrática com a temperatura mínima do ar nas cultivares IAC-Anhandy e VNIIMK,
enquanto que na cultivar Contisol-621 a relação quadrática foi com a temperatura
máxima do ar, com os respectivos pontos ótimos: 10
°
C, 12,5°C e 24°C. A mesma
análise realizada apenas na cultivar VNIIMK, com relação ao teor de proteína e à
composição do óleo, mostrou que o teor de proteína também foi influenciado pela
temperatura do ar, através das máximas, com ponto ótimo em 25°C. Com relação à
composição, observaram que os ácidos palmítico, oléico e linoléico mostraram
melhor correlação com a temperatura mínima do ar; o ácido palmitoléico, com a
temperatura máxima do ar; e o ácido esteárico, com a temperatura média do ar. Os
ácidos mirístico e behênico não mostraram ser influenciados pela temperatura do ar.
Por outro lado, Cholaky et al. apud UNGARO (1997) constataram uma
diminuição no conteúdo de óleo como conseqüência da queda da temperatura
média diária após a antese, o que indica que tanto as altas como as baixas
temperaturas têm influência sobre o teor de óleo dos aquênios de girassol.
Outros fatores podem estar relacionados, como as características intrínsecas
dos genótipos, e interferirem no conteúdo e a qualidade de óleo.
No Rio Grande do Sul, na região dos municípios de Eldorado do Sul e de
Passo Fundo, SILVA et al. (1995) verificaram que as semeaduras realizadas no final
de julho originaram aquênios com maior teor de ácido oléico, em comparação com
as semeaduras de setembro; e, menores teores de ácido linoléico, em duas das
cultivares avaliadas, enquanto a cultivar Contisol-711 não mostrou diferença nos
teores dos dois ácidos graxos nas duas épocas de semeadura. Por esses resultados
constata-se a existência de comportamentos diferenciados entre as cultivares, com
respeito aos ácidos graxos, e são contraditórios na medida em que os plantios de
setembro costumam apresentar temperaturas mais elevadas que os de julho na fase
22
de enchimento de grãos, do que deveria resultar no aumento do teor de óleo e de
ácido oléico, de acordo com a literatura internacional. Em relação à produção de
fitomassa, UNGARO et al. (2000) verificaram que cultivares de girassol semeados
em diferentes épocas, evidenciaram melhores rendimentos de aquênios e fitomassa,
na semeadura de janeiro, com a cultivar IAC-Anhandy; em julho e agosto, com a
VNIIMK; e, em janeiro e junho, com a cultivar Contisol 621. A concentração de óleo
também pode variar na fase de florescimento e maturação do girassol, conforme foi
verificado por BITTENCOURT et al. (1991). Ao estudar o conteúdo de óleo das
sementes de girassol cv. Contisol, após o início do florescimento (DAF), observaram
um aumento até os 28 dias após o florescimento, permanecendo estatisticamente
inalterado até a colheita. Ocorreu uma relação inversa entre formação de ácido
oléico e de ácido linoléico, conforme se processou a maturação das sementes, e um
acréscimo linear na concentração do ácido linoléico com concomitante decréscimo
do ácido oléico. Segundo os autores não houve influência da temperatura média
diária na formação dos ácidos graxos, devido à pequena amplitude de variação da
temperatura, sendo que a temperatura média na semana da maturação fisiológica
ficou em 20,9°C. A porcentagem de óleo na massa seca atingiu seu maior valor
(33,08%) aos 46 DAF, mas esse valor não diferiu estatisticamente de nenhuma
amostra retirada a partir dos 28 DAF.
IZQUIERDO et al. (2002) reforçam que há influência do genótipo, da
temperatura do ar e da fase de desenvolvimento do girassol. A composição dos
ácidos graxos variam em função dos genótipos e também da soma térmica
acumulada na fase reprodutiva (florescimento-maturação fisiológica), bem como a
amplitude das temperaturas dia-noite. E salientam que o efeito dessa variação pode
estar associado a luz ou ao metabolismo do ciclo dia-noite que pode afetar a
atividade de enzimas que envolvem a síntese de ácidos graxos. Em geral, a
porcentagem de ácido oléico foi mais elevado com maiores temperaturas noturnas,
principalmente durante o enchimento de grão, indicando que épocas de semeadura
e locais são importantes fatores que interferem na qualidade do óleo.
A grande maioria dos estudos em plantas medicinais, tem-se limitado a um
pequeno número de espécies.
23
CAPÍTULO I
INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA E DA LUZ NA GERMINAÇÃO DA
SEMENTE DE CALÊNDULA
Resumo
O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da luz e da temperatura sobre a
germinação das sementes e o comprimento e produção de massa seca das
plântulas de calêndula (Calendula officinalis L.). As sementes foram colocadas para
germinar a temperaturas constantes de 15°C; 20°C; 25°C; 30°C e 35°C, na presença
e na ausência de luz. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente
casualizado com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de
variância e teste de Tukey em 5% de probabilidade. Constatou-se que a
percentagem de germinação das sementes é maior à temperatura de 20°C, e que
temperaturas de 30°C e 35°C são prejudiciais à germinação, e afetam
significativamente o comprimento e a produção de massa seca de plântulas.
Palavras- chave: Calendula officinalis L., qualidade fisiológica, massa seca.
INFLUENCE OF TEMPERATURE AND LIGHT ON THE
GERMINATION OF MARIGOLD SEED
Abstract
The aim of this work was to evaluate the effects of light and temperature on
seed germination and on the length and dry matter of marigold seedlings (Calendula
officinalis L.). The seeds were placed to germinate at the constant temperatures of
15°C; 20°C; 25°C; 30°C and 35°C, in the presence and absence of light. The
experimental design used was of completely randomized plots with four replications.
Data obtained was submitted to variance analysis and Tukey Test at 5% probability.
Results put into evidence that the percentage of seed germination is higher at the
temperature of 20°C, and that temperatures of 30°C and 35°C are harmful to
24
germination, significantly affecting the length and dry matter production of seedlings.
Keywords: Calendula officinalis L., physiologic quality, dry matter.
Introdução
A calêndula (Calendula officinalis L.), também conhecida como mal-me-quer,
é originária da Europa Meridional e adaptou-se bem ao sul e sudeste do Brasil,
devido ao clima favorável ao seu cultivo (SILVEIRA et al., 2002).
A calêndula é uma espécie herbácea de ciclo anual de pequeno porte, que
atinge entre 20 cm a 50 cm de altura, flores com pétalas de cores vivas, que variam
do amarelo ao alaranjado. Sua propagação ocorre por sementes, que botanicamente
são classificadas como frutos secos, do tipo aquênio (LUZ et al., 2001). Essa
espécie tem sido cultivada tanto para fins ornamentais, quanto fitoterápicos e
cosméticos. Quando as plantas são cultivadas sem defensivos químicos, suas flores
podem ser consumidas. No Brasil, seu uso fitoterápico é aprovado pelo Ministério da
Saúde (ANVISA, 2003).
No estado do Rio Grande do Sul, um dos problemas que tem sido constatado
em seu cultivo é a baixa taxa de emergência das plântulas nas semeaduras tardias,
que ocorrem no mês de novembro e dezembro, devido as temperaturas elevadas.
Em Santa Maria, por exemplo, as temperaturas médias máximas do ar nos meses
de novembro e dezembro são de 24,4°C e 30,9°C, respectivamente (REIS &
BERLATO,1972). Nesses meses, os valores de radiação solar global também são
elevados, respectivamente, 447 e 488 cal.cm
-2
.dia
-1
(INSTITUTO DE PESQUISAS
AGRONÔMICAS, 1989). As temperaturas em solo desnudo a 5 cm de profundidade,
segundo MALUF et al. (2000), em Santa Maria, RS, atingem valores médios de
20,8°C ainda no terceiro decêndio de setembro .
A avaliação da qualidade fisiológica das sementes é expressa,
principalmente, pelo teste de germinação, no qual cada espécie exige determinadas
condições como um suprimento adequado de água, temperatura, substrato e uma
composição de gases adequada, para expressar seu máximo potencial, permitindo
assim determinar seu valor para a semeadura (CARVALHO & NAKAGAWA, 2000).
A temperatura afeta a velocidade, a uniformidade e a percentagem de
germinação (CARVALHO & NAKAGAWA, 2000), e esta está relacionada,
principalmente, com a umidade do solo. Com a absorção de água iniciam processos
25
físicos, fisiológicos e bioquímicos no interior da semente viva, que, na ausência de
outro fator limitante, resultam na emergência da plântula (POPINIGIS, 1985).
A germinação somente ocorre entre determinados limites de temperatura e
será tanto mais rápida e eficiente, quanto mais tempo esta permanecer próxima ao
valor ótimo para cada espécie (CASTRO & VIEIRA, 2001). Por exemplo, MENEZES
et al. (2000) constataram que, para a germinação das sementes de cultivares de
alface (Lactuca sativa)
Elisa, Regina e Rainha de Maio, a melhor temperatura foi de
a 20°C e, na presença de luz, a germinação e o desenvolvimento inicial ocorreram
numa faixa ampla de temperatura (20°C a 30°C). Na cultura da sálvia (Salvia
splendens Sellow) MENEZES et al. (2004) verificaram que as temperaturas de 15°C,
20°C e 25°C afetam a velocidade de germinação e a de 15°C retarda o processo
germinativo. A temperatura ótima de germinação da semente, para a maioria das
espécies cultivadas, situa-se entre 20°C e 30°C (CARVALHO & NAKAGAWA, 2000).
Para a calêndula a temperatura para testes de germinação segundo BRASIL (1992),
é de 15°C, 20°C ou 20°C – 30°C, mas não faz referência quanto à luz.
Para várias espécies vegetais a luz também é necessária para a germinação
das sementes. Nestes casos a germinação das sementes pela luz está ligada a um
sistema de pigmentos chamado de fitocromo. Esse pigmento está associado ao
funcionamento das membranas biológicas, regulando, provavelmente, sua
permeabilidade e o fluxo de inúmeras substâncias dentro das células e entre elas
(TAIZ & ZEIGER, 2004). Para a semente de sálvia, MENEZES et al. (2004)
observaram um comportamento indiferente à luz, embora as sementes germinassem
melhor na luz vermelha extrema e na ausência de luz, também germinam nas luzes
branca e vermelha.
A sensibilidade da semente ao efeito da luz varia de acordo com a sua
qualidade e intensidade e com o tempo de irradiação, bem como com o período e
temperatura de embebição (TOOLE, 1973; LABOURIAU, 1983). A influência da luz
diminui com o envelhecimento da semente (MARCOS FILHO, 2005).
Em espécies medicinais, STEFANELLO (2005) verificou que as sementes de
anis (Pimpinella anisum), funcho (Foeniculum vulgare), e endro (Anethum
graveolens), sem dormência, germinaram melhor a temperaturas constantes de
20°C e 25° C, e que a temperatura de 30°C foi prejudicial.
No Brasil, o cultivo de plantas medicinais, dentre as quais a calêndula,
encontra-se em expansão e as épocas mais adequadas de semeaduras para a
26
maioria delas ainda não estão definidas. Assim, é importante quantificar a relação da
duração do período compreendido entre a semeadura e a emergência de plântulas e
o número de plântulas emersas em diferentes condições ambientais.
Tendo em vista o exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o
efeito da luz e da temperatura sobre a germinação das sementes e o vigor de
plântulas de calêndula.
Material e Métodos
O experimento foi conduzido no Laboratório Didático e de Pesquisas em
Sementes, do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria
(UFSM), RS. Foram utilizadas sementes de (Calendula officinalis L.) cultivar Bonina
Sortida adquiridas de uma empresa tradicional em produção e comercialização de
sementes. Permaneceram nas embalagens originais em câmara seca, sem a presença
de luz, com a temperatura de 14°C e umidade relativa de 40% até o momento do
experimento. Para avaliar o efeito da luz e da temperatura sobre o potencial fisiológico,
as sementes de calêndula foram submetidas à presença ou ausência de luz nas
temperaturas constantes de 15, 20, 25, 30 e 35°C. Na presença de luz, as sementes
foram colocadas em câmara de germinação, tipo BOD, com regime de 8 h de luz e 16
h sem luz. Na ausência de luz, as sementes foram semeadas em sala iluminada com
luz verde e mantidas no escuro durante todo o teste, envolvendo-se as caixas plásticas
transparentes (11x11x3,5 cm) de germinação, com papel alumínio. A condição com
iluminação foi obtida nas câmaras de germinação pela utilização de quatro lâmpadas
fluorescentes do tipo luz do dia 20W, com densidade de fluxo radiante na altura das
caixas de 15 mmol.m
-2
.s
-1
(CARDOSO, 1995; STEFANELLO, 2005). Para avaliar as
variáveis comprimento e massa seca de plântulas utilizou-se rolo de papel para a
germinação das sementes.
O teste de germinação foi realizado com quatro repetições de 100 sementes,
para cada tratamento. As sementes foram distribuídas em caixas plásticas
transparentes tipo gerbox, sobre três folhas de papel filtro umedecidas com água
destilada na proporção de 2,5 vezes o peso do papel substrato. As contagens
ocorreram aos sete e catorze dias após a semeadura, conforme recomendação das
Regras para Análise de Sementes (BRASIL,1992). O resultado foi expresso em
percentagem média de plântulas normais.
27
A primeira contagem foi realizada conjuntamente com o teste de germinação,
onde se determinou a percentagem de plântulas normais no sétimo dia após a
instalação do teste, conforme recomendação de BRASIL (1992).
Avaliou-se o comprimento médio das plântulas normais obtidas a partir da
semeadura de quatro repetições de 100 sementes. Os rolos de papel contendo as
sementes permaneceram em câmara de germinação por sete dias, quando então,
retiraram-se quatro repetições de dez sementes e se avaliou o comprimento total
das plântulas, com o auxílio de uma régua milimetrada. O comprimento médio das
plântulas foi obtido somando-se as medidas de cada repetição e dividindo-se pelo
número de plântulas normais mensuradas, com resultados expressos em
centímetros, conforme descrito por NAKAGAWA (1999).
A determinação da massa seca foi realizada com quatro repetições de 10
plântulas, provenientes do teste anterior, mantidas em sacos de papel, em estufa
com temperatura a 60°C, até a obtenção de massa constante (48h). Posteriormente,
as plântulas, foram pesadas em uma balança de precisão, com resolução de 0,001
g, sendo os resultados expressos em gramas por plântula.
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, sendo
os tratamentos constituídos por um fatorial 5 x 2 (cinco temperaturas x presença ou
ausência de luz) com quatro repetições de 100 sementes. As variáveis germinação e
primeira contagem foram transformadas em arc sen (X/100)½ (STORCK et al.,
2006). Para análise de variância empregou-se o teste F e, quando este foi
significativo, as comparações entre as médias dos tratamentos foram efetuadas pelo
teste de Tukey, em nível de 5% de probabilidade.
Resultados e Discussão
Na tabela 1, são apresentados os resultados referentes à percentagem de
germinação e a primeira contagem do teste de germinação das sementes de
calêndula submetidas a diferentes temperaturas na presença e na ausência de luz.
Observa-se que as sementes apresentaram comportamento indiferente à luz.
Provavelmente, esta espécie por apresentar sementes insensíveis à luz tem forma
de fitocromo fiA, que controla a germinação através da resposta de fluência muito
baixa (TAKAKI, 2001), ou conforme LABOURIAU (1983), pode ser classificada
insensível a luz, por germinar tanto na presença como na ausência de luz.
28
Em relação à temperatura, os maiores percentuais de germinação foram
observados na temperatura de 20°C. Resultados semelhantes foram obtidos na
germinação de sementes de alface (MENEZES et al., 2000) e tagetes (FERREIRA et
al., 2001). CHAVAGNAT & JEUDY (1980) verificaram na calêndula, que as melhores
temperaturas para germinação eram as de 15 e 20°C na ausência de luz, o que
também foi verificado nesse experimento .
Com os resultados referentes à primeira contagem do teste de germinação
(Tabela 1), observa-se que houve interação significativa entre os fatores luz e
temperatura. Os melhores resultados da primeira contagem do teste de germinação
foram observados na ausência de luz e nas temperaturas de 15 e 20°C, sendo que
na presença de luz, a temperatura de 20°C, teve o maior número de plântulas
normais. Esses dados estão concordantes com aqueles mencionados para a
espécie, por LUZ et al. (2001), os quais relatam que a temperatura ótima para a
germinação está entre 18°C e 24°C, mas toleram durante seu desenvolvimento
temperaturas superiores. STEFANELLO et al. (2006) verificaram em funcho
(Foeniculum vulgare) resultados semelhantes na ausência de luz e com
temperaturas constantes de 20°C e 25°C. Segundo BEWLEY & BLACK (1994), nas
sementes da maioria das espécies vegetais, a temperatura afeta tanto a capacidade
como a velocidade de germinação. As sementes têm o máximo de germinação em
temperaturas consideradas ótimas, sendo específicas para cada espécie. As
temperaturas inferiores ou superiores à ótima tendem a reduzir a velocidade do
processo germinativo, expondo as plântulas por maior período a fatores adversos, o
que pode levar à redução no total de germinação. E a presença ou ausência de luz,
combinada com diferentes temperaturas, são fatores ambientais importantes como
agentes desencadeadores dessa germinação (CARVALHO & NAKAGAWA, 2000).
Em relação ao comprimento e a massa seca das plântulas de calêndula
(Tabela 2) verificou-se, através da análise de variância, que houve interação
significativa entre os fatores analisados para o comprimento de plântulas. Os
maiores comprimentos das plântulas foram observados, nas temperaturas de 20 e
25°C, tanto na presença quanto na ausência de luz.
O comprimento de plântulas observado à temperatura de 25°C, na ausência
de luz, foi significativamente superior (11,5 cm) em relação a presença de luz (9,1
cm). O comprimento das plântulas aumentou, aproximadamente, o dobro quando a
temperatura variou de 15°C para 20°C. Temperaturas iguais ou superiores a 30ºC
29
impossibilitaram o crescimento da plântula. Com relação à massa seca, não houve
efeito dos tratamentos nas temperaturas de 15, 20 e 25°C. Constatou-se pequenas
variações nos valores absolutos obtidos nas temperaturas de 20 e 25°C, tanto na
presença quanto na ausência de luz. Nas temperaturas de 30 e 35°C não se obteve
plântulas normais para realização do teste. Resultados semelhantes foram obtidos
por STEFANELLO (2005) em plântulas de anis e funcho que apresentaram maior
massa seca, em presença de luz, nas temperaturas de 20 e 25°C.
Nas condições de luz e temperatura, observadas como as melhores no teste
de germinação da calêndula, houve maior comprimento e massa seca das plântulas.
Provavelmente, quando as necessidades para ocorrer a germinação forem supridas,
as sementes vigorosas originam plântulas com maior índice de crescimento, devido
ao maior acúmulo de reservas nos tecidos de armazenamento (NAKAGAWA, 1999).
Conclusão
A percentagem de germinação das sementes de Calendula officinalis L. é
maior na temperatura de 20°C, e temperaturas de 30 e 35°C, são prejudiciais à
germinação.
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32
Tabela 1- Germinação (%) e primeira contagem do teste de germinação das
sementes (%) de calêndula submetidas a diferentes temperaturas na presença e na
ausência de luz. Santa Maria, RS. 2005.
*
Médias, seguidas de mesma letra maiúscula, em cada coluna, e letra minúscula, em cada linha, não
diferem entre si, pelo teste de Tukey, em 5% de probabilidade. ns = não significativo.
Germinação Primeira contagem
Temperatura
Presença de luz Ausência de luz Presença de luz Ausência de luz
15°C 00056 AB*
ns
0076 A*
ns
048 Ba* 0073 ABb*
20°C 80 A 81 A 75 Aa 78 Aa
25°C 52 B 64 A 48 Ba 62 Ba
30°C 14 C 23 B 12 Ca 21 Ca
35°C 28 D 11 C 11 Ca 05 Da
Média geral 48,3 43
CV (%) 8,36 7,86
Tabela 2 - Comprimento (cm) e massa seca das plântulas (g) de calêndula
submetidas a diferentes temperaturas na presença e na ausência de luz. Santa
Maria, RS. 2005.
Comprimento das plântulas (cm) Massa seca de plântulas (g)
Temperatura
Presença de luz Ausência de luz Presença de luz Ausência de luz
15°C 005,5 Ba* 05,2 Ba* 000,031 A*
ns
000,025 A*
ns
20°C 010,4 Aa 12,2 Aa 0,027 A 0,027 A
25°C 09,1 Ab 11,5 Aa 0,023 A 0,025 A
30°C 000,0 Ca 00,0 Ca 0,000 B 0,000 B
35°C 000,0 Ca 00,0 Ca 0,000 B 0,000 B
Média geral 5,4 0,016
CV (%) 14,35 24,2
* Médias, seguidas de mesma letra maiúscula, em cada coluna, e letra minúscula, em cada linha, não
diferem entre si, pelo teste de Tukey, em 5% de probabilidade. ns = não significativo
33
CAPÍTULO II
ESTIMATIVA DO FILOCRONO EM CALÊNDULA
1
Resumo:
O objetivo deste trabalho foi estimar o filocrono em plantas de calêndula
(Calendula officinalis L.) cultivadas em diferentes épocas de semeadura.
Realizaram-se três épocas de semeadura: 06/04/2005, 23/06/2005 e 03/10/2005, no
interior de uma estufa plástica com área de 240m
2
, instalada no Campus da
Universidade Federal de Santa Maria, UFSM. A semeadura foi realizada em vasos
plásticos com capacidade volumétrica para cinco litros. O delineamento experimental
foi inteiramente casualizado com 320 vasos em cada época. Em uma planta de oito
vasos de cada quatro fileiras fez-se a contagem, semanalmente, do número de
folhas emergidas da haste principal e na primeira haste lateral. Os dados do número
de folhas foram correlacionados com a soma térmica diária acumulada,
considerando-se uma temperatura base de 8°C. Constatou-se que o filocrono variou
com a época de semeadura, sendo o menor valor igual 15,9°C dia folha
-1
, obtido na
2ª época de semeadura e o maior, igual a 24,5°C dia folha
-1
, na 1ª época na haste
principal e 48,9°C dia folha
-1
na semeadura de outubro na primeira haste lateral.
Palavras-chave: Soma térmica, Calendula officinalis L., aparecimento de folhas.
ESTIMATING THE PHYLLOCHRON IN CALENDULA
Abstract
The objective of this study was to estimate the phyllochron in calendula
(Calendula officinalis L.) grown in different sowing dates. Three sowing dates
(06/04/2005, 23/06/2005 and 03/10/2005) were performed inside a 240 m
2
plastic
greenhouse at the Campus of the Federal University of Santa Maria, RS, Brazil.
1
Artigo aceito para publicação na Ciência Rural v.38, n.5, 2008.
34
Sowing was in five liter plastic pots. The experimental design was a completely
randomized with 320 pots in each sowing date. The number of leaves on the main
stem and on the first lateral branch was counted on a weekly basis in one plant of
eight pots. The number of leaves data was regressed against accumulated thermal
time, assuming a base temperature of 8°C. The main stem phyllochron varied with
sowing date, with the lowest value (15,9°C day leaf
-1
) obtained in the second sowing
date, and the greatest value (24,5°C day leaf
-1
) obtained in the first sowing date. The
greatest phyllochron on the first order lateral branch was 48,9°C day leaf
-1
in the
October sowing date.
Key words: thermal time, Calendula officinalis L., leaf appearance.
Introdução
O cultivo da calêndula (Calendula officinalis L.), planta medicinal, encontra-se
em expansão no Brasil. Suas folhas e caules são, às vezes, consumidos como
salada, mas são as flores, frescas ou secas, as partes da planta mais utilizadas em
virtude, principalmente, das suas propriedades medicinais (DELLA LOGGIA et al.,
1994; KALVATCHEV et al.,1997) e cosméticas (BAUMANN, 2003).
Além da importância medicinal, estudos comprovam que as sementes de
calêndula contêm 20% de óleo e deste, 59-60% são de ácido calêndico (CROMACK
& SMITH, 1998) que possui alta viscosidade (MUUSE et al., 1992), similar ao tung
(Aleuritis fordii) (DERKSEN et al., 1995), utilizado na fabricação de tintas e
cosméticos.
O potencial fitoterápico da calêndula está comprovado cientificamente.
Entretanto, questões básicas de manejo da cultura, como épocas de semeadura,
que proporcionam distintas disponibilidades de radiação solar, temperatura do ar e
precipitação pluviométrica ao longo do ciclo de desenvolvimento das plantas e que,
por sua vez, afetam de forma distinta o seu crescimento, desenvolvimento e taxa de
aparecimento de folhas, carecem de estudos. Desta forma, é importante que,
juntamente aos estudos de produtividade, de compostos com propriedades
medicinal e cosmética e de conteúdo de óleo essencial, sejam determinadas suas
exigências bioclimáticas.
O registro do aparecimento de folhas em uma das hastes da planta é uma
excelente medida de tempo fisiológico, o qual está associado ao momento de
35
ocorrência dos diferentes estágios de desenvolvimento e ao início da ramificação
lateral em diversas espécies vegetais, bem como à evolução da área foliar da planta.
Esta tem relação direta com a interceptação de radiação solar, produção de
fotoassimilados e produtividade biológica (STRECK et al., 2003b). Uma maneira de
calcular o aparecimento de folhas na haste principal de plantas é por meio da
determinação do filocrono, definido como o intervalo de tempo necessário para a
emissão de folhas consecutivas (KLEPPER et al, 1982; FRANK & BAUER, 1995;
HERMES et al., 2001).
O método da soma térmica tem sido usado, freqüentemente, para representar
o efeito da temperatura do ar sobre o desenvolvimento das plantas (JEFFERIES et
al., 1987). É simples e uma medida mais eficaz de tempo biológico do que dias do
calendário civil ou dias após a semeadura (STRECK, 2002). Utilizando-se a soma
térmica como medida de tempo em plantas, o filocrono corresponde aos graus-dia
necessários para o aparecimento de uma folha (°C dia folha
-1
).
Não foram encontrados na bibliografia resultados de medida ou estimativa da
velocidade de emissão de folhas em calêndula. Em vista disso, objetivou-se, neste
estudo, estimar o filocrono em plantas de calêndula cultivadas em diferentes épocas
de semeadura, em Santa Maria, RS.
Material e Métodos
Realizaram-se três épocas de semeadura da calêndula (06/04/2005,
23/06/2005 e 03/10/2005) no interior de uma estufa plástica instalada no Campo
Experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa
Maria, Santa Maria, RS (latitude: 29°43’S, longitude: 53°43’W e altitude: 95 m).
Utilizou-se a cultivar Bonina Sortida, com flores de variadas cores.
A estufa plástica possuía dimensões de 10 m x 24 m, altura de 3 m na
cumeeira e 2 m de pé direito. A cobertura e as fachadas laterais e frontais eram
constituídas com filme de polietileno de baixa densidade (PEBD), transparente e de
150 µm de espessura. A ventilação interna foi realizada por meio da abertura e
fechamento das cortinas laterais, conforme as condições meteorológicas do dia: em
dias quentes eram abertas e fechadas, respectivamente em torno das 8 h e 18 h; em
dias frios, nublados e/ou com nevoeiros abertas em torno das 10 h e fechadas,
aproximadamente, às 15 h; e em dias com precipitação pluviométrica permaneciam
36
fechadas todo o dia.
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. A semeadura foi
realizada em vasos de plástico de cor preta, com 0,25 cm de diâmetro, capacidade
volumétrica para cinco litros e preenchidos com substrato comercial Plantmax.
Foram semeadas sete sementes em cada vaso. Quando cerca de 50% das plantas
tinham mais de seis folhas, fez-se o raleio, deixando-se quatro delas por vaso. Os
vasos foram distribuídos no sentido do comprimento da estufa, lado a lado, em
quatro fileiras de 80 vasos cada, totalizando 320 vasos. Logo após a emergência,
foram marcados oito vasos em cada uma das quatro fileiras, e uma planta em cada
um destes vasos, totalizando 32 plantas. Nessas plantas, foi contado o número de
folhas na haste principal e na primeira haste lateral emergida, uma a duas vezes por
semana, até o final do período de emissão de folhas. Foi considerada como folha
visível quando a folha apical tinha pelo menos 2 cm de comprimento.
A umidade do substrato nos vasos foi mantida, permanentemente, próxima à
capacidade de campo por meio de irrigação utilizando uma mangueira plástica de
1,5 cm de diâmetro, com um dispositivo para gotejamento em cada vaso. As plantas
foram fertirrigadas com uma solução nutritiva com a seguinte composição de sais
macronutrientes, em mmol L
-1
, recomendada para o cultivo do tomateiro
(ANDRIOLO, 1999): 6,7 de KNO
3
; 1,3 de KH
2
PO
4
; 6,0 de Ca(NO
3
)
2
; 1,8 de MgSO
4.
Os micronutrientes foram adicionados conforme solução proposta por Jeannequin
(1987) citado por ANDRIOLO (1999).
A temperatura do ar foi registrada com o auxílio de um termohigrógrafo,
instalado no interior de um mini-abrigo de madeira pintado de branco, a 1,5 m acima
dos vasos. Os valores de temperatura foram obtidos dos termohigrogramas a cada
duas horas. Com estes dados, calculou-se a temperatura média diária (Tm)
somando-se os valores de temperatura coletados de duas em duas horas (T0h +
T2h +...+ T20h + T22h)/12 e dividindo-se pelo número de observações.
A soma térmica diária (STd) e acumulada (STa), desde a emergência de 50%
das plantas do experimento foram calculadas, respectivamente, pelas equações:
STd = Tm - Tb (1)
STa= ∑STd (2)
em que Tb é a temperatura base para o aparecimento de folhas.
Não foram encontradas referências na literatura sobre a temperatura base da
calêndula. Assim, tendo em conta sua origem mediterrânea, clima ameno, optou-se
37
por uma temperatura base de 8°C, pois, conceitualmente, a temperatura base é
aquela abaixo da qual a planta não se desenvolve, e se o fizer é a uma taxa muito
reduzida (AZKUE & PUCHE, 2003). Considerou-se como primeiro dia de
contabilização da soma térmica quando houve 50% de emergência das plantas do
experimento.
O filocrono foi estimado como o inverso do coeficiente angular da regressão
linear entre número de folhas acumuladas na haste principal e na primeira haste
lateral e a soma térmica acumulada (KLEPPER et al., 1982). Os dados de número
final de folhas na haste principal e primeira haste lateral foram submetidos à análise
de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey em nível de 5% de
probabilidade de erro e pelo método dos contrastes ortogonais.
Resultados e Discussão
As temperaturas médias diárias do ar registradas no interior da estufa plástica
durante o experimento foram de 18°C, 16,9°C e 24,5°C respectivamente para as
semeaduras em 6 de abril (época 1), 23 de junho (época 2) e 3 de outubro (época 3)
(Figura 1). Os maiores valores absolutos de temperaturas máximas foram
registrados na semeadura da época 3 (40,5°C) e os menores de temperaturas
mínimas de 2°C nas épocas 1 e 2. As temperaturas foram menores na época 2, mas
no decorrer do experimento ocorreu um aumento na temperatura média (época 3),
devido ao aumento do comprimento do dia e redução do ângulo zenital dos raios
solares incidentes.
A relação entre o número médio de folhas (NF) acumuladas na haste principal
e a soma térmica acumulada (STa) foi linear, com um coeficiente de determinação
superior a 0,98 para todas as épocas (Figura 2a). Isso indica que a temperatura do
ar foi o principal fator ambiental que determinou a emissão de folhas na calêndula.
Estes resultados concordam com aqueles obtidos por outros pesquisadores que
mostraram que o número de folhas em cultivares de trigo (BAKER et al., 1986;
SLAFER et al., 1994) e em sorgo (MUCHOW & CARBERRY, 1990) é linearmente
relacionado com o acúmulo de unidades térmicas desde a emergência da plântula.
O filocrono da haste principal variou em função da época de semeadura,
sendo que o menor valor (15,9°C dia folha
-1
) foi estimado na época 2 (23/06/2005) e
38
o maior (24,5°C dia folha
-1
) na época 1 (06/04/2005), figura 2a.
A calêndula, pela sua origem mediterrânea, tem o crescimento favorecido no
período de outono e primavera, à semelhança do que ocorre com os trigos invernais.
Embora a cultura não exija vernalização, espera-se uma melhor adaptação às
condições de temperaturas amenas durante o crescimento vegetativo e
temperaturas maiores associados à alta disponibilidade de radiação solar durante a
formação de aquênios.
O filocrono na primeira haste lateral na época 3 foi superior ao da época 2
(49,75°C dia folha
-1
e 26,46°C dia folha
-1
, respectivamente). Entretanto esses
resultados foram diferentes se comparados ao filocrono na haste principal para as
mesmas épocas (Figura 2b). Isto evidencia que, para a emissão da primeira haste
lateral, há necessidade térmica diferenciada. Diferenças de filocrono para um
mesmo genótipo em diferentes épocas de plantio, já foram relatados em batata
(PAULA et al., 2005), em meloeiro (BAKER & REDDY, 2001) e em distintas
semeaduras de trigo, cevada e pastagens (FRANK & BAUER, 1995; KIRBY, 1995).
ELLIS & RUSSEL (1984), KIRBY et al. (1985) e BAKER et al. (1986), verificaram que
em trigo há efeito da época de semeadura na taxa de aparecimento foliar, indicando
que, à medida que a semeadura é mais tardia, a soma de graus-dia requeridos para
a emergência de uma folha é menor.
A variação do filocrono da calêndula em diferentes épocas de semeadura
pode estar relacionada com fatores ambientais como o fotoperíodo e a temperatura
do ar. No entanto, no presente estudo não se constatou influência do fotoperíodo no
aparecimento de folhas na haste principal, pois o coeficiente de determinação da
análise de regressão da relação entre o número de folhas acumuladas na haste
principal e o fotoperíodo na emergência foi baixo (r
2
= 0,29) e (r
2
= 0,04) na fase
vegetativa. BERTI et al. (2003) estudando o efeito de épocas de semeadura no
rendimento de capítulos de diferentes genótipos de calêndula no Chile, verificaram
um período mais curto entre a fase de emergência-floração na semeadura da época
de 04/06/2003, do que nas demais épocas, 05/08, 07/09 e 14/10. Segundo esses
autores, a explicação está no fato da calêndula ser uma planta de dia longo e por ter
um baixo requerimento de horas luz para florescer, entre 6,5 a 8 horas de luz.
Analisando-se as temperaturas médias durante a emissão de folhas na
calêndula, observou-se uma tendência de aumento do filocrono com a elevação da
temperatura do ar (y = 1,0022x + 0,5581; r² = 0,37). Semelhante tendência foi
39
observada por PAULA et al. (2005) na cultura da batata cv Asterix cultivada em
diferentes épocas, onde houve uma variação do filocrono de 22,2 a 35,5°C dia
folha
-1
. Estes autores sugerem que essa resposta do filocrono à temperatura do ar
seja resultado da relação linear entre temperatura do ar e emissão de folhas
assumida no cálculo da soma térmica. O uso do método da soma térmica como
medida de tempo tem limitações, pois a resposta mais realística do desenvolvimento
vegetal à temperatura do ar é não linear (STRECK et al., 2003ab; XUE et al., 2004),
de modo que a relação linear da soma térmica pode levar a erros no cálculo. Assim,
quando as semeaduras ocorrem em períodos em que as temperaturas não são
consideradas ótimas para o desenvolvimento, o método da soma térmica em modelo
linear poderá não ser apropriado.
O número final de folhas na haste lateral não foi influenciado pelas diferentes
épocas de semeaduras (Tabela 1). Na análise estatística de contraste verificou-se
que a média do número final de folhas na haste principal da época 1 (26,6) é
significativamente maior em relação à média dos demais tratamentos (22,8). Na
haste principal das plantas de calêndula, nas semeaduras da época de junho e de
outubro o número total de folhas foi menor do que na semeadura de abril.
Conclusão
A época de semeadura interfere no filocrono e no número de folhas da haste
principal e da primeira haste lateral da calêndula.
Agradecimentos
Ao Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica do Conselho de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico (PIBIC/CNPq/UFSM), pela concessão de
bolsa ao pesquisador de iniciação científica (BIC) ao estudante do Curso de
Agronomia da UFSM Roberto Trentin.
À estudante do Curso de Agronomia da UFSM Eloiza Lasta, pela ajuda na
condução do experimento e na coleta dos dados.
40
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42
Tabela 1- Número final de folhas na haste principal (NFFHP) e número final de
folhas na primeira haste lateral (NFFHL) em plantas de calêndula (Calendula
officinalis L.) cultivadas em diferentes épocas de semeadura. Santa Maria, RS, 2005.
*As médias não seguidas pela mesma letra, na coluna, diferem entre si em nível de 5% de
probabilidade de erro, pelo teste de Tukey.
Data de semeadura NFFHP NFFHL
06/04/2005 26,63 a -
23/06/2005 23,06 b 21,52 a
03/10/2005 24,84 a b 21,00 a
C
V(%) 11,42
Figura 1 - Temperatura média, máxima e mínima diária do ar (°C) registrada no interior da estufa
plástica durante o período de 06/04/2005 a 28 /11/2005. As setas indicam as datas de semeadura.
Santa Maria, RS. 2005.
43
a b
Figura 2 - Relação entre o número médio de folhas acumuladas na haste principal (a) e haste lateral
(b) e soma térmica utilizada para a estimativa do filocrono em calêndula, cv. Bonina Sortida, Santa
Maria, RS, 2005.
44
CAPÍTULO III
CRESCIMENTO DE PLANTAS DE CALÊNDULA CULTIVADAS EM
DIFERENTES ÉPOCAS DE SEMEADURAS
Resumo
O objetivo neste trabalho foi relacionar a produção de biomassa de plantas de
calêndula com a soma térmica acumulada. Para isto realizou-se um experimento em
estufa, na Universidade Federal de Santa Maria, RS, com três épocas de
semeaduras: 06/04/2005; 23/06/2005 e 03/10/2005. As plantas foram conduzidas
em vasos de plástico com capacidade de cinco litros, preenchidos com substrato.
Cada vaso continha quatro plantas. Utilizou-se o delineamento experimental
inteiramente ao acaso, num total de 320 vasos em cada época. Determinou-se a
biomassa da planta inteira e de seus diferentes órgãos (folhas, hastes, capítulos
florais e capítulos), colhendo-se, semanalmente, dezesseis plantas na primeira
época e doze nas demais épocas, retiradas aleatoriamente dos vasos localizados na
parte central do experimento. A temperatura do ar foi registrada a 1,5 m acima do
solo, coletada a cada duas horas e calculada a média diária e a soma térmica diária
acumulada desde a data de emergência das plântulas. A relação entre a soma
térmica e a produção de biomassa de plantas foi altamente significativa. O
crescimento das plantas foi maior na primeira e segunda época do que nas plantas
da terceira época. Temperaturas elevadas causaram um efeito deletério no
crescimento de calêndula.
Palavras-chave: Asteraceae, Calendula officinalis L., planta medicinal, fitomassa.
45
GROWTH OF MARIGOLD PLANTS CULTIVATED IN DIFFERENT
SOWING DATES
Abstract
The aim of this work was to relate the biomass of marigold plants with the
accumulated thermic sum. A greenhouse experiment was carried out at the Federal
University of Santa Maria – UFSM, Santa Maria, Rio Grande do Sul state, Brazil, in
three sowing dates, as follows: 04/06/2005, 06/23/2005 and 10/03/2005. Plants were
grown in five-liter plastic vases filled with substratum. Each vase contained four plants.
A completely randomized design was used, and the total number of vases per sowing
date was 320. The biomass of the entire plant as well as of its different organs (leaves,
stems, flower heads and flowers) was determined weekly by harvesting sixteen plants
in the first sowing date and twelve in the other sowing dates. The plants were
harvested at random from the vases located in the central part of the trials. The air
temperature was registered at 1,5 meters above the soil level being collected at two-
hour intervals, calculating the daily average and the accumulated daily thermic sum
since the emergency of the seedlings. The relation between the thermic sum and the
biomass production of the plants was higher in sowing dates 1 and 2 as compared to
sowing date 3. High temperatures have deleterious effect on the growth of marigold
plants.
Key words: Asteraceae, Callendula officinalis L., medicinal plants, fitomass.
Introdução
A calêndula (Calendula officinalis L.) é uma planta de ciclo anual, pertencente
a família Asteraceae e cultivada em, praticamente, todos os países do mundo. Ela
figura entre as principais plantas com propriedades medicinais, sendo importante
pela demanda de sua matéria prima e de seu valor comercial. Possui propriedades
com efeitos terapêuticos de ação cicatrizante, antisséptica e antiinflamatória, devido
conter compostos químicos como carotenóides, flavonóides, mucilagem e triterpenos
(DELLA LOGGIA et al., 1994). As plantas contêm ainda: óleos essenciais,
46
saponinas, resinas, ácidos orgânicos e minerais. A flor é a parte da planta mais
utilizada, da qual se extraem óleos essenciais e pigmentos utilizados em diversos
medicamentos (FROMENT et al., 2005). O óleo extraído de suas sementes contêm
em torno de 60% de ácido calêndico, o qual pode ter aplicações na fabricação de
tintas e produtos industriais de fibra sintética (CROMACK & SMITH, 1998).
A biossíntese de metabólitos secundários e, conseqüentemente, dos
princípios ativos em plantas medicinais e aromáticas depende de fatores genéticos,
fisiológicos e ambientais. Assim, é importante a obtenção de matéria prima vegetal
de qualidade, pois isto influirá positivamente na concentração dos princípios
químicos.
Um dos principais fatores ambientais que interfere na produção de biomassa
nas plantas é a época de cultivo, em função da variação dos elementos
meteorológicos ao longo do ano, como radiação solar, temperatura do ar e do solo e
umidade do ar e do solo. No caso da calêndula, existe muita deficiência sobre
informações básicas da dinâmica de crescimento das plantas. Na maioria dos
trabalhos são enfatizados os estudos da matéria seca e fresca somente das flores,
relacionando-as à produção. No Estado do Rio Grande do Sul, BISSO (2003), ao
submeter plantas de calêndula a diferentes concentrações e intervalos de aplicação
de biofertilizante foliar, obteve uma produção média estimada de 264,4 kg de
matéria seca de flores ha
-1
. Em trabalho conduzido em vasos, com duas plantas
cada, MOREIRA et al. (2005), no Estado do Mato Grosso, utilizando diferentes
doses de N e P (0, 73, 146, 219 e 292 mg vaso
-1
), constataram que houve influência
para os capítulos florais, sendo que as máximas produções de massa fresca e seca
foram de 4,70 g vaso
-1
, para o uso de 271,7 mg vaso
-1
de P, e 0,52 g vaso
-1
, para
uma dose de N de 199,2 mg vaso
-1
, respectivamente.
Em função da falta de informações básicas quanto à dinâmica de produção de
biomassa em plantas de calêndula cultivadas nas condições ambientais do Estado
do Rio Grande do Sul, objetivou-se, neste estudo, determinar o crescimento de
plantas desta espécie em Santa Maria, RS, considerando diferentes épocas de
semeadura e as disponibilidades térmicas.
Material e Métodos
O experimento foi realizado no interior de estufa plástica instalada no Campo
47
Experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa
Maria, RS (latitude: 29º43’S, longitude: 53º43’W e altitude: 95 m). A estufa com
dimensões de 10 m x 24 m, altura de 3 m na cumeeira e 2 m de pé direito, estrutura
de madeira e a cobertura, as laterais e as frontais com filme transparente de
polietileno de baixa densidade (PEBD), de 150 µm de espessura.
A ventilação da estufa foi realizada por meio da abertura e fechamento das
suas cortinas laterais, conforme as condições meteorológicas do dia: nos dias em
que ocorria precipitação ou vento forte, não eram abertas, ou abria-se apenas a
porta do lado oposto à direção do vento; em dias quentes eram abertas e fechadas,
respectivamente, em torno das 8 h e 18 h e; em dias frios, nublados e/ou com
nevoeiros abertas em torno das 10 h e fechadas, aproximadamente, as 15 h.
A cultivar de calêndula utilizada foi a Bonina Sortida. Os tratamentos
constaram de três épocas de semeadura (época 1: 06/04/2005; época 2: 23/06/2005
e época 3: 03/10/2005), utilizando-se o delineamento experimental inteiramente ao
acaso.
A semeadura foi realizada em vasos de plástico de cor preta, medindo 0,25 m
de diâmetro na extremidade superior e com capacidade volumétrica de cinco litros,
preenchidos com substrato comercial Plantmax. Em cada vaso foram semeadas sete
sementes. Quando cerca de 50% das plantas possuíam seis ou mais folhas, fez-se o
raleio, deixando-se quatro plantas por vaso.
Os vasos foram distribuídos no sentido do comprimento da estufa, lado a
lado, em quatro fileiras de 80 vasos cada, totalizando 320 vasos. O substrato de
cada vaso foi mantido, permanentemente, com umidade próxima a capacidade de
campo por meio de irrigação realizada através de mangueira plástica de 1,5 cm de
diâmetro, com um dispositivo para gotejamento em cada vaso. As plantas foram
fertirrigadas com uma solução nutritiva com a seguinte composição de sais
macronutrientes, em mmol L
-1
, recomendada para o cultivo do tomateiro
(ANDRIOLO, 1999): 6,7 de KNO
3
; 1,3 de KH
2
PO
4
; 6,0 de Ca(NO
3
)
2
; 1,8 de MgSO
4.
Os micronutrientes foram adicionados conforme solução proposta por Jeannequin
(1987) citado por ANDRIOLO (1999).
No transcorrer do experimento, foi necessária a aplicação de fungicida, sendo
utilizado Folicur (75mL por 100 L
-1
de água) e Sumilex 500PM (100g L
-1
de água),
para o controle de fungos, além do inseticida Mospillan na dosagem de 2 g por
quatro litros de água, em decorrência do aparecimento de mosca branca.
48
A temperatura do ar no interior da estufa foi registrada com o auxílio de um
termohigrógrafo, instalado no interior de um miniabrigo de madeira pintado de
branco, a 1,5 m acima da borda superior dos vasos. Os valores de temperatura
foram retirados dos termohigrogramas a cada duas horas. Com estes dados,
calculou-se a temperatura média diária (Tm) somando-se os valores de temperatura
coletados de duas em duas horas (T
0h
+ T
2h
+...+ T
20h
+ T
22h
) e dividindo-se a soma
pelo número de observações:
Tm = (T
0h
+ T
2h
+...+ T
20h
+ T
22h
)/12 (1)
A soma térmica diária (STd) e acumulada (STa), desde a data de emergência
de 50% das plântulas do experimento, foram calculadas, respectivamente, pelas
equações:
STd = Tm – Tb (2)
e
STa= ∑STd, (3)
em que, Tb é a temperatura base para o aparecimento de folhas.
Não foram encontradas referências na literatura sobre a temperatura base de
crescimento para a cultura da calêndula. Em virtude de sua origem ser da região
mediterrânea de clima ameno, optou-se por utilizar uma temperatura base de 8°C,
pois, conceitualmente, a temperatura base é a temperatura abaixo da qual a planta
não se desenvolve e, se o fizer, é a uma taxa muito reduzida (AZKUE & PUCHE,
2003). Considerou-se como primeiro dia de contabilização da soma térmica quando
houve 50% de emergência das plântulas do experimento em cada época.
Para as avaliações de biomassa foram coletadas, semanalmente, dezesseis
plantas na época 1 e doze plantas inteiras nas demais épocas, retiradas
aleatoriamente dos vasos localizados na parte central do ensaio, num total de 17, 18
e 13 coletas de plantas, nas épocas 1, 2 e 3, respectivamente. Realizou-se a
pesagem da planta inteira, para a determinação da massa fresca de todos os órgãos
(g planta
-1
) e a contagem do número de órgãos da planta (número de folhas, de
hastes, de capítulos florais e de capítulos com sementes). A seguir, as raízes foram
lavadas com água corrente e colocadas, com os demais órgãos, individualmente
embalados em estufa, com circulação forçada de ar a ±65°C, até peso constante,
obtendo-se a massa seca (g planta
-1
). Considerou-se término do experimento
quando ocorreu início de novas brotações na base da haste principal das plantas de
calêndula.
49
Os dados de crescimento obtidos foram submetidos à análise de variância
com estudo de regressão, adotando-se o maior grau polinomial significativo até o 3°
pelo método dos polinômios ortogonais. Também foram estimados os coeficientes
de correlação de Pearson entre as médias das variáveis: massa seca das folhas da
haste principal (MSFHP), da raiz (MSR), das folhas das hastes laterais (MSFHL),
das flores e sementes (MSFS), da massa fresca total (MFT) e seca total (MST), das
hastes (MSH) e das folhas (MSF). Utilizou-se o programa SOC/EMBRAPA para a
análise estatística dos dados.
Resultados e Discussão
O ajuste das funções entre a soma térmica acumulada (STa) e a biomassa de
matéria seca total e de matéria fresca total para as três épocas de semeadura foi
altamente significativa, sendo os coeficientes de determinação (R²) todos acima de
0,91, ocorrendo um máximo de produção de massa fresca em duas épocas (Figura
1). A produção máxima de massa fresca total em relação a STa se verificou aos
1190°C dia e 1410°C dia, respectivamente, nas épocas 2 e 3, após o qual ocorreu
uma tendência de diminuição na curva de crescimento das plantas. Na época 1 essa
tendência não se evidenciou, uma vez que, ao longo do ciclo, a cultura foi afetada
por doenças fúngicas, que contribuíram também no prolongamento do ciclo.
Possivelmente, a retirada das folhas que estavam no interior do dossel, devido à
incidência de doenças, tenha contribuído na maior penetração de radiação solar no
interior do dossel de folhas auxiliando, assim, na emissão de novas folhas nas
hastes laterais e, conseqüentemente, no prolongamento do ciclo das plantas.
Não houve, praticamente, diferenças nos valores da soma térmica acumulada
entre as épocas de semeadura, mas houve diferença na duração do ciclo e no
crescimento. A duração do ciclo das plantas foi de, aproximadamente, 141, 148 e
94 dias, respectivamente, para as épocas 1, 2 e 3, sendo que as épocas 1 e 2
tiveram um maior acúmulo de matéria seca, em relação a época 3. Admitindo-se a
possível ausência dos efeitos do fotoperíodo, pressupõe-se que a diferença no
número de dias da época 3 em relação às demais seja resultante dos efeitos das
altas temperaturas do ar no período do ensaio (final de primavera e verão), sendo
essas depressoras para o crescimento da planta. O estresse térmico é o principal
fator que limita a produtividade e a adaptação das culturas, principalmente se as
50
temperaturas extremas coincidem com os estágios críticos de desenvolvimento da
planta (SILVA et al., 2000). Culturas de origem mediterrânea, como a calêndula,
possuem geralmente temperaturas ótimas de crescimento entre 20°C e 25°C.
Valores acima destes, principalmente superiores de 30°C, são depressoras ao seu
crescimento. No caso da época 3, foram registradas temperaturas máximas acima
de 30°C em 66 dias dos 94 ao longo do ciclo da cultura.
Na figura 2 observa-se que a STa para a produção de massa seca da parte
aérea (folhas e hastes) variou entre as épocas de semeadura. Porém, de modo
geral, para as épocas analisadas, a produção de massa seca foi baixa até cerca de
400°C dia acumulados e, a partir deste total, o valor aumentou de forma mais
intensa até, aproximadamente, 1400°C dia acumulados, para então decrescer.
Verifica-se, também, que as curvas de aumento de massa da matéria seca das
folhas e hastes, na segunda e terceira épocas, foram semelhantes, mas o acúmulo
de massa seca na época 2, tanto das folhas quanto das hastes, foi superior, quando
comparado com aquele da época 3.
O menor acúmulo de massa seca no sistema radicular foi na época 3, inferior
a 1g planta
-1
dia
-1
. Isto se deve, provavelmente, ao crescimento rápido e a
translocação dos fotoassimilados para a parte aérea. Como na época 1, o ciclo da
cultura foi mais longo com menor acúmulo de graus-dia para o desenvolvimento, as
raízes continuaram crescendo e verifica-se que atingiram valores acima de 5g
planta
-1
dia
-1
. Possivelmente, nesse período, a planta encontrava-se acumulando
reservas para a próxima fase de desenvolvimento, uma vez que, estava iniciando o
aparecimento das novas brotações na base da haste principal, evidenciando o
comportamento bianual.
Na relação entre o crescimento das folhas da haste principal (HP) e aquele
das folhas das hastes laterais (HL) e dos capítulos (flores/sementes) (Figura 3),
constata-se que, à medida que o crescimento das folhas das HL foi linear e
crescente nas épocas 2 e 3, aquele das folhas da HP atingiu o máximo de massa
seca aos 880°C dia e 1069°C dia, respectivamente. Ao acumular em torno de
1000°C dia, as folhas da HP cessaram o crescimento e as folhas mais velhas foram
secando, evidenciando a senescência.
O maior número de hastes foi registrado aos 1075, 982 e 1026°C dia
acumulados, respectivamente nas épocas 1, 2 e 3 (Figura 4). Na época 1, a média
final de flores foi de 18 flores planta
-1
, bem inferior quando comparada com as
51
médias das demais épocas, 50 e 39 flores planta
-1
, respectivamente para a época 2
e 3. Na época 2, houve um incremento na produção de folhas, o que também
resultou num maior número de flores. O mesmo não aconteceu na terceira época,
quando o número expressivo de folhas não representou um aumento significativo na
massa seca das flores e sementes (Figura 3). Apesar da grande superfície
fotossintética, a temperatura média do ar elevada nesse período prejudicou o
desenvolvimento reprodutivo. Segundo TAIZ & ZEIGER (2004), a fotossíntese e a
respiração são inibidas sob temperaturas elevadas, mas, com o aumento da
temperatura as taxas fotossintéticas caem antes das taxas respiratórias e a
fotossíntese não pode repor o carbono usado como substrato na respiração,
diminuindo as reservas de carboidratos. Esse desequilíbrio entre a fotossíntese e a
respiração é uma das principais razões do efeito deletério de temperaturas altas.
Os maiores incrementos de massa seca da parte aérea de folhas e hastes
ocorreram a partir do início do florescimento: 52, 44 e 40 dias, respectivamente para
as épocas 1, 2 e 3, ao contrário do que se observa para o sistema radicular (Figuras
2 e 3). Isso pode estar relacionado às flores e sementes que têm uma maior
contribuição na massa seca final. Após o florescimento, segundo FLOSS (2004), o
dreno reprodutivo torna-se extremamente forte, limitando a partição de
fotoassimilados entre a folha adicional, o caule e o crescimento das raízes.
Foi obtida alta correlação (superior a 0,75), para os caracteres MST, MSH e
MSF, em relação a MSR em todas as épocas estudadas (Tabela1). É importante
observar a correlação entre a MST e a MSH e da MSF, evidenciando que na
calêndula, independente da época de semeadura, os órgãos como hastes e folhas
têm fundamental contribuição na massa seca total da planta. Sendo que a MSFHL é
o principal parâmetro do crescimento que influencia ao longo do ciclo da cultura no
acúmulo de massa seca da planta e, principalmente na produção da massa seca da
parte reprodutiva. A produção de flores e sementes (MSFS) teve correlação
significativamente alta (r=0,89) com a massa seca de folhas da haste lateral
(MSFHL), na época1, sendo que o mesmo não foi observado nas demais épocas.
Possivelmente, isto esteja relacionado com o efeito ambiental, no caso, as
temperaturas elevadas no período de florescimento e produção de sementes nas
épocas 2 e 3 tenham prejudicado a fase reprodutiva da cultura. Mas, verifica-se que
os resultados apontaram uma correlação alta (r=0,74) e direta da MSFS dessas
épocas com a massa seca de raiz (MSR).
52
Conclusões
No período invernal, quando a temperatura do ar é mais baixa, o acúmulo de
massa seca, tanto nas folhas quanto nas hastes, é maior do que nos meses mais
quentes;
A soma térmica acumulada (°C dia) ao longo do ciclo é semelhante em todas
as épocas de semeadura, sendo que 1400°C dia é a STa em que diminui a
produção de massa seca da maioria dos órgãos das plantas;
As altas temperaturas têm efeito deletério na produção de massa seca total,
principalmente no acúmulo de massa seca no sistema radicular.
Agradecimentos
Ao CNPQ, pela bolsa de iniciação científica; aos acadêmicos do Curso de
Agronomia da UFSM, Eloísa Lasta e Graciela Castilhos, pelo auxílio na coleta de
dados.
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54
Figura 1 - Relação da massa fresca (MFT) e da massa seca total (MST) em
plantas de calêndula, cv Bonina Sortida com a soma térmica acumulada
considerando a temperatura base de crescimento igual a 8°C (STa), em três
épocas de semeadura. Santa Maria, RS, 2005/2006.
55
Figura 2 - Acúmulo de massa seca em folhas, hastes e raízes de plantas de
calêndula, cv Bonina Sortida, em função da soma térmica acumulada (STa),
considerando a temperatura base de crescimento igual a 8°C em três épocas
de semeadura. Santa Maria, RS, 2005/2006.
56
Figura 3. Acúmulo de massa seca nas folhas da haste principal (folhas HP), nas
folhas das hastes laterais (folhas HL) e nas flores e aquênios (flor/sem) em plantas
de calêndula, cv. Bonina Sortida, em função da soma térmica acumulada (STa)
considerando a temperatura base de crescimento igual a 8°C, em três épocas de
semeadura. Santa Maria, RS, 2005/2006.
57
Figura 4 - Número de folhas, de hastes e de flores em plantas de calêndula, cv Bonina
Sortida, em função da soma térmica acumulada (STa), em três épocas de semeadura.
Santa Mara, RS, 2005/2006.
58
Tabela 1 – Coeficientes de Correlação de Pearson entre os caracteres de crescimento da massa
seca da folhas da haste principal (MSFHP), da raiz (MSR), das folhas das hastes laterais
(MSFHL), das flores e sementes (MSFS), da massa fresca (MFT) e seca total (MST), das hastes
(MSH) e das folhas (MSF). UFSM.Santa Maria,RS, 2005/2006.
*significativo em 5% de probabilidade de erro
Caráter MSFHP MSR MSFHL MSFS MFT MST MSH
Época 1
(06/04)**
MSR
0,32*
MSFHL
-0,65* -0,32*
MSFS
-0,66* -0,34* 0,89*
MFT
0,53* 0,84* -0,51* -0,54*
MST
0,42* 0,90* -0,40* -0,43* 0,94*
MSH
0,39* 0,84* -0,39* -0,42* 0,92* 0,98*
MSF
0,52* 0,82* -0,47* -0,51* 0,95* 0,97* 0,95*
Época 2
(23/06)
MSR
-0,01
MSFHL
-0,51* -0,06
MSFS
-0,14* 0,74* 0,01
MFT
0,27* 0,68* -0,19* 0,65*
MST
-0,01 0,86* -0,05 0,88* 0,83*
MSH
-0,07 0,82* -0,02 0,82* 0,75* 0,97*
MSF
0,13 0,81* -0,11 0,76* 0,90* 0,95* 0,88*
Época 3
(03/10)
MSR
0,72*
MSFHL
-0,55* -0,35*
MSFS
0,42* 0,74* -0,23*
MFT
0,76* 0,84* -0,45* 0,76*
MST
0,61* 0,84* -0,34* 0,93* 0,87*
MSH
0,49* 0,79* -0,28* 0,95* 0,81* 0,98*
MSF
0,74* 0,84* -0,41* 0,80* 0,90* 0,95* 0,90*
** data de semeadura
59
CAPÍTULO IV
PRODUÇÃO DE BIOMASSA EM PLANTAS DE CALÊNDULA
SUBMETIDAS A DEFICIÊNCIA HÍDRICA EM SUBSTRATO
Resumo
Estudou-se o efeito da variação de diferentes níveis de água disponível no
substrato, sobre o crescimento de plantas de calêndula (Calendula officinalis L.), cv.
Bonina sortida. O experimento foi instalado em vasos com capacidade para cinco
litros e conduzido em casa de vegetação na UFSM, em Santa Maria (RS), no
período de outubro de 2005 a janeiro de 2006. O delineamento utilizado foi o
inteiramente casualizado com quatro tratamentos, correspondentes ao suprimento
de água disponível no substrato de 55, 70, 85 e 100% da capacidade de campo. A
cada semana era determinada a biomassa das plantas utilizando-se quatro
repetições. Os resultados da massa seca das plantas foram relacionados com a
soma térmica acumulada no período da emergência das plantas até a data da
colheita correspondente. O nível crescente de déficit hídrico afetou negativamente a
produção de massa seca em comparação à testemunha. As maiores reduções
foram constatadas nas folhas da haste lateral e na parte reprodutiva. Constatou-se
efeito significativo na interação conteúdo de água no substrato e soma térmica
acumulada para as variáveis massa seca total e massa seca das hastes principal e
laterais, de flores e de raízes.
Palavras-chave: estresse hídrico, Calendula officinalis L., crescimento.
MARIGOLD BIOMASS PRODUCTION UNDER HYDRIC
DEFICIENCY IN SUBSTRATUM
Abstract
It was studied the variation effect of different water levels available in the
substratum on the growth of marigold plants (Calendula officinalis L.), cv. Bonina
60
sortida. The experiment was carried out in five liter capacity vases at the greenhouse
of the Federal University of Santa Maria (UFSM), in Santa Maria, Rio Grande do Sul
state, Brazil, from October 2005 to January 2006. The experimental design used was
of completely randomized with four treatments, corresponding to water levels
available in the substratum of 55, 70, 85 and 100% of the field capacity. Plant
biomass was weekly determined in all four replications. Results of dry matter of the
plants was related to the accumulated thermic sum from plant emergence until
corresponding harvesting date. The increasing hydric deficit negatively affected dry
matter production as compared to the check treatment. Higher reductions were
observed on the main stem lateral leaves and in the reproductive part. It was verified
a significant effect in the interaction water content in the substratum and accumulated
thermic sum for the variables total dry matter and dry matter of the main and lateral
stems, flowers and roots.
Keywords: hydric stress, Calendula officinalis L., growth.
Introdução
A utilização de plantas medicinais na prevenção e cura de doenças é antiga.
Entretanto, as instituições de pesquisa somente nos últimos anos incluíram esta área
em seus programas de atividades. As pesquisas vêm sendo realizadas,
principalmente, com base no uso popular dessas plantas. Dentre as plantas
medicinais uma das mais utilizadas é a calêndula (Calendula officinalis L.),
pertencente à família Asteraceae. As suas flores são utilizadas com fins
ornamentais, farmacêuticos e, mais recentemente, como fonte de compostos
bioativos. Entre os inúmeros componentes químicos presentes nas suas
inflorescências estão os óleos essenciais, o ácido salicílico, o ácido fenólico, os
carotenóides, os flavonóides, as saponinas (LUZ et al., 2001) e os triterpenos, estes
últimos com importantes princípios antiinflamatórios (DELLA LOGGIA et al., 1994).
A quantidade e qualidade dos componentes químicos presentes nos
diferentes órgãos das plantas é uma função, principalmente, dos fatores ambientais
intervenientes no seu crescimento e desenvolvimento. Dentre esses destaca-se a
deficiência hídrica do solo ou no substrato. Dependendo da sua intensidade e da
época do ano em que ocorre a deficiência hídrica do solo, pode provocar alterações
no crescimento e desenvolvimento das plantas, cuja irreversibilidade vai depender
61
do genótipo e estádio de desenvolvimento das plantas (SANTOS & CARLESSO,
1998). Por exemplo, CORREIA & NOGUEIRA (2004) verificaram que um período de
deficiência hídrica de 35 dias após o início da diferenciação, provocou uma redução
do crescimento nas plantas de amendoim, sem, contudo, paralisá-lo, determinando
reduções na altura, número de folhas, área foliar das plantas e matéria seca das
folhas e dos caules.
Entretanto, MOREIRA et al. (1999) constataram que a suspensão da irrigação
seguida de estresse hídrico em quatro fases distintas do ciclo de crescimento e
desenvolvimento da cultura de trigo, verificaram que o efeito da deficiência de água
na fase de espigamento por 24 dias causaram uma redução irreversível do
crescimento, manifestado no número de espigas por metro quadrado, altura média
das plantas, grãos por espiga, tamanho médio da espiga e número de espiguetas
desenvolvidas e não-desenvolvidas. Como se constata, a resposta das plantas a
escassez de água é complexa, envolvendo mecanismos de adaptação e/ou de
tolerância, o que varia com os genótipos, com estágio de desenvolvimento das
plantas e com as condições ambientais.
É importante que, para cada cultura agrícola, sejam realizados experimentos
que possibilitem a quantificação da magnitude do efeito de diferentes intensidades
de deficiência hídrica no solo sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas,
nas distintas regiões geográficas de seu cultivo. No caso da calêndula, espécie de
planta medicinal que apresenta excelente perspectiva de cultivo nas condições
climáticas da Região Sul do Brasil, ainda não se possui estudos de seu potencial de
crescimento em situação de deficiência hídrica nestas condições ambientais. Desta
forma, no presente trabalho objetivou-se avaliar a produção de biomassa em plantas
de calêndula sob diferentes níveis de deficiência hídrica em substrato.
Material e Métodos
O experimento foi conduzido no interior de uma estufa plástica de 240 m²,
instalada no Campo Experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade
Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS (latitude: 29°43’S, longitude: 53°43’W e
altitude: 95 m). A ventilação da estufa foi realizada por meio da abertura e
fechamento das suas cortinas laterais, de acordo com as condições meteorológicas
de cada dia: em dias quentes, foram abertas e fechadas, respectivamente, em torno
62
das 8 h e 18 h; em dias frios, nublados e/ou com nevoeiros, em torno das 10 h e 15
h e em dias com precipitação pluviométrica ou vento forte, permaneciam fechadas
ou abria-se apenas a porta do lado oposto à direção do vento.
A cultivar de calêndula utilizada foi a Bonina Sortida. A semeadura foi
realizada no dia 03/10/2005, em vasos de plástico de cor preta, medindo 0,25 m de
diâmetro na extremidade superior e com capacidade volumétrica de cinco litros,
preenchidos com substrato comercial Plantmax. Em cada vaso foram semeadas sete
sementes. Quando cerca de 50% das plantas tinham mais de seis folhas fez-se o
raleio, deixando-se quatro plantas por vaso.
Os vasos foram distribuídos no sentido do comprimento da estufa, lado a
lado, em quatro fileiras de 40 vasos cada, totalizando 160 vasos, sendo que os
tratamentos foram aplicados nas fileiras centrais.
As plantas foram fertirrigadas com uma solução nutritiva com a seguinte
composição de sais macronutrientes, em mmol L
-1
, recomendada para o cultivo do
tomateiro (ANDRIOLO, 1999): 6,7 de KNO
3
; 1,3 de KH
2
PO
4
; 6,0 de Ca(NO
3
)
2
; 1,8 de
MgSO
4.
Os micronutrientes foram adicionados conforme solução proposta por
Jeannequin (1987) citado por ANDRIOLO (1999), mantendo, permanentemente, o
substrato com umidade próxima a capacidade de campo por meio de uma
mangueira plástica de 1,5 cm de diâmetro, com um dispositivo para gotejamento em
cada vaso. Ao iniciar a restrição hídrica, a irrigação foi manual e realizada
individualmente para cada vaso, conforme os tratamentos. A condutividade elétrica
(CE) da solução nutritiva utilizada na fertirrigação foi mantida com o valor entre 1 e 2
dS.m¯¹.
Utilizou-se um arranjo fatorial num delineamento inteiramente
casualizado, cujos fatores foram representados por sete épocas de colheita
mensuradas pela soma térmica acumulada (STa) de 794, 914, 1041, 1180, 1306,
1443 e 1578°C.dia, e quatro suprimentos de água, constituídos da irrigação igual à
capacidade máxima de armazenamento de água do substrato (100% CA), sendo
este a testemunha (T1); 85% da CA (T2); 70% da CA (T3) e 55% da CA (T4). Para
a irrigação diária era calculado, para cada conjunto de cinco vasos, o volume de
água a ser adicionada nos diferentes tratamentos pela equação:
Vi = VT1 - X,
em que Vi é o volume de água a ser adicionado em cada tratamento, VT1 o volume
de água adicionado no T1 e X o volume de água subtraído do VT1, no caso, 15%,
63
30% e 45% de T1, respectivamente, para T2, T3 e T4. A reposição de água era
realizada manualmente.
O estabelecimento e controle dos diferentes tratamentos foram
realizados num conjunto de cinco vasos contendo cada vaso quatro plantas com
quatro repetições. O monitoramento diário da irrigação foi realizado com a utilização
de lisímetro colocado na parcela testemunha (100%), figura 1.
Para avaliar o efeito da deficiência hídrica, as plantas foram submetidas a um
período de 21 dias de restrição hídrica em cada tratamento, exceto na testemunha, a
partir da fase de início de formação do botão floral da haste principal, que ocorreu
aos 46 dias do ciclo da cultura. Após uma semana do início do estresse
hídrico, coletou-se semanalmente uma planta por vaso (quatro plantas por
tratamento) até o final do experimento. Aos 68 dias do ciclo da cultura todas as
plantas dos tratamento T2, T3 e T4 voltaram a ser irrigadas como T1, isto é,
capacidade de campo.
Em laboratório, foram separadas as folhas, hastes, capítulos com flores/
sementes das plantas e avaliados o peso da massa fresca e, após secagem em
estufa a 65°C até peso constante, da massa seca de todos os órgãos da planta. O
sistema radicular foi destacado da planta, lavado em água corrente para eliminar
eventuais partículas de substrato, secado com papel absorvente e pesado para a
determinação da massa fresca e, após secado em estufa a 65°C, foi pesado a
64
massa seca. Avaliou-se o comprimento médio da raiz, medindo-se a raiz principal da
planta com o auxílio de uma régua milimetrada, e os resultados foram expressos em
centímetros.
A temperatura do ar no interior da estufa foi registrada com o auxílio de um
termohigrógrafo, instalado no interior de um miniabrigo de madeira pintado de
branco, a 1,5m acima da borda superior dos vasos. Os valores de temperatura foram
retirados dos termohigrogramas a cada duas horas. Com estes dados, calculou-se a
temperatura média diária (Tm) somando-se os valores de temperatura coletados de
duas em duas horas (T0h + T2h +...+ T20h + T22h)/12, dividindo-se a soma pelo
número de observações.
A soma térmica diária (STd) e acumulada (STa) desde a emergência de 50%
das plântulas do experimento foram calculadas, respectivamente, pelas equações:
STd = Tm - Tb e STa= ∑STd, em que Tb é a temperatura base para o aparecimento
de folhas, nesse experimento assumida como 8°C .
Os dados obtidos foram submetidos a análise de variância, com estudo de
regressão, adotando-se o maior grau polinomial significativo até o 3°, pelo método
dos polinômios ortogonais, e quando houve interação significativa entre os fatores
CA (suprimento de água) no substrato e soma térmica acumulada (STa°C dia), as
médias dos tratamentos foram agrupadas e analisadas pelo teste de Scott-Knott em
5% de probabilidade de erro.
Resultados e Discussão
Houve efeito significativo na interação suprimento de água no substrato e
soma térmica acumulada para as variáveis: massa seca total (MST), de parte aérea
(MSPA), de hastes (MSH), de hastes laterais (MSHL), de haste principal (MSHP), de
flores de hastes laterais (MSFHL), de raiz (MSR), de massa fresca de hastes (MFH)
e de hastes laterais (MFHL) e número de folhas das hastes laterais planta
-1
(NFHL).
Os resultados são apresentados na tabela 1.
O NFHL foi afetado tanto pelas altas temperaturas do ar quanto pela
deficiência hídrica mais severa nos T4 e T3 até a soma térmica acumulada de
914,53°C.dia, evidenciando uma redução similar do número de folhas. Observou-se
também, nesses tratamentos, uma redução na estatura das plantas e hastes mais
lignificadas (dados não apresentados). Apesar da MSHP ter sido mais afetada no
65
T3, esse não diferiu significativamente da testemunha T1 até os 1443,54°C.dia. Na
deficiência mais severa, T4, a reidratação não possibilitou a manutenção no
incremento da massa seca. Possivelmente nessa fase, os fotoassimilados tenham
sido translocados para outros órgãos como as hastes laterais. Para MSHL, o
comportamento dos tratamentos foi semelhante até 1180,89°C dia. Apenas o T4
evidenciou uma demora na recuperação após a reidratação no crescimento das
hastes laterais, o que, conseqüentemente, afetou a biomassa total das hastes
(MSH).
Todos os tratamentos submetidos à deficiência hídrica afetaram a produção
de massa seca de flores (MSFLHL) no início da emissão das flores, sendo que o T2
e T3 tiveram uma melhor recuperação após a deficiência. CHAVES et al. (2002)
salientam que algumas espécies vegetais, como o Lupinus, podem ter um grande
acúmulo fotossintético antes do florescimento, que é um fator importante para a
produção e desenvolvimento das plantas durante uma deficiência hídrica e não
interrompem o processo de florescimento, e que existe diferença entre genótipos na
capacidade de armazenar e utilizar reservas em hastes, bem como na capacidade
fotossintética.
A MSPA, até os 1041,3°C dia apresentou resultados semelhantes entre os
tratamentos, possivelmente, porque o efeito da temperatura foi maior do que o efeito
do déficit hídrico no período. Apenas o T2 teve uma resposta mais rápida e se
equiparou ao T1 na produção de MSPA, o mesmo se verificando com a de MST.
O tratamento T4 apresentou um maior incremento de MSR durante o início da
restrição hídrica, quando comparado com os demais tratamentos, posteriormente se
equiparou aos demais tratamentos. Apesar dos tratamentos com menor deficiência
(T2 e T3) tenham demonstrado uma reação após a reidratação, o mesmo não foi
suficiente para proporcionar um incremento na massa seca, sendo o efeito deletério
das temperaturas do ar mais evidentes. Os efeitos negativos de temperaturas
elevadas durante o ciclo da cultura prejudicam seu desenvolvimento, interferindo na
produção de biomassa, evidenciando que a calêndula é uma planta para cultivo em
períodos de temperaturas mais amenas.
O incremento de MFHL foi inferior nos tratamentos com maior deficiência
hídrica, refletindo na MFH. Isto é explicável, uma vez que nesse período estava
iniciando a floração, e os tratamentos com menor suprimento de água teriam,
conseqüentemente, menor teor de massa fresca. Porém, a maior quantidade de
66
água não implica em maior crescimento. Em Artemísia annua L., MARCHESE
(1999), ao submeter plantas de 84 dias à supressão de água durante 86 horas (-3,97
MPa), que apresentaram uma lenta recuperação do seu turgor (-1,8MPa), 64 horas
após a sua reidratação, mas plantas de 147 dias com supressão de água por 114,5
hora (-3,44 MPa), recuperaram mais rapidamente sua turgidez 72 horas após a
reidratação, com redução na massa seca foliar para ambas as restrições hídricas.
Na figura 2a, verifica-se que a massa seca de folhas, das folhas da haste
lateral (FHL), das folhas da haste principal (FHP) e da parte reprodutiva (PR) foram
afetadas pela STa durante seu crescimento. Sendo que a partir dos 1041°C dia,
houve uma diminuição no acúmulo da massa seca de folhas e FHL até próximo do
final do ciclo, 1443°C dia. Observa-se que a maior contribuição no acúmulo de
massa seca de folhas se deve à FHL, uma vez que a senescência é evidenciada
com o decréscimo linear na massa seca das FHP. A massa seca da PR foi linear
crescente. O comportamento da massa fresca total (MFT) da parte aérea (PA) e de
folhas foi similar ao longo do período de crescimento das plantas (Figura 2b). A
variável massa fresca de raiz foi linear decrescente com o aumento da STa e a
produção de massa fresca da PR teve um comportamento quadrático, sendo a
máxima produção alcançada aos 1258°C dia.
Na Figura 3a, observando-se o suprimento de água no substrato, verificou-se
maior produção de massa seca nas plantas crescidas a 85% e 100% da capacidade
de campo, e menor massa seca nas plantas mantidas a 55% e 70% da capacidade
de campo. O acúmulo máximo de massa seca de folhas obtido, fixando-se o
suprimento de água no substrato, ocorreu nas plantas a 85% da capacidade de
campo (6,5 g planta
-1
), o que pode ser um indicativo de uma certa intolerância ao
excesso de água.
A massa fresca das variáveis PR, MFT, PA e de folhas, tiveram crescimento
linear (Figura 3b). Considerando-se as plantas crescidas em substrato a 85% da
capacidade de campo como referência, verificou-se que a redução no suprimento de
água do substrato de 85% para 55% da capacidade de campo causou decréscimo
de 63% na massa fresca total e de 60% no acúmulo de massa seca na parte
reprodutiva das plantas. Segundo KUDREV (1994), a deficiência hídrica interrompe
o processo de crescimento, diminuindo o acúmulo de massa fresca e seca, e
alterando o processo de crescimento, com aceleração dos processos catabólicos.
Analisando o comprimento da raiz, verifica-se que o crescimento foi linear
67
com o aumento da soma térmica (Figura 4a), atingindo valores superiores a 19 cm
no final do ciclo da cultura. Já os efeitos da deficiência hídrica foram menos sentidos
nos suprimentos de água com 70% e 55%, respectivamente (Figura 4b),
evidenciando que as raízes, em situação de baixa disponibilidade de água são mais
longas, enquanto que o aumento do suprimento de água resulta em raízes menores.
Conclusões
O suprimento de água no substrato e a soma térmica acumulada interferem
nos parâmetros de crescimento, sendo que as menores disponibilidades de água no
substrato, de 55% e 70%, mesmo após a reidratação não recuperam a produção de
massa fresca e seca ao longo do ciclo;
Uma deficiência hídrica severa no início do florescimento afeta a produção de
massa fresca e seca da parte reprodutiva;
A massa seca de raiz não é significativamente afetada no déficit mais severo
quando comparada com o controle à capacidade de campo;
O comprimento da raiz foi linear com o aumento da soma térmica e mais
longas com suprimento de 70% de água no substrato.
Referências
ANDRIOLO, J. L. Fisiologia das culturas protegidas. Santa Maria: Editora da
UFSM, 1999. 142 p.
CHAVES, M. M. et al. How plants cope with water stress in the field. Photosynthesis
and growth Annals of Botany, v.89, n.7, p.907-916, 2002.
CORREIA, K.G.; NOGUEIRA, R.J.M.C. Avaliação do crescimento do amendoim
(Arachis hypogaea L.) submetidos a déficit hídrico. Revista de Biologia e Ciências
da Terra, v.4, n.2, p.1-7, 2004.
DELLA LOGGIA, R. et al. The role of triterpenoids in the topical anti-inflammatory
activity of Calendula officinalis L. Flower. Planta Medica, v. 60, p.516-520, 1994.
KUDREV, T.G. Água: vida das plantas. Trad.José Glicério de Rezende. São Paulo:
Ícone, 178 p., 1994.
LUZ, L.A. de la; FERRADA, C.R.; GOVIN, E.S. Instrutivo técnico de Calendula
officinalis. Revista Cubana de Plantas Medicinales, Havana, v.1, p. 23-27, 2001.
68
MARCHESE, J.A. Produção e detecção de artemisinina em plantas de Artemisia
annua L. submetidas a estresses abióticos. 1999. 97 f. Dissertação (Mestrado em
Ciências Biológicas) – UNICAMP, Campinas, SP, 1999.
MOREIRA, M. A. et al. Eficiência do uso da radiação e índice de colheita em trigo
submetido a estresse hídrico em diferentes estádios de desenvolvimento. Scientia
Agricola., Piracicaba, v. 56, n. 3, p.597-603, 1999.
SANTOS, R.F.; CARLESSO, R. Déficit hídrico e os processos morfológico e
fisiológico das plantas. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental,
Campina Grande, v. 2, n. 3, p.287-294, 1998.
69
Soma térmica acumulada (°C dia)
600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Massa seca (g planta
1
)
0
2
4
6
8
FHL
FHP
PR
Folhas
Y(FHP)= 2,93 - 0,00073708X R²= 0,53
Y(FHL)= - 31,09 + 0,086695X - 0,0000729X² + 0,00000002X³ R²= 0,99
Y(PR)= - 1,37+ 0,00259335X R²=0,94
Y(Folhas)= - 33,13 + 0,10057472X - 0,0000867X² + 0,00000002X³ R²=0,97
Soma térmica acumulada (°C dia)
600 800 1000 1200 1400 1600 1800
ca(g planta
-
)
0
20
40
60
80
100
120
Raiz
PR
MFT
Folhas
PA
Y(Raiz) = 3,98 - 0,00130133X R²= 0,26
Y(PR)= - 32,31+ 0,06609597X - 0,00002627X² R²=0,86
Y(MFT)= - 564,034+ 1,58065363X - 0,00126944X² + 0,00000034X³ R²=0,83
Y(Folhas)= - 259,25 + 0,78796814X - 0,00067206X² + 0,00000018X³ R²=0,60
Y(PA)= - 488,52 + 1,38046952X - 0,00112267X² + 0,0000003X³ R²=0,84
(a)
-
(b)
1
a fres
Mass
Figura 2 - Massa seca de folhas das hastes laterais (FHL), das folhas da haste principal
(FHP), da parte reprodutiva (PR) e de folhas (a), massa fresca da raiz, das folhas, da parte
reprodutiva (PR), da parte aérea (PA) e massa fresca total da calêndula (MFT)(b) em função
da soma térmica acumulada de 8°C (STa°C dia). Santa Maria-RS, 2005/2006.
70
Conteúdo de água no substrato (%)
50 60 70 80 90 100
M s ( l a
-1
0
2
4
6
8
PR
FHL
Folhas
Y (FHL) = 1,49 + 0,03098429X R²= 0,89
Y (PR) = 0,27 + 0,01834881X R² = 0,92
Conteúdo de água no substrato (%)
50 60 70 80 90 100
r a n
-1
)
0
20
40
60
80
100
120
PR
MFT
Folhas
PA
Y(PR) = - 0,70 + 0,103116X R² =0,96
Y(MFT) = 8,47+ 0,97305767X R²= 0,94
Y(Folhas)= 1,80+ 0,43777119X R²= 0,92
Y(PA) = 4,43 + 0,85988381X R² = 0,95
Y(Folhas) = 3,66+ 0,0296X R²= 0,79
(a)
)
ant
g p
eca
a s
as
(b)
ta
pla
(g
esc
sa f
Mas
Figura 3 - Massa seca da parte reprodutiva (PR), das folhas da haste lateral (FHL), das
folhas (a) e da massa fresca total (MFT), da parte reprodutiva (PR), da parte aérea (PA), e
das folhas (b) de plantas de calêndula, quando submetidas a quatro conteúdos de água
no substrato (%) dos 46 dias após a emergência (DAE) com reidratação aos 68 DAE.
Santa Maria,RS. 2005/2006.
71
Soma térmica acumulada (°C dia)
600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Comprimento (cm planta
-1
)
16
17
18
19
2
Y(Raiz)= 14,42 + 0,00296068X R²=0,80
Conteúdo de água no substrato (%)
50 60 70 80 90 100
Comprimento (cm planta
-1
)
16
17
18
19
20
Y(Raiz)= 5,84 + 0,37350794X - 0,00268254X²
R²= 0,99
0
(a)
(b)
Figura 4. Valores médios de comprimento de raiz de plantas de calêndula, quando submetidas a
soma térmica acumulada acima de 8°C (STa°C dia) (a) e a quatro conteúdos de água no
substrato (%) dos 46 dias após a emergência (DAE) com reidratação aos 68 DAE (%) (b). Santa
Maria-RS, 2005/2006.
72
Tabela 1 - Número de folhas (NFHL), massa seca de haste principal (MSHP) e hastes laterais
(MSHL), de flores das hastes laterais (MSFLHL), de raízes (MSR), das hastes (MSH), da parte
aérea (MSPA), da massa seca total (MST) e da massa fresca de hastes laterais (MFHL), e de
hastes (MFH) de plantas de calêndula submetidas a quatro conteúdos de água no substrato (%) dos
46 dias após a emergência (DAE) com reidratação aos 68 DAE (1041,30°C dia) e soma térmica
acumulada. Santa Maria, RS. 2005/2006.
* Combinação de médias agrupadas (conteúdo de água x STa), seguidas pela mesma letra na
coluna, não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott em nível de 5% de erro. ** Reidratação de
todos os tratamentos.
73
CAPÍTULO V
PRODUÇÃO DE FLORES E DE SEMENTES EM CULTIVO DE
CALÊNDULA EM DIFERENTES ÉPOCAS DE SEMEADURA E SOB
DEFICIÊNCIA HÍDRICA
Resumo
Estudou-se a influência de épocas de semeadura e da redução de
disponibilidade hídrica na produção de flores e sementes de calêndula, cultivar
Bonina sortida. Foram realizados dois experimentos, um com três épocas de
semeadura, respectivamente em 06/04/2005, 23/06/2005 e 03/10/2005 e outro com
deficiência hídrica, sendo quatro os conteúdos de água disponíveis no substrato de
100%, 85%, 70% e 55% da capacidade de campo. Os experimentos foram
conduzidos em estufa plástica localizada no Departamento de Fitotecnia da
Universidade Federal de Santa Maria, RS. No experimento de épocas de
semeadura, colheram-se, durante o ciclo da cultura, os capítulos com flores de uma
área útil de quatro vasos (16 plantas 0,25m
-
²), com oito repetições e avaliou-se o
número de capítulos com flores e o seu peso total de massa fresca e de massa
seca. Para a produção de sementes foram colhidos, de 30 plantas, os capítulos com
sementes (frutos) e avaliados o número, a massa fresca e seca, e o peso total das
sementes. O experimento com deficiência hídrica foi aplicado no início do
florescimento e por 21 dias, em um grupo de cinco vasos por tratamento. Foram
colhidas as flores e capítulos com sementes em uma planta por tratamento, com
quatro repetições. Ao longo do ciclo da cultura avaliou-se o número de capítulos com
flores, com sementes, o diâmetro, o peso da massa fresca e da massa seca de
capítulos com flores e sementes. As melhores épocas de semeadura para a
produção de sementes foram as dos meses de abril e junho e para a produção de
massa fresca e seca de flores aquela do mês de abril. Já na época de semeadura de
outubro a produção tanto de flores quanto a de sementes, foram afetadas
negativamente. Não houve efeito significativo da deficiência hídrica nos parâmetros
de produção de flores e de sementes.
74
Palavras-chave: planta medicinal, Asteraceae, déficit hídrico, épocas de cultivo.
FLOWER AND SEED PRODUCTION IN MARIGOLD CULTIVATED IN
DIFFERENT SOWING DATES AND UNDER HYDRIC DEFICIENCY
Abstract
The influence of sowing dates and hydric deficiency was studied on the
production of marigold flowers and seeds, cultivar Bonina sortida. Two experiments
were carried out, one with three sowing dates, respectively 06/06/2005, 06/23/2005
and 10/03/2005, and another with hydric deficiency, the available content of water in
the substratum being 100%, 85%, 70% and 55% of the field capacity. The
experiments were carried out in a plastic greenhouse located at the Phytotechny
Department of the Federal University of Santa Maria (UFSM), Rio Grande do Sul
state, Brazil. In the sowing dates experiment and during the crop season, the
capitulum with flowers from an area of four vases (16 plants 0,25 m
-2
) and eight
replications were harvested and the number of capitulums with flowers and their total
fresh and dry matter weight were determined. For seed production we harvested,
from 30 plants, the capitula with seeds (fruits) and their number, fresh and dry matter
and seeds total weight were evaluated. The treatments of the experiment of hydric
deficiency were applied at the beginning of flowering and for 21 days, in a five-vase
group per treatment. Flowers and capitula with seeds were harvested in one plant per
treatment, in four replications. Along the crop cycle we evaluated the number of
capitula with flowers, with seeds, the diameter and the fresh and dry matter of the
capitula with flowers and seeds. The best sowing dates for the production of seeds
were those of April and June and for the production of fresh and dry matter that of
April. October sowing dates affected negatively the production of both flowers and
seeds. There was no significant effect of hydric deficiency on the parameters flower
and seed production.
Keywords: medicinal plant, Asteraceae, water deficit, cultivation dates.
75
Introdução
A calêndula ou malmequer (Calendula officinalis L.), pertence à família
Asteraceae e é originaria da região do mediterrâneo. É uma planta popularmente
utilizada devido as suas propriedades terapêuticas presentes nas folhas e nos
capítulos florais. É cultivada como flor de corte, ornamental, planta medicinal,
inseticida e como oleaginosa industrial (
BERTI & SCHNEITER, 1993; ANGELINI et
al., 1997
). Nos últimos anos tem aumentado o interesse pelo uso industrial do óleo
presente na semente para uso cosmético e para manufatura de revestimentos e
pinturas (CROMACK & SMITH, 1998).
A calêndula é uma planta herbácea de ciclo anual, mas pode comportar-se
como bianual em climas temperados (BERTI et al., 2003). Alcança de 30 a 60 cm de
altura, com folhas simples, alternas e grossas, sendo as hastes ramificadas e as
flores reunidas em capítulos solitários e terminais, densos, simples ou dobradas
(LORENZI & SOUZA, 2001) e podem alcançar de 5 a 10 cm de diâmetro (CASTRO
& CHEMALE, 1995).
Os capítulos florais da calêndula, com pétalas de coloração variando entre
amarelo a alaranjado, são as partes mais utilizadas com finalidade terapêutica. Na
indústria farmacêutica é usada como anti-inflamatória, cicatrizante e anti-séptica na
indústria cosmética na composição de xampus, cremes e sabonetes e na indústria
alimentícia como corante natural (MONTANARI JR, 2000; GIL et al., 2000).
A produtividade das culturas está relacionada com inúmeros fatores, tanto
bióticos como abióticos. Mas são, principalmente, as disponibilidades climáticas
locais ou regionais que definem o potencial de rendimento de uma cultura. Nas
latitudes médias, como no caso do Estado do Rio Grande do Sul, as melhores
condições climáticas para as culturas estão condicionadas pelas estações do ano.
Assim, as épocas de semeaduras recomendadas dependem de fatores como
comprimento do dia, radiação solar, temperatura do ar e regime pluviométrico e/ou
deficiência hídrica do solo (BERTI et al., 2003).
A deficiência hídrica limita a produção agrícola tanto pela sua intensidade
como pela sua freqüência, sendo que a irreversibilidade no crescimento e
desenvolvimento das plantas depende, principalmente, do genótipo e do seu estádio
de desenvolvimento (SANTOS & CARLESSO, 1998).
No caso da calêndula são raras as informações sobre o seu rendimento
76
considerando as diferentes épocas do ano, principalmente, no tocante ao número de
flores. FIALLO et al. (2000), em Cuba, durante cultivo no inverno, obtiveram 39,06 e
13,54 flores planta
-1
nas cultivares Fiesta Gitana e Radio, respectivamente, sendo
que o número de sementes produzidas por inflorescências não diferiram
estatisticamente (16,81 em Fiesta Gitana e 23,04 em Radio). BISSO (2003), no Rio
Grande do Sul, em semeadura realizada em junho utilizando a cultivar Bonina
Sortida e posterior transplante a campo, obteve uma média de 5,75 flores por planta.
Quanto a relação da deficiência hídrica do solo sobre o rendimento em
plantas de calêndula não foram encontrados resultados.
Tendo em vista o exposto, o objetivo neste trabalho, foi avaliar o efeito de três
épocas de semeadura e da deficiência hídrica sobre a produção de capítulos florais
e de sementes de calêndula.
Material e Métodos
Foram realizados dois experimentos com calêndula no interior de uma estufa
plástica de 240 m², instalada no Campo Experimental do Departamento de Fitotecnia
da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS (latitude: 29°43’S,
longitude: 53°43’W e altitude: 95 m). A cultivar utilizada foi a Bonina Sortida. Os
tratamentos do primeiro experimento constaram de três épocas de semeadura
(época 1: 06/04/2005; época 2: 23/06/2005 e época 3: 03/10/2005), utilizando-se o
delineamento experimental inteiramente ao acaso.
A semeadura foi realizada em vasos de plástico de cor preta, medindo 0,25 m
de diâmetro na extremidade superior e com capacidade volumétrica de cinco litros,
preenchidos com substrato comercial Plantmax. Em cada vaso foram semeadas sete
sementes. Quando cerca de 50% das plantas possuíam seis ou mais folhas, fez-se o
raleio, deixando-se quatro plantas por vaso.
Os vasos foram distribuídos no sentido do comprimento da estufa, lado a
lado, em quatro fileiras de 80 vasos cada, totalizando 320 vasos. O substrato de
cada vaso foi mantido, permanentemente, com umidade próxima a capacidade de
campo por meio de irrigação realizada através de mangueira plástica de 1,5 cm de
diâmetro, com um dispositivo para gotejamento em cada vaso. A nutrição das
plantas foi realizada através do sistema de irrigação, com uma solução nutritiva com
a seguinte composição de sais macronutrientes, em mmol L
-1
, recomendada para o
77
cultivo do tomateiro (ANDRIOLO, 1999): 6,7 de KNO
3
; 1,3 de KH
2
PO
4
; 6,0 de
Ca(NO
3
)
2
; 1,8 de MgSO
4.
Os micronutrientes foram adicionados conforme solução
proposta por Jeannequin (1987) citado por ANDRIOLO (1999).
Para avaliar a produção nas diferentes épocas de semeadura, foram
realizadas respectivamente 15, 19 e 11 colheitas de capítulos florais nas épocas 1, 2
e 3 durante o ciclo da cultura, em uma área útil de quatro vasos (16 plantas 0,25m²),
com oito repetições. Avaliou-se: o número de capítulos com flores, o peso total da
sua massa fresca e, após secagem em estufa a 65°C, até peso constante, da
massa seca. Para a produção de sementes, no final do experimento, foram colhidos
de 30 plantas, os capítulos com sementes (frutos), e avaliados o número, a massa
fresca e seca, e o peso total das sementes.
No segundo experimento a semeadura foi realizada no dia 03/10/2005, isto é,
no mesmo dia da época 3. Os vasos foram distribuídos no sentido do comprimento
da estufa, lado a lado, em quatro fileiras de 40 vasos cada, totalizando 160 vasos,
sendo que os tratamentos foram aplicados nas fileiras centrais. Cada vaso recebeu
água e a solução nutritiva conforme descrito para o experimento um. Ao iniciar a
restrição hídrica, a irrigação foi manual e realizada individualmente para cada vaso,
conforme os tratamentos.
Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado. Os tratamentos
hídricos foram constituídos da irrigação igual à capacidade máxima de
armazenamento de água do substrato (100% CA), sendo este a testemunha (T1);
85% da CA (T2); 70% da CA (T3) e 55% da CA (T4), a ser adicionada nos diferentes
tratamentos pela equação, Vi = VT1 - X, em que Vi é o volume de água a ser
adicionado em cada tratamento; VT1, o volume de água adicionado no T1; e X, o
volume de água subtraído do VT1, no caso, 15%, 30% e 45% de T1,
respectivamente, para T2, T3 e T4.
O estabelecimento e controle dos diferentes tratamentos foram
realizados num conjunto de cinco vasos contendo cada vaso quatro plantas com
quatro repetições. O monitoramento diário da irrigação foi realizado com a utilização
de lisímetro colocado na parcela testemunha (100%). Para avaliar o efeito da
deficiência hídrica, as plantas foram submetidas a um período de 21 dias de
restrição hídrica em cada tratamento, exceto na testemunha, a partir da fase de
início de formação do botão floral da haste principal, que ocorreu aos 46 dias do
ciclo da cultura. Aos 68 dias do ciclo da cultura, todas as plantas dos tratamentos T2,
78
T3 e T4, voltaram a ser irrigadas como T1, isto é, à capacidade de campo.
Para avaliar a produção de flores no segundo experimento, foram colhidas
durante o ciclo da cultura as flores de uma planta por tratamento hídrico com quatro
repetições, totalizando 13 colheitas, reunidas em semanas para a realização da
análise estatística. No final do experimento, realizou-se a colheita dos capítulos com
sementes de uma planta por tratamento com quatro repetições, para avaliar a
produção total de sementes. Avaliou-se: o número de capítulos com flores, com
sementes, o diâmetro dos capítulos com flores, o peso da massa fresca e, após
secagem em estufa a 65°C até peso constante, da massa seca de capítulos com
flores e sementes.
A temperatura do ar no interior da estufa foi registrada com o auxílio de um
termohigrógrafo, instalado no interior de um miniabrigo de madeira pintado de
branco, a 1,5 m acima da borda superior dos vasos. Os valores de temperatura
foram coletados dos termohigrogramas a cada duas horas. Com estes dados,
calculou-se a temperatura média diária (Tm) somando-se os valores de temperatura
coletados de duas em duas horas (T0h + T2h +...+ T20h + T22h)/12 e dividindo-se
pelo número de observações.
A soma térmica diária (STd) e acumulada (STa) desde a emergência de 50%
das plântulas do experimento foram calculadas, respectivamente, pelas equações:
STd = Tm - Tb e STa= ∑STd, em que Tb é a temperatura base para o aparecimento
de folhas, nesse experimento assumida como 8°C .
Os dados foram submetidos a análise de variância, e as médias comparadas
pelo teste de Tukey em 5% de probabilidade. Os dados de número de flores foram
transformados em raiz quadrada.
Resultados e Discussão
No experimento 1, foram constatados efeitos significativos entre as épocas de
semeadura, tanto para a produção de sementes (Tabela 1), quanto para a produção
de capítulos florais (Tabela 2). Na produção de capítulos com sementes (NCS), o
maior número ocorreu na época 2, semeadura de junho. Foi também, nessa época
que se obteve a maior produção de massa seca de capítulos (MSCS), tabela 1.
Ao
atrasar a época de semeadura para outubro (época 3), ocorreu uma redução
substancial tanto no NCS quanto na massa fresca, seca dos capítulos com
79
sementes e peso seco.
O número de flores (NF) foi maior na época 3 (414,5 flores) em relação as
demais épocas, tabela 2, mas essa diferença não foi observada na massa fresca
(MFF) 821,2 g
e nem na massa seca de flores (MSF) 117,89 g, onde a época 1 foi
significativamente superior na produção, alcançando uma estimativa de 3284,8 kg
ha
-1
de MFF, semelhante ao que foi obtido por BISSO & BARROS (2002) e 4715,6 kg
ha
-1
MSF. Resultado semelhante de produtividade de MSF foi alcançado no Chile
por BERTI et al. (2003) no segundo ano de cultivo, na época de semeadura no mês
de outubro (4042 kg ha
-1
), seguida pela semeadura de agosto (3970 kg ha
-1
). A
maior produtividade de MFF e MSF, na época 1, pode estar associada ao maior
número de colheitas realizadas, devido o ciclo ter se prolongado e, principalmente,
às condições meteorológicas favoráveis. Pois as temperaturas máximas de final de
ciclo na época 1 atingiram valores de 36°C e, na época 3, até 40°C no período de
florescimento, o que pode ter colaborado, neste último caso, com o efeito deletério
na produção de massa fresca e seca de flores, bem como, no PSS (Tabela 1).
Conforme CORRÊA JÚNIOR et al. (1994), altas temperaturas comprometem a
produção de flores de calêndula. O menor número de capítulos com sementes e,
conseqüentemente, menor peso seco de sementes (PSS) na época 3, pode ser
reflexo do efeito negativo das temperaturas na fertilização da flor da calêndula.
No experimento 2 não se constatou diferença significativa do efeito dos
diferentes conteúdos de água no substrato nos parâmetros avaliados nas flores, e
nem nos capítulos com sementes (Tabelas 3 e 4). A causa mais provável da
obtenção desses resultados está relacionada com as elevadas temperaturas do ar
ocorrentes no período, pois, na época 3 do experimento 1, (Tabela 1), semeadura de
outubro, a mesma desse experimento, obteve-se produções bem inferiores em
relação àquelas das outras épocas avaliadas. Desta forma o efeito da temperatura
do ar foi mais limitante que o período de 21 dias de déficit de água no substrato para
a produção de flores e capítulos com sementes.
Conclusões
As épocas de semeadura mais adequadas para a produção de sementes de
calêndula são aquelas realizadas nos meses de abril e junho e para a produção de
massa fresca e seca de flores é aquela do mês de abril. Épocas de semeadura muito
80
tardias, como no mês de outubro, afetam a produção tanto de flores, quanto de
sementes.
Deficiência hídrica no substrato por 21 dias não se apresenta como um fator
limitante a produção de flores e sementes de calêndula em semeadura no mês de
outubro.
Referências
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142 p.
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of new oilseed crops in central Italy.
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323, 1997.
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em el rendimiento de capítulos de
Calendula officinalis L. durante dos temporadas
em Chillán.
Agricultura Técnica, v.63, n.1, p.3-9, jan-march, 2003.
BERTI, M.T.; SCHNEITER, A.A. Preliminary agronomic evaluation of new crops for
North Dakota.
In:JANICK, J.; SIMON, J.E. (eds.). New crops. New York :John Wiley
and Sons , USA, 1993, p.105-109.
BISSO, F.P.
Composição química e microbiológica de biofertilizantes e
aplicação foliar em calêndula. 2003. 89 f . Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) -
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Calêndula.
Horticultura Brasileira, Brasília, v.18, n.2, jul.,2002. Suplemento 2. CD-
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2002.
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CORRÊA JÚNIOR, C.; MING, L.C.; SCHEFFER, M.C.
Cultivo de plantas
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CROMACK, H.T.H.; SMITH, J.M.
Calendula officinalis-production potencial and crop
agronomy in Southern England.
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Revista Cubana de Plantas Medicinales, Havana, v.5,n.1, p.14-16, 2000.
GIL, A.B. et al. Extracto acuoso de
Calendula officinalis. Estúdio preliminar de sus
81
propiedades. Revista Cubana de Plantas Medicinales, Havana, v.5, n.1, p.30-31,
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Plantas ornamentais no Brasil: arbustivas,
herbáceas e trepadeiras. 3.ed., Nova Odessa: Instituto Plantarum, 2001.
MONTANARI JR, I. Aspectos do cultivo comercial de calêndula.
Agroecologia Hoje,
Botucatu, v.2, n.10, abr. 2000.
SANTOS, R.F.; CARLESSO, R. Déficit hídrico e os processos morfológico e
fisiológico das plantas.
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental,
Campina Grande, v.2, n.3, p.287-294, 1998.
82
Tabela 1 – Número (NCS), massa fresca (MFCS) e seca (MSCS) de capítulos com sementes e peso
seco de sementes (PSS) limpas (g planta
-1
) em plantas de calêndula cultivadas em três épocas de
semeaduras. Santa Maria – RS, 2005/2006.
* Médias seguidas de mesma letra minúscula, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de
Tukey em nível de 5% de probabilidade.
Épocas de
semeadura
NCS MFCS MSCS PSS
06/04 12,07 b* 15,72 a 6,85 b 4,04 a
23/06 33,23 a 10,41 b 9,18 a 5,31 a
03/10 6,67 c 1,51 c 0,97 c 0,40 b
Média geral
CV (%)
17,3
27,7
9,2
51,4
5,7
54,8
3,3
69
Tabela 2 – Número de flores (NF), massa fresca (MFF) e seca (MSF) de flores (g 0,25m
-2
) em
plantas de calêndula cultivadas em três épocas de semeadura. Santa Maria – RS, 2005/2006.
*Médias seguidas de mesma letra minúscula, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de
Épocas de
semeadura
NF MFF MSF
06/04 312,00 b * 821,20 a 117,89 a
23/06 290,50 b 406,06 b 65,21 b
03/10 414,50 a 462,31 b 60,85 b
Média geral
CV (%)
339,0
23,73
563,2
25,70
81,3
31,27
Tukey em nível de 5% de probabilidade.
83
Tabela 3 – Número (NCS), massa fresca (MFCS) e seca (MSCS) de capítulos com sementes e peso
seco de sementes (PSS) limpas (g planta
-1
) em plantas de calêndula submetidas a quatro conteúdos
de água no substrato. Santa Maria – RS, 2005/2006.
*ns, não significativo pelo teste F em 5% de probabilidade
Conteúdo de
água (%)
NCS MFCS MSCS PSS
100 8,50* 1,60* 1,31* 0,67*
85 8,50 1,12 1,02 0,31
70 4,25 0,52 0,38 0,08
55 2,00 0,36 0,27 0,07
Média geral
CV (%)
5,81
50
0,9
116
0,7
130
0,3
185
Tabela 4 – Número de flores (NF), massa fresca (MFF) e seca (MSF) de flores (g planta
-1
), e
diâmetro da flor (cm) de plantas calêndula submetidas a quatro conteúdos de água no substrato.
Santa Maria – RS, 2005/2006.
*ns, não significativo pelo teste F em 5% de probabilidade.
Conteúdo
de água (%)
NF MFF MSF Diâmetro
100 20,75* 23,83* 3,35* 3,00*
85 31,75 38,30 5,40 3,37
70 24,00 35,61 5,11 3,34
55 24,25 24,91 3,95 2,86
Média geral
CV (%)
25,2
16,5
30,7
28,9
4,5
39,8
3,1
18,6
.
84
CAPÍTULO VI
AÇÃO DA REDUÇÃO DE IRRIGAÇÃO NOS FLAVONÓIDES
PRESENTES EM FLORES DE CALÊNDULA
Resumo
Estudou-se o efeito do conteúdo de água disponível no substrato, sobre a
quantidade de flavonóides (Quercetina e Rutina) em flores de calêndula (
Calendula
officinalis L.). As flores foram colhidas de outubro de 2005 a janeiro de 2006,
procedentes de um experimento realizado em estufa instalada na Universidade
Federal de Santa Maria-UFSM, em Santa Maria (RS). O delineamento foi
inteiramente casualizado com quatro repetições, tendo os tratamentos arranjo
fatorial 4x6, sendo quatro os conteúdos de água disponíveis no substrato: 55, 70, 85
e 100% da capacidade de campo. O período de colheita de flores foi de seis
semanas e a quantificação dos flavonóides realizada por cromatografia líquida de
alta eficiência (CLAE). Constatou-se que os teores de Quercetina e Rutina foram
afetados pela deficiência hídrica na planta e que a redução do suprimento de água
no substrato de 45% e 30% por um período de três semanas após o início do
florescimento, favorece a produção de Rutina e Quercetina nas flores.
Palavras-chave : Calendula officinalis L, metabólitos secundários, deficiência hídrica
WATER REDUCTION ACTION ON FLAVONOIDS PRESENT IN
MARIGOLD FLOWERS
Abstract
It was studied the effect of water content available in the substratum on the
quantity of flavonoids (Quercetin and Rutin) in marigold flowers (
Calendula officinalis
L.). Flowers were harvested from October 2005 to January 2006, coming from an
experiment carried out in a greenhouse of the Federal University of Santa Maria –
85
UFSM, in Santa Maria, Rio Grande do Sul state, Brazil. The experimental design was
of completely randomized with four replications, in a 4x6 factorial arrangement, and
the water contents available in the substratum were 55, 70, 85 and 100% of the field
capacity. Flowers were collected during a six-week period and the quantification of
flavonoids performed through high efficiency liquid chromatography (HELC). It was
found that Quercetin and Rutin contents were affected as a result of hydric deficiency
in the plant and that the water deficit of 45% and 35% for a three-week period after
the beginning of flowering favors Rutin and Quercetin production in flowers.
Keywords: Calendula officinalis L., secondary metabolites, water deficit.
Introdução
A calêndula (
Calendula officinalis L.) é uma planta conhecida popularmente
como calêndula, bonina, malmequer-do-jardim e maravilha dos jardins. É
de ciclo
anual, mas em climas temperados pode se comportar como bianual (BERTI et al.,
2003). As folhas e os capítulos florais são partes da planta utilizadas como
terapêuticas. As folhas são também consumidas como salada. As flores são de
coloração variando entre amarelo a alaranjado e constituem-se as partes mais
utilizadas em virtude das suas propriedades medicinais, cosméticas e como corantes
pela indústria. São utilizadas tanto no estado de matéria
fresca como seca.
Os principais efeitos terapêuticos da calêndula são devido à ação revitalizante
e cicatrizante, antiviral pelo conjunto de compostos químicos, tais como
carotenóides, flavonóides, mucilagem e triterpenos, estes com reconhecida atividade
antiinflamatória (DELLA LOGGIA et al., 1994). As inflorescências são capítulos
terminais, geralmente solitários e pedunculados, e os frutos do tipo aquênio
(CASTRO & CHEMALE, 1995). GIL et al. (2000) mencionam também a ação
bactericida contra
Staphylococcus aureus e Staphylococcus fecalis, bem como, o
uso como estimulante na atividade hepática, na secreção biliar e no tratamento de
úlceras gástricas. Externamente a tintura ou pomadas extraídas da
calêndula se
aplicam em escaras, úlceras varicosas, erupções cutâneas e tratamento de
infecções na pele (LUZ et al., 2001).
O conteúdo dos princípios ativos nas plantas medicinais tem variado em
função da temperatura, do tempo de extração, além da influência dos fatores do
ambiente de cultivo como fatores ambientais, solo, nutrição, época e horário de
86
coleta e fase de desenvolvimento das plantas.
A deficiência hídrica é relatada na literatura como um dos fatores que atuam
na concentração e nos teores de princípios ativos, principalmente na parte aérea da
planta (folhas, flores e frutos). Por exemplo, em plantas de artemísia (
Tanacetum
parthenium L.) com 84 dias, submetidas a supressão de irrigação (DH) por 14, 38,
62 e 82 h em câmara de crescimento e plantas com 147 dias por 18,5, 42,5, 66,5,
90,5 e 114,5 h de supressão de irrigação em casa de vegetação, e seus respectivos
controles, foi constatado que nas plantas de 84 dias, submetidas a DH por 38 horas
de desidratação (potencial matricial -1,39 MPa), obteve-se um aumento significativo
no teor de artemisinina, acumulando 29% a mais do que o tratamento controle
(MARCHESE, 1999). As plantas de 147 dias submetidas à DH não apresentaram
diferenças significativas de artemisinina em relação aos seus controles, apenas no
experimento onde foi realizada uma reidratação após a supressão da irrigação
verificou-se um acúmulo significativo de artemisinina (mais de 16% em relação aos
tratamentos controles). Provavelmente, essa diferença foi devido aos estádios de
desenvolvimento ou idade da planta, uma vez que o efeito da DH varia entre e
dentro de espécies e depende, ainda, da velocidade, intensidade e tempo de
imposição da DH.
ABREU & MAZZAFERA (2005) ao submeter plantas de hipérico em vasos
por 15 dias ao efeito do déficit hídrico, com reposição da água de metade da perda
do peso (1g=1ml), encontraram nos ramos, um incremento substancial de 0,3 mg g
-1
no tratamento
controle, para 1,5 mg g
-1
na concentração de rutina e de 1,4 mg g
-1
para 2,2 mg g
-1
na concentração de Quercetina quando sob deficiência hídrica.
No caso da calêndula, o seu cultivo, utilização e importância econômica vêm
crescendo no país e no mundo. Entretanto, ainda existe pouca informação técnico-
científica a respeito da influência de fatores abióticos no seu crescimento e
composição. Assim, no presente trabalho, objetivou-se avaliar os efeitos de
diferentes situações de deficiência hídrica no substrato sobre os metabólitos
secundários em suas flores.
Material e Métodos
As flores de calêndula, cultivar Bonina sortida, foram obtidas de um
experimento conduzido em estufa localizada no Campo Experimental do
87
Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria,
RS (latitude: 29°43’S, longitude: 53°43’W e altitude: 95 m). A semeadura foi
realizada no dia 03/10/2005, em vasos de plástico de cor preta, com capacidade
volumétrica de cinco litros, preenchidos com substrato comercial Plantmax. Quando
cerca de 50% das plantas tinham mais de seis folhas fez-se o raleio, deixando-se
quatro plantas por vaso.
A nutrição das plantas foi realizada através do sistema de irrigação, com uma
solução nutritiva com a seguinte composição de sais macronutrientes, em mmol L
-1
,
recomendada para o cultivo do tomateiro (ANDRIOLO, 1999): 6,7 de KNO
3
; 1,3 de
KH
2
PO
4
; 6,0 de Ca(NO
3
)
2
; 1,8 de MgSO
4.
Os micronutrientes foram adicionados
conforme solução proposta por Jeannequin (1987) citado por ANDRIOLO (1999),
mantendo, permanentemente, o substrato com umidade próxima a capacidade de
campo por meio de uma mangueira plástica de 1,5 cm de diâmetro, com um
dispositivo para gotejamento em cada vaso. Ao iniciar a restrição hídrica, a irrigação
foi manual e realizada individualmente para cada vaso, conforme os tratamentos. A
condutividade elétrica (CE) da solução nutritiva utilizada na fertirrigação foi mantida
com o valor entre 1 e 2 dS m¯¹. O delineamento do experimento foi inteiramente
casualizado com quatro repetições, tendo os tratamentos arranjo fatorial: 4x6, sendo
quatro conteúdos de água disponível no substrato e seis semanas de colheitas de
flores para análise de flavonóides.
Os tratamentos hídricos foram constituídos da irrigação igual à capacidade
máxima de conteúdo de água do substrato (100% CA), sendo este a testemunha
(T1); 85% da CA (T2); 70% da CA (T3) e 55% da CA (T4). As plantas foram
submetidas a um período de 21 dias de restrição hídrica em cada tratamento, exceto
na testemunha, a partir da fase de início de formação do botão floral da haste
principal, que ocorreu aos 46 dias do ciclo da cultura. Após 21 dias de restrição
todas as plantas dos tratamentos T2, T3 e T4 voltaram a ser irrigadas como T1, isto
é, à capacidade de campo. O estabelecimento e controle dos diferentes tratamentos
foram realizados num conjunto de cinco vasos contendo cada vaso quatro plantas.
Para o monitoramento diário da irrigação foi utilizado um lisímetro colocado na
parcela testemunha (100%).
As flores foram colhidas sempre pela parte da manhã, acondicionadas em
embalagens de papel opaco e, imediatamente, colocadas para secagem em estufa
com circulação forçada de ar a 65°C até atingirem massa constante. Neste momento
88
era determinada a massa da matéria seca das flores. As flores que não eram
imediatamente analisadas permaneceram acondicionadas em sala climatizada
(aproximadamente 25°C).
Após a secagem, as flores foram separadas em amostras de 0,300 g,
consistindo de quatro repetições por tratamento, sendo cada repetição as flores de
uma planta.
Os compostos do metabolismo secundário analisados nas amostras de
calêndula foram os flavonóides Rutina e Quercetina. Para análise dos flavonóides, a
extração da amostra foi realizada através de metodologia adaptada de JI et al.
(2005) para a cultura do
Ginkgo biloba, utilizando-se pétalas trituradas e refluxadas
em metanol por 20 minutos. As amostras foram homogeneizadas manualmente em
10 mL de solução de metanol e água (80:20 v/v). Do extrato bruto, 5 mL foram
filtrados através de membrana de 0,45 µm e, posteriormente, passados em colunas
C18 (Sep-Pack, Waters Co.). A quantificação de flavonóides foi realizada utilizando-
se cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) em um Cromatógrafo marca
Gilson (Gilson Medical Eletronics, França), modelo 321, acoplado a um detector
UV/VIS marca Gilson, modelo 352. Como fase estacionária foi utilizado coluna de
fase reversa MetaSil ODS (5 µm; 150×4,6 mm). Os componentes foram analisados a
254 nm (metodologia adaptada de PIETTA & BRUNO, 1992). O equipamento foi
operado em ambiente com temperatura controlada (25 ± 2°C) e os dados
cromatográficos foram obtidos e processados pelo sistema Unipoint. Para análise
dos flavonóides, como eluentes da fase móvel foram utilizados 0,01% de ácido
fosfórico em água (v/v) (eluente A) e acetonitrila (eluente B). O gradiente da fase
móvel consistiu de 20 a 50% do eluente B de 0 a 25 min, 50 a 100% de B de 25 a 26
min, e 100% de B até 29 min, com fluxo de 1 ml min
-1
. A identificação e quantificação
dos flavonóides foram realizadas a partir de curvas de calibração, considerando-se
os tempos de retenção e as áreas dos picos dos padrões adquiridos
comercialmente.
As concentrações de flavonóides e de massa seca de flores foram
submetidas à análise de variância e interpretadas pela análise de regressão,
adotando-se o maior grau polinomial significativo até o 3º grau pelo método dos
polinômios ortogonais, utilizando-se o teste F em 5% de probabilidade. Quando
nenhuma função polinomial foi significativa, adotou-se a equação de regressão de
maior grau de coeficiente de determinação. Utilizou-se o programa SOC/EMBRAPA
89
para a análise estatística dos dados.
Resultados e Discussão
Na figura 1 apresenta-se a relação entre o conteúdo de água no substrato, a
massa seca de flores e a concentração de flavonóides. Não houve interação entre
os tratamentos.
Os diferentes conteúdos de água no substrato influenciaram a produção de
biomassa seca das flores e a concentração de Quercetina e Rutina. A concentração
de Rutina foi maior em todos os tratamentos em relação a Quercetina, sendo que a
Quercetina teve maior concentração quando a disponibilidade de água no substrato
foi de 55% e 70%, com valores próximos de 3 mg L
-1
. As menores concentrações
tanto de Rutina quanto de Quercetina ocorreram no tratamento com 85% de água no
substrato. Assim, com a maior produção de biomassa de flores nas plantas, houve
uma diminuição na concentração de flavonóides. A resposta da planta em relação à
produção de metabólitos secundários pode variar, como observaram ABREU &
MAZZAFERA (2005) em hipérico. Esses autores constataram que
o teor de Rutina
aumentou em resposta, tanto à deficiência hídrica, quanto a hipoxia,
enquanto a
Quercetina teve um aumento significativo somente quando houve deficiência hídrica.
BRAY (1997) salienta que em ambientes desfavoráveis, as plantas sofrem diversos
estresses abióticos e bióticos, mas observar a resposta da planta para tais situações
pode ser importante na melhoria de outras condições, como, por exemplo, um gene
que é induzido por causa do déficit hídrico e que tenha propriedades antifúngicas,
aumenta a proteção da planta contra o ataque de fungos. GRAY et al. (2003), ao
estudar breves períodos de deficiência hídrica no hipérico (
Hypericum perforatum)
verificaram aumentos de até 36% nas concentrações de Rutina nas flores, porém
com decréscimos nas concentrações de hiperforinas. Os resultados do presente
estudo concordam com HERMS & MATTSON (1992) que sugerem uma relação não
linear entre taxa de crescimento e metabolismo secundário.
Nos resultados da figura 2, observou-se que as flores de calêndula, no início
da floração, possuem maior teor de Rutina, porém baixo conteúdo de quercetina.
Após algumas semanas, ocorre um decréscimo do conteúdo de Rutina a partir da
terceira semana, quando foi realizada a reidratação das plantas, e atinge o menor
valor na quinta semana, próxima ao final do ciclo, quando ocorre um aumento de
90
Quercetina. Essa diferença nas concentrações desses metabólitos pode também
estar relacionada com a idade e o desenvolvimento da planta (GOBBO-NETO &
LOPES, 2007), bem como devido as altas temperaturas registradas nas últimas
semanas do ciclo da cultura.
A biomassa de matéria seca das flores foi crescente ao longo do período de
colheita, uma vez que a planta emite hastes laterais e aumenta o número de flores
planta
-1
e, conseqüentemente, aumenta a massa seca. O mesmo não foi observado
quando se analisa o efeito do conteúdo de água no substrato, onde a biomassa de
matéria seca das flores teve comportamento quadrático, sendo a máxima produção
atingida com 72,09% de água no substrato (Figura 1), quando a concentração dos
metabólitos foi menor.
Conclusão
Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o suprimento de água no
substrato, de 55% e 70% da capacidade de campo, no início do florescimento e por
um período de três semanas, favorece a concentração de Rutina e de Quercetina
nas flores da calêndula;
As concentrações de Rutina e Quercetina variam ao longo do ciclo da cultura,
sendo que a maior concentração nas flores é de Rutina.
Referências
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91
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GOBBO-NETO, L.; LOPES, N.P. Plantas medicinais: fatores de influência no
conteúdo de metabólitos secundários.
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Ciências Biológicas) – UNICAMP, Campinas, SP, 1999.
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Calendula
officinalis
and Sambucus nigra by high-performance liquid and micellar electrokinetic
capillary chromatography.
Journal of Chromatography, v. 593, p.165-170, 1992.
92
Conteúdo de água no substrato (%)
50 60 70 80 90 100 110
-1
)
0
1
2
4
5
6
Massa seca (g.planta
-1
)
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
(rut) y=11,28-0,167214x+0,001032x² R²=0,38
(quer) y=12,02-0,233599x+0,001314x²
R²=0,55
(MS) y=-2,83+0,1001102x-0,0006943x²
R²=0,95
Concent
ração (mg.
3
L
Figura 1- Concentração de Rutina e de Quercetina, em mg L
-1
de massa seca de flores de
calêndula, em função de quatro conteúdos de água no substrato, durante 21 dias, no início
do florescimento. Santa Maria, UFSM, 2006.
93
Semanas de colheita
01234567
Concent L
-1
0
2
4
6
8
10
Massa seca (g.planta
-1
)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
(quer) y=4,08-1,747325x+0,279732x² R²=0,99
(rut) y=-10,86+20,009410x-6,584608x²+0,619303x³ R²=0,96
(MS) y=0,33+0,0665355x R²=0,46
)ração (mg.
Figura 2 - Concentração de Rutina e de Quercetina, em mg L
-1
e de massa seca flores de
calêndula, em função de seis semanas de colheita. Santa Maria, UFSM, 2006.
94
CAPÍTULO VII
ALTERAÇÕES NOS METABÓLITOS SECUNDÁRIOS EM
FLORES DE CALÊNDULA CULTIVADA EM DIFERENTES ÉPOCAS
Resumo
No presente trabalho teve-se como objetivo estudar a influência de três
épocas de semeadura nas concentrações de flavonóides nas flores de plantas de
Calêndula (Calendula officinalis L.). Foram realizadas três épocas de semeaduras,
respectivamente em 06/04/2005, 23/06/2005 e 03/10/2005. As plantas foram
cultivadas em vaso com capacidade de cinco litros e o experimento conduzido em
estufa, localizada na UFSM, em Santa Maria (RS). As flores foram colhidas de 12 e
24 plantas, marcadas aleatoriamente nos vasos, respectivamente na época 1, e nas
épocas 2 e 3, cada planta representando uma repetição. A quantificação dos
flavonóides foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O
conteúdo de Quercetina e Rutina nas flores variou ao longo do desenvolvimento das
plantas e nas épocas de cultivo. Os teores mais elevados desses flavonóides
ocorreram nas épocas mais quentes. A variação no acúmulo de massa seca de
flores foi semelhante nas diferentes épocas de cultivo, mas o acúmulo de
flavonóides não foi diretamente proporcional a este crescimento.
Palavras-chave: Calendula officinalis L., Quercetina, Rutina.
SECONDARY METABOLITES ALTERATIONS IN FLOWERS OF
MARIGOLD CULTIVATED IN DIFFERENT DATES
Abstract
This work aimed to study the influence of three sowing dates on flavonoid
concentrations in flowers of marigold plants (Calendula officinalis L.). Marigold seeds
were sown in three dates, as follows: 04/06/2005, 06/23/2005 and 10/03:2005. Plants
were cultivated in five liter capacity vases and the experiment was carried out in a
95
greenhouse at the Federal University of Santa Maria (UFSM), in Santa Maria, Rio
Grande do Sul state, Brazil. Flowers were collected from 12 to 24 plants, randomly
identified in the vases, respectively on sowing dates 1, 2 and 3, each plant
representing a replication. Flavonoids quantification was performed through high
efficiency liquid chromatography (HELC). Quercetin and Rutin contents in the flowers
varied along plant development and within sowing dates. The highest values of these
flavonoids occurred in the warmer cultivation dates. Variation in dry matter flower
accumulation was similar in the different cultivation dates, but flavonoid accumulation
was not directly proportional to this growth.
Keywords: Calendula officinalis L., Quercetin, Rutin.
Introdução
A Calendula officinalis L. (calêndula, marigold) é uma planta herbácea de ciclo
anual, originária da região mediterrânea e, atualmente, cultivada em vários países no
mundo. É conhecida como espécie ornamental, com reconhecida importância
medicinal, farmacêutica e industrial. A sua composição química inclui óleos
essenciais, pigmentos carotenóides, mucilagens, flavonóides, saponinas, resinas,
ácidos orgânicos e minerais responsáveis por diversos efeitos farmacológicos
(EMBRAPA, 2006).
Com o crescente interesse pela fitoterapia no país, esta espécie pode tornar-
se uma alternativa importante para o sul do Brasil, onde as condições climáticas são
favoráveis para seu desenvolvimento, principalmente, como planta medicinal a ser
cultivada no sistema agricultura familiar.
No cultivo de espécies medicinais além de produção em quantidade de
massa seca, deve-se levar em consideração a qualidade e a quantidade de
metabólitos secundários de interesse. O conteúdo desses componentes na planta
está relacionado, principalmente, com as disponibilidades climáticas, as
características químicas e físicas do solo e o manejo do solo e das plantas
(FURLAN,1999). Assim, as variações temporais e espaciais no conteúdo total, bem
como as proporções relativas de metabólitos secundários em plantas ocorrem em
diferentes níveis (sazonais e diárias; intraplanta, inter e intraespecífica). Apesar da
existência de um controle genético, a expressão pode sofrer modificações,
resultantes da interação de processos bioquímicos, fisiológicos, ecológicos e
96
evolutivos, sendo a síntese, freqüentemente, afetada pelas condições ambientais
(GOBBO-NETO & LOPES, 2007). Segundo MACIEL et al. (2002), fatores como a
idade da planta e época de coleta, também poderão causar modificações nos teores
dos constituintes químicos de espécies vegetais.
CARMINA [200-] constataram que os valores percentuais médios de óleo nas
sementes de cinco cultivares de calêndula não diferiram significativamente entre
anos (1998, 1999 e 2000), cultivares e locais de cultivo, mas o rendimento de ácido
calêndico do óleo variou bastante entre anos, evidenciando a interferência das
condições meteorológicas nas épocas de cultivo. Quando os dados foram
analisados para duas épocas, num mesmo local, ocorreram diferenças na
quantidade de ácido calêndico entre cultivares, e houve interação significativa entre
cultivares e ano. Resultados com dez genótipos, em dois locais na Europa,
mostraram diferenças entre os genótipos, entre os locais quanto ao rendimento de
sementes, no óleo e no conteúdo de ácido calêndico. Segundo os autores,
possivelmente, seja reflexo do local de crescimento e demonstra a importância do
estudo da interação entre genótipos e condições ambientais para identificar o efeito
no conteúdo de óleo.
Os resultados mencionados anteriormente evidenciam a importância de
quantificar a produção de metabólitos secundários de interesse comercial em plantas
medicinais e a sua relação com as disponibilidades climáticas locais e/ou regionais.
Em vista disso, neste trabalho, teve-se como objetivo determinar a variação na
massa seca e na concentração dos flavonóides Rutina e Quercetina em flores de
calêndula (
Calendula officinalis L.) cultivadas em diferentes épocas de semeadura,
nas condições climáticas de Santa Maria, Estado do Rio Grande do Sul.
Material e Métodos
As plantas de calêndula foram cultivadas em vasos de plástico com
capacidade volumétrica de cinco litros, preenchidos com substrato comercial
Plantmax, instalados no interior de estufa plástica, no Campo Experimental do
Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria,
RS (latitude: 29°43’S, longitude: 53°43’W e altitude: 95 m).
Quando cerca de 50% das plantas tinham mais de seis folhas fez-se o raleio,
deixando-se quatro por vaso. O substrato de cada vaso foi mantido, com umidade
97
próxima a capacidade de campo por meio de uma mangueira plástica de 1,5 cm de
diâmetro, com um dispositivo para gotejamento. A adubação foi realizada por meio
de fertirrigação. A solução nutritiva continha a seguinte composição de sais
macronutrientes, em mmol L
-1
, recomendada para o cultivo do tomateiro
(ANDRIOLO, 1999): 6,7 de KNO
3
; 1,3 de KH
2
PO
4
; 6,0 de Ca(NO
3
)
2
; 1,8 de MgSO
4.
Os micronutrientes foram adicionados conforme solução proposta por Jeannequin
(1987) citado por ANDRIOLO (1999). A condutividade elétrica (CE) da solução
nutritiva utilizada foi mantida com o valor entre 1 e 2 dS m¯¹.
A temperatura do ar no interior da estufa foi registrada com o auxílio de um
termohigrógrafo. A temperatura média diária (Tm) foi calculada somando-se os
valores de temperatura coletados de duas em duas horas (T0h + T2h +...+ T20h +
T22h)/12 e dividindo-se pelo número de observações.
A soma térmica diária (STd) e a soma térmica acumulada (STa) desde a
emergência de 50% das plântulas foram calculadas, respectivamente, pelas
equações: STd = Tm - Tb e STa= ∑STd, em que Tb é a temperatura base de
crescimento. Neste caso considerou-se Tb, a temperatura de 8°C.
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado. Foram
estudadas separadamente três épocas de semeadura (época 1: 06/04/2005; época
2: 23/06/2005 e época 3: 03/10/2005) e colheita de plantas após a emergência
(DAE), em dias (93, 99, 108,113,120,124,130,134, 37, 141 e 148 na época 1), (86,
90,97,101,107,114,118,121,126,129,133,136,141,149 na época 2), (59, 63,
68,73,79,82,87,93 na época 3).
As flores foram colhidas de 12 e 24 plantas, marcadas aleatoriamente nos
vasos, respectivamente na época 1, e nas épocas 2 e 3, cada planta representando
uma repetição.
Para avaliar o efeito das idades de colheita, as flores foram colhidas sempre
pela parte da manhã, acondicionadas em embalagens de papel opaco e,
imediatamente, colocadas para secagem em estufa com circulação forçada de ar a
65°C até atingirem massa constante e determinado a massa da matéria seca. As
flores que não eram imediatamente analisadas, permaneciam acondicionadas em
sala climatizada (aproximadamente 25°C) .
Após a secagem, as flores foram separadas em amostras de 0,300 g.
Os compostos do metabolismo secundário analisados nas amostras de calêndula
foram os flavonóides Rutina e Quercetina. Para análise dos flavonóides, a extração
98
da amostra foi realizada através de metodologia adaptada de JI et al. (2005) para a
cultura do
Ginkgo biloba, utilizando-se pétalas trituradas e refluxadas em metanol
por 20 minutos. As amostras foram homogeneizadas manualmente em 10 mL de
solução de metanol e água (80:20 v/v). Do extrato bruto, cinco mL foram filtrados
através de membrana de 0,45 µm e, posteriormente, passados em colunas C18
(Sep-Pack, Waters Co.). A quantificação de flavonóides foi realizada utilizando-se
cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), em um Cromatógrafo marca Gilson
(Gilson Medical Eletronics, França), modelo 321, acoplado a um detector UV/VIS
marca Gilson, modelo 352. Como fase estacionária foi utilizado coluna de fase
reversa MetaSil ODS (5 µm; 150×4,6 mm). Os componentes foram analisados a 254
nm (metodologia adaptada de PIETTA & BRUNO, 1992). O equipamento foi operado
com temperatura controlada (25 ± 2°C) e os dados cromatográficos foram obtidos e
processados pelo sistema Unipoint. Para análise dos flavonóides, como eluentes da
fase móvel foram utilizados 0,01% de ácido fosfórico em água (v/v) (eluente A) e
acetonitrila (eluente B). O gradiente da fase móvel consistiu de 20 a 50% do eluente
B de 0 a 25 min, 50 a 100% de B de 25 a 26 min, e 100% de B até 29 min, com fluxo
de 1ml min
-1
. A identificação e quantificação dos flavonóides foram realizadas a
partir de curvas de calibração, considerando-se os tempos de retenção e as áreas
dos picos dos padrões adquiridos comercialmente.
As concentrações de flavonóides e de massa seca de flores foram
submetidos à análise de variância e interpretados pela análise de regressão,
adotando-se o maior grau polinomial significativo até o 3º grau pelo método dos
polinômios ortogonais, utilizando-se o teste F em 5% de probabilidade. Utilizou-se o
programa SOC/EMBRAPA para a análise estatística dos dados.
Resultados e Discussão
Obteve-se, para as diferentes épocas de semeadura, conseqüentemente de
desenvolvimento, efeitos diferenciados nas concentrações de flavonóides nas flores
de calêndula ao longo de seu ciclo, mas em todas as épocas estudadas, verificou-se
que a Rutina apresentou teores maiores em relação ao da Quercetina.
Nas plantas da época 1 foram obtidas médias no teor de Rutina de até
12,7mg L
-1
(Figura 1a) e nas plantas da época 2 e 3, respectivamente 11,12 mg L
-1
(Figura 2 a) e 17,1mg L
-1
(Figura 3 a). Portanto, para os teores máximos alcançados
99
houve um incremento de 65% na época 3, em relação a época 2. CURADO et al.
(2006), estudando arnica da serra
(Lychnophora ericoides) proveniente de duas
localidades do Cerrado brasileiro, identificaram diferentes teores e concentrações de
óleos essenciais e constataram que o período de coleta no ano interferiu nesses
parâmetros. Observaram uma correlação significativa entre os componentes dos
óleos e os fatores edáficos dos locais de coleta, sendo os fatores ambientais
responsáveis pela quimiovariação.
Observa-se na época 1 (Figura 1a) que os teores de Rutina foram crescentes
ao longo do ciclo das plantas, diferentemente da Quercetina que teve teores
menores no mesmo período, não superiores a 4,5 mg L
-1
. Apesar das reações serem
diversas, o crescimento em massa seca de flores teve uma resposta cúbica, com um
incremento maior no início do ciclo e diminuindo após 120 dias após a emergência
(DAE). Isto ocorreu, possivelmente, devido ao menor acúmulo de Sta no período (de
1228,08 a 1400,42°C dia). As temperaturas médias nesse período não
ultrapassaram os 15°C, prejudicando o crescimento de flores e, possivelmente,
interferindo também nos teores de flavonóides, pois em culturas como o morango,
WANG & ZHENG (2001) verificaram que temperaturas baixas, em torno de 18°C,
diminuem os teores de flavonóides nos frutos. Resultados similares foram verificados
na época 2 (Figura 2a) quando, após os 107 DAE, ocorreu um decréscimo no
acúmulo de massa seca de flores, período em que as temperaturas médias se
encontravam em 20°C , e a STa diária não ultrapassou os 8°C dia
-1
. Na retomada
do crescimento as temperaturas médias eram superiores a 25°C e a STa de 18°C
dia
-1
. Estes fatores relacionados com a temperatura do ar podem ter colaborado com
o comportamento linear decrescente tanto da Rutina quanto da Quercetina, sendo
que o metabolismo da planta no final do ciclo, com o aumento da temperatura,
disponibilizou os recursos já escassos para a respiração e a manutenção dos
processos do metabolismo primário, sugerindo uma relação não linear entre a taxa
de crescimento e o metabolismo secundário (HERMS & MATTSON ,1992;
LARCHER,1995)
Na época 3 (Figura 3a) verifica-se que houve um aumento linear nos teores
de Rutina ao longo do ciclo das plantas, enquanto a Quercetina teve uma variação,
tendo maiores teores depois dos 65 DAE, mas decrescendo aos 75 dias,
acompanhando a curva de crescimento das flores (Figura 3b).
As temperaturas médias do ar na época 3, no período compreendido dos 73
100
aos 93 DAE foram de 27,4°C, provavelmente tenham influenciado negativamente
nos teores da Quercetina, em detrimento dos da Rutina que aumentou linearmente,
pois a STa no período foi de 368,5°C, mas, comparativamente às demais épocas
estudadas, os teores dos flavonóides foram superiores. Resultados semelhantes
foram obtidos durante o crescimento do morangueiro, onde o aumento das
temperaturas, principalmente noturnas (30°C dia/22°C noite), evidenciaram um
aumento significativo dos teores de flavonóides nos frutos e na sua atividade
antioxidante (WANG & ZHENG, 2001).
A massa seca de flores da época 3 não atingiu 0,7 g planta
-1
, bem inferior as
demais épocas, 1,2 e 1,5 g planta
-1
, respectivamente para a época 1 e 2. Essa
redução na massa seca de flores, possivelmente, esteja associada ao efeito das
temperaturas médias e máximas mais elevadas no período que tiveram um efeito
deletério no crescimento.
Conclusões
Em função dos dados obtidos conclui-se que:
- os teores de Quercetina e Rutina variam ao longo do desenvolvimento das plantas
e nas épocas de cultivo, com teores mais elevados nas épocas mais quentes;
- o acúmulo de massa seca de flores apresenta tendência semelhante nas diferentes
épocas de cultivo, mas o acúmulo de flavonóides não é diretamente proporcional a
este crescimento.
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102
DAE
90 100 110 120 130 140 150 160
Massa seca (g.planta
-1
)
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
(MS)y=-64,83+1,688031x-0,014225x²+0,000039x³ R²=0,65
DAE
90 100 110 120 130 140 150 160
Concentração (mg.L
-1
)
0
2
4
6
8
10
12
14
(rut) y=-4,51+0,083518x R²= 0,12
(quer) y=9,83-0,198719x+0,001037x² R²=0,30
(a)
(b)
Figura 1 - Concentração de Rutina e de Quercetina, em mg L
-1
(a) e de massa seca de
flores de calêndula (b) dias após a emergência (DAE) em semeadura realizada em
06/04/2005. Santa Maria, RS, 2006.
103
103
DAE
80 90 100 110 120 130 140 150 160
Concentração (mg.L
-1
)
0
2
4
6
8
10
12
(rut) y=19,10-0,102543x R²= 0,47
(quer) y=17,34-0,112248x R²=0,50
DAE
80 90 100 110 120 130 140 150 160
Massa seca (g.planta
-1
)
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
(MS) y=-39,02+1,090324x-0,009891x²+0,000029x³ R²=0,84
DAE
80 90 100 110 120 130 140 150 160
Concentração (mg.L
-1
)
0
2
4
6
8
10
12
(rut) y=19,10-0,102543x R²= 0,47
(quer) y=17,34-0,112248x R²=0,50
DAE
80 90 100 110 120 130 140 150 160
Massa seca (g.planta
-1
)
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
(MS) y=-39,02+1,090324x-0,009891x²+0,000029x³ R²=0,84
(a) (a)
(b)
Figura 2 - Concentração de Rutina e de Quercetina, em mg L
-1
(a) e de massa seca de
flores de calêndula (b) dias após a emergência (DAE) em semeadura realizada em
23/06/2005. Santa Maria, RS, 2006.
Figura 2 - Concentração de Rutina e de Quercetina, em mg L
-1
(a) e de massa seca de
flores de calêndula (b) dias após a emergência (DAE) em semeadura realizada em
23/06/2005. Santa Maria, RS, 2006.
104
DAE
55 60 65 70 75 80 85 90 95
Concentração (mg.L )
0
5
10
15
20
(rut) y=-15,13+0,319667x R²= 0,47
(quer) y=-531,69+21,118224x-0,275078x²+0,001183x³ R²=0,51
DAE
55 60 65 70 75 80 85 90 95
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
(MS) y=-18,20+0,736938x-0,009608x²+0,000042x³ R²=0,80
(a)
-1
(b)
Mass
a s
e
ca (g.
p
lanta
1
)
Figura 3 - Concentração de Rutina e de Quercetina, em mg.L
-1
(a) e de massa seca de
flores de calêndula (b) dias após a emergência (DAE) em semeadura realizada em
03/10/2005. Santa Maria, RS, 2006.
105
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A crescente demanda na utilização de plantas medicinais no mercado e o seu
cultivo incipiente, tem desafiado a pesquisa na busca de conhecimento científico
para auxiliar no desenvolvimento de tecnologias de produção de matéria prima de
qualidade e em quantidade. Dentre as plantas medicinais, a calêndula (
Calendula
officinalis L.), é uma planta versátil, com inúmeras aplicações tanto na área da
farmacologia para a produção de fitoterápicos, quanto na alimentícia, cosmética e
industrial, tornando-se uma alternativa em um sistema de produção agrícola.
Os resultados obtidos no presente trabalho permitiram constatar que:
- a temperatura mais apropriada para a sua germinação foi de 20ºC,
independente da presença ou ausência de luz, e temperaturas superiores a 30ºC
foram prejudiciais ao desenvolvimento das plântulas;
- as épocas de semeadura nos meses de abril e junho, em Santa Maria-RS,
foram as mais favoráveis, principalmente no incremento de massa seca, tanto nas
folhas quanto nas hastes, bem como na produção de sementes;
- para a produção de massa fresca e seca de flores a época de semeadura
mais indicada foi a do mês de abril;
- épocas de semeadura muito tardias, como no mês de outubro, quando as
temperaturas do ar já são mais elevadas, causam um efeito deletério no
crescimento, afetando a produção tanto de flores, quanto a de sementes;
- a redução da disponibilidade hídrica no substrato no início do florescimento
das plantas e por um período de 21 dias não se constituiu um fator limitante à
produção de flores e sementes na semeadura do mês de outubro, induzindo à
concluir que a planta é resistente a um período curto de deficiência hídrica, nessa
fase de seu desenvolvimento, e que as temperaturas elevadas têm um efeito
negativo no desenvolvimento da planta de calêndula;
- nas flores colhidas no período quente do ano, os teores de Quercetina e
Rutina foram mais elevados e o acúmulo de massa seca de flores apresentou
tendência semelhante nas diferentes épocas de cultivo, mas o acúmulo de
flavonóides não foi diretamente proporcional a este crescimento;
- as plantas submetidas a um suprimento hídrico no substrato, de 55% e 70%
da capacidade de campo, no início do florescimento e por um período de três
106
semanas, foram favorecidas na produção de concentração de Rutina e de
Quercetina.
Baseado nestes resultados pode-se oportunizar aos agricultores do Estado do
Rio Grande do Sul uma opção de escolha para épocas de semeadura da calêndula,
visando produção de massa seca e fresca de flores, de sementes ou de flavonóides,
quercetina e rutina. Temperaturas do ar elevadas como as que ocorrem nas Regiões
Climáticas da Depressão Central, Missões e Alto e Baixo Vale do Uruguai, as mais
quentes do Estado, nos meses de verão, têm um efeito deletério sobre o
crescimento da cultura. Entretanto, onde as temperaturas do ar, nessa época do
ano, não são tão elevadas, como no caso das Regiões Climáticas da Serra do
Nordeste e nas partes de maior altitude do Planalto é possível estender sua
semeadura também nessa estação. Assim, a cultura da calêndula pode tornar-se
uma alternativa viável dentro do sistema agrícola de produção, principalmente, por
ter-se mostrado resistente a um curto período de deficiência hídrica.
Sugere-se, ainda, que novos experimentos sejam desenvolvidos a campo
com outras cultivares e, também, com níveis de deficiência hídrica durante várias
fases do desenvolvimento da cultura, para evidenciar o período mais crítico para a
produção tanto de flores quanto de sementes.
107
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111
APÊNDICES
A B
C D
Apêndice a – Vista geral dos experimentos de épocas de semeadura em 06/04 (A) e em 23/06 e
03/10/2005 (B); detalhe de plântula de calêndula (C) e de planta adulta (D), Santa Maria,RS, 2005.
112
Apêndice b – Inflorescências e capítulos com sementes de calêndula. Santa Maria, RS. 2005/2006
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