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May 05, 2023

Triagem fitoquímica e potencial alelopático de fitoextratos de três espécies de gramíneas invasoras

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 8080 (2023) Cite este artigo

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Sem dúvida, é importante manter-se vigilante e manejar gramíneas invasoras para evitar sua propagação e mitigar seu impacto negativo no meio ambiente. No entanto, essas plantas agressivas também podem desempenhar um papel benéfico em determinados contextos. Por exemplo, várias gramíneas invasoras fornecem forragem valiosa para o gado e têm potencial de controle de doenças. Portanto, um experimento de pesquisa foi conduzido para explorar os prós e contras dessa abordagem, não apenas para a vegetação circundante, mas também para o controle de doenças humanas e animais. O estudo é focado principalmente no desenvolvimento de rações para gado, herbicidas derivados de plantas e uma compreensão dos efeitos fitotóxicos de espécies invasoras. Todas as partes das plantas de Cenchrus ciliaris L., Polypogon monpeliansis L. e Dicanthium annulatum (Forssk.) Stapf, foram testadas quanto à triagem fitoquímica, centesimal e análise de toxicidade causada pelo extrato metanólico dessas espécies de gramíneas. Testes qualitativos de triagem fitoquímica foram realizados para análise de composição centesimal e ensaios de avaliação de toxicidade. A análise fitoquímica revelou resultados positivos para alcaloides, flavonoides, cumarinas, fenóis, saponinas e glicosídeos e negativos para taninos. A comparação da análise aproximada indicou umidade máxima (10,8%) e gordura bruta (4,1%) em P. monspeliensis, enquanto matéria seca máxima (84,1%), proteína bruta (13,95%), fibra bruta (11%) e cinzas (7,2 %) em D. annulatum. Cinco (10, 100, 500, 100, 10.000 ppm) e três (10, 1000, 10.000 ppm) diferentes concentrações de extrato metanólico preparado a partir de C. ciliaris, P. monspeliansis e D. annulatum foram usadas, respectivamente, para inibição de raízes e sementes ensaio de germinação. Além disso, três concentrações diferentes (10, 30, 50 mg) de pó fino de planta foram usadas para o teste do método sanduíche. Houve um declínio significativo na taxa de crescimento das sementes de rabanete modelo experimental (P > 0,005), e os resultados dos testes do método sanduíche mostraram crescimento suprimido de pelos radiculares, inibindo a ancoragem da semente de rabanete. Em comparação, os resultados manifestam isso; P. monspeliansis indicou um aumento de inibição (66,58% a 10.000 ppm), D. annulatum revelou alta germinação (75,86% em condições controladas) e C. ciliaris exibiu aumento dramático de inibição por causa do teste do método sanduíche (14,02% a 50 mg). Em conclusão, embora as gramíneas sejam tóxicas, é importante considerar a conta do beneficiário.

Devido à população global cada vez maior1, a busca pela maximização do rendimento agrícola impulsionou o uso de insumos agrícolas para minimizar as restrições (deficiência de nutrientes e patógenos) na produção agrícola2. No entanto, o aumento do uso de fertilizantes sintéticos, inseticidas3 e herbicidas pode deteriorar o agroecossistema que, em última análise, levanta problemas de saúde tanto para humanos quanto para animais4,5. Nessa perspectiva, extratos alelopáticos de plantas podem servir como alternativas ecologicamente corretas para uma produção agrícola sustentável6. Por exemplo, os fitoextratos de plantas alelopáticas têm sido reconhecidos como reservatórios naturais de promotores de crescimento vegetal7. Além disso, o potencial de vários fitoextratos como biopesticidas também foi relatado em estudos anteriores8. Portanto, a utilidade dos aleloquímicos contra as pragas tem atraído o interesse de pesquisadores e a maioria dos bioinseticidas foram preparados com o objetivo de controlar o ataque de insetos8,9. No entanto, os biopesticidas para o manejo de plantas daninhas ainda são muito limitados.

Espécies de cultivo invasoras representam um desafio complexo e persistente para qualquer sistema de cultivo, pois invadem agressivamente e interrompem o crescimento de cultivos primários em sua vizinhança10. Os riscos ecológicos e de saúde associados ao uso extensivo de herbicidas sintéticos, juntamente com a escassez de alternativas à base de plantas, tornaram-se uma questão premente na agricultura moderna11. Assim, na agricultura de hoje para atender às necessidades de sustentabilidade, é imperativo explorar a possibilidade de usar materiais derivados de plantas para combater ervas daninhas em vez de herbicidas tradicionais12,13. Anteriormente, extratos alelopáticos de sorgo e arbustos medicinais tradicionais mostraram potencial fitotóxico contra as ervas daninhas na produção agrícola14. Da mesma forma, Persicaria lapathifolia inibe a erva daninha Echinochloa colona12, o extrato de água Artemisia argyi inibe ervas daninhas, incluindo Brassica pekinensis, Lactuca sativa, Portulaca oleracea, Oxalis corniculata e Setaria viridis15. Ferula assafoetida L. e Ricinus communis L., em concentrações de 0,75% e 1%, respectivamente, limitam a germinação das sementes da erva daninha Amaranthus retroflexus L. em cerca de 70%16. Tomados em conjunto, sugere-se que os aleloquímicos encontrados em certas plantas possam ser mais explorados para avaliar seus efeitos alelotóxicos naturais. Anteriormente, o bioensaio da planta de alface foi realizado usando os métodos de sanduíche e os fitoextratos de várias ervas e arbustos invasores de diferentes locais do Paquistão e do Japão revelaram a inibição do crescimento da alface14. P. monspeliensis tem potencial para ser usado como ornamental, fonte de alimento e considerado uma gramínea de pastagem significativa17. Da mesma forma, a avaliação fitoquímica de espécies de gramíneas de ocorrência natural e facilmente disponíveis pode ser muito útil para explorar seu potencial herbicida, uma vez que existem como persistentes e dominantes no agroecossistema.