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MORFOLOGIA E
SISTEMÁTICA
DE PLANTAS
DANINHAS
Arthur Arrobas Martins Barroso
1° Semestre de 2018
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1. Introdução
Diversidade de organismos no mundo (1,5 milhões descritos)
450 famílias de plantas com flores e mais de 350.000 espécies
300 espécies foram domesticadas, 20 são as principais usadas na alimentação
12 famílias de plantas incluem 68% das 200 principais espécies de plantas daninhas
Ciência – Produção conteúdo – Ordem aos conhecimentos - Entendimento do
mundo
Organização – Classificação – Característica do ser humano
Controle de plantas daninhas – Evolução de plantas daninhas
(Holm, 1978).
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Sistemática
Ciência que trata da classificação dos seres vivos por meio de estudoscomparativos de suas características, relações genéticas,morfológicas, fisiológicas e evolutivas
Fases: Identificação, nomenclatura e classificação
a) Identificação
Determinação de um táxon como idêntico ou semelhante a outro já conhecido
Táxon: Unidade taxonômica de qualquer hierarquia
Utilização nomes científicos – Nomenclatura Binomial
Michaelis, 2017.
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b) Nomenclatura
Emprego dos nomes das plantas, com base em princípios e regras aprovados em Congressos Internacionais de Botânica
Digitaria insularis (L.) Fedde
Gênero e nome em Latim, destacados
Nome descritor abreviadoPode ser maiúscula se nome próprio
Epíteto específico
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Porque???
Capim papuã
Capim marmelada
Brachiaria plantaginea
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Padrão reconhecimento mundial
Latim: Língua morta, sem alterações
Nomes genéricos variam entre regiões
Nomenclatura espécie
Ipomoea nil – corriola, corda-de-viola, campainha, amarra-amarra
AlternativaCódigo BAYER – 5 Letras – Nome do gênero + Epíteto específico
BIDPI – Bidens pilosaDIGHO – Digitaria horizontalisERIBO – Conyza bonariensis Sinonímia
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Reino - Plantae
Filo - Angiospermae
Classe - Liliopsida
Ordem - Poales
Família - Poaceae
Gênero - Digitaria
Espécie Digitaria insularis (L.) Fedde
c) Classificação
Ordenação de plantas em um táxon.
Cada espécie é membro de um gênero, que pertence a uma família. As famílias estão subordinadas a uma ordem, cada ordem uma classe, cada classe a uma divisão.
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2. CLASSIFICAÇÕES USUAIS
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Divisão por grupos
Folhas Largas
Plantas com limbo foliar largo
Nervação perinérvia
Incluindo as eudicotiledôneas
CLASSIFICAÇÕES USUAIS
= Latifolicidas ?
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Divisão por grupos
Folhas Estreitas
Limbo foliar estreito
Nervação paralelinérvia
Incluindo as monocotiledôneas
CLASSIFICAÇÕES USUAIS
= Graminicidas ?
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Problema
TrapoerabaFolhas largas com nervação paralelinérvea
Folha Larga ?Folhas estreita ?Graminicidas ?
Divisão por grupos
(Brighenti; Oliveira, 2012).
Ex: 2,4-D
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Classificação por habitat
• Terrestres
• Aquáticas
• Indiferentes
CLASSIFICAÇÕES USUAIS
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Aquáticas
• a. Flutuantes livres
Oliveira Jr, R.S.
Alface d’água, Aguapé, Salvínia
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Aquáticas
• C. Submersas ancoradas
Oliveira Jr, R.S.
Elodea
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Hábito de crescimento
Herbáceas
Pequeno porte, caules ou colmos não
lignificados
Arbustivas
Porte médio, caule lignificado
Arbórea
Grande porte, caule lignificado
Serralha Fedegoso
Macauba
CLASSIFICAÇÕES USUAIS
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Hábito de crescimento
Trepadeira
Crescem sobre outras
Suporte
Parasita
Utilizam fotoassimilados da hospedeira
Epífitas
Semelhante a parasita, sem utilizar recursos
Corda-de-viola Cipó-chumbo Bromélias
CLASSIFICAÇÕES USUAIS
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Anuais
Ciclo de vida em um anoCrescimento rápidoFrutos e sementes
Bianuais
Ciclo de vida em até dois anosControle deve ser feito no 1° ano
Caruru Rubim
CLASSIFICAÇÕES USUAIS
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Bianuais facultativas
Ciclo de vida em um ano ou mais
Perenes
Ciclo de vida em mais de dois anosFlores e frutos durante anos
consecutivos
CLASSIFICAÇÕES USUAIS
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• Reprodução de plantas através de sementes
• Ocorre a polinização e a fertilização de um óvulo. Mistura de genes.
• Exemplos: Azevém (Lolium Multiflorum), buva(Conyza spp.), caruru (Amaranthus spp.) entre outras (CARVALHO, 2013).
Reprodução Sexual
CLASSIFICAÇÕES USUAIS
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• A reprodução assexuada se dá pela produção de novosindivíduos sem a formação de sementes ou esporos.
• Não combinam-se genes, e os novos indivíduos são clones daplanta de origem.
• A reprodução vegetativa é mais comum em espécies perenes,mas algumas plantas anuais podem apresentar este tipo dereprodução (70% monocotiledôneas; 28% eudicotiledôneas) –Leakey, 1981.
Reprodução Assexual
CLASSIFICAÇÕES USUAIS
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3. CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA
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Histórico
1. Período descritivo (300 aC – 1500 dC)
Fundamentado nos hábitos das plantas, poucos caráteres
Teofrasto Discípulo Aristóteles
Descreveu cerca 500 táxons sobre aplicações medicinais
Obras: De Historia Plantarum, De causis plantarum
CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA
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2. Sistematização – 1580 - 1760
Primeiros taxonomistas
Sistemas Artificiais – Só uma característica
Dogma do criacionismo - Uso de binômios
Carl Lineu - Classificação plantas de acordo com seu “sistema sexual”
Species Plantarum, Genera Plantarum, Systema Natura
Divisão em Criptógamas – Plantas com processos sexuadosencoberto e Fanerógamas – Processos sexuais visíveis.
Histórico
CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA
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Pós-Lineu - Sistemas Naturais – 1760 - 1880
Abandonou-se o uso de um único caráter para classificar plantas. Práticas passaram a refletir relações naturaisque simultaneamente ajudassem a identificação.
Augustin de Candolle – Divisão plantas avasculares e vasculares
Histórico
CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA
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3. Sistemas filogenéticos – 1880 - atual
Publicação A Origem das Espécies – Charles Darwin
Novo paradigma. Relações de classificação e evolução, grupos
mais e menos complexos. Espécies não são imutáveis.
Semelhanças com base em ancestralidade e descendência.
Afinidades entre seres são reflexo da evolução filogenética, onde
as formas mais simples deram origem a formas mais evoluídas
Histórico
CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA
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Adolf Engler – Primeiro sistema filogenético
Arthur Cronquist
Características anatômicas, química, morfológicas
Evolution and classification of flowering plants (1963), atualizada em 1981 e 1988.
Histórico
CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA
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Cronquist, 1981
Magnoliopsida
Liliopsida
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Diferenças Engler e Cronquist
Oliveira Jr, R.S.
Sistema Engler-Wettstein Sistema CronquistFamília Compositae Família AsteraceaeFamília Cruciferae Famíilia BrassicaceaeFamília Gramineae Família PoaceaeFamília Leguminosae
Sub-família Caesalpinoidae Família Caesalpinaceae
Sub-família Mimosoideae Família Mimosaceae
Sub-família Papilionoideae Família Papilionaceae
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SISTEMA APG – Angiospermae Phylogenetic Groups
Judd e colaboradores - 1999
Uso do genoma nuclear e de cloroplastos (genética) –Filogenia molecular
Uso da morfologia
Uso da bioquímica
Não fazem mais sentido os grupos de dicotiledôneas e monocotiledôneas
A - Dicotiledôneas : Angiospermas basais e Magnoliideas
B - Eudicotiledôneas
C- Monocotiledôneas
CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA
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Exemplos
Asteraceae
Capacidade de armazenar energia sob forma de inulina
Produzem ácido clorogênico, lactonas sesquiterpênicas, álcoois triterpenos pentacíclicos, alcalóides. Essa família têm terpenóides, óleos essenciais que não contêm iridóides.
Solanaceae
Alcalóides tropânicos (anticolinérgicos) que inibem os sinais neurológicos transmitida pelo neurotransmissor endógeno, a acetilcolina.
CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA
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APG IV – 2016Byng et al., 2016
• Inclusão de 5 novas ordens
• Boraginales
• Dilleniales
• Icaniales
• Metteniusales
• Vahliales
461 famílias
CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA
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4. IDENTIFICAÇÃO DE PLANTAS DANINHAS
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Porque reconhecer espécies ?
Distinguir espécies “boas” e “más”
Recomendação de herbicidas
Mudanças de flora com mudanças climáticas e pressões de seleção
Número reduzidos taxonomistas
Extensão territorial brasileira
Como identificar espécies ?
Livros ? Sites ? Programas ?
Inteligência Artificial – Inteligência humana
IDENTIFICAÇÃO DE PLANTAS DANINHAS
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MORFOLOGIA
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MORFOLOGIA
Lígulas
Aurículas
Bainha
Prefoliação
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Procedimentos por taxonomistas
• Coleta material
• Herborização
• Identificação
• Descrição
• Exsicatas
IDENTIFICAÇÃO DE PLANTAS DANINHAS
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Chaves de identificação
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Herbários virtuais
Jardim Botânico Rio de Janeiro
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Livros
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JOVENS NA AGRICULTURA
Distribuição produtores por faixa etária
33%
63%
4%
18 a 35
35 a 45
45 a 60
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Inteligência Artificial
Biotecnologia
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Inteligência Artificial
• Inteligência similar a humana exibida por mecanismos ou softwares
• Produção de máquinas inteligentes
• Computadores realizando coisas
Raciocínio
Aprendizagem
Reconhecer padrões
Inferir, aplicar o raciocínio
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Aplicativos
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Problemas
Solução ?
Machine learning ?
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Drones
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Câmera multiespectral
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EyeSPot
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CONSIDERAÇÕES
Não há consenso para a classificação de plantas daninhas
O importante é que em cada ocasião o método atinja seus objetivos
Recomendação de Herbicidas / Controle Físico / Identificação de características de agressividade / etc.
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Arthur Arrobas Martins BarrosoDepartamento de Fitotecnia e Fitossanitarismo
PERGUNTAS ?
Analista de Sistema, criadora de uma das primeiras linguagens de programação e do primeiro compilador.