Sorgoleone: benzoquinona lipídica de sorgo com efeitos alelopáticos na agricultura como herbicida

Abstract

RESUMOA cultura do sorgo cresceu rapidamente nestes últimos anos, por ser uma planta com características xerófilas, apresentando um aumento de sua produção principalmente na região nordeste devido a sua capacidade de suportar ambientes de cultivo mais secos. As ervas daninhas são um grande problema para os cultivares, pois estas podem reduzir significativamente a produção de grãos, particularmente quando surgem nas fases iniciais das culturas. Visando a obtenção de culturas resistentes às ervas daninhas, estudos têm sido realizados demonstrando que algumas plantas possuem uma defesa natural que consiste na capacidade de um organismo produzir metabólitos que atuam inibindo ou o crescimento ou o desenvolvimento de outros organismos que estão próximos; a esta capacidade dá-se o nome de alelopatia. O sorgo é uma das plantas que possuem sua alelopatia comprovada, produzindo um complexo de substâncias lipídicas e proteínas denominados genericamente de sorgoleone, tendo como seu principal composto o 2-hidroxi-5--metoxi-3-[(Z,Z)-8',11',14'-pentadecatrieno]-p-benzoquinona, que é naturalmente liberado para o solo a partir dos tricomas das suas raízes e, no momento em que entram em contato com as ervas daninhas, inibem seu crescimento. Devido a tais características inerentes à cultura do sorgo, este trabalho tem como objetivo discorrer sobre os possíveis benefícios do uso desse cereal devido a sua comprovada alelopatia, bem como informar os conhecidos mecanismos de produção e atuação dos principais compostos constituintes do sorgoleone produzidos pelas suas raízes.PALAVRAS-CHAVE: Aleloquímicos, quinonas, ervas daninhas, controle biológico, Sorghum bicolor.ABSTRACT SORGOLEONE: LIPIDIC BENZOQUINONE OF SORGHUM WITH ALLELOPATHIC EFFECTS IN AGRICULTURE AS A HERBICIDE. The sorghum crop has grown rapidly in recent years, for being a plant with xerophilous characteristics; its production has especially increased in Northeastern Brazil due to its ability to withstand dry environments. Weeds are a major problem for grain crops, as these can significantly reduce yield, particularly when they emerge in the early stages of crops. To obtain crops resistant to weeds, studies have been conducted to demonstrate that some plants have a natural defense consisting in an organism's ability to produce metabolites that act to either inhibit or stimulate growth and development of other organisms grown in the same environment, which is called allelopathy. Sorghum is one of the plants that possess proven allelopathy, producing a set of lipid complex substances and proteins generically called sorgoleone, having as its main compound 2-hydroxy-5-methoxy-3-[(Z,Z)-8′,11′,14′-pentadecatriene]-p-benzoquinone, which is naturally released into the soil from their roots and trichomes, inhibiting the growth of weeds upon contact with them. Because of these inherent characteristics of the sorghum crop, the present work aims to discuss the possible benefits of using this cereal, due to its allelopathic effects, as well as to inform about the known mechanisms of...

Allelopathic potential of Cover Crops in Control of Shrubby False Buttonweed (Spermacoce verticillata)

“…Among cover crops, sorghum (Sorghum bicolor) is one of the most studied plants in weed control, with notorius allelopathic activity and whose allelochemical is generically called sorgoleone (Santos et al, 2012;Gomes et al, 2015). On the other hand, Urochloa brizantha, currently used to generate forage and straw in Integrated Crop-Livestock systems, was tested on the development of cress, lettuce, Phleum pretense and Lolium multiflorum, with promising results for weed inhibition (Kobayashi and Ikato-Noguchi, 2015).…”

Phytotoxicity of exotic species on the physiological potential of crambe seeds (Crambe abyssinica Hochs)

“…Assim, os efeitos alelopáticos, relativos à germinação das sementes e ao desenvolvimento das plântulas de crambe, podem vir a ocasionar sérios prejuízos econômicos em área de cultivo. Contudo, podem ser realizados mais estudos a fim de determinar quais substâncias possuem efeito direto na formação das plântulas e germinação de sementes, para assim serem utilizadas com outros objetivos, como, por exemplo, no controle de plantas invasoras (SANTOS et al, 2012).…”

“…Thus, the allelopathic effects, by impacting both crambe seed germination and the development of subsequent seedlings, could lead to serious economic losses in any crop area. Further studies could determine which substances have a direct effect on seed germination and seedling growth, so that they can be used for other purposes, such as in the control of invasive plants (SANTOS et al, 2012).…”

Milho cultivado em sucessão a adubos verdes em sistemas sob bases agroecológicas

“…Tabela 4 -Altura de plantas (AP), altura de inserção da primeira espiga (AIE), massa seca de restos culturais (MSRC), massa de espigas em ponto de milho verde (MEMV) e rendimento de grãos (RG) de plantas de milho cultivado sob massa vegetal de plantas utilizadas como adubos verdes em Itaquiraí, MS, em 2010 De acordo com Santos et al (2010), sob condições climáticas favoráveis, é grande a quantidade de N utilizada pela cultura do milho para completar seu ciclo e proporcionar elevada produção. Levando-se em consideração que a maioria dos solos brasileiros apresenta baixos teores desse nutriente, faz-se necessário o seu fornecimento, seja em forma mineral ou orgânica, com o uso de leguminosas como adubos verdes.…”

“…Santos et al (2012) ressaltam, também, que várias espécies de sorgo apresentam interferência alelopática ao desenvolvimento de plantas infestantes ou de outras culturas. Isto ocorre devido à produção de compostos com atividade biológica denominado de sorgoleone.…”