Can Allelopathic Grasses Limit Seed Germination and Seedling Growth of Mutambo? A Test with Two Species of Brachiaria Grasses

• Published in: Advances in Weed Science Vol. 34; no. 4; pp. 639 - 648
• Main Authors: OLIVEIRA, A.P.P., PEREIRA, S.R., CÂNDIDO, A.C.S., LAURA, V.A., PERES, M.T.L.P.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Jaboticabal Sociedade Brasileira da Ciência das Plantas Daninhas, UFV - Depto de Fitotecnia 01.12.2016; Sociedade Brasileira da Ciência das Plantas Daninhas
• Subjects: Allelopathy; Bioassays; Catalase; Chlorophyll; Competition; direct sowing; Ecosystems; Enzymes; Ethanol; Ethyl acetate; exotic grasses; Germination; Grasses; Guazuma ulmifolia; Interference; interference competition; Metabolism; Oxidative stress; Pasture; Peroxidase; PLANT SCIENCES; Rainforests; Respiration; restoration; Seed germination; Seedlings; Seeds; Sorghum; Studies; Trees; Urochloa; Latin America; interference competition; exotic grasses; competição por interferência; gramíneas exóticas; Guazuma ulmifolia; direct sowing; semeadura direta; restauração; restoration; Urochloa
• ISSN: 0100-8358; 1806-9681; 1806-9681; 2675-9462
• DOI: 10.1590/s0100-83582016340400003

ABSTRACT Tree establishment in pasture areas can be inhibited, at least in part, by exotic grasses allelopathy and this can represent an important limitation by changing the patterns of both germination and seedling growth of tree species. This study aims to evaluate the allelopathic potential of Urochloa brizantha and U. decumbens on germination, growth and metabolism of Guazuma ulmifolia seedlings. We performed bioassays evaluating the effect of the crude ethanol extract and semipurified fractions (hexane fraction, ethyl acetate fraction and ethanol-water fraction) of U. brizantha and U. decumbens using completely randomized design, with four concentrations (0, 250, 500, 1,000 mg L-1) and four replications. The variables analyzed were germination percentage, mean germination time, shoot and root growth, catalase and peroxidase activity, chlorophyll content and root respiration. The results showed that both grasses have an inhibitory effect on G. ulmifolia metabolism, affecting both germination and seedlings growth and inducting metabolic defense. Thus, these results show that the grass species evaluated have the potential to restrict the re-introduction of G. ulmifolia in pasture areas due to interference competition. RESUMO O estabelecimento de espécies arbóreas em áreas de pastagens pode ser inibido, pelo menos em parte, pela alelopatia das gramíneas, o que pode representar uma importante limitação por alterar tanto os padrões de germinação como os de crescimento de plântulas das espécies arbóreas. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial alelopático de Urochloa brizantha e U. decumbens na germinação, crescimento e metabolismo de plântulas de Guazuma ulmifolia. Foram realizados bioensaios em que se avaliou o efeito do extrato bruto e das frações semipurificadas (fração hexânica, fração acetato de etila e fração etanol/água) de U. brizantha e U. decumbens, usando delineamento completamente aleatorizado, com quatro concentrações (0, 250, 500, 1.000 mg L-1) e quatro repetições. As variáveis analisadas foram porcentagem de germinação, tempo médio de germinação, crescimento da raiz primária da radícula e do hipocótilo, atividade da catalase e peroxidase, conteúdo de clorofila e respiração radicular. Os resultados mostraram que as duas gramíneas apresentaram efeito inibitório no metabolismo de G. ulmifolia, afetando tanto a germinação como o crescimento de plântulas e induzindo o metabolismo de defesa. Assim, esses resultados mostraram que as espécies de gramíneas avaliadas têm o potencial de restringir a reintrodução de G. ulmifolia em áreas de pastagem devido à competição por interferência.