Allelopathic activity of copaíba oil (Copaifera langsdorffii Desf) on the quality of tomato seeds

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i3.13266

Keywords:

Copaifera langsdorffii Desf; Tomato seeds; Germination; Allelopathy.

Abstract

The allelopathic activity of oils acts directly in seedling germination and growth processes, affecting the initial development, since the constitution and the class to which these oils belong are directly related to the harmful effects to the seeds. The present work aimed to analyze the allelopathic effect of copaíba oil on seed germination and initial development of tomato seedlings. The seeds of two lots were placed to germinate in a substrate moistened with 0; 0.01; 0.05; 0.10; 0.15 and 0.20% copaíba oil. 200 tomato seeds were used per treatment, distributed in four replications. Germination, germination speed index and seedling length were evaluated. The germination percentage and the germination speed index of the seeds of the two batches did not differ from each other, however seeds from batch 1 responded positively to the application of copaíba oil. Regarding the length of seedlings, the concentration of 0.01% was higher than the others. With regard to lot 2, the absence of copaíba oil provided a longer seedling length. The concentrations of copaíba oil did not reduce the percentage of germination, germination speed index in a positive way. For the observation of the allelopathic effect of copaíba oil on tomato seeds, it is recommended to use concentrations higher than those used in the present study.

Author Biographies

Rayane Monique Sete da Cruz, Universidade Estadual de Maringá

Graduada em Química Industrial pela Universidade Paranaense (UNIPAR). Possui mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura pela mesma universidade e atualmente é Doutoranda em agronomia pela Universidade Estadual de Maringá (UEM).

Renata Cristiane Pereira, Universidade Estadual de Maringá

Graduada em Engenharia Agronômica pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Agronomia na área de Produção Vegetal (Irrigação), também pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Atualmente é aluna de Doutorado em Agronomia pela Universidade Estadual de Maringá (UEM).

Breno Gabriel da Silva, Universidade de São Paulo

Graduado em Matemática pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Bioestatística pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Doutorando em Estatística e Experimentação Agronômica pela Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - Universidade de São Paulo (ESALQ/USP).

Rayssa Fernanda dos Santos, Universidade Estadual de Maringá

Graduada em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal do Paraná - Campus Palotina (UFPR). Mestre em Fitotecnia pela Universidade de São Paulo - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - (USP/ESALQ). Doutoranda em Agronomia pela Universidade Estadual de Maringá (UEM).

Alessandro Lucca Braccini, Universidade Estadual de Maringá

Graduado em Agronomia pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUC), especialização em Horticultura e Pesquisa e Desenvolvimento Agrícola pela Queens University of Belfast, mestrado em Fitotecnia (Produção Vegetal) pela Universidade Federal de Viçosa (UFV) e Doutorado em Fitotecnia (Produção Vegetal) pela Universidade Federal de Viçosa (UFV).

Lucio Cardozo Filho, Universidade Estadual de Maringá

Graduado em Engenharia Química pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) e doutorado em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).

Diego Eduardo Romero Gonzaga, Universidade Estadual de Maringá

Graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Atualmente cursando a graduação em Agronomia e o Mestrado em Ciências Biológicas (Biologia Celular) pela mesma universidade.

Murilo Fuentes Pelloso, Universidade Estadual de Maringá

Graduado em Engenharia Agronômica pela Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS), Campus Aquidauana. Mestre e doutor em Agronomia, pelo Programa de Pós-Graduação em Agronomia (PGA) da Universidade Estadual de Maringá (UEM).

Nathália Maria Rizzo, Universidade Estadual de Maringá

Graduanda em Engenharia Agronômica pela Universidade Estadual de Maringá (UEM).

Silas Maciel de Oliveira, Universidade Estadual de Maringá

Graduado em Engenharia Agronômica pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre e Doutor em Ciências (área: Fitotecnia) pela Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - Universidade de São Paulo (ESALQ/USP).

Yana Miranda Borges, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas

Graduada em Estatística pela Universidade Federal do Amazonas (UFAM). Mestre em Bioestatística pela Universidade Estadual de Maringá (UEM).

References

Abati, J., Zucareli, C., Foloni, J. S. S., Henning, F. A., Brzezinski, C. R., & Henning, A. A. (2014). Treatment with fungicides and insecticides on the physiological quality and health of wheat seeds. Journal of Seed Science, 36(4), 392-398.

Adams, R. P. (2007). Identificação dos componentes do óleo essencial por cromatografia gasosa / espectrometria de massa (Vol. 456). Carol Stream, IL: Allured Publishing Corporation.

Almeida, G. D. et al. Estresse oxidativo em células vegetais mediante aleloquímicos. Rev. Fac. Nac. Agron. Medellín, 61(1), 4237-4247.

Alves, M. D. C. S., Medeiros Filho, S., Innecco, R., & Torres, S. B. (2004). Alelopatia de extratos voláteis na germinação de sementes e no comprimento da raiz de alface. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 39(11), 1083-1086.

Batista, C. D. C. R., de Oliveira, M. S., Araújo, M. E., Rodrigues, A. M., Botelho, J. R. S., da Silva Souza Filho, A. P., ... & Junior, R. N. C. (2016). Supercritical CO2 extraction of açaí (Euterpe oleracea) berry oil: Global yield, fatty acids, allelopathic activities, and determination of phenolic and anthocyanins total compounds in the residual pulp. The Journal of Supercritical Fluids, 107, 364-369.

Bedin, C., Mendes, L. B., Trecente, V. C., & Silva, J. M. S. (2006). Efeito Alelopático de extrato de Eucalyptus citriodora na germinação de sementes de tomate (Lycopersicum esculentum M.). Revista Científica Eletrônica de Agronomia, ano V, (10).

Brasil. (2010). Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Farmacopéia Brasileira. Brasília: Anvisa, 2010. 545 p.

Brasil (2009). Regras para análise de sementes. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária. Brasilia: MAPA/ACS,395.

De Almeida, G. D., Zucoloto, M., Zetun, M. C., Coelho, I., & Sobreir, F. M. (2008). Estresse oxidativo em Células vegetais mediante aleloquímicos. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 61(1), 4237-4247.

De La Rosa Carrillo, L. A., Alvarez-Parilla, E., & Gonzalez-Aguilar, G. A. (2010). Fruit and vegetable phytochemicals: Chemistry, nutritional value and stability. Blacwell Publishing Ltd. Oxford, UK, 2, 3479-3485.

Dias, J. D. F. G., Miguel, O. G., & Miguel, M. D. (2009). Composition of essential oil and allelopathic activity of aromatic water of Aster lanceolatus Willd:(Asteraceae). Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, 45(3), 469-474.

Domene, M. P., Glória, E. M. D., Biagi, J. D., Benedetti, B. C., & Martins, L. (2016). Efeito do tratamento com óleos essenciais sobre a qualidade fisiológica e sanitária das sementes de milho (Zea mays). Arquivos do Instituto Biológico, 83.

Duke, S. O., Romagni, J. G., & Dayan, F. E. (2000). Natural products as sources for new mechanisms of herbicidal action. Crop Protection, 19(8-10), 583-589.

Ferreira, A. G., & Aquila, M. E. A. (2000). Alelopatia: uma área emergente da ecofisiologia. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, 12(1), 175-204.

Ferreira, G. F.; Borghetti, F. Germinação: do básico ao aplicado. Artmed.

Gniazdowska, A., & Bogatek, R. (2005). Allelopathic interactions between plants. Multi site action of allelochemicals. Acta Physiologiae Plantarum, 27(3), 395-407.

Gurgel, E. S. C., de Oliveira, M. S., Souza, M. C., da Silva, S. G., de Mendonca, M. S., & da Silva Souza Filho, A. P. (2019). Chemical compositions and herbicidal (phytotoxic) activity of essential oils of three Copaifera species (Leguminosae-Caesalpinoideae) from Amazon-Brazil. Industrial Crops and Products, 142, 111850.

Han, C., Shao, H., Zhou, S., Mei, Y., Cheng, Z., Huang, L., & Lv, G. Chemical composition and phytotoxicity of essential oil from invasive plant, Ambrosia artemisiifolia L. Ecotoxicology and Environmental Safety, 211, 111879.

Komai, K.; Tang, C.S.; Nishimoto, R.K. 1991. Chemotypes of Cyperus rotundus in Pacific Rim and inhibitory of their essential oils. Journal Chemical Ecology, 17(1): 1-11.

Kueh, B. W. B., Yusup, S., Osman, N., & Ramli, N. H. (2019). Analysis of Melaleuca cajuputi extract as the potential herbicides for paddy weeds. Sustainable Chemistry and Pharmacy, 11, 36-40.

Laura, A., Alvarez-Parrilla, E., & González-Aguilar, G. A. (Eds.). (2009). Fruit and vegetable phytochemicals: Chemistry, nutritional value and stability. John Wiley & Sons.

Lisboa, A. J. M., Queiroz, F. J. G., Giotto, A. C., Santos, J. F. D., & Silva, K. C. D. (2018). Análises fotoquímicas de Copaifera langsdorffii DESF. Revista de Divulgação Científica Sena Aires, 7(3), 208-213.

Mabele, A. S., & Ndong’a, M. F. O. (2019). Efficacy of guava (Psidium guajava) mulch allelopathy in controlling tomato (Solanum lycopersicum) weeds. East African Journal of Agriculture and Biotechnology, 1(1), 7-11.

Marcos-Filho, J (2015). Fisiologica de sementes de plantas cultivadas. Abrates.

Melo, S. C., de Sa, L. E. C., de Oliveira, H. L. M., Trettel, J. R., da Silva, P. S., Gonçalves, J. E. & Magalhães, H. M. (2017). Chemical constitution and allelopathic effects of'Curcuma zedoaria'essential oil on lettuce achenes and tomato seeds. Australian Journal of Crop Science, 11(7), 906.

Oliveira, A. K. de. Potencial alelopático de espécies arbóreas da Caatinga. 2010. 63 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitotecnia) - Pós-Graduação em Agronomia/Fitotecnia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010.

Oliveira, A. K., Pereira, K. C., Muller, J. A., & Matias, R. (2014). Análise fitoquímica e potencial alelopático das cascas de Pouteria ramiflora na germinação de alface. Horticultura Brasileira, 32(1), 41-47.

Pavela, R. (2014). Acute, synergistic and antagonistic effects of some aromatic compounds on the Spodoptera littoralis Boisd.(Lep., Noctuidae) larvae. Industrial Crops and Products, 60, 247-258.

Pereira, J. C., Paulino, C. L. D. A., Granja, B. D. S., Santana, A. E. G., Endres, L., & Souza, R. C. D. (2018). Potencial alelopático e identificação dos metabólitos secundários em extratos de Canavalia ensiformis L. Revista Ceres, 65(3), 243-252.

R Core Team. (2020). R: a language and environment for statistical computing. Vienna, AT: R Foundation for Statistical Computing.

Rice, E.L. (1984). Allelopathy. Academic Press, USA. 422pp.

Rigamonte Azevedo, O. C., Wadt, P. G.S, Wadt, L. H. (2004). Copaíba: ecologia e produção de óleo-resina. EMBRAPA, MAPA, 28p.

Rosado, L. D. S., Rodrigues, H. C. A., Pinto, J. E. B. P., Custódio, T. N., Pinto, L. B. B., & Bertolucci, S. K. V. (2009). Alelopatia do extrato aquoso e do óleo essencial de folhas do manjericão" Maria Bonita" na germinação de alface, tomate e melissa. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, 11(4), 422-428.

Sert, M. A., & Kokubo, N. T. (2017). Efeito do potencial osmótico na embebição de hidrogel e sementes de soja. Arquivos do Museu Dinâmico Interdisciplinar, 21(2), 56-63.

Silva, P. S. S. (2012). Atuação dos aleloquímicos no organismo vegetal e formas de utilização da alelopatia na agronomia. Biotemas, 25(3), 65-74.

Silva, R. M. G., dos Santos, V. H. M., Borges, F. M., de Melo, F. D. F. Q., & Silva, L. P. (2012). Potencial alelopático e levantamento do banco natural de sementes sob a copa de Copaifera langsdorffii Desf. Bioscience Journal, 28(4).

Souza Filho, A. D. S., & Alves, S. D. M. (2000). Potencial alelopático de plantas de acapu (Vouacapoua americana): efeitos sobre plantas daninhas de pastagens. Planta Daninha, 18(3), 435-441.

Souza Filho, A. P. D. S., Bayma, J. C., Guilhon, G. M. S., & Zoghbi, M. D. G. B. (2009). Atividade potencialmente alelopática do óleo essencial de Ocimum americanum. Planta daninha, 27(3), 499-505.

Souza Filho, A. P. S., Gurgel, E. S. C., Queiroz, M. S. M., & Santos, J. U. M. (2010). Atividade alelopática de extratos brutos de três espécies de Copaifera (Leguminosae-Caesalpinioideae). Planta daninha, 28(4), 743-751.

Taiz L.; Zeiger, E. (2009). Fisiologia vegetal. (4a ed.), Artmed.

Valcheva, E., Popov, V., Marinov-Serafimov, P., Golubinova, I., Nikolov, B., Velcheva, I., & Petrova, S. (2019). A Case Study of Allelopathic Effect of Parsley, Dill, Onion and Carrots on the Germination and Initial Development of Tomato Plants. Ecologia Balkanica, 11(1).

Veiga Junior, V. F., & Pinto, A. C. (2002). O gênero copaifera L. Química Nova, 25(2), 273-286.

Weidenhamer, J. D., Macias, F. A., Fischer, N. H., & Williamson, G. B. (1993). Just how insoluble are monoterpenes?. Journal of Chemical Ecology, 19(8), 1799-1807

Wickham, H. (2016). ggplot2: elegant graphics for data analysis. Springer.

Downloads

Published

14/03/2021

How to Cite

CRUZ, R. M. S. da .; PEREIRA, R. C. .; SILVA, B. G. da .; SANTOS, R. F. dos .; BRACCINI, A. L. .; FILHO, L. C. .; GONZAGA, D. E. R. .; PELLOSO, M. F. .; RIZZO, N. M.; OLIVEIRA, S. M. de .; BORGES, Y. M. . Allelopathic activity of copaíba oil (Copaifera langsdorffii Desf) on the quality of tomato seeds . Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 3, p. e24710313266, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i3.13266. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/13266. Acesso em: 14 nov. 2024.

Issue

Vol. 10 No. 3

Section

Agrarian and Biological Sciences

License

Copyright (c) 2021 Rayane Monique Sete da Cruz; Renata Cristiane Pereira; Breno Gabriel da Silva; Rayssa Fernanda dos Santos; Alessandro Lucca Braccini; Lucio Cardozo Filho; Diego Eduardo Romero Gonzaga; Murilo Fuentes Pelloso; Nathália Maria Rizzo; Silas Maciel de Oliveira; Yana Miranda Borges

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.