CONCLUSÕES

O recobrimento das sementes com fósforo foi significativo para todas as características avaliadas, o que resultou num aumento da germinação e do vigor das duas cultivares;

A fitina foi mais eficiente no recobrimento de sementes de melancia Crimson Sweet. Já para Charleston Gray é preferível o uso de fosfato bicálcico.

Estes resultados demonstram que os fatores cultivar, genótipo e fonte de fósforo interferem nos resultados obtidos com recobrimento.

Capítulo 2 - MÉTODOS DE CONDICIONAMENTO, SECAGEM E DESEMPENHO DE SEMENTES DE MELANCIA DURANTE O ARMAZENAMENTO.

RESUMO

A qualidade das sementes é um conceito múltiplo que compreende diversos componentes, ainda que para muitos dos que irão utilizá-la, a semente de qualidade é aquela que vai germinar e está livre de espécies de invasoras indesejadas. O objetivo deste ensaio foi realizar testes para avaliar a qualidade fisiológica de quatro lotes de duas cultivares de sementes de melancia comercialmente importantes (Crimson Sweet e Charleston Gray). Utilizou-se sementes de quatro lotes de melancia de duas cultivares, Crimson Sweet e Charleston Gray, os lotes de melancia Crimson foram obtidos junto a Sakata Seeds, e os lotes de Charleston Gray juntamente a ISLA Sementes LTDA, estes lotes, foram recebidos no laboratório de análise de sementes onde as sementes de cada lote foram retiradas da embalagem original, homogeneizadas, amostradas para avaliação da qualidade inicial e grau de umidade e subdivididas em 10 amostras de 250g e acondicionadas em sacos de plástico de polietileno (15 x 30 cm) selado. A caracterização do potencial fisiológico inicial dos lotes de sementes e após três, seis, nove e 12 meses foi determinada pelos testes de germinação, envelhecimento acelerado e condutividade elétrica. Foram determinados também os teores de água das sementes e a composição mineral (Ca2+ + Mg2+ e K+) da solução de embebição das mesmas. As variáveis analisadas foram: germinação, primeira contagem de germinação, Índice de velocidade de germinação (IVG), teste de envelhecimento acelerado, condutividade elétrica antes e após o armazenamento (0, 3, 6, 9 e 12 meses) lixiviação de Ca+Mg e potássio. Além disso, realizou-se o teste de condicionamento osmótico das sementes com polietilenoglicol 6000 nos potenciais osmóticos de (0,00; -0,05; -0,10; -0,20; -0,40; -0,60 e -0,80MPa). O delineamento utlizado foi o inteiramente casualizado em todos os ensaios. Os fatores quantitativos foram ajustados através de análise de regressão e os qualitativos mediante teste de Tukey a 5% de probabilidade. A embalagem utilizada para o acondicionamento das sementes permitiu uma boa conservação do teor de água da semente. Durante o período de armazenamento a maior variação foi de 13,6% para 30,9 encontrada no lote 3 aos 6 meses após o armazenamento, para a cultivar Charleston Gray e de 10,9 para 36,1% no lote 4 da cultivar Crimson Sweet, mas de forma geral, o ganho de umidade apresentado pelas sementes apresentou-se muito uniforme para ambas as cultivares, demonstrando que as embalagens e o

ambiente utilizados para o armazenamento foram eficazes na proteção destas contra as variações externas de temperatura e umidade.

ABSTRACT – METHODS OF CONDITIONING, DRYING AND PERFORMANCE OF SEEDS OF WATERMELON DURING STORAGE.

Quality of seeds is a concept that comprises multiple different components, even for many who will use it, the seed quality is one that will germinate and is free of unwanted invasive species. The purpose of this essay was to conduct tests to evaluate the physiological quality of four lots of two cultivars of commercially important seeds of watermelon (Crimson Sweet and Charleston Gray). Was used four lots of seeds of two watermelon cultivars Charleston Gray and Crimson Sweet, lots of watermelon Crimson were obtained from Sakata Seeds, and lots of Charleston Gray seed LTDA ISLA together, these lots were received in the laboratory analysis of seeds where seeds from each batch were removed from the original container, homogenized, sampled for quality evaluation and initial moisture content and subdivided into 10 samples of 250 and placed in polyethylene plastic bags (15 x 30 cm) sealed . The initial characterization of the physiological potential of seed lots and after three, six, nine and 12 months was determined by germination, accelerated aging and electrical conductivity. We also determined the water content of seeds and mineral composition (Ca2 + + Mg2 + and K+) solution soaking them. The variables analyzed were: Germination, first count of germination, germination speed index (GSI), accelerated aging, electrical conductivity before and after storage (0, 3, 6 , 9 and 12 months) leaching of Ca + Mg and potassium. In addition, we carried out the test seed priming with polyethylene glycol 6000 in the osmotic potential (0,00, -0,05, -0,10, -0,20, -0,40, -0,60 and -0,80 MPa). The design was completely randomized utilized in all tests. The quantitative factors were adjusted through regression analysis and qualitative data by the Tukey test at 5% probability. The container used for the packaging of seeds allowed a good conservation of the water content of the seed. During the storage period the greatest variation was 13,6% to 30,9 found in Lot 3 to 6 months after storage for the cultivar Charleston Gray and 10,9 to 36,1% in the fourth batch of the cultivar Crimson Sweet, but in general, the moisture gain made by the seeds showed very uniform for both cultivars, showing that the packaging and the environment used for the storage of these were effective in protecting against external variations in temperature and humidity.

1. INTRODUÇÃO

A agricultura moderna concentra grandes esforços no sentido do aumento de produtividade, utilizando cultivares mais produtivas e com resistência a doenças, obtidas via melhoramento genético, mais recentemente engenharia genética. Esse ganho de qualidade obtido nas cultivares é repassado aos agricultores por meio das sementes, insumo básico e necessário, para a maioria das espécies de interesse agrícola (MENEZES et al, 2008).

Só estarão aptas para uso as sementes que apresentarem elevada qualidade genética, física, fisiológica e sanitária.

O método rotineiro para determinar a qualidade das sementes (muitas vezes o único) é o teste de germinação, que, embora, muito útil não informa sobre o vigor, longevidade e emergência em campo. Além disso, necessita um prazo de 7 a 28 dias para informar os resultados, período considerado longo, para atender aos interesses comerciais dos produtores de sementes.

No Brasil, o estabelecimento da cultura da melancia divide-se através da semeadura direta no campo bem como pela utilização de mudas em sementeiras. No primeiro caso, Souza et al., (1999) afirma que além do maior gasto com sementes e aumento de custos devido ao desbaste, observa-se costumeiramente certa desuniformidade nas plântulas emergidas.

No processo de germinação de sementes, a primeira etapa da seqüência de eventos que culminam com a retomada do crescimento do embrião é a embebição, um tipo de difusão que ocorre quando as sementes absorvem água. Essa absorção dá início a uma série de processos físicos, fisiológicos e bioquímicos no interior da semente, os quais, na ausência de outro fator limitante, resultam na emergência da plântula. O conhecimento das condições adequadas para a germinação de sementes de uma espécie é de fundamental importância, principalmente pelas respostas diferenciadas que ela pode apresentar devido a diversos fatores, como dormência, condições ambientais: água, luz, temperatura e oxigênio e ocorrência de agentes patogênicos, associados ao tipo de substrato para sua germinação ( CARVALHO & NAKAGAWA, 2000).

O agente osmótico mais comumente utilizado é o polietilenoglicol - PEG, por não ser fitotóxico, não atravessar o sistema de membranas e não ser metabolizado pelas sementes (PILL et al., 1991).

De acordo com a maioria dos autores, os principais fatores que afetam o armazenamento são a temperatura e a umidade das sementes. Harrington (1972), afirma que a manutenção da baixa temperatura reduz a atividade das enzimas envolvidas no processo

respiratório. Principal responsável pela perda da viabilidade das sementes durante o armazenamento.

Segundo Stein et al (1974), muitos fatores afetam a longevidade das sementes durante o armazenamento, incluindo-se o tipo da semente, estágio de maturação, tratamentos anteriores ao armazenamento, viabilidade e conteúdo de umidade das sementes, temperatura do ar, umidade e pressão de oxigênio durante o armazenamento e grau de infecção por fungos e bactérias. Existe uma série de inter-relações entre esses fatores que dificultam uma avaliação do comportamento das diversas espécies durante o armazenamento.

O objetivo deste ensaio foi verificar o desempenho de sementes de melancia, cv. Crimson Sweet e Charleston Gray, submetidas ao condicionamento, secagem e armazenamento.

2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Qualidade e germinação de sementes

A qualidade das sementes é um conceito múltiplo que compreende diversos componentes, ainda que para muitos dos que irão utilizá-la, a semente de qualidade é aquela que vai germinar e está livre de espécies de invasoras indesejadas. Este conceito público reflete-se no fato de que para muitos laboratórios de análise de sementes, entre 80 a 90% de todas as análises solicitadas são de pureza e germinação. Contudo, existem outros componentes da qualidade de sementes que podem ser agrupados em três categorias: descrição: espécie e pureza varietal, pureza analítica, uniformidade, peso da semente; higiene: contaminação com invasoras nocivas, sanidade da semente, contaminação com insetos e ácaros e potencial de desempenho: germinação, vigor, emergência e uniformidade em campo (HAMPTON, 2001).

A utilização de sementes de alta qualidade é um pré-requisito para o estabelecimento rápido e uniforme das plântulas no campo com conseqüências no estande, na produtividade e na qualidade do produto colhido. A qualidade da semente é particularmente crítica quando são utilizadas novas cultivares ou híbridos, pois devido ao alto custo, há necessidade de melhores técnicas para se obter melhor emergência. Visando melhoria na qualidade das sementes e rápido e uniforme estabelecimento de plântulas, diferentes tipos de tratamentos têm sido estudados, dentre eles, o condicionamento osmótico (BRADFORD, 1986).

O conceito de germinação compreende uma seqüência ordenada de eventos metabólicos, que resulta no reinício do desenvolvimento do embrião, originando uma plântula (Marcos-Filho, 1986). Já Copeland & McDonald (1995) conceituam como sendo a reativação do crescimento do embrião, resultando na ruptura da cobertura da semente e na emergência da plântula.

As Regras para Análise de Sementes (RAS), Brasil (2009) afirmam que a germinação de sementes em teste de laboratório é a emergência e o desenvolvimento das estruturas essenciais do embrião, demonstrando sua aptidão para produzir uma planta normal sob condições favoráveis de campo.

2.2 Avaliação do vigor de sementes

De acordo com AOSA (1983), vigor de sementes pode ser definido como “um conjunto de características da semente que determinam o potencial para a emergência e o rápido desenvolvimento de plântulas normais, sob ampla diversidade de condições de ambiente”.

O vigor declina muito rapidamente para baixos níveis antes de haver uma significativa redução na germinação (EGLI, 1979). Sendo assim, os testes de vigor geralmente permitem identificação de diferenças significativas entre lotes de sementes com poder germinativo semelhante. Os resultados dos testes de vigor são complementares aos obtidos no teste de germinação, uma vez que este é conduzido em condições ideais, não tendo seus resultados correspondentes à percentagem de emergência de plântulas em campo, à medida que as condições ambientais se desviam das ideais (MARCOS FILHO, 1999). Porém, quando as condições se desviam muito das favoráveis, a eficiência dos testes de vigor em estimar o potencial de emergência das plântulas também diminui.

Os estudos sobre os testes de vigor ganharam impulso no IX Congresso da ISTA em 1950, tendo como principal objetivo fornecer informações sobre a percentagem de emergência de plântulas em campo, em uma larga escala de ambientes, e/ou sobre o potencial de armazenamento de lotes de sementes (HAMPTON, 1995). São utilizados pelas empresas de sementes e instituições oficiais, que os incluem em programas internos de controle de qualidade.

Apesar disso, a maioria dos procedimentos disponíveis para avaliação do vigor de sementes foi desenvolvida para sementes de grandes culturas, havendo a necessidade de adaptação ou desenvolvimento de procedimentos adequados para a avaliação do potencial fisiológico de sementes pequenas, como as de espécies olerícolas ou floríferas. O preço relativamente elevado das sementes destas espécies, a produção em quantidades limitadas, a avançada tecnologia empregada, a adoção de sistema de semeadura em bandejas de poliestireno (“isopor”), justificam o direcionamento da pesquisa a estas espécies (MARCOS FILHO, 2001). Especialmente nos casos específicos de espécies onde a condução da cultura comercial envolve o transplante, como a couve-flor, as falhas na emergência ou a formação de plântulas fracas podem causar sérios prejuízos ou acréscimos nos custos de produção. Dessa forma, para essas espécies é de grande importância que as sementes apresentem elevado nível de vigor.

2.3 Teste de condutividade elétrica

Nas últimas décadas, uma das principais exigências das empresas de sementes tem sido relacionada à avaliação da qualidade das sementes de forma rápida e eficiente, de modo a permitir a agilização das tomadas de decisões, principalmente no que se refere às operações de colheita, processamento e comercialização. Segundo Hampton & Coolbear (1990), em função das limitações do tempo requerido para o teste de germinação, têm sido contínuo o interesse pelo potencial das propriedades fisiológicas e bioquímicas das sementes como índices de vigor. Os testes rápidos de vigor mais estudados estão relacionados com eventos iniciais da seqüência de deterioração das sementes tais como, degradação das membranas celulares e a redução das atividades respiratórias e biossintéticas (DIAS & MARCOS FILHO, 1996).

Dentre os testes de vigor considerados mais importantes pela International Seed Testing Association (Hampton & Tekrony, 1995), destaca-se o teste de condutividade elétrica como um dos mais indicados para estimar o vigor de sementes, devido sua objetividade e rapidez, além da facilidade de execução na maioria dos laboratórios de análise de sementes, sem maiores despesas em equipamento e treinamento de pessoal (VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999). Este teste preenche ainda os requisitos básicos de um teste de vigor eficiente (MATTHEWS & POWELL citados por MARCOS FILHO et al., 1990).

A condutividade elétrica tem mostrado boa relação com a emergência das plântulas em campo e separação de lotes em diferentes níveis de qualidade (VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999), tanto que estes motivos têm sido a maior razão para o seu emprego em pesquisa. O teste é baseado na menor velocidade de estruturação das membranas por sementes menos vigorosas, quando embebidas em água, tendo como conseqüência maior liberação de exsudados para o exterior da célula e, portanto, maior condutividade elétrica que aquelas mais vigorosas (MARCOS FILHO, 2005). Assim, considera-se o vigor das sementes inversamente proporcional à leitura da condutividade elétrica (VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999).

Juntamente com o teste de tetrazólio, o teste de condutividade elétrica é classificado como teste bioquímico. Fick e Hibbard propuseram o princípio deste teste, em 1925, quando associaram a baixa germinação de sementes de capim Timóteo à elevada liberação de solutos durante a embebição. Essa idéia foi posteriormente retomada por Matthews & Bradnock (1967), que estudaram detalhadamente a metodologia desse teste, estabelecendo um

procedimento básico, amplamente disseminado para a aplicação em várias espécies e considerado padronizado para sementes de ervilha.

O método padrão estabelece que a leitura da condutividade elétrica da solução deve ser efetuada após 24 horas de embebição, em condutivímetro; os resultados são expressos em µmho.cm-1.g-1 de sementes ou em µS cm-1 g-1 de sementes.

Vários fatores podem afetar os resultados desse teste e necessitam de monitoramento cuidadoso para assegurar a consistência dos resultados. Dentre eles destacam-se o genótipo, o grau de umidade, o tamanho e a condição física das sementes, o volume de água, a precisão do condutivímetro, tratamento químico da semente, o tamanho das amostras, o período de embebição, a temperatura durante a embebição e a leitura.

Os resultados deste teste são obtidos em aproximadamente 24 horas (HAMPTON; TeKRONY, 1995), porém, para sementes pequenas como as de hortaliças, o período de embebição pode ser reduzido. Sendo assim, 8h de embebição foram eficientes para avaliar o vigor de sementes de brócolis (MARTINS et al., 2002), 4 horas para maxixe (TORRES et al., 1998), 2 ou 4 horas para pimentão (OLIVEIRA & NOVEMBRE, 2005; MINAMI, 2000) e 2 horas para tomate (CASTRO et al., 2003).

Quanto à temperatura de embebição, Hampton & Tekrony (1995) informam que sua influência é verificada na velocidade de embebição e de lixiviação de eletrólitos do interior das células para o meio externo. Nesse sentido, Loeffler (1981) constatou que a diminuição na temperatura causa aumento na viscosidade da solução, seguida por um decréscimo na mobilidade de íons e conseqüente redução da condutividade; por outro lado, as altas temperaturas aumentam a dissociação de íons e reduzem a viscosidade da solução, o que resulta em alta condutividade.

A recomendação da embebição a 20°C, ainda é comum (KRZYZANOWSKI et al, 1991; HAMPTON, 1995), apesar disso, a temperatura de 25°C, tem se mostrado mais coerente com as condições ambientais dos laboratórios de análise de sementes (VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999).

O uso de quatro repetições de 50 sementes tem sido recomendado (LOEFLER et al, 1988; VIEIRA, 1994). No entanto, para sementes de olerícolas há alguns trabalhos, sugerindo a diminuição do número de sementes para 25 (CALIARI, 1990; VILLELA, 1998; FESSEL et al., 2003; NOVEMBRE, 2005).

Quanto ao volume de água, para grandes culturas é recomendada a utilização de 75ml (LOEFLER et al, 1988; MARCOS FILHO et al., 1999; DIAS & MARCOS FILHO, 1996). No entanto, para sementes de hortaliças esse volume tem sido reduzido para 25 a 50ml, com

sucesso.

De acordo com Panobianco & Marcos Filho (2001) apesar de serem encontrados na literatura, trabalhos utilizando esse teste para avaliação do vigor de sementes de hortaliças, ainda há controvérsias sobre sua eficiência para essas sementes.

No entanto, resultados satisfatórios com o uso desse teste foram obtidos para avaliação do vigor de sementes de cenoura (ANDRADE et al., 1995), couve-flor (PAIVA et al., 2005), brócolos (MARTINS et al., 2002), cebola, pepino (ABDO et al., 2005) e pimentão (OLIVEIRA & NOVEMBRE, 2005). Porém, para sementes de tomate (ARGERICH & BRADFORD, 1990; NOVEMBRE et al., 1995) e de melão (TORRES & MARCOS FILHO, 2003) esse teste não produziu bons resultados.

2.4 Teste de envelhecimento acelerado

O teste de envelhecimento acelerado é muito utilizado em pesquisas e em programas de controle de qualidade de empresas produtoras de sementes. Foi desenvolvido com a finalidade de estimar o potencial de armazenamento de sementes, mas pode fornecer informações sobre o potencial de emergência das plântulas em campo. Nesse teste, considera- se que lotes de sementes de alto vigor mantêm sua viabilidade quando submetidos, durante curtos períodos de tempo, a condições severas de temperatura e umidade relativa do ar (DELOUCHE & BASKIN, 1973).

Combinações de período de exposição e temperatura durante a incubação no teste de envelhecimento acelerado variam de acordo com a espécie, havendo indicações de sucesso com o uso de 45°C/48h para rabanete (HAMPTON & TeKRONY, 1995), 41°C/72h para pimentão (TeKRONY, 1995; PANOBIANCO & MARCOS FILHO, 1998), 45°C/48h para brócolos (TEBALDI et al., 1999), 41°C/72h para tomate (PANOBIANCO & MARCOS FILHO, 2001), 41°C/48h para berinjela (BHÉRING et al., 2003), 41°C/48h para cenoura (RODO et al., 2001), 41°C/72h para alface (TeKRONY, 1995) ou 41°C/48h (PEREIRA & NASCIMENTO, 2003), 41°C/72h para cebola (TeKRONY, 1995; RODO et al, 2000), 41°C/72 ou 96h para melão (TORRES & MARCOS FILHO, 2003), 41°C/72H para ervilha (HAMPTON et al., 2004), 41°C/48h para rúcula (RAMOS et al., 2004).

Porém, no teste de envelhecimento acelerado tradicional, as sementes absorvem água em ambiente relativamente quente e úmido, de modo que os resultados sofrem influência, dentre outros fatores, do grau de umidade inicial das sementes e do período de permanência das amostras no interior da câmara de envelhecimento (MARCOS FILHO, 1999b). Esses

efeitos têm sido detectados, de maneira mais drástica, em sementes tipicamente de menor tamanho, como as de hortaliças, ocasionando inconsistência nos resultados (POWELL, 1986). Variação de 11,4% a 24,0% no grau de umidade de diferentes amostras de sementes de cebola, após 24 horas de envelhecimento acelerado, foram observados por Powell (1981), enquanto Rodo et al. (2000), trabalhando com sementes de cenoura, detectaram variações de até oito pontos percentuais no grau de umidade das amostras avaliadas.

Por esse motivo, alternativas têm sido estudadas para a condução do envelhecimento acelerado, como, por exemplo, a substituição da água colocada no interior da caixa plástica, por soluções saturadas de NaCl, KCl ou NaBr (JIANHUA & McDONALD, 1996). Isto permite a redução da velocidade de captação de água, da intensidade de deterioração, além da obtenção de efeitos menos drásticos sobre as sementes e resultados menos variáveis (JIANHUA & McDONALD, 1996; PANOBIANCO & MARCOS FILHO, 2001).

Diante disso, informações mais detalhadas acerca das melhores combinações volume de água/número de sementes, são necessárias, para melancia.

2.5 Quantificação de Ca2+, Mg2+ e K+ da solução de embebição

Durante o processo de embebição da semente, enquanto as membranas celulares reestruturam-se há liberação de eletrólitos, cuja quantidade está associada à integridade destas. Assim, maiores níveis de eletrólitos lixiviados pelas sementes são características de lotes de menor vigor (VIEIRA, 1994; HAMPTON & TEKRONY, 1995; VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999; PANOBIANCO & MARCOS FILHO, 2001). Os principais solutos incluem os carboidratos, ácidos graxos, aminoácidos, ácidos orgânicos, proteínas, substâncias fenólicas e íons K+, Ca2+, Na+ e Mg2+ (CUSTÓDIO & MARCOS FILHO, 1997; FESSEL. et al., 2003).

Essas sementes demandam mais tempo e há dificuldade para a reestruturação das membranas celulares (DESAI et al., 1997), devido à perda da integridade destas no processo de deterioração, que resultando em valores altos de condutividade elétrica, medidos na