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Luciano Soares de Vasconcelos Sampaio ; Clóvis Pereira Peixoto ; Maria de Fátima da Silva Pinto Peixoto ; Heraldo Soares de Vasconcelos Sampaio1
1 Professor - Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas/UFRB, Cruz das Almas-BA. E-mail: [email protected]
INTRODUÇÃO
A utilização de sementes de qualidade é um fator importantíssimo para o sucesso de culturas de importância econômica, pois possibilita a obtenção de uma boa emegência no campo e de plantas vigorosas e uniformes com reflexos na produtividade.
A análise de sementes pode ser utilizada para o monitoramento da qualidade desde o início da condução do campo, mas sua importância é mais destacada a partir da maturação, estendendo-se até as etapas de distribuição e comercialização. Sabe-se que a qualidade das sementes é avaliada com segurança, através da sua análise e da interpretação correta dos resultados.
É de fundamental importância que métodos padronizados forneçam dados confiáveis, como também a escolha dos métodos, mediante os quais possam ser obtidos resultados uniformes e comparáveis entre diferentes laboratórios.
Para um melhor entendimento desses aspectos será abordado a aplicação de diferentes testes em sementes de milho híbrido precoce, provenientes de três lotes da safra 1993/94, armazenados em câmara seca. Os vários testes aplicados foram divididos preliminarmente em de viabilidade e de vigor, sendo que alguns deles pode estar em uma e outra classe de testes, separados apenas por uma classificação didática.
DETERMINAÇÕES PRELIMINARES
Análise de pureza
A pureza física é uma característica que reflete a composição física ou mecânica de um lote de sementes. Para tanto, a amostra é examinada cuidadosamente e separada em três constituintes: sementes puras, outras sementes (de plantas cultivadas e de plantas silvestres) e material inerte. Desta forma, a análise de pureza é efetuada em laboratórios, procurando-se identificar as diferentes espécies de sementes e os materiais inertes geralmente presentes em uma amostra, bem como determinar a quantidade e a proporção desses constituintes (Marcos Filho et al., 1987).
De acordo com as Regras para Análise de Sementes (R.A.S.) (Brasil, 1992), os resultados referentes às sementes puras, materiais inertes e total de impurezas devem ser expressos em porcentagem por peso, com uma casa decimal. Quando estas porcentagens são inferiores a 0,05 deve ser mencionada na ficha de análise a palavra "traço".
Os resultados das outras sementes são expressos em número por peso da amostra de trabalho ou por unidade de peso, especificando-se os nomes das espécies e cultivares presentes.
Na análise, verficou-se apenas duas sementes com dano mecânico visível (lote l), algumas sementes aparentando infecção (lote 2) e as demais sementes com aparência física normal (lote 3). Dessa forma, a análise de pureza física pode ser considerada com 100% de pureza , sem a presença de outras sementes ou de material inerte.
Determinação do teor de água
O teor de água exerce grande influência sobre o comportamento da semente quando submetida a diferentes situações. Portanto, reveste-se de importância estudá-lo, uma vez que poderá influenciar no momento da colheita, principalmente se for mecanizada (influenciando na regulagem da máquina), no controle da secagem (temperatura, período e intensidade), no beneficiamento (trincamentos ou amassamento) e na manutenção da qualidade física, fisiológica e sanitária da semente.
Para sementes ortodoxas, quanto menor o teor de água e menor a temperatura, maior o período de
armazenamento. Por outro lado, sementes recalcitrantes, como as de seringueira, necessitam de alta umidade para manter a viabilidade. Em laboratório de análise de sementes, algumas determinações exigem conhecimento do teor de água (peso volumétrico, teste de vigor e peso de 1000 sementes). A Tabela 1 mostra os resultados médios do teor de água de sementes de milho híbrido precoce.
Tabela 1. Dados médios do teor de água (%) de sementes de milho híbrido precoce, Cv. AG 510, determinado em estufa a 105°C por 24 horas, utilizando-se quatro amostras para cada lote.
Lotes Peso Úmido ( g ) Peso Seco ( g ) Teor de Água ( % )
1 (LM-20) 24,84 21,95 11,6
2 (LM-18) 25,14 22,23 11,5
3 (LM-21) 24,60 21,70 11,7
TESTES DE VIABILIDADE
Teste de germinação
Em tecnologia de sementes, a germinação é definida como a emergência e o desenvolvimento das estruturas essenciais do embrião, manifestanto sua capacidade para dar origem a uma plântula normal, sob condições ambientais favoráveis. Este teste visa a obtenção de informações que permitam determinar o valor das sementes para a semeadura e a comparação do valor de diferentes lotes. Obviamente, a semeadura de lotes com baixo poder germinativo pode acarretar prejuízos consideráveis ao agricultor (Marcos Filho et al., 1987).
Métodos de análise em laboratório, efetuados sob condições controladas de alguns ou de todos os fatores externos, têm sido estudados e desenvolvidos de maneira a permitir uma germinação mais regular, rápida e completa da maioria das amostras de sementes de uma determinada espécie. Estas condições consideradas ótimas são padronizadas, para que os resultados dos testes de germinação possam ser reproduzidos e comparados dentro de limites tolerados pelas Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992).
A realização destes testes em condições de campo não é, geralmente, satisfatória, pois, dada a variação das condições ambientais, os resultados nem sempre podem ser fielmente reproduzidos.
As porcentagens de plântulas normais, anormais, sementes mortas, sementes duras e sementes dormentes são expressas em números inteiros, fazendo-se aproximação para mais se a fração for superior a 0,5, e, evidentemente, para menos quando é igual ou inferior a 0,5. Se qualquer destes valores for igual a zero, deve ser indicado com a palavra zero.
O estádio de desenvolvimento das estruturas essenciais das plântulas deve ser suficiente para permitir uma avaliação correta das mesmas, e a diferenciação entre as plântulas normais e anormais.
Os testes de germinação em substratos artificiais permitem uma fácil avaliação das plântulas. O prazo de germinação da maioria da espécies é entre uma a duas semanas. As plântulas são avaliadas normalmente em duas ocasiões durante o transcorrer do teste, e estas estão especificadas nas Regras para Análises de Sementes. Uma
“primeira” contagem é feita para diminuir o número de plântulas no substrato. Somente plântulas absolutamente normais são removidas e contadas, como também as sementes duras e mortas.
Na contagem final, todas as plântulas são avaliadas, sendo classificadas como normais ou anormais, e anotadas. As sementes não germinadas são avaliadas e classificadas.
Os resultados dos lotes de milho híbrido, Cv. AG 510, encontram-se na Tabela 2 indicando o poder germinativo das amostras testadas através da média das porcentagens de plântulas normais presentes nas quatro repetições dos lotes estudados.
Tabela 2. Dados médios da porcentagem de germinação em três lotes de sementes de milho híbrido precoce, Cv. AG 510, em quatro amostras de 100 sementes.
Lotes R1 R2 R3 R4
1 (LM-20) 96 98 100 94
2 (LM-18) 94 88 98 92
3 (LM-21) 92 96 94 98
Tópicos em Ciências Agrárias, v. 1, UFRB, 2009 108
Teste de tetrazólio
As empresas que comercializam sementes, os agricultores e os pecuaristas frequentemente se defrontam com problemas para escolha de lotes de sementes que pretendem adquirir, pois, muitas vezes, não podem protelar sua decisão, fato esse que ocorre com frequência. Portanto, o desenvolvimento de métodos para a determinação da viabilidade de sementes em um período de tempo relativamente curto, assume grande importância.
O teste de tetrazólio é um método rápido, que estima a viabilidade das sementes com base na alteração da coloração de tecidos vivos, em presença de uma solução de sal de tetrazólio Os testes de germinação, na maioria das espécies cultivadas necessitam de 7 a 30 dias para obtenção dos resultados, enquanto o teste de tetrazólio pode informar a viabilidade das sementes em algumas horas. Por isso, tem grande importância para o setor de sementes, agilizando decisões de compra, venda, beneficiamento, armazenamento ou descarte de lotes.
Para sementes de milho, o teste de tetrazólio permite a obtenção dos resultados em menos de 24 horas, informando a viabilidade e o vigor, bem como as causas da perda da qualidade. Como essa avaliação é feita sem a germinação, não são identificados os microorganismos que infectam as plântulas e, em geral, os danos químicos causados por produtos utilizados no tratamento de sementes, como também, nem sempre é possível identificar danos mecânicos, quando muito recentes.
O teste de tetrazólio baseia-se principalmente na distribuição dos tecidos vivos e mortos no embrião. Por isso, para a avaliação do teste é necessário conhecer com segurança a estrutura das sementes. Além da coloração, são observadas a turgescência dos tecidos, ausência de fraturas em regiões vitais, danos causados por insetos e formação morfológica das sementes.
Nas sementes de milho, as áreas vitais são: plúmula, coleóptilo, a região central do escutelo, a radícula, e a região situada entre a plúmula e a radícula, onde se encontram as raízes seminais. Diferenças na coloração dos tecidos pode não significar baixa viabilidade e sim alterações na sua permeabilidade. Sementes mais velhas, deterioradas ou danificadas, colorem-se mais rápida e profundamente e apresentam coloração vermelho-grená. As sementes vigorosas colorem-se vagarosamente, apresentando um tom rosa brilhante bem superficial, independentemente do período de permanência no tetrazólio, demonstrando que a solução teve dificuldade de penetrar nos tecidos devido à integridade das membranas celulares.
Testes de germinação paralelos aos de tetrazólio devem ser realizados para aferir a interpretação, sempre admitindo diferenças em torno de 5% entre seus resultados. Verifica-se na Tabela 3 os resultados com os dados médios de viabilidade por lote de milho híbrido precoce, Cv. AG 510, em amostras de 100 sementes.
Tabela 3. Dados médios de viabilidade (em porcentagem) por lote de milho híbrido precoce, Cv. AG 510, em amostras de 100 sementes.
Lotes R1 R2 Média
1 (LM-20) 92 96 94
2 (LM-18) 91 92 92
3 (LM-21) 94 95 95
Compararando-se a porcentagem de germinação com a de viabilidade, verifica-se que os resultados são bastante próximos, com uma variação dentro da amplitude normal da amostra, que é de 3 a 5%.
TESTES DE VIGOR EM SEMENTES
O aumento da atividade produtora de sementes no Brasil, nos últimos anos, tem levado as empresas a buscarem um aprimoramento técnico de suas atividades, o que visa, basicamente, ao aumento de produtividade associado a um incremento na qualidade.
Assim, a tecnologia de sementes, como um segmento do processo de produção, tem procurado aprimorar os testes de germinação e vigor com o objetivo de que os resultados expressem a real qualidade fisiológica de um determinado lote de sementes. Dentro deste contexto, destacam-se, em particular, os estudos relativos aos testes de vigor.
O desenvolvimento do conceito de vigor em sementes data de períodos coincidentes com os primórdios da humanidade, no momento em que o homem passou a conviver e entender os outros seres vivos. Trata-se de um fator
biológico que se evidencia facilmente aos olhos a partir de uma observação, como em uma amostra de sementes postas a germinar, resultando plântulas com diferenças marcantes quanto à característica que se pretende observar.
O vigor de sementes é o reflexo de um conjunto de características ou propriedades que determinam o seu
“potencial fisiológico”, ou seja, a capacidade de apresentar desempenho adequado quando expostas a diferentes condições de ambiente. Diante desta situação, vários métodos têm sido desenvolvidos para avaliá-lo com segurança.
O objetivo básico dos testes de vigor é a identificação precisa de “diferenças importantes” na qualidade fisiológica dos lotes comercializáveis, principalmente dos que possuem poder germinativo semelhante. Em outras palavras, pretende-se distinguir, com segurança, lotes com maior ou menor probabilidade de apresentar bom desempenho após a semeadura e/ou durante o armazenamento.
Para tanto, há disponibilidade de testes que procuram avaliar “o estado atual de sementes”, através da determinação de parâmetros associados ao vigor; havendo também, opções dirigidas à obtenção da “resposta” de sementes quando submetidas a condições específicas de ambiente, geralmente estresses. Dentre estes, talvez o mais popular é o teste de “envelhecimento acelerado, envelhecimento precoce, envelhecimento rápido ou envelhecimento artificial”.
Envelhecimento acelerado
Este teste, que avalia a resposta de sementes à temperatura e umidade elevadas, foi desenvolvido por Delouche (1965), citado por Marcos Filho et al. (1987), procurando predizer o potencial relativo de armazenamento de lotes de trevo e de festuca. Estudo que se baseava em informações obtidas por Croker e Groves, em 1915, segundo as quais a morte de sementes durante o armazenamento era causada pela coagulação de proteínas e que o aquecimento
“acelerava” este processo. Estes pesquisadores sugeriram que testes de germinação, conduzidos após a exposição relativamente rápida de sementes secas à temperaturas elevadas (50-100ºC), poderiam ser úteis para predizer a longevidade.
Em 1962, Helmer, Delouche e Lienhard estudaram a resposta de sementes de trevo à germinação, após alguns dias de exposição à alta temperatura e umidade e verificaram alta relação com o vigor de sementes e emergência de plântulas em campo, sugerindo que o “envelhecimento rápido ou acelerado” poderia ser muito útil para avaliar o potencial relativo de armazenamento das sementes.
Esta sugestão foi considerada por vários pesquisadores e o teste de envelhecimento passou a ser incluído em inúmeros projetos de pesquisa e, seus resultados, rapidamente divulgados pelos tecnologistas de sementes.
Atualmente, o teste é utilizado para avaliar o vigor de diversas espécies e incluído em programas de controle de qualidade por empresas produtoras de sementes pois, em poucos dias, pode-se ter uma idéia do potencial de armazenamento dos lotes processados.
O teste de envelhecimento artificial tem sido conduzido com diferentes objetivos, dentre os quais se destacam a seleção de lotes para semeadura (com base no potencial de emergência das plântulas em campo), a avaliação do potencial de armazenamento, o auxílio à seleção de genótipos durante o melhoramento de plantas e o embasamento de programas de controle de qualidade de sementes.
Os testes de vigor oferecem apenas comparação entre o potencial fisiológico das amostras avaliadas, não permitindo “predizer” a futura porcentagem de emergência de plântulas em campo nem estimar o período de conservação da qualidade das sementes durante o armazenamento.
Os dados apresentados na Tabela 4 permitem verificar que os valores absolutos obtidos no teste de envelhecimento, em geral, não se aproximaram da porcentagem de emergência das plântulas; no entanto, podem identificar as melhores e as piores amostras.
Tabela 4. Valores médios (%) para os lotes do Cv. AG 510 de milho híbrido preco- ce obtidos no teste de germinação após o envelhecimento artificial.
Tratamentos Lotes
1 2 3 4 Médias
1 (LM-20) 64 68 60 8 50
2 (LM-18) 32 12 32 14 23
3 (LM-21) 18 52 40 40 38
Tópicos em Ciências Agrárias, v. 1, UFRB, 2009 110
Embora um único teste de vigor não seja capaz de caracterizar todas as interações possíveis entre as sementes e as condições ambientais predominantes antes, durante e após a colheita, bem como as verificadas por ocasião da semeadura, assume grande importância no que concerne à identificação das potencialidades dos lotes estudados, com relação à tolerância aos diferentes estresses que as sementes possam vir a submeter-se, após a semeadura, diferenciando portanto o lote 1, como de maior potencial de emergência em campo, equanto decresce esta potencialidade nos lotes 3 e 2.
Teste de frio com solo
O teste de frio é provavelmente o método mais utilizado para avaliar o vigor de semente. Foi desenvolvido, inicialmente, para avaliar o vigor de sementes de milho e, posteriormente, adaptado para outras espécies, procurando- se simular condições desfavoráveis que ocorrem com frequência durante a época de semeadura (excesso de água no solo e baixas temperaturas) na área denominada Cinturão do Milho nos Estados Unidos.
Atualmente, o teste de frio não é empregado apenas para espécies sujeitas a essa situação, pois considera-se que as sementes resistentes às condições desfavoráveis são mais vigorosas; assim, a combinação de baixas temperaturas e excesso de água no solo é utilizada para permitir apenas a sobrevivência de sementes vigorosas, pois essas condições podem afetar as sementes, reduzindo a velocidade de emergência e favorecendo o desenvolvimento de microganismos patogênicos. Assim, é também um teste adequado para avaliar a eficiência de fungicidas (Cícero et al., 1989).
Os resultados do teste de frio são geralmente expressos em porcentagem de plântulas normais, considerando aquelas com o comprimento maior ou igual a 2,5 cm acima do nível do substrato (AOSA, 1983). Como este teste envolve o uso de solo, o qual apresenta alta variabilidade física e biológica, torna-se muito difícil a sua padronização, o que explica a obtenção de resultados desuniformes entre laboratórios. Desse modo, os resultados do teste de frio proporcionam, a princípio, a possibilidade de comparações entre lotes, mais do que valores absolutos para germinação.
Nos resultados da Tabela 5 observa-se um padrão de germinação entre os lotes que permite distinguir o lote 2 como mais sensível ao estresse provocado pela baixa temperatura e umidade elevada, uma vez que apresentou menor porcentagem de emergência de plântulas normais. Entretanto, encontra-se dentro do padrão estipulado por Grabe (1976) citado por Cicero (1992) e em Vieira et al. (1994), no qual lotes de boa qualidade devem apresentar, no mínimo, 70 a 85 % de plântulas normais.
Tabela 5. Valores médios (%) obtidos no teste de germinação para os lotes do Cv.
AG 510 de milho híbrido precoce após o teste de frio com solo.
Tratamentos Lotes
1 2 3 4 Médias
1 (LM-20) 92 94 96 100 96
2 (LM-18) 88 84 78 80 83
3 (LM-21) 86 88 94 84 88
Por outro lado, verifica-se um comportamento intermediário do lote 2, destacando-se o lote 1, como o mais promissor para germinar sobre amplas variações das condições de água e temperatura do solo, após a semeadura. No entanto, deve- se ter muito cuidado quando se faz comparação entre lotes, principalmente se esses são constituídos de genótipos diferentes. No caso de milho, observou-se melhor germinação sob condições de baixa temperatura e alta umidade, de híbridos duplos, seguidos pelos simples e linhagens (Cicero & Vieira, 1994 ).
Porcentagem de emergência de plântulas no campo
De acordo com Nakagawa (1994), os testes de campo são conduzidos em condições naturais de ambiente, de preferência na época recomendada para a semeadura da espécie em avaliação, pois assim obtem-se resultados diretamente aproveitáveis para a implantação da cultura ou tem-se um bom indicativo da potencialidade dos lotes em fase inicial de desenvolvimento no campo. Quando realizados fora de época recomendada, possibilitam ainda a comparação do vigor relativo entre os lotes em estudo; porém, alguns dos testes podem sofrer diminuição da sua sensibilidade face ao efeito das condições climáticas desfavoráveis, não possibilitando a diferenciação de vigor entre os lotes.
Estes testes apresentam o incoveniente da dificuldade de padronização face às diferenças das condições de campo, de uma região para outra (diferenças edáficas, climáticas, de população e atividades de microflora e microfauna) e de épocas do ano em uma mesma região (diferenças climáticas, de população e atividades da microflora e microfauna). Tendo em vista, entretanto, que um dos objetivos, se não o principal, dos testes de vigor é de verificar o potencial de emergência no campo em condições as mais amplas possíveis (favoráveis e desfavoráveis), nos estudos de teste de vigor ou nos trabalhos de avaliação de qualidade das sementes, é sempre interessante e recomendável a utilização destes em condição do campo. Em geral, os mais empregados são o de velocidade de emergência e o de porcentagem de emergência de plântulas. Este último, também denominados por alguns autores como de população inicial ou estande inicial, visa determinar o vigor relativo do lote de sementes avaliando a porcentagem de emergência de plântulas em condições de campo.
Os testes de vigor que se baseiam na avaliação de plântulas são realizados em laboratórios sob condições controladas ou em condições de campo (Nakagawa, 1994). Os que são conduzidos em laboratórios são classificados como métodos indiretos, em testes fisiológicos, enquanto os realizados em campo, inserem-se dentro dos métodos diretos.
Enquanto os testes de laboratório exigem instalações especiais e condições padronizadas de acordo com as Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992), os de campo são conduzidos em condições naturais de ambiente, de preferência na época recomendada para semeadura da espécie em avaliação, para que possa ser um bom indicativo da potencialidade dos lotes em sua fase inicial de desenvolvimento no campo. Quando realizadas fora da época recomendada, possibilitam ainda a comparação relativa do vigor entre os lotes estudados; podendo, alguns testes, sofrerem perda da sensibilidade, dificultando a diferenciação de vigor entre os lotes.
A Tabela 6 mostra as porcentagens médias de emergência dos lotes estudados, indicando nítida diferenciação de vigor entre eles, com destaque para o lote 1, sendo o lote 2, como o de menor potencialidade de emergência em um campo de produção.
Como estes testes apresentam o inconveniente da dificuldade de padronização face às diferenças das condições de campo (edáficas, climáticas, população e atividade de microorganismos) e da própria semente (tamanho, dormência), deve-se ser bastante cuidadoso com sua interpretação, principalmente pela inexistência de valores referenciais. Os resultados dos testes são expressos em porcentagem e representam a média das repetições empregadas para cada lote em estudo.
Tabela 6. Dados médios da porcentagem de emergência de plântulas em lotes do Cv. AG 510 de milho híbrido precoce em campo.
Tratamentos Lotes
1 2 3 4 Médias
1 (LM-20) 90 88 92 85 89
2 (LM-18) 84 77 72 82 79
3 (LM-21) 80 83 81 80 81
Velocidade de emergência de plântulas
Este teste tem como objetivo, determinar o vigor relativo do lote de sementes avaliando a velocidade de emergência de plântulas em condições de campo. Baseia-se no princípio de que é tanto mais vigoroso um lote de sementes quanto mais rápida for a emergência das plântulas no campo.
Este teste possibilita a comparação do vigor dos lotes semeados em uma mesma época, de preferência na época de semeadura recomendada para a cultura. Caso o teste seja feito em época distinta à recomendada para a cultura, haverá influência marcante da temperatura do meio sobre a velocidade de emergência, todavia não afetará o vigor relativo entre os lotes. O que não será sempre possível é a comparação entre os lotes obtidos em testes instalados em épocas distintas.
Calculou-se o número de plântulas emergidas nas quatro repetições para obter o valor do índice de velocidade de emergência (IVE) para cada lote. O lote cuja média foi maior é o que levou menos dias para a emergência das plântulas no solo; portanto, o que apresentou maior velocidade de emergência e conseqüentemente, maior vigor.
Nas Tabelas 7, 8 e 9, verifica-se o resultado do teste de velocidade de emergência de plântulas, empregando-se o IVE para cálculo, com base na repetição com 100 sementes no sulco ou linha, para cada lote estudado.
Tópicos em Ciências Agrárias, v. 1, UFRB, 2009 112