EFEITO DA TEMPERATURA NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE SUMAÚMA (Ceiba pentandra (L.) Gaertn. - BOMBACACEAE)
11Aceito para publicação em 31.12.99; trabalho desenvolvido no âmbito do
“Projeto Jacaranda” (MCT-INPA / JICA).
2Enga Florestal, M.Sc., Pesquisadora do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), Cx. Postal 478, 69011-970, Manaus-AM.
VANIA PALMEIRA VARELA2, ISOLDE DOROTHEA KOSSMANN FERRAZ3 E NELYZABEL BARROS CARNEIRO4
RESUMO - A Ceiba pentandra (L.) Gaertn pertence à família Bombacaceae, apresenta distribuição pantropical, e no Brasil, denominada sumaúma, ocorre na Bacia Amazônica comumente nas várzeas.
Muito explorada como madeireira devido ao uso na indústria de laminados e compensados, o plantio vem sendo realizado para evitar seu desaparecimento. Este trabalho teve como objetivo determinar o efeito da temperatura na protusão da radícula e na formação de uma plântula normal.
Foram avaliadas as temperaturas constantes de 15, 20, 25, 30 e 35°C com fotoperíodo de 12 horas. A germinação é epígea, o primeiro eófilo não se desenvolveu nas condições testadas e considerou-se como plântula normal a expansão dos cotilédones em posição oposta. As sementes de sumaúma apresentaram germinação em uma ampla faixa de temperatura, sendo que a 15°C e a 35°C, 29% e 51% das sementes, desenvolveram plântulas normais, respectivamente. O melhor desempenho germinativo foi obtido na temperatura de 30°C, com primeira protusão de radícula aos três dias, alcançando 82% de germinação, com tempo médio de 5,7 dias após a semeadura.
Nesta temperatura a formação da plântula normal iniciou aos 6,8 dias e o processo se encerrou aos 27,8 dias, com um porcentual germinativo de 79%. Para ambos os critérios testados, uma alta taxa de germinação somente foi atingida na temperatura de 30°C e alterações de +5°C, já reduziram significativamente a germinação.
Termos para indexação: semente florestal, Ceiba pentandra, sumaúma.
TEMPERATURE EFFECT ON THE GERMINATION OF SUMAÚMA (Ceiba pentandra (L.) Gaertn.) SEEDS - BOMBACACEAE
ABSTRACT - Ceiba pentandra (L.) Gaertn. belongs to the Bombacaceae family, has a pantropical distribution, and in Brazil, it receives the popular name sumaúma and is commonly found within the periodic flooded forests (várzea) of the Amazon Basin. Its wood is intensively exploited for plywood and veneer, and its disappearance is nowaday reduced by plantations. The objective of this study was to determine the effect of temperature on radicle protrusion and normal seedling development. The following constant temperatures were tested on seed germination: 15, 20, 25, 30 and 35°C with a daily photoperiod of 12 hours. The germination is epigeal the first eophyll did not develop under the test conditions, a seedling was therefore considered to be normal, when the expanded cotyledons were in opposite positions. The seeds of sumaúma germinated under a wide range of temperature. Normal seedling development was 29% at 15°C and 51% at 35°C. The best performance was at 30°C, when radicle emission reached 82% and was initiated three days after sowing, with a mean germination time of 5.7 days. Under the same temperature 79% of the seedlings were normal, first counts could be done after 6.8 days but for stabilization of the process 27.8 days were needed. For both germination criterions, a high germination success could only be achieved at the temperature of 30°C and alterations of + 5°C reduced significantly the germination result.
Index terms: tree seed, Ceiba pentandra, sumaúma.
3Bióloga, Ph.D., Pesquisadora do INPA. e-mail: iferraz@inpa.gov.br
4Estudante de Eng. Florestal da Universidade do Amazonas (UA); bolsista CNPq-PIBIC.
INTRODUÇÃO
A Ceiba pentandra (L.) Gaertn., denominada sumaúma- verdadeira no Brasil (Silva et al., 1977) apresenta distribui- ção pantropical. É uma das maiores árvores tanto na África quanto na América tropical (Chinea-Riveira, 1990). Poden- do atingir até 50m de altura e mais de 2m de diâmetro do tronco à altura do peito (DAP) (Rizzini, 1971 e SUDAM, 1979). A sumaúma ocorre na Bacia Amazônica comumente nas várzeas, e também, na floresta da terra firme, em solos argilosos (Rizzini, 1971; FAO, 1971 e Roosmalen, 1985).
A estimativa do volume de sumaúma em uma floresta típica da várzea foi de 11.2891m3/ha, com 0,78 árvores/ha (Higuchi et al., 1994), o que a torna uma das mais importantes espécies madeireiras da região. Sua madeira é leve (0,3g/cm3), sendo utilizada na confecção de caixas e caixotes para em- balagens e brinquedos, na indústria de palitos de fósforos e, principalmente, na fabricação de celulose (Loureiro et al., 1979 e Chichignoud et al., 1990).
No estado do Amazonas, quase todas as indústrias ma- deireiras dependem das florestas da várzea (Higuchi et al., 1994). Cerca de 40 mil árvores estão sendo consumidas, anu- almente, por somente uma das principais indústrias madei- reiras de laminados e compensados (Valéria, 1994). Diante desta exploração, a C. pentandra pode ser ameaçada de extinção (Farias, 1993) e, para reverter este quadro, grandes esforços estão sendo adotados para o plantio de mudas apoi- ados também pela industria de laminados local (Valéria, 1994), o que evidencia a importância dos estudos de germinação com sementes desta espécie.
As sementes de C. pentandra não necessitam de trata- mento específico para a germinação (Lorenzi, 1992). Iniciam o processo uma a duas semanas após a semeadura, atingindo 60 a 70% de germinação (SUDAM, 1979). Devido à impor- tância da sumaúma e à escassez de estudos de germinação com esta espécie, este trabalho teve como objetivo obter in- formações sobre a temperatura ótima do processo de germi- nação das sementes de sumaúma, enfocando a protusão da radícula e a formação da plântula normal.
MATERIAL E MÉTODOS
As sementes de Ceiba pentandra foram coletadas, na época da sua dispersão, em 11/09/97, no Campus Aleixo do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) em Manaus-AM. O Campus possui uma área de 21 hectares den- tro da área urbana de Manaus e abriga uma vasta coleção de plantas típicas da região (Ferreira & Ramos, 1993).
Conforme a classificação de Köppen, o clima da região é do tipo Am, com temperatura média anual de 26,7°C. Ge- ralmente o mês de setembro é o mais quente (27,9°C) e feve- reiro apresenta a menor temperatura (25,8°C). A precipita- ção média anual é de 2.186mm. O regime pluviométrico de- fine duas estações: uma seca, entre os meses julho a setem- bro com precipitação de cerca 100 mm/ mês e a outra chuvo- sa, nos meses de março e abril (300 mm/ mês) (Lovejoy &
Bierregaard Jr, 1990 e Salati et al., 1991).
Os estudos foram realizados no Laboratório de Semen- tes da Coordenação de Pesquisas em Silvicultura Tropical (CPST). Até a ocasião dos ensaios (seis meses após a coleta), as sementes foram mantidas sob 19,8±1,1°C e 58,2±13,6%
UR. Para os estudos complementares de biometria, 10 frutos e 50 sementes foram analisados. O peso de 1000 sementes e o teor de água foram determinados conforme as recomenda- ções das Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992).
Para os estudos de germinação quatro repetições de 25 sementes para cada temperatura, foram semeadas em gerbox, utilizando-se como substrato o papel de filtro e colocadas em câmaras, com temperatura constante (precisão de ± 2°C) e fotoperíodo de 12 horas, providas de lâmpadas fluorescentes de luz branca fria e fluxo luminoso de aproximadamente 70 PAR (radiação fotossinteticamente ativa). Foram avaliadas temperaturas constantes de 15, 20, 25, 30 e 35°C. Para evitar o dessecamento, cada gerbox foi mantido dentro de saco plás- tico fino (cerca de 0,003mm) e transparente. As sementes germinadas foram contadas diariamente por um período de 40 dias. Os critérios de germinação adotados foram protusão da radícula, com aproximadamente 2mm de comprimento e a formação de plântula normal. Com os dados obtidos, calcula- ram-se os seguintes parâmetros: germinação final (%), tem- po (dias) médio, inicial e final da germinação, tempo (dias) necessário para germinação de 50% de sementes viáveis e segundo Maguire (1962), o índice de velocidade de germina- ção (IVG).
Os tratamentos foram esquematizados em delineamento inteiramente casualizado e a comparação das médias foi feita pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade (Gomes, 1982). Para essa análise, os resultados de porcentagem de germinação foram transformados em arcsen X/ 100, porém, na tabela, estão apresentados como originalmente obtidos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os frutos de Ceiba pentandra, em média, pesam 26g e contém 154 sementes. Houve uma correlação positiva (R=0,71) entre o peso do fruto e a quantidade das sementes.
O fruto com menor peso (15,7g) apresentou 96 sementes e o maior (33,6g) possuia 185 sementes. As sementes são globulosas com uma pequena saliência e apresentam dimen- sões de 58 x 50 x 42mm. O peso de 1000 sementes é 49g (1kg contem 20.050 sementes). O teor de água das sementes recém-coletadas foi de 12,7%.
Os frutos de Ceiba pentandra são cápsulas fusiformes deiscentes. Os frutos utilizados neste estudo apresentaram ta- manho similar aos mencionados por Rizzini (1971) porém menores do que os observados na Guiana (Roosmalen, 1985).
Não foram encontrados registros sobre o peso do fruto e o número de sementes por fruto para que fosse possível uma comparação com os dados obtidos no presente estudo. O nú- mero de sementes/kg foi 20.050 sementes, e se enquadra na quantidade de 7.000 a 45.000 sementes/kg relatada por Chinea-Riveira (1990) e nas medidas mencionadas para as da Guiana com 6x5x5mm (Roosmalen, 1985), porém esta- vam menores do que as relatadas em outros estudos no Brasil como 7.500/kg (Lorenzi, 1992) e 14.000/kg (Loureiro et al., 1979).
A germinação de C. pentandra é epígea. Em todas as temperaturas testadas não foi observado o crescimento do primeiro eófilo, portanto considerou-se como plântula nor- mal aquela que apresentava os cotilédones expandidos e em posição oposta, e quando o sistema radicular e hipocótilo es- tavam em perfeito estádio de de-
senvolvimento.
As sementes de C. pentan- dra apresentaram protusão da radícula em todas as temperatu- ras testadas, porém os resultados indicaram claramente que a tem- peratura ótima está em torno de 30°C (Tabela 1). Nesta tempera- tura a protusão da radícula teve início aos três dias, após a seme- adura. Ao alcançar a estabiliza- ção do processo germinativo após 13,3 dias, 82% das semen- tes haviam emitido a radícula e o tempo médio obtido foi de 5,7 dias. Na temperatura de 35°C a velocidade do processo foi mai- or do que a 30°C, que resultou em tempos menores para o final da germinação e para a obtenção de 50% de sementes viáveis, tan- to na protusão da radícula quan-
to na formação de plântulas normais. Houve redução signifi- cativa da taxa de germinação na temperatura de 35ºC, indi- cando que já ultrapassou o tempo ideal para a protusão da radícula desta espécie.
O efeito da temperatura para a formação de uma plântula normal (Tabela 2) foi similar ao da protusão da radícula. O tempo necessário para a formação da plântula foi cerca do dobro para emissão da radícula. Após 11 dias, em condições de temperatura ideal (30°C), a metade (50%) das sementes viáveis tinham formado plântulas e o processo estabilizou-se após 27,8 dias, com 79% de plântulas normais. O maior IVG foi observado a 30°C, reforçando a indicação desta tempera- tura como ideal.
As taxas de germinação alcançadas com 82% para a protusão da radícula e 79% para a formação da plântula, fo- ram semelhantes aos resultados relatados por outros autores com valores de 50 a 85% (Chinea-Riveira, 1990) e 60 a 70%
(SUDAM, 1979).
A temperatura afeta a velocidade e porcentagem de ger- minação, influenciando principalmente na absorção de água pela semente e em todas as reações bioquímicas e processos fisiológicos que determinam a germinação (Popinigis, 1985 e Carvalho & Nakagawa, 1988). As sementes apresentam capacidade germinativa em limites bem definidos de tempe- ratura, variável de espécie para espécie, que caracterizam sua TABELA 1. Efeito da temperatura na protusão da radícula de sementes de
sumaúma (Ceiba pentandra (L.) Gaertn.).
Dias de germinação Temperatura
(°C) Germinação
(%) médio inicial final
Germinação 50%
(dias)
15 29,0 C 14,3A 10,0A 22,8 A 12,3 A
20 42,0 BC 7,0 BC 5,0 B 11,3 B 6,5 B
25 57,0 B 8,2 B 3,8 B 23,5 A 5,8 B
30 82,0A 5,7 BC 3,0 B 13,3 AB 4,8 B
35 58,0 B 4,7 C 3,5 B 7,3 B 4,3 B
* Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não diferem entre si, a 5%, pelo Teste de Tukey.
TABELA 2. Plântulas normais após germinação das sementes de sumaúma (Ceiba pentandra (L.) Gaertn.), em diferentes temperaturas constantes.
Dias de germinação Temperatura
(°C)
Germinação
(%) médio inicial final
Germinação 50%
(dias) IVG
15 29,0 B 26,8 A 20,8A 34,5A 26,5 A 0,3 C
20 41,0 B 13,6 BC 10,5 B 18,5 B 11,8 BC 0,8 BC
25 57,0AB 14,5 B 8,3 BC 34,3A 11,0 BC 1,2 B
30 79,0A 12,1 BC 6,8 C 27,8AB 11,0 BC 1,8A
35 51,0 B 10,8 C 7,5 BC 16,0 B 9,0 C 1,3AB
Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não diferem entre si, a 5 %, pelo Teste de Tukey.
IVG = índice de velocidade de germinação.
distribuição geográfica. Os limites de temperatura de germi- nação fornecem informações de interesse biológico e ecoló- gico (Dau & Laboriau, 1974), sementes de diferentes espéci- es apresentam faixas distintas de temperatura para a germi- nação (Laboriau & Pacheco, 1978). De acordo com Mayer &
Poljakoff-Mayber (1989), com temperatura ótima, a semente expressa o seu potencial máximo de germinação e as tempe- raturas máxima e mínima caracterizam pontos críticos onde, respectivamente, acima ou abaixo dos quais não ocorre ger- minação.
Informacões sobre a temperatura ótima de germinação das sementes florestais tropicais são poucas considerando a grande biodiversidade de espécies madeireiras da região. Num breve levantamento de literatura sobre 61 espécies florestais tropicais e subtropicais, foi indicada para a maioria, a tempe- ratura ótima entre 20 e 30ºC (Miranda, 1998). Desta forma, diversas espécies florestais apresenta uma temperatura ótima de 30°C para a germinação de suas sementes por exemplo:
Cedrela odorata L. (Andrade & Pereira (1994), Cedrela fissilis Vell. (Bilia et al., 1995), Leandra breviflora Cogn., Tibouchina benthamiana Cogn., Tibouchina grandiflora Cogn. e Tibouchina moricandiana (DC.) Baill (Andrade, 1995);
Cariniana estrellensis (Raddi) Kuntze (Bilia et al., 1995);
Simarouba amara Aubl. (Goldman et al., 1986/87).
A temperatura mínima para germinação de sementes de plantas cultivadas nas zonas temperadas, varia de 1oC a 3°C e a máxima entre 30 e 40°C; para as plantas cultivadas nos trópicos e subtrópicos a temperatura mínima de germinação encontra-se na faixa entre 10 e 20°C e a máxima entre 45 e 50°C (Larcher, 1986).
As sementes de C. pentandra apresentaram germinação em uma ampla faixa de temperatura, mostrando protusão de radícula na faixa de temperatura entre 15 e 35°C, numa am- plitude de 20°C. Considerando que esta espécie ainda apre- sentou formação de plântulas normais na temperatura de 15°C, supõe-se que a temperatura mínima de germinação esteja den- tro da faixa de 10 a 15°C, situando-se dentro do limite extre- mo mínimo indicado por Larcher, (1986).
A temperatura máxima não foi definida para as semen- tes de C. pentandra, considerando que foi observada forma- ção de plântulas normais na temperatura de 35°C. É provável que o limite extremo máximo para germinação desta espécie esteja na faixa de temperatura entre 35 e 40°C.
A temperatura afetou diretamente a taxa de germina- ção de C. pentandra, tanto para a emissão de radícula como para a formação de plântula normal, e com comportamento similar ao das sementes de soja e alfafa que apresentam a
maior taxa de germinação em uma determinada temperatura ótima (Popinigis, 1985), porém diferente de outras espécies florestais da região que apresentam a mesma taxa alta de ger- minação em uma ampla faixa de temperaturas. Para estas es- pécies a temperatura ideal pode ser definida através da velo- cidade do processo como por exemplo para Maquira sclerophylla (Ducke) C.C.Berg (Miranda, 1998) e Clarisia racemosa Ruiz et Pavon (Varela & Ferraz, 1999).
Este estudo deve ser considerado ainda como prelimi- nar, considerando que o efeito de temperatura na germinação pode sofrer alterações em decorrer das condições fisiológi- cas da semente. Sementes recém colhidas podem exigir tem- peraturas diferentes daquelas exigidas por sementes armaze- nadas por algum tempo. Normalmente a semente torna-se menos exigente em suas temperaturas com o decorrer do armazenamento e, com o avanço da deterioração, podem ocor- rer outras modificações nas exigências em relação à tempera- tura (Popinigis, 1985).
As sementes de C. pentandra não apresentam dormência.
Este estudo mostrou a necessidade do conhecimento da tem- peratura ótima de germinação para esta espécie, pois uma alta taxa de germinação foi somente atingida na temperatura ide- al e alterações de +5°C, já provocaram redução na germinação.
CONCLUSÕES
! As sementes de sumaúma apresentaram germinação em uma ampla faixa de temperatura, sendo que a 15 e a 35oC, 29 e 51% das sementes desenvolveram plântulas normais, res- pectivamente;
! o melhor desempenho germinativo foi obtido na tempera- tura de 30oC, com primeira protusão de radícula aos três dias, alcançando 82% de germinação, com tempo médio de 5,7 dias após a semeadura. Nesta temperatura, a formação de plântula normal iniciou aos 6,8 dias e o processo encer- rou aos 27,8 dias, com um porcentual germinativo de 79%;
! para ambos os critérios testados, uma alta taxa de germina- ção foi somente atingida na temperatura de 30oC e altera- ções de ±5oC já reduziram a germinação.
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