UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS CURSO DE AGRONOMIA
LUIRLA BENTO RAMALHO
HIDROCONDICIONAMENTO EM SEMENTES DE Piptadenia moniliformis Benth. E EFEITOS EM CONDIÇÕES DE ESTRESSE SALINO
MOSSORÓ 2017
LUIRLA BENTO RAMALHO
HIDROCONDICIONAMENTO EM SEMENTES DE Piptadenia moniliformis Benth. E EFEITOS EM CONDIÇÕES DE ESTRESSE SALINO
Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenheira Agrônoma.
Orientador: Profª. Drª. Clarisse Pereira Benedito
MOSSORÓ 2017
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R165h Ramalho, Luirla Bento.
Hidrocondicionamento em sementes de Piptadenia
moniliformis Benth. e efeitos em condições de
estresse salino / Luirla Bento Ramalho. - 2017. 29 f.: il.
Orientadora: Clarisse Pereira Benedito. Monografia (graduação) - Universidade Federal Rural do Semi-árido, Curso de Agronomia, 2017. 1. Fabaceae. 2. Condicionamento. 3. Estresse abiótico. 4. Catanduva. I. Benedito, Clarisse Pereira, orient. II. Título.
LUIRLA BENTO RAMALHO
HIDROCONDICIONAMENTO EM SEMENTES DE Piptadenia moniliformis Benth. E EFEITOS EM CONDIÇÕES DE ESTRESSE SALINO
Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenheira Agrônoma.
Defendida em: 28 / 09 / 2017.
BANCA EXAMINADORA
______________________________________ Prof. Drª. Clarisse Pereira Benedito (UFERSA)
Presidente
______________________________________ Prof. Dr. Salvador Barros Torres (UFERSA)
Membro Examinador
_________________________________________ Prof. Drª. Danielle Marie Macedo Sousa (UFERSA)
A minha tia/madrinha, Rita de Cássia Ramalho da Rocha (In Memoriam)tenho certeza que de onde a senhora estiver estará feliz pela minha formação.
Aos meus pais Rocilda Bento de Queiroz e Cicero Ramalho da Rocha com todo meu amor e gratidão, por tudo que fizeram por mim ao longo de minha vida.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus por sempre está me abençoando, com saúde, força e sabedoria para superar todas as dificuldades. Obrigado por tudo Senhor, que tua mão amiga possa estar sempre me guiando em todos os momentos da minha vida!
Agradeço aos meus pais Rocilda Bento de Queiroz e Cicero Ramalho da Rocha, pois sempre esteve comigo em todos os momentos acreditando que eu posso muito mais que imagino e pelo amor incondicional, vocês foram fundamentais para minha formação. O meu profundo e eterno agradecimento. Minha vida!
Agradeço as minhas irmãs Luiza Bento de Queiroz Neta e Antonia Lorena Bento Ramalho Menêzes pela confiança que sempre depositaram em mim. Obrigada pela mão amiga, pela cumplicidade e pela amizade tão sincera!
Agradeço a minha sobrinha Maria Valentina Ramalho Menêzes, por sempre alegrar minha vida com seu lindo sorriso e com seu jeito carinhoso de ser que cativa a todos. Minha pequena!
Agradeço ao meu namorado Leonardo Vieira de Sousa por todo amor, carinho, companheirismo e compreensão, muito obrigado por sempre está me incentivando e estar ao meu lado nessa fase tão importante de minha vida. Meu Amor!
Agradeço as minhas tias Raimunda Ramalho da Rocha, Maria Dalva da Rocha, Maria Conceição da Rocha, Adalgisa da Rocha, Francisca Ramalho, Raimunda Bento de Queiroz, Rita de Cássia Ramalho da Rocha (In Memoriam) e Maria de Fátima da Rocha Lopes (In Memoriam), e aos meus tios Antônio Carlos Ramalho da Rocha e Francisco Antônio Ramalho da Rocha (In Memoriam) pessoas que sempre foram e serão exemplos de caráter e dignidade, sempre presentes na minha vida.
Agradeço aos meus amigos Andréa Catarine da Rocha Borges e Fernando Jackson Lopes de Lima por todo apoio e cumplicidade. Porque mesmo quando distantes, estavam presentes em minha vida.
Agradeço aos amigos que a UFERSA me presenteou em especial aos que sempre estiveram ao meu lado em todos os momentos, Ana Cláudia de Brito, Anna Kézia Soares de Oliveira, Dennis Darkyan Almeida da Silva, Jorgiana Paula Mota de Lima, Julia Cibelle Rodrigues de Almeida, Luilson Pinheiro Costa, Maria Itala Alves de Souza e Renan Candido Souza de Lemos. Esta caminhada não seria a mesma sem vocês.
Agradeço a minha orientadora Prof. Drª. Clarisse Pereira Benedito que dedicou do seu valioso tempo para me orientar em cada passo desse trabalho. Obrigada pelos ensinamentos, atenção, amizade e dedicação ao longo deste período.
Agradeço aos membros da banca examinadora Prof. Dr. Salvador Barros Torres e Prof. Drª. Danielle Marie Macedo Sousa pelos pertinentes apontamentos que engrandeceram esse estudo.
Agradeço a Universidade Federal Rural do Semi-Árido-UFERSA e todo o corpo docente do curso de Bacharel em Agronomia pelos ensinamentos que possibilitaram maiores conhecimentos.
Agradeço a todos que direta ou indiretamente fizeram parte da minha formação, o meu muito obrigado!
Mais sábios que os homens são os pássaros. Enfrentam as tempestades noturnas, tombam de seus ninhos, sofrem perdas, dilaceram suas histórias. Pela manhã, tem todos os motivos para se entristecer e reclamar, mas cantam agradecendo a Deus por mais um dia.
RESUMO
O condicionamento fisiológico consiste na hidratação controlada das sementes, suficiente para promover a ativação das fases iniciais da germinação, sem que ocorra emissão da raiz primária. Esta técnica tem apresentando vantagens ao desempenho das sementes após exposições ao estresse salino, no entanto, ainda pouco utilizada para espécies florestais. Sendo assim, objetivou-se avaliar o efeito do hidrocondicionamento na germinação e vigor de sementes de Piptadenia moniliformis Benth. submetidas ao estresse salino. Para isto, foram coletadas sementes no município de Areia Branca-RN, em outubro de 2014 e acondicionadas em garrafas plásticas em ambiente controlado (±17 °C, 50% de UR) até a realização do experimento. Para determinação do tempo de hidrocondicionamento, foram utilizadas duas repetições de 25 sementes, colocadas entre duas folhas de papel mata-borrão acondicionadas em caixa tipo gerbox, com pesagens feitas a cada uma hora, nas primeiras 14 horas, com intervalo de 9 horas e em seguida pesou-se a cada uma hora até o surgimento da radícula em pelo menos 50% das sementes. Para simulação do estresse salino durante a germinação de sementes, preparou-se soluções com o cloreto de sódio (NaCl) nos potenciais -0,3, -0,6, -0,9 e -1,2 MPa. O teste de germinação foi realizado com sementes hidrocondicinadas e não-hidrocondicinadas, semeadas em folhas de papel germitest® umedecidos com as soluções salinas e mantidos em câmara de germinação tipo B.O.D (Biochemical Oxygen Demand) a 25°C, durante 21 dias. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 4, com quatro repetições de 25 sementes, sendo o primeiro fator formado por sementes hidrocondicionadas e não-hidrocondicionadas e o segundo aos potenciais do estresse salino (-0,3, -0,6, -0,9 e -1,2 MPa). As variáveis analisadas foram: germinação, índice de velocidade de germinação, altura de plântula, comprimento de raiz e massa seca de plântulas. O hidrocondicionamento reduz os efeitos negativos do estresse salino sobre o vigor das sementes de P. moniliformis, até o limite de até -0,9 MPa.
ABSTRACT
The physiological conditioning consists of the controlled hydration of the seeds, enough to promote the activation of the initial stages of germination, without the emission of the primary root. This technique has presented advantages to the seed performance after exposures to saline stress, however, still little used for forest species. The objective of this study was to evaluate the effect of hydrocondicionamento on germination and seed vigor of Piptadenia moniliformis Benth. submitted to saline stress. For this, seeds were collected in the city of Areia Branca-RN, in October 2014 and conditioned in plastic bottles in a controlled environment (± 17 ° C, 50% RH) until the experiment was carried out. To determine the time of hydrocondicionamento, two replicates of 25 seeds were used, placed between two sheets of blotting paper conditioned in a gerbox box, with weighings done every one hour, in the first 14 hours, with interval of 9 hours and in then weighed every one hour until the appearance of the radicle in at least 50% of the seeds. To simulate saline stress during seed germination, solutions were prepared with sodium chloride (NaCl) at potentials -0.3, -0.6, -0.9 and -1.2 MPa. The germination test was performed with hydrocondycin and non-hydrocondylated seeds, seeded on germitest® paper sheets, moistened with saline solutions and kept in a B-type germ-B-type B.O.D (Biochemical Oxygen Demand) at 25 ° C for 21 days. The experimental design was completely randomized in a 2 x 4 factorial scheme, with four replicates of 25 seeds, the first factor being hydrocondicionadas and non-hydrocondicionadas seeds and the second one to potentials of saline stress (-0.3, -0, 6, -0.9 and -1.2 MPa). The analyzed variables were: germination, germination speed index, seedling height, root length and seedling dry mass. The hydrocondicionamento reduces the negative effects of saline stress on the vigor of P. moniliformis seeds up to the limit of up to -0.9 MPa.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Curva de embebição de sementes de Piptadenia moniliformis Benth.…...………….………. 20 Figura 2 – Germinação (A) e índice de velocidade de germinação (IVG) (B) de sementes de Piptadenia moniliformis Benth. não-hidrocondicionadas e
hidrocondicionadas submetidas ao estresse
salino...……… 22 Figura 3 – Comprimento de raiz (CR) (A) e da parte aérea (CPA) (B) e massa seca de plântulas (MSP) (C) de sementes de Piptadenia moniliformis Benth. não-hidrocondicionadas e hidrocondicionadas submetidas ao estresse salino………...……….. 23 Figura 4 – Plântulas de Piptadenia moniliformis Benth. oriundas de sementes
não-hidrocondicionadas (A) e não-hidrocondicionadas (B) aos 16 dias, submetidas a diferentes potenciais osmóticos com NaCl durante a germinação e crescimento inicial...……...………. 24
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Resumo da análise de variância (Quadrados médios) da germinação (G), índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento da parte aérea (CPA) e da raiz (CR) e massa seca total de plântulas (MSTP) de Piptadenia moniliformis Benth. não-hidrocondicionadas e hidrocondicionadas submetidas ao estresse salino..……...……….21
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.………...………. 12
2 REVISÃO DA LITERATURA.………... 14
2.1 Piptadenia moniliformis Benth. ……… 14
2.2 Estresse salino na germinação…..………...……….… 14
2.3 Condicionamento fisiológico………. 16
3 MATERIAIS E MÉTODOS…...……….... 18
3.1 Aquisição das sementes………. 18
3.2 Delineamento experimental..……….... 18 3.3 Condução do experimento………..….. 18 3.4 Variáveis analisadas………..……….... 19 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO……...………... 20 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS………..………... 25 REFERÊNCIAS………..………... 26
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1 INTRODUÇÃO
Piptadenia moniliformis Benth. é uma espécie arbórea pertencente a família Fabaceae, nativa do Nordeste brasileiro mais conhecida popularmente como catanduva. Destaca-se na alimentação animal como forragem e alto valor apícola, além do potencial madeireiro para lenha e carvão. Também é indicada para composição de reflorestamentos heterogêneos para fins preservacionistas, uma vez que, possui rápido crescimento e pode atingir até 10 metros de altura, seu fruto é uma vagem plana, deiscente, atingindo até 13 cm de comprimento, de cor marrom ou branca que se abre por apenas um dos lados e expondo as sementes ovais (LORENZI, 2002; MAIA, 2004).
Está espécie ocorre em grande parte do bioma Caatinga, caracterizado pelo clima semiárido, cujos solos possuem elevadas concentrações de sais, sendo um dos principais estresses abióticos que afeta a produção de várias culturas nessa região. Devido a isto, a germinação de sementes e o crescimento de plântulas podem ser comprometidos uma vez que, ocorre redução na disponibilidade de água e mudanças na mobilização de reservas armazenadas que afetam a organização estrutural de proteínas (IBRAHIM, 2016).
Neste sentido, algumas técnicas alternativas devem ser utilizadas para amenizar os efeitos negativos da exposição ao sal, dentre elas, o condicionamento fisiológico (MARCOS-FILHO, 2015), que consiste na embebição controlada das sementes, suficiente para promover a ativação das fases iniciais da germinação (fases I e II), sem que ocorra protusão da raiz primária (fase III) (BEWLEY; BLACK, 1994). Os principais tipos de condicionamento utilizados são o hidrocondicionamento (com uso de água para hidratação das sementes) e o condicionamento osmótico (emprego de soluções de polietilenoglicol, manitol, sais) empregado principalmente para espécies de hortaliças. Essa embebição controlada pode induzir mecanismos de proteção e reparação em sementes, resultando em uma possível aclimatização e permitindo que as sementes tolerem um estresse futuro (KUBALA et al., 2015).
Ainda são poucos os trabalhos realizados com condicionamento em espécies florestais, assim como, verificando sua eficiência em condições de estresse salino. Em trabalho realizado com Moringa oleifera Lam., foi possível concluir que o hidrocondicionamento por 24 horas promoveu maior tolerância ao estresse salino até 50 mol.m-3 (SANTOS et al., 2011). Já em estudos realizados por José et al. (2016), com sementes de Eucalyptus spp., verificou-se que o osmocondicionamento no potencial -1,0 MPa por três dias foi o mais indicado para esta
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espécie, quando submetidos à germinação em solução salina a -1,0 MPa, demonstrando que esse tratamento favoreceu a tolerância ao estresse salino.
Neste sentido, objetivou-se avaliar o efeito do hidrocondicionamento na germinação e vigor de sementes de P. moniliformis em condições de estresse salino.
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2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Piptadenia moniliformis Benth.
Piptadenia moniliformis Benth. pertence a família Fabaceae, possui porte arbóreo, decídua, heliófila e pioneira e nativa do bioma Caatinga, conhecida popularmente como catanduva, catanduba, angico-de-bezerro, angico-surucucu, rama-de-bezerro, estralador,
muquêm, quipembé e pau branco. Possui diversas utilidades, destacando-se pelo seu alto
valor apícola, fornecimento de forragem com alta qualidade para bovinos e ovinos, regeneradora de solos erodidos no combate a erosão, recomposição florestal, produção de madeira com boa durabilidade natural para pequenas obras de construção civil, fornecimento de lenha e carvão (LORENZI, 2002; MAIA, 2004).
Esta espécie floresce na estação chuvosa (janeiro-março), durante o mês inteiro. Os frutos amadurecem na primeira metade da estação seca (julho-setembro) e perde suas folhas na estação seca. O fruto é uma vagem plana, até 13 cm de comprimento, de cor marrom, coriácea, curvada, contraída entre as sementes. O fruto abre-se apenas em um dos lados e expõe as sementes brancas, ovais e comprimidas. Um quilo de sementes contém aproximadamente 26 mil unidades (MAIA, 2004).
Suas sementes apresentam dormência do tipo tegumentar, sendo recomendado a escarificação com o uso de água quente (100 °C) ou ácido sulfúrico (95%) por 10 a 15 minutos (BENEDITO et al., 2008). Já Azerêdo et al. (2010) recomenda o uso do ácido sulfúrico por 20, 25 ou 30 minutos. Esta variação entre resultados pode ser atribuída a diferença na origem dos lotes, assim como na intensidade de dormência, comum nas espécies nativas. Com relação à temperatura e substrato para germinação, Azerêdo et al. (2011) recomendam a temperatura de 25 °C nos substratos entre areia, entre papel ou entre vermiculita.
2.2 Estresse salino na germinação
A captação de água é essencial para a retomada das atividades metabólicas da semente após a maturidade fisiológica, desempenhando papel fundamental no processo de germinação. A disponibilidade de água deve ser suficiente para iniciar, prosseguir e concluir o processo de
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germinação e desenvolvimento da plântula, tanto o excesso como a escassez de água podem produzir danos irreversíveis (MARCOS-FILHO, 2015).
Após a semeadura as sementes estão sujeitas às condições de múltiplos estresses, como o salino, que limitam a absorção de água, germinação, desenvolvimento da plântula e suas chances de sobrevivência, onde quer que elas cresçam (GUEDES et al., 2011), além de facilitar a entrada de íons em quantidade tóxicas nas sementes embebidas (BRACCINI et al., 1996).
Esta situação é comum em espécies que se desenvolvem em regiões áridas ou semiáridas, devido aos solos apresentarem elevada concentração de sais ou afetados pela deficiência hídrica, fazendo com que o potencial mátrico do solo seja mais negativo, o que dificulta a absorção de água pela semente (CASTRO et al., 2004; GUEDES et al., 2013). Estes problemas ocorrem principalmente devido as altas taxas de evaporação de água presente no solo, baixo índice pluviométrico, além da agricultura irrigada, que quando utiliza água salinizada, compromete a qualidade do solo e causa prejuízos econômicos (LIMA JÚNIOR; SILVA, 2010; RIBEIRO, 2010).
Dessa forma, o estudo dos efeitos da salinidade e da deficiência hídrica sobre a germinação de sementes é fundamental para que se compreenda o estabelecimento de espécies vegetais em ambientes salinizados e/ou com pouca água disponível no solo (SANTOS et al., 2016), uma vez que, alta concentração de sais provoca estresse osmótico, o que diminui a absorção de nutrientes, ocasiona distúrbios no metabolismo da planta e, consequentemente, limita a produção agrícola (HARTER et al., 2014).
Um dos métodos mais difundidos para determinação da tolerância das plantas ao excesso de sais é a observação da porcentagem de germinação em substratos salinos (LIMA E TORRES, 2009), sendo que a ação dos sais varia amplamente entre as espécies.
Por exemplo, em sementes de Guazuma ulmifolia Lam. (BETONI et al., 2011), verificaram que o potencial até -2,0 MPa a 30 °C não afetou a germinação e crescimento de plântulas. Em Anadenanthera colubrina (Veloso) Brenan, sob estresse salino, simulado por KCl, a porcentagem de germinação foi afetada a partir do potencial -1,2 MPa, caracterizando limite elevado de tolerância a este sal (RÊGO et al., 2011). O estresse salino ocasionado por NaCl em sementes de Chorisia glazioviiO. Kuntze não afetou o seu desempenho germinativo (GUEDES et al., 2011).
Para sementes de Cedrela odorata L., verificou-se os efeitos adversos do estresse salino sob a germinação e o vigor de plântulas de cedro são efetivamente evidentes a partir da
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concentração de 25 mM de NaCl (FERREIRA et al., 2013). Lima et al. (2015) concluíram que aumento da salinidade na água de irrigação interfere negativamente na emergência e no crescimento inicial de plântulas de albízia, sendo recomendado água com concentração salina até 1,5 dS m-1. Em sementes de Piptadenia moniliformis Benth., ocorreu diminuição progressiva da qualidade fisiológica das plântulas em condições de estresse salino a partir de -0,6 Mpa (PEREIRA et al., 2016).
De forma geral, muitas espécies mostram-se sensíveis ao estresse salino, sendo de grande importância a busca por alternativas que visem minimizar tais efeitos negativos, principalmente para as espécies nativas da Caatinga, região caracterizada por solos salinizados.
2.3 Condicionamento fisiológico
Vários tipos de tratamentos pré-semeadura têm sido sugeridos para beneficiar a germinação e a emergência de plântulas. Dentre eles, o condicionamento fisiológico, que envolve a absorção de água pela semente, sob condições controladas, incentivando o metabolismo das sementes durante as fases I e II da embebição, mas impedindo que ocorra protrusão da raiz primária. Os principais tipos de condicionamentos são: atmosfera úmida, que promove a embebição por meio da exposição das sementes à atmosfera saturada com vapor d’água, o condicionamento mátrico, fornecendo água para as sementes por meio de substrato inerte umedecido e o hidrocondicionamento ou imersão em água com o fornecimento de água diretamente nas sementes, além do condicionamento osmótico, que controla a absorção da água pelas sementes pela adição de agente osmótico (PEG, NaCl, KNO3, MgSO4, MgCl2, KH2PO4, MnSO4) na água de embebição (MARCOS-FILHO, 2015).
A técnica do condicionamento osmótico tem sido muito utilizada, principalmente em sementes pequenas, como de hortaliças e ornamentais, no entanto, estudos com hidrocondicionamento são mais escassos, principalmente envolvendo espécies florestais submetidas ao estresse salino.
O hidrocondicionamento por 4 h a 15 ºC mostrou ser uma opção econômica e de fácil aplicação em sementes de Parkia pendula Benth. ex Walp., aumentando a velocidade do desenvolvimento das plântulas, a porcentagem de germinação das sementes não armazenadas em níveis similares aos das armazenadas e a sincronização da germinação em sementes armazenadas (PINEDO e FERRAZ, 2008).
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Em sementes de Stryphnodendron polyphyllum (Mart.) e S. adstringens (Mart.) Coville, Scalon et al. (2014) avaliando o osmocondicionamento gerado por PEG e KNO3 (PEG -1,0 MPa; PEG -1,0 + KNO3 -1,0 MPa; PEG -0,5 MPa; PEG -0,5 + KNO3 -0,5 MPa; KNO3 -1,0 MPa) e o condicionamento em água, juntamente com o sombreamento, concluíram que os agentes osmóticos e o sombreamento influenciam a germinação e o crescimento inicial dessas espécies, descrevendo o condicionamento em água como o mais adequado para essas espécies, dentro dos diversos sombreamentos utilizados.
Kissmann et al. (2011) testaram a embebição de Jacaranda decurrens subsp. Symmetrifoliolata Farias & Proença em PEG -1,0 MPa; PEG -1,0 MPa + KNO3 -1,0 MPa; KNO3 -1,0 MPa e água, porém não encontrou diferença estatística entre nenhum desses tratamentos para as características analisadas, porém a variação de temperatura e tempo de condicionamento apresentou diferenças, sendo que tempos mais longos foram até mesmo prejudiciais ao lote. Em trabalho realizado por José et al. (2016) com sementes de Eucalyptus spp., verificaram que o osmocondicionamento no potencial -1,0 MPa, por três dias, foi o mais indicado para espécie, quando as sementes foram submetidas à germinação em solução salina, a -1,0 MPa, demonstrando que esse tratamento favoreceu a tolerância ao estresse salino.
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3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Aquisição das sementes
As sementes foram coletadas em aproximadamente dez matrizes localizadas no município de Areia Branca- RN (4°56´52´´S e 37°7´28´´O) em outubro de 2014 e mantidas em garrafas de plástico do tipo PET em ambiente controlado (17 °C, 50% de UR).
3.2 Delineamento experimental
O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial (2 x 4), constituídos por sementes hidrocondicionadas e não-hidrocondicionadas submetidas a quatro potenciais osmóticos do estresse salino, induzido por NaCl (-0,3, -0,6, -0,9 e -1,2 MPa) com quatro repetições de 25 sementes. Realizou-se a análise de variância (ANAVA) com auxílio do programa estatístico Sisvar (FERREIRA et al., 2011) para verificar interação entre os fatores e posteriormente a análise de regressão no programa Excel 2010.
3.3 Condução do experimento
O experimento foi realizado no Laboratório de Análises de Sementes (LAS) pertencente ao Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal Rural do Semi-Árido, campus Mossoró – RN, de junho a julho de 2017.
Primeiramente, determinou-se o grau de umidade das sementes pelo método da estufa a 105 °C/ 24 horas (BRASIL, 2009) com duas repetições de aproximadamente 4,0 gramas.
Para determinação do tempo de hidrocondicionamento, utilizou-se duas repetições de 25 sementes para confecção da curva de embebição, sendo as sementes pesadas inicialmente e depois colocadas em um bécker com água quente à 100°C para superação da dormência tegumentar, conforme recomendado por Benedito et al. (2008). Depois, as sementes foram colocadas entre duas folhas de papel mata-borrão, umedecidas com quantidade de água equivalente a 2,5 vezes o peso seco dos papéis, acondicionadas em caixas tipo gerbox e colocadas em estufa tipo Biochemical Oxygen Demand (B.O.D) a 25 °C. Nas primeiras 14 horas, as sementes foram pesadas a cada uma hora, dando um intervalo de 9 horas e, em seguida, pesou-se a cada uma hora até o surgimento da radícula em pelo menos 50% das
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sementes. O teor de água absorvido em cada tempo foi calculado pela seguinte expressão: % água absorvida= (Pf – Pi)/ Pi x 100, onde Pf= peso final; Pi= peso inicial.
A emissão da radícula ocorreu após 48 horas de embebição, sendo assim, para maior segurança de que as sementes não germinariam, adotou-se o tempo de 38 horas para o hidrocondicionamento.
As soluções salinas foram preparadas com uso de cloreto de sódio (NaCl) nos potenciais (-0,3; -0,6; -0,9 e -1,2 MPa), estabelecidos pela equação de Van’t Hoff, citado por Salisbury e Ross (1991), ou seja: os = -RTC, em que: os = potencial osmótico (atm); R=
constante geral dos gases perfeitos (8,32 J mol-1 K-1); T = temperatura (K); C = concentração (mol L-1) e T (K) = 273+T (oC). As concentrações de NaCl foram corrigidas de acordo com a curva de calibração estabelecida por Braccini et al. (1996), ou seja: os =
0,194699+0,750394C R2 = 0,9999, em que: os = potencial osmótico (bar); C = concentração
(g L-1).
Para as sementes não-hidrocondicionadas, também foi realizada a superação da dormência antes da instalação do teste de germinação, realizado em substrato papel tipo germitest® na forma de rolo, umedecido com as soluções osmóticas na proporção de 2,5 vezes o peso do substrato seco e colocadas em estufa tipo B.O.D a 25 °C, durante 21 dias (BRASIL, 2013).
3.4 Variáveis analisadas
a) Germinação: adotou-se o critério de plântulas normais, cuja contagem foi feita aos 21 dias e os resultados expressos em porcentagem com uma casa decimal (BRASIL, 2013);
b) Índice de velocidade de germinação: calculado de acordo com a proposta de Maguire (1962);
c) Comprimento da parte aérea e da raiz: mensurados com auxílio de uma régua graduada em milímetros, considerando o comprimento da parte aérea desde a inserção do colo até o ápice da plântula e para raiz, desde a inserção do colo até a extremidade da raiz principal, ambos os resultados expressos em cm. plântula-1;
d) Massa seca de plântulas: as plântulas normais foram postas para secar em estufa com circulação forçada de ar, a 65 ºC durante 72 horas. Os resultados foram expressos em g.plântula-1.
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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Figura 1 observa-se o gráfico da curva de embebição de sementes de P. moniliformis, cujo grau de umidade inicial foi de 10,0%. Foi possível observar a caracterização da fase I durante as primeiras 14 horas aproximadamente, atingindo teor de água de 40 a 50%. Não foi possível estabelecer o início da fase II devido ao intervalo de 9 horas entre as pesagens, no entanto, percebe-se a estabilização no ganho de água entre 24 a 36 horas. Da mesma forma com relação à fase III, devido ao intervalo entre 32 e 48 horas, houve dificuldade na identificação do momento exato do início desta fase, a qual só foi constatada com 48 horas de embebição.
Figura 1. Curva de embebição de sementes de Piptadenia moniliformis Benth.
Estes resultados estão de acordo com Marcos-Filho (2015), o qual caracteriza a primeira fase com duração entre oito a dezesseis horas, em geral as sementes com reservas cotiledonares atingem teores de água superiores a 45%, independente da espécie. Isto ocorre devido à rápida transferência de água do substrato para as sementes, devido diferença entre os potenciais hídricos. Durante a fase II ocorrem reduções drásticas da velocidade de hidratação e da intensidade de respiração, cuja ocorrência e duração variam de acordo com a espécie, algumas não exibem esta fase. Por último, caracteriza a fase III com a retomada do crescimento do embrião, identificado pela protrusão da raiz primária, tratando-se de uma etapa alcançada apenas por sementes vivas e não-dormentes.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 T e o r d e á g u a (% )
Tempo de embebição (horas)
48 h - Emissão da radícula (fase III)
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Através da análise de variância, observa-se interação significativa entre os fatores para as variáveis analisadas, exceto na germinação (Tabela 1), na qual houve efeito significativo isolado apenas para os potenciais osmóticos.
Na Figura 2 observa-se que houve efeito significativo isolado apenas do estresse salino, constatando-se que à medida que os potenciais ficaram mais negativos, a partir de -0,6 MPa houve redução drástica na porcentagem de plântulas normais, chegando à zero no potencial -1,2 MPa. Estes resultados estão de acordo com os obtidos por Pereira et al. (2016) em sementes de P. moniliformis Benth. submetidas ao estresse salino, na qual observaram redução da germinação a partir de -0,6 MPa.
As diferenças na porcentagem de germinação, sob condições ambientais favoráveis, entre amostras de sementes submetidas ou não ao condicionamento fisiológico não devem ser esperadas porque esse tratamento não tem poder de recuperar o poder germinativo de sementes individuais ou revigora-las (MARCOS-FILHO, 2015).
Tabela 1. Resumo da análise de variância (Quadrados médios) da germinação (G), índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento da parte aérea (CPA) e da raiz (CR) e massa seca total de plântulas (MSTP) de Piptadenia moniliformis Benth. não-hidrocondicionadas e hidrocondicionadas submetidas ao estresse salino.
Fonte de variação GL G IVG CPA CR MSTP
Estresse salino 1 14867,3* 45,24* 4,58* 12,64* 0,000489* Condicionamento 3 162,0 n.s 86,92* 7,45* 28,14* 0,00006* Estresse salino x Condicionamento 3 35,33 n.s 10,29* 1,13* 7,84* 0,00002* Erro 46,3 0,37 0,09 0,08 3,03E -0,007 CV (%) 10,59 17,24 8,99 18,25 4,71 Média geral 64 3,54 1,10 1,63 0,0116
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As sementes hidrocondicionadas apresentaram resultados superiores para o índice de velocidade de germinação comparando-se as sementes não-hidrocondicionadas (Figura 2B). Isto ocorreu porque as sementes hidratadas estão fisiologicamente mais próximas ao início da fase III de embebição e, consequentemente, da protrusão da radícula, apresentando maiores valores de velocidade de germinação (ATAÍDE et al., 2016). Em sementes de M. oleifera submetidas ao estresse salino, Santos et al. (2011) também obtiveram maiores índices de velocidade de germinação a partir de sementes pré-hidratadas em água por 24 horas.
Com relação ao comprimento de raiz (Figura 3A), percebe-se que à medida que aumentou o estresse salino, houve redução nos seus valores tanto nas sementes hidrocondicionadas ou não-hidrocondicionadas, no entanto, as sementes hidrocondicionadas obtiveram maiores médias com valores de 5,02; 3,63 e 1,64 cm e as não-hidrocondicionadas de 0,82; 0,81 e 1,16 cm nos potenciais de -0,3; -0,6 e -0,9 MPa, respectivamente, evidenciando mais uma vez, que as sementes hidrocondicionadas apresentaram melhor crescimento em condições de estresse salino.
y = 3,2433x + 4,13 R² = 0,96 y = 7,7667x + 11,02 R² = 0,73 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1,2 -0,9 -0,6 -0,3 IVG
Potenciais osmóticos (MPa) Não-hidrocondicionadas Hidrocondicionadas (B) y = -211,11x2 - 224x + 38,5 R² = 0,96 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1,2 -0,9 -0,6 -0,3 Ger m in aç ão ( %)
Potenciais osmóticos (MPa)
(A)
Figura 2. Germinação (A) e índice de velocidade de germinação (IVG) (B) de sementes de Piptadenia moniliformis Benth. não-hidrocondicionadas e hidrocondicionadas submetidas ao estresse salino.
23 y = -2,0833x2 - 2,3217x + 0,2875 R² = 0,79 y = 2,6833x + 3,6 R² = 0,86 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 -1,2 -0,9 -0,6 -0,3 C P A ( cm .p lân tu la -1)
Potenciais osmóticos (MPa) Não-hidrocondicionadas Hidrocondicionadas (B) y = -3,1944x2 - 4,0883x - 0,2125 R² = 0,75 y = 5,6833x + 6,835 R² = 0,99 0 1 2 3 4 5 6 7 8 -1,2 -0,9 -0,6 -0,3 C R ( cm .p lân tu la -1)
Potenciais osmóticos (MPa) Não-hidrocondicionadas Hidrocondicionadas y = -3,1944x2 - 4,0883x - 0,2125 R² = 0,75 y = 5,6833x + 6,835 R² = 0,99 0 1 2 3 4 5 6 -1,2 -0,9 -0,6 -0,3 MSP ( g .p lân tu la -1)
Potenciais osmóticos (MPa) Não-hidrocondicionadas
Hidrocondicionadas
(C) (A)
Figura 3. Comprimento de raiz (CR) (A) e da parte aérea (CPA) (B) e massa seca de plântulas (MSP) (C) de sementes de Piptadenia moniliformis Benth. não-hidrocondicionadas e hidrocondicionadas submetidas ao estresse salino.
De maneira semelhante, com o aumento do estresse salino houve redução nos valores do comprimento da parte aérea e massa seca de plântulas, porém as sementes hidrocondicionadas apresentaram resultados superiores em relação as não-hidrocondicionadas (Figuras 3B e 3C) até o potencial -0,9 MPa (Figuras 4A e 4B). Pereira et al. (2016) avaliando o estresse salino em sementes de P. moniliformis também observaram redução significativa a partir do potencial -0,8 MPa.
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Figura 4. Plântulas de Piptadenia moniliformis Benth. oriundas de sementes não-hidrocondicionadas (A) e não-hidrocondicionadas (B) aos 16 dias, submetidas a diferentes potenciais osmóticos com NaCl durante a germinação e crescimento inicial.
O fato das sementes condicionadas apresentarem plântulas com maior acúmulo de matéria seca, mesmo em condições de estresse salino, pode ser devido aos processos metabólicos que ocorrem durante o condicionamento. Estes processos alcançam níveis que não permitem, para a maioria das espécies, o início da divisão e da expansão celular, mas induzem prolongada síntese de proteínas, o que proporciona um balanço metabólico mais favorável, gerando incrementos não na germinação, mas no crescimento das plântulas e no acúmulo de biomassa (TRIGO e TRIGO, 1999).
Em Ocimum basilicum L., Farahani e Maroufi (2011) concluíram que as sementes hidrocondicionadas apresentaram maior massa seca de plântulas comparadas as não-hidrocondicionadas em condições de estresse salino. Na espécie Stryphnodendron polyphyllum (Mart.) e S. adstringens (Mart.) Coville, Scalon et al. (2014) também obtiveram maiores alturas de plântulas quando realizaram o hidrocondicionamento das
(A)
(B)
-0,3 MPa -0,6 MPa -0,9 MPa -1,2 MPa
25
sementes.
Diante dos resultados obtidos, observa-se que o hidrocondicionamento de sementes de P. moniliformis, é capaz de diminuir os efeitos negativos do estresse salino simulado até -0,9 MPa. Porém, são necessários mais estudos com realização do hidrocondicionamento em outros lotes de sementes desta espécie.
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5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O hidrocondicionamento reduz os efeitos negativos do estresse salino sobre o vigor das sementes de P. moniliformis, até o limite de -0,9 MPa.
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REFERÊNCIAS
ATAÍDE, G. M.; BORGES, E. E. L.; GONÇALVES, J. F. C.; GUIMARÃES, V. M.;
FLORES, A. V. Alterações fisiológicas durante a hidratação de sementes de Dalbergia nigra {(Vell.) Fr. All. ex Benth.)}. Ciência Florestal, v. 26, n. 2, p. 615-625, 2016.
AZERÊDO, G. A. Superação de dormência de sementes de Piptadenia moniliformis Benth. Revista Brasileira de Sementes, v. 32, n. 2, p. 49-58, 2010.
AZERÊDO, G. A.; PAULA, R. C.; VALE, S. V. Temperatura e substrato para a germinação de sementes de Piptadenia moniliformis Benth. Scientia Forestalis, v. 39, n. 92, p. 479-488, 2011.
BENEDITO, C. P.; TORRES, S. B.; RIBEIRO, M. C. C.; NUNES, T. A. Superação da dormência de sementes de catanduva (Piptadenia moniliformis Benth.). Revista Ciência Agronômica, v.39, n.1, p.90-93, 2008.
BETONI, R.; SCALON, S. P. Q.; MUSSURY, R. M. Salinidade e temperatura na germinação e vigor de sementes de mutambo (Guazuma ulmifolia LAM.) (STERCULIACEAE). Revista Árvore, v. 35, n. 3, p. 605-616, 2011.
BEWLEY, J. D.; BLACK, M. Seeds: physiology of development and germination. 2ed. New York: Plenum Press, 1994. 445p.
BRACCINI, A. L.; RUIZ, H. A.; BRACCINI, M. C. L.; REIS, M. S. Germinação e vigor de sementes de soja sob estresse hídrico induzido por soluções de cloreto de sódio, manitol e polietilenoglicol. Revista Brasileira de Sementes, v. 18, n. 1, p. 10-16, 1996.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes. Secretaria de Defesa Agropecuária. Brasília, DF: Mapa/ACS, 2009.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instruções para análise de sementes de espécies florestais. Brasília: MAPA, 2013. 98 p.
CASTRO, R. D.; BRADFORD, K. J.; HILHORST, H. W. M. Embebição e reativação do metabolismo. In: FERREIRA, A. G., BORGHETTI, F. Germinação: do básico ao aplicado. Porto Alegre: Artmed, 2004. 323 p.
FARAHANI, H. A.; MAROUFI, K. Effect of hydropriming on seedling vigour in Basil (Ocimun basilicum L.) under salinity conditions. Advances in Environmental Biology, v. 5, n.5, p. 828-833, 2011.
FERREIRA, D.F. Sisvar: A computer statistical analysissystem. Ciência e Agrotecnologia, v.35, n.6,p.1039-1042, 2011.
FERREIRA, E. G. B. S.; MATOS, V. P.; SENA, L. H. M.; OLIVEIRA, R.G.; SALES, A. G. F. A. Processo germinativo e vigor de sementes de cedrela odorata l. sob estresse salino. Ciência Florestal, v. 23, n. 1, p. 99-105, 2013.
28
GUEDES, R. S.; ALVES, E. U.; GALINDO, E. A.; BARROZO, L. M. Estresse salino e temperaturas na germinação e vigor de sementes de Chorisia glaziovii O. Kuntze. Revista
Brasileira de Sementes, v. 33, n. 2, p.279-288, 2011.
GUEDES, R. S.; ALVES, E. U.; VIANA, J. S.; GONÇALVES, E. P.; LIMA, C. R.; SANTOS, S. R. N. Germinação e vigor de sementes de Apeiba tibourbou submetidas ao estresse hídrico e diferentes temperaturas. Ciência Florestal, v. 23, n. 1, p. 45-53, 2013.
HARTER, L. S. H.; HARTER, F. S.; DEUNER, C.; MENEGHELLO, G. E.; VILLELA, F. A. Salinidade e desempenho fisiológico de sementes e plântulas de mogango. Horticultura Brasileira, v. 32, n. 1, p. 80-85, 2014.
IBRAHIM, E. A. Seed priming to alleviate salinity stress in germinating seeds. Journal of Plant Physiology, v. 192, p. 38 - 46, 2016.
JOSÉ, A. C.; SILVA, N. C.N.; FARIA, J. M. R.; PEREIRA, W. V. S. Influence of priming on Eucalyptus spp seeds tolerance to salt stress. Journal of Seed Science, v. 38, n. 4, p. 329-334, 2016.
KISSMANN, C.; SCALON, S. P. Q.; SCALON FILHO, H.; VIEIRA, M. C. Biorregulador e pré-condicionamento osmótico na germinação de sementes e no crescimento inicial da muda de carobinha (Jacaranda decurrens subsp. Symmetrifoliolata Farias & Proença) –
Bignoniaceae. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v. 13, n. 1, p. 58-67, 2011. KUBALA, S.; WOJTYLA, L.; QUINET, M.; LECHOWSKA, K.; LUTTS, S.;
GARNCZARSKA, M. Enhanced expression of the proline synthesis gene P5CSA in relation to seed osmopriming improvement of Brassica napus germination under salinity stress, Journal of Plant Physiology, v.183, n.1, p. 1-12, 2015.
LIMA JUNIOR, J. A.; SILVA, A. L. P. Estudo do processo de salinização para indicar medidas de prevenção de solos salinos. Enciclopédia Biosfera, v. 6, n.11, 2010. LIMA, B. G.; TORRES, S. B. Estresses hídrico e salino na germinação de sementes de Zizyphus joazeiro Mart. (Rhamnaceae). Revista Caatinga, v.22, n.4, p.93-99, 2009. LIMA, M. F. P.; PORTO, M. A. F.; TORRES, S. B.; FREITAS, R. M. O.; NOGUEIRA, N. W.; CARVALHO, D. R. Emergência e crescimento inicial de plântulas de albízia submetidas à irrigação com água salina. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 19, n. 2, p. 106-1112, 2015.
LORENZI, H. Árvores brasileiras: manual de identificação e cultivo de plantas arbóreas do Brasil. São Paulo: Nova Odessa, 2002. 384p.
MAGUIRE, J. D. Speed of germination aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, v. 2, n. 2, p.176-77, 1962.
MAIA, G.N. Caatinga: árvores e arbustos e suas utilidades. São Paulo: D&Z Computação Gráfica e Editora, 2004. 413p.
29
MARCOS-FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Londrina: ABRATES, 2015. 659 p.
PEREIRA, F. E. C. B.; MEDEIROS FILHO, S.; TORRES, S. B.; MARTINS, C. C.; BRITO, S. F.; Saline stress and temperatures on germination and vigor of Piptadenia moniliformis Benth. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 20, n. 7, p. 649-653, 2016.
PINEDO, G. J. V.; FERRAZ, I. D. K. Hidrocondicionamento de Parkia pendula [Benth ex Walp]: sementes com dormência física de árvore da Amazônia. Revista Árvore, v. 32, n. 1, p. 39-49, 2008.
REGO, S. S.; FERREIRA, M. M.; NOGUEIRA, A. C.; GROSSI, F.; SOUSA, R. K.; BRONDANI, G. E.; ARAUJO, M. A.; SILVA, A. L. L. Estresse hídrico e salino na germinação de sementes de Andenanthera colubrina (Veloso) Brenan Seeds. Journal of Biotechnology and Biodiversity, v. 2, n. 4, p. 37-42, 2011.
RIBEIRO, M. R. Origem e classificação dos solos afetados por sais. In: GHEY, H. R. et al. Manejo da salinidade na agricultura: estudos básicos e aplicados. Fortaleza: INCT Sal, 2010. p.11-19.
SALISBURY, F. B., ROSS, C. W. Plant physiology. 4th ed. California: Wadsworth Publishing Company, Inc., 1991, 682p.
SANTOS, A. R. F.; MANN, R. S.; FERREIRA, R. A.; BRITO, A. S. Water pre-hydration as priming for Moringa oleifera Lam. seeds under salt stress. Tropical and Subtropical Agroecosystems, v. 14, p. 201-2017, 2011.
SANTOS, C. A.; SILVA, N. V.; WALTER, L. S.; SILVA, E. C. A.; NOGUEIRA, R. J. M. C. Germinação de sementes de duas espécies da caatinga sob déficit hídrico e salinidade.
Pesquisa Florestal Brasileira, v. 36, n. 87, p. 219-224, 2016.
SCALON, S. P. Q.; MASETTO; T. E.; MATOS, D. S. C.; MOTTA, L. Condicionamento fisiológico e níveis de sombreamento em sementes de barbatimão (Stryphnodendron
polyphyllum (Mart.) e S. adstringens (Mart.) Coville). Revista Árvore, v.38, n.1, p.145-153, 2014.
TRIGO, M. F. O. O.; TRIGO, L. F. N. Efeito do condicionamento na germinação e no vigor de sementes de berinjela (Solanum melongena L.). Revista Brasileira de Sementes, v.21, n.1, p.107-113. 1999.
