UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS CURSO DE AGRONOMIA
RENATA RAMAYANE TORQUATO OLIVEIRA
ESTRESSE HÍDRICO E SALINO NA GERMINAÇÃO E CRESCIMENTO INICIAL DE PLÂNTULAS DE Bauhinia forficata LINK.
MOSSORÓ 2018
RENATA RAMAYANE TORQUATO OLIVEIRA
ESTRESSE HÍDRICO E SALINO NA GERMINAÇÃO E CRESCIMENTO INICIAL DE PLÂNTULAS DE Bauhinia forficata LINK.
Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido como requisito para obtenção do título de Bacharel em Agronomia.
Orientador: Prof. Drª. Clarisse Pereira Benedito
MOSSORÓ 2018
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RENATA RAMAYANE TORQUATO OLIVEIRA
ESTRESSE HÍDRICO E SALINO NA GERMINAÇÃO E CRESCIMENTO INICIAL DE PLÂNTULAS DE Bauhinia forficata LINK.
Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido como requisito para obtenção do título de Bacharel em Agronomia.
Defendida em: 14 / 09 / 2018
BANCA EXAMINADORA
AGRADECIMENTOS
Os meus sinceros agradecimentos vão para todos aqueles que contribuíram de forma direta e indireta para a concretização desta etapa de grande relevância na minha carreira acadêmica e profissional.
A priori agradeço a Deus, por ter me dado força e coragem para alcançar meus objetivos, aos quais culminaram na realização deste sonho, que é a conclusão de um curso superior. Sem o Seu cuidado e arranjo soberano, não seria possível a vivência deste momento único.
Agradeço em especial a minha mãe, Maria do Céu Torquato, a qual foi a maior incentivadora e que apoiou toda a minha carreira estudantil, apoio esse que foi imprescindível nos momentos mais difíceis da graduação. Mesmo sabendo que não poderei retribuir de igual modo, dividirei aqui minha gratidão e alegria ao seu lado.
No âmbito acadêmico quero agradecer a minha orientadora, Clarisse Pereira Benedito, por todo ensinamento e paciência ao longo desta etapa de tão grande importância. Quero agradecer também, a minha colega e amiga Jéssica Christie Dantas de Oliveira, a qual tem me acompanhado desde o início do curso, sendo responsável por tornar este período mais leve e alegre, devido a sua cumplicidade e companheirismo. Ainda no mesmo sentimento de cumplicidade, quero oferecer minha gratidão a Gutierres Silva Medeiros Aquino, o qual tem sido meu amigo e companheiro durante esse percurso.
No âmbito familiar, quero agradecer de forma geral a família Torquato, sendo cada membro co-participante desta conquista, encorajando e me apoiando sempre que necessário.
O cavalo prepara-se para a batalha, mas a vitória vem do Senhor.
Provérbios 21: 31
RESUMO
Tendo em vista a influência do estresse hídrico e salino sobre a hidratação e germinação das sementes, o presente trabalho, objetivou avaliar o efeito desses estresses, com diferentes agentes osmóticos, na germinação e crescimento inicial de plântulas de Bauhinia forficata Link. O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes da Universidade Federal Rural do Semi-Árido/UFERSA, em Mossoró-RN. As sementes utilizadas foram coletadas em árvores localizadas no Sítio Pau Branco, zona rural de Mossoró-RN. Para simulação do estresse salino utilizou-se soluções preparadas a partir da diluição da água do mar e de cloreto de sódio (NaCl). E para a simulação do estresse hídrico, utilizou-se o polietileno glicol (PEG 6000) e manitol. Para ambos os estresses, os níveis de potencial osmótico foram: 0,0 (testemunha), -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa, sendo utilizada na testemunha (0,0 MPa) apenas água destilada para umedecer o substrato. A semeadura foi feita em substrato rolo de papel, umedecido com as soluções citadas anteriormente e posteriormente incubados em germinador a 25° C e fotoperíodo de 8 horas. As variáveis analisadas foram: germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento da parte aérea e raiz, massa seca da parte aérea e raiz. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado (DIC) em esquema fatorial 4X5, sendo quatro tipos de agentes osmóticos e cinco níveis de potenciais osmóticos, com quatro repetições de 25 sementes cada. A germinação e o crescimento inicial de plântulas de B. forficata foram afetados pelo estresse hídrico e salino a partir do nível de -0,2 MPa, sendo os agentes osmóticos que mais influenciaram na germinação e vigor das sementes de B. forficata foram o PEG 6000 e a água do mar.
Palavras-chave: Salinidade. Déficit hídrico. Vigor.
ABSTRACT
The objective of this work was to evaluate the effect of these stresses, with different osmotic agents, on the germination and initial growth of Bauhinia forficata Link seedlings, in order to evaluate the influence of water and saline stress on seed hydration and germination.
The experiment was conducted in the Laboratory of Seed Analysis of the Federal Rural University of the Semi-Arid / UFERSA, in Mossoró-RN. The seeds used were collected in trees located in the Pau Branco Site, rural area of Mossoró-RN. Saline stress simulation was performed using solutions prepared from the dilution of seawater and sodium chloride (NaCl).
For the water stress simulation, polyethylene glycol (PEG 6000) and mannitol were used. For both stresses, osmotic potential levels were: 0.0 (control), -0.2; -0.4; -0.6 and -0.8 MPa, with only distilled water being used in the control (0.0 MPa) to moisten the substrate. Seeding was done on paper roll substrate, moistened with the solutions previously mentioned and later incubated in germinator at 25 ° C and photoperiod of 8 hours. The analyzed variables were:
germination, germination speed index, shoot and root length, dry shoot and root dry mass.
The experimental design was the completely randomized (DIC) in a factorial scheme 4X5, with four types of osmotic agents and five levels of osmotic potentials, with four replicates of 25 seeds each. The germination and initial growth of B. forficata seedlings were affected by water and saline stress from the level of -0.2 MPa, being the osmotic agents that most influenced the germination and vigor of the seeds of B. forficata were PEG 6000 and sea water.
Key words: Salinity. Water deficit. Force.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Germinação (A) e Índice de velocidade de germinação (B) de sementes de Bauhinia forficata Link. submetidas ao estresse hídrico e salino...18 Figura 2 – Comprimento da parte aérea (A) e comprimento da raiz (B) das plântulas de Bauhinia forficata Link. submetidas ao estresse hídrico e salino...19 Figura 3 – Massa seca da parte aérea (A) e massa seca da raiz (B) das plântulas de Bauhinia forficata Link. submetidas ao estresse hídrico e salino...20
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ... 9
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 10
2.1 Bauhinia forficata Link. ... 10
2.2 Estresse hídrico e salino ... 12
3. MATERIAL E MÉTODOS ... 15
3.1 Local do experimento ... 15
3.2 Aquisição das sementes ... 15
3.3 Determinação do teor de água das sementes ... 15
3.4 Preparo das soluções osmóticas ... 15
3.5 Superação da dormência e assepsia das sementes ... 16
3.6 Teste de germinação ... 16
3.7 Delineamento experimental... 17
3.8 Análise estatística ... 17
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 17
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 21
REFERÊNCIAS ... 22
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1. INTRODUÇÃO
Bauhinia forficata Link. é uma espécie florestal nativa brasileira, que apresenta várias denominações regionais como: unha-de-vaca, pata-de-vaca, unha-de-boi e mororó (CORREA, 1984). Apresenta porte médio (5 a 9m), flores pentâmeras zigomorfas, fruto do tipo vagem, achatado e deiscente, medindo de 15 a 25 cm de comprimento e de coloração escura (LORENZI, 2002). Possui diversos fins, tais como na medicina caseira, arborização urbana, indústria de celulose, apícola e forrageira (CARVALHO, 2003).
Esta espécie é multiplicada principalmente por sementes, dessa forma, é importante conhecer as condições ideais para que o processo de germinação ocorra normalmente, de forma a garantir a sobrevivência e estabilização da espécie. Os principais fatores que influenciam no processo germinativo são luz, temperatura e disponibilidade de água, entretanto, dentre os fatores citados a água exerce grande influência, uma vez que sua absorção pelas sementes resulta na reidratação dos tecidos, com conseqüente intensificação da respiração promovendo uma série de atividades metabólicas que resultam na germinação (CARVALHO; NAKAGAWA, 2012).
Dessa forma, potenciais hídricos muito negativos, principalmente no início da embebição, influenciam na absorção de água, podendo comprometer a sequência de eventos do processo germinativo das sementes (BANSAL et al., 1980). A baixa disponibilidade de água ocasiona redução no crescimento pela diminuição tanto da expansão como do alongamento celular (YASSEEN; ALOMARY, 1994). Sendo assim, o estresse hídrico promove uma diminuição na velocidade e porcentagem de germinação das sementes, contudo, para cada espécie existe um valor de potencial hídrico específico, abaixo do qual a germinação não ocorre (ADEGBUYI et al., 1981).
Outro tipo de estresse que pode comprometer a germinação das sementes é o do tipo salino promovido pela alta concentração de sais no solo tornando a água cada vez menos disponível para as plantas, uma vez que a água fica osmoticamente retida na solução salina, além disto, a salinidade tem efeito tóxico ocasionado pela concentração dos íons sobre o protoplasma (RIBEIRO et al., 2001).
Em relação à salinidade, é interessante ressaltar que ocorre comumente na região Nordeste, uma vez que as altas taxas de evaporação da água do solo e o baixo índice pluviométrico contribuem para o acúmulo de sais na superfície do solo (LIMA JUNIOR;
SILVA, 2010). Além disto, a salinidade pode ser decorrente da agricultura irrigada promovida pelas múltiplas irrigações utilizando água salinizada (RIBEIRO, 2010).
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Uma das formas de determinar-se a tolerância de uma espécie ao estresse hídrico e salino é através da observação da capacidade germinativa das sementes sob as condições citadas, geralmente testadas em laboratório (PELEGRINI, 2013). Para isto, alguns estudos vêm sendo realizados com sementes, utilizando sais que simulam condições de estresse salino, como o NaCl (LIMA et al., 2015), CaCl (BRAGA et al., 2009), KCl (MOTERLE et al.,2006), entre outros. E agentes osmóticos como o polietilenoglicol (PEREZ et al., 2001) e manitol (ÁVILA et al., 2007) os quais induzem o estresse hídrico.
Desta forma, considerando que a hidratação da semente é considerada um fator decisivo para a germinação das sementes, objetivou-se avaliar o efeito do estresse hídrico e salino na germinação e crescimento inicial de plântulas de Bauhinia forficata Link..
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Bauhinia forficata Link.
O gênero Bauhinia possui aproximadamente 300 espécies (SILVA; CECHINEL FILHO, 2002), criado por Linnaeus, em homenagem aos irmãos Jean Bauhin (1541- 1613) e Gaspard Bauhin (1550 -1624), médicos e botânicos suíços (FORTUNATO, 1986). As espécies deste gênero são popularmente conhecidas no Brasil como “pata de vaca”, pois possuem como característica marcante, folhas com aspecto bilobado (MIYAKE, et al., 1986).
Bauhinia forficata Link., pertence ao gênero Bauhinia, família Caesalpinioideae e subfamília Fabaceae (SILVA et al., 2012), é nativa da América do Sul e distribui-se pelo Brasil, Argentina, Paraguai, Uruguai e Bolívia. No Brasil, ocorrendo principalmente nos estados de Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Minas Gerais, Paraná, Pernambuco, Piauí, Rio de Janeiro Santa Catarina e São Paulo (VAZ; TOZZI, 2005).
Constitui-se em uma árvore de porte médio (de 5 a 9 m), possui flores pentâmeras zigomorfas, de coloração branca e com pétalas largo-lineares duas vezes mais longa que as sépalas, obtusas no ápice e de base contraída na forma de unha (LORENZI, 2002).Suas flores são protândricas com duração de 18h e antese noturna, são auto-incompatíveis e por isto, necessita de polinização cruzada para produção de frutos, sendo a mariposa Manduca sexta a principal polinizadora (PAULINO NETO, 2013).
O fruto é uma vagem linear, achatada e deiscente, medindo de 15 a 25 cm de comprimento e de coloração escura, provida de uma linha esbranquiçada que delimita sua forma (LORENZI, 2002). As sementes são ovaladas, medindo de 0,5 a 1 cm de comprimento e 0,3 a 0,5 cm de largura, apresentam coloração marrom esverdeada para marrom escura a
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depender da época de coleta e possui hilo pontiagudo em sua extremidade (SILVA et al., 2003). As sementes do gênero Bauhinia possuem dormência do tipo tegumentar (ALVES et al., 2000), sendo um fator limitante a multiplicação da espécie uma vez que, mesmo que as sementes estejam viáveis e se encontrem em condição adequadas, não germinam, necessitando assim da aplicação de tratamento visando a superação da dormência (CARVALHO; NAKAGAWA, 2012).
As folhas são compostas, com dois folíolos fundidos, a lâmina foliar é bifoliolada, simétrica e de consistência herbácea (LUSA, 2009). O tronco geralmente é tortuoso recoberto por súber castanho amarronzado, apresentando sulcos mais ou menos profundos e aspecto ligeiramente estriado no sentido longitudinal (OLIVEIRA et al., 2001).
A fase reprodutiva da B. forficata se inicia dois anos após o plantio e a floração ocorre em diferentes épocas do ano, a depender da região. Ocorrendo entre setembro a outubro (Minas Gerais); de outubro a dezembro (Ceará e Pernambuco); de outubro a janeiro (São Paulo); de novembro a março (Paraná) e de janeiro a março (Rio de Janeiro). Já a frutificação, ocorre entre abril e maio (Rio Grande do Sul); de abril a julho (Paraná); de maio a setembro (Rio de Janeiro); de maio a dezembro (São Paulo); de junho a agosto (Minas Gerais) e, em setembro (Pernambuco) (CARVALHO, 2003).
Dentre as espécies do gênero Bauhinia, a B. forficata é a que apresenta maior número de estudos quanto à atividade hipoglicemiante, sendo muito utilizada na forma de chás e outras preparações fitoterápicas (SILVA; CECHINEL FILHO, 2002). Resultado de diversos trabalhos evidênciam a eficácia do B. forficata como “insulina natural” para o controle de diabetes (MIYAKE et al., 1986; JORGE et al., 2004; DA CUNHA et al., 2010). O primeiro relato da ação hipoglicêmica da B. forficata em diabéticos foi em um estudo realizado por Juliane (1929), posteriormente a isto, foram realizados estudos que buscaram determinar quais os constituintes responsáveis por esta ação. Desta forma, diversos constituintes foram isolados, dentre eles alcalóides, flavonóides, mucilagem, óleos essenciais e taninos (OLIVEIRA; SAITO, 1987).
Além da atividade antidiabética, estudos demostram que a B. forficata apresenta outras propriedades farmocológicas. Como por exemplo, estudo realizado por Oliveira et al. (2005) demonstraram que o extrato aquoso das folhas desta espécie possui inibidores naturais capazes de neutralizar atividades de coagulação sanguínea induzido por venenos de cobra.
Pizzolattiet al.(2003) relataram que além do efeito hipoglicêmico a infusão das folhas de B.
forficata tem efeito diurético, tônico, depurativo e é eficaz no combate à elefantíase.
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A madeira da B. forficata é utilizada na produção de celulose e papel, na construção civil, produção de carvão e lenha e na confecção de peças de carpintaria e marcenaria (BACKES; IRGANG, 2004). Além disto, é uma planta ornamental, bastante utilizada no paisagismo pela beleza evidente de suas flores, implantada em parques, jardins, ruas e também como cerca viva (VAZ, 2015). Por ser uma espécie fixadora de nitrogênio, é bastante indicada no reflorestamento misto para recuperação de aéreas degradas, além de ser recomendada na restauração de mata ciliar em locais com inundações periódicas de rápida duração ou períodos de leve encharcamento (LORENZI, 2002).
2.2 Estresse hídrico e salino
O processo germinativo é influenciado por diversos fatores, tais como, luz, temperatura e disponibilidade de água (CARVALHO; NAKAGAWA, 2012), dentre estes, a água é um fator fundamental, uma vez que ativa os processos metabólicos que culminam na germinação, participando de reações enzimáticas, na solubilização e transporte de metabólitos, como reagente na digestão hidrolítica de tecidos de reserva da semente (MARCOS FILHO, 2015).
Sendo assim, a germinação ocorre apenas quando a semente alcança um nível adequado de hidratação para que haja a reativação dos seus processos metabólicos (BRAGA, 2009).
Dessa forma, a indisponibilidade de água ocasionada por potenciais hídricos negativos interfere principalmente no início da embebição, o que inviabiliza a absorção de água pelas sementes e a seqüência de eventos que ocorrem no processo germinativo, reduzindo assim a porcentagem e velocidade de germinação (MIKUSINSK, 1987). Para cada espécie há um valor de potencial hídrico exigido, abaixo do qual a germinação não ocorre (STEFANELLO et al., 2008).
A salinização é um fenômeno que ocorre principalmente em regiões áridas e semi- áridas, isto devido às condições climáticas marcado pelo baixo índice pluviométrico e altas taxas de evaporação, o que contribui para o acúmulo de sais na superfície do solo. Além disso, o problema da salinidade pode ser acentuado pelo uso de água salinizada ou ainda pela adição de fertilizantes via irrigação, principalmente quando esta tecnologia é utilizada sem nenhuma forma de manejo (LIMA JUNIOR; SILVA, 2010).
No Nordeste brasileiro, estima-se que mais de 9 milhões de hectares possuem solos naturalmente salinos (PEREIRA et al., 1985). Porém, maior parte das áreas com problema de salinização concentra-se nas terras que possuem o cultivo intenso com uso de irrigação nos denominados perímetros irrigados (LIMA JUNIOR; SILVA, 2010). Tendo em vista que os
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métodos que visam resolver os problemas decorrentes a salinidade são muitas vezes inviáveis do ponto de vista econômico, o uso de espécies adaptadas às condições de estresse salino pode ser uma estratégia promissora para melhorar a produção agrícola (PEDROTTI, 2015).
A alta concentração de sais na solução do solo promove a retenção da água, reduzindo o potencial hídrico, o que torna a água menos disponível às plantas, sendo um efeito similar a um déficit hídrico (NASR et al., 2012). Além disto, o excesso de sal tem efeito tóxico causado pela concentração dos íons sobre o protoplasma (RIBEIRO et al., 2001). A toxicidade iônica promove atraso na emergência das plântulas, na mobilização de reservas e diminui a viabilidade das sementes, por afetar os processos fisiológicos e metabólicos dos tecidos embrionários (ESTEVES; SUZUKI, 2008).
Estudos que demonstram a resposta germinativa de sementes sob diferentes condições de estresse artificial têm grande importância para a ecofisiologia, além de contribuir como ferramenta útil na avaliação dos limites de tolerância, sobrevivência e adaptação de determinada espécie às condições de estresse naturais (GUEDES et al., 2013). Uma das formas mais utilizadas para determinar-se a tolerância das plantas ao excesso de sais é através da observação da porcentagem de germinação em substratos salinos (LIMA; TORRES, 2009).
O poder germinativo reduzido em comparação com o controle, serve como indicativo do nível de tolerância da espécie ao estresse salino (REHMAN et al., 1996).
As plantas podem ser classificadas em halófitas ou glicófitas de acordo com o seu nível de tolerância à salinidade. Sendo as halófitas as que possuem a capacidade de evitar que quantidades elevadas de sal alcancem o protoplasma, por meio da regulação salina e tolerância aos efeitos tóxicos e osmóticos, desta forma, são tolerantes ao estresse salino (LARCHER, 2000). Já as plantas glicófitas não são capazes de se desenvolver em ambientes com elevadas concentrações salinas (WILLADINO; CAMARA, 2010). A maioria das glicófitas apresenta redução no crescimento quando a salinidade supera 10 mM, enquanto que as halófitas crescem em ambientes nos quais a concentração salina varia de 50 a 500 mM (ORCUTT; NILSEN, 2000).
Braga et al. (2009) avaliando o efeito do estresse salino em sementes de Enterolobium schomburgkii Benth promovido por soluções salinas de cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de cálcio (CaCl2), observaram que os dois sais promoveram redução tanto na porcentagem de germinação quanto na velocidade de germinação, contudo, a redução promovida pelo CaCl2
foi mais acentuada.
Guimarães et al. (2013) estudaram o efeito da salinidade na emergência e crescimento inicial de Erythrina velutina Willd., concluíram que o efeito negativo do estresse salino
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incidiu de forma mais expressiva no crescimento das plântulas, do que na emergência, não tolerando salinidade acima de 0,5 dSm-1.
A água é essencial no processo germinativo uma vez que participa das reações enzimáticas, na solubilização e transporte dos reagentes e como reagente na digestão hidrolítica das substâncias de reserva armazenadas na semente (MARCOS FILHO, 2015).
Desta forma, o estresse hídrico atua reduzindo a velocidade e percentagem de germinação das sementes (ÁVILA et al., 2007). Essa redução está relacionada à diminuição da atividade enzimática, resultando em menor desenvolvimento meristemático (POPINIGIS, 1985;
HADAS, 1976).
Uma das técnicas mais utilizadas para simular condições de estresse hídrico tem sido o uso de soluções com diferentes potenciais osmóticos (TAYLOR e HARMAN, 1990). Desta forma, diversos estudos de germinação vêm sendo realizados em laboratórios a fim de simular condições de estresse hídrico através do uso de soluções aquosas de sacarose, sais, manitol e polietilenoglicol (SANTOS, et al., 1992).
Dentre estes, o polietilenoglicol (PEG 6000) tem sido bastante utilizado, uma vez que, possui alto peso molecular proporcionando embebição lenta e controlada, além de ser uma substanciam quimicamente inerte e atóxico para as sementes (VILLELA et al., 1991). O manitol também é comumente utilizado para simular condições de estresse hídrico por ser um composto quimicamente inerte e não tóxico (ÁVILA et al., 2007). Contudo, mesmo em potenciais hídricos semelhantes, podem-se obter resultados diferentes devido às diferenças químicas existentes entre estas soluções (SOUZA; CARDOSO, 2000).
Silva et al. (2016) avaliaram a germinação e vigor de Chorisia glaziovii O. Kuntze quando submetidas ao estresse hídrico simulado pelo polietileno glicol (PEG 6000) nos níveis -0,1; -0,2 e -0,3 MPa e verificaram que os potenciais osmóticos abaixo de -0,2 MPa afetaram negativamente a germinação e vigor das sementes. Pelegrini et al. (2013) estudaram o efeito do estresse hídrico simulado pelo NaCl, manitol e PEG 6000 em sementes de Erythrina falcata Benth e observaram que dentre estes agentes o PEG 6000 foi o que teve maior efeito negativo, em que, níveis abaixo de -0,4 MPa inibiram a porcentagem de germinação, tempo médio e velocidade de germinação. Enquanto que, o NaCl e manitol não influenciaram no processo germinativo para os potenciais testados.
Rego et al. (2011) buscaram determinar o nível de tolerância de Anadenanthera colubrina (Veloso) Brenan ao estresse hídrico e salino utilizando soluções de PEG 6000, manitol e KCL. Desta forma, observaram que houve redução na porcentagem de germinação a partir de -1,0 MPa quando submetida a solução de PEG 6000, enquanto que o manitol não
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promoveu redução na porcentagem de germinação em nenhum dos percentuais testados e o estresse salino simulado por KCL promoveu redução na germinação a partir do potencial -1,2 MPa.
Lima e Torres (2009) estudando o efeito do estresse hídrico e salino em sementes de Zizyphus joazeiro Mart utilizando PEG 6000 e NaCl observaram em seus resultados que sementes de juazeiro são mais sensíveis ao estresse salino do que ao estresse hídrico, isto por que o estresse salino promoveu maior redução na germinação e velocidade de germinação, contudo, independente da solução utilizada,o limite da germinação está entre os potenciais de -0,6 e -0,9 MPa.
3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Local do experimento
O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes da Universidade Federal Rural do Semiárido (UFERSA), em Mossoró-RN, no período de 01 de setembro de 2016 até 20 de fevereiro de 2017.
3.2 Aquisição das sementes
Foram colhidos manualmente frutos maduros em aproximadamente dez árvores situadas no Sítio Pau Branco, zona rural de Mossoró- RN (coordenadas geográficas 4°54'31.8"S de latitude e 37°25'15.1"W de longitude) no ano de 2016. Após a coleta, os frutos foram transportados para o Laboratório, para debulha e beneficiamento manual das sementes, retirando-se todo o material inerte e sementes malformadas. Após o beneficiamento, as sementes permaneceram embaladas em garrafas pet em condições de câmara fria (17 °C; 50%
U.R) até a realização do experimento.
3.3 Determinação do teor de água das sementes
Antes da instalação do experimento determinou-se o teor de água das sementes pelo método da estufa a 105±3 ºC/24h (BRASIL, 2009), com duas repetições de 25 sementes.
3.4 Preparo das soluções osmóticas
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As soluções salinas foram preparadas a partir da diluição da água do mar e de cloreto de sódio (NaCl), onde mediu-se a condutividade elétrica (CE) das soluções salinas em condutivímetro digital e o seu valor convertido em MPa. Já para a simulação do estresse hídrico, utilizou-se dois agentes osmóticos: polietileno glicol (PEG 6000) e manitol. Sendo os potenciais das soluções de manitol estabelecidos através da equação de Van’t Hoff (TAIZ E ZEIGER, 2013). E as soluções de polietilenoglicol foram preparadas de acordo com Villela et al. (1991). Para ambos os estresses os níveis de potencial osmótico foram os seguintes: 0,0 (testemunha), -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa. Sendo utilizada na testemunha apenas água destilada para umedecer o substrato.
3.5 Superação da dormência e assepsia das sementes
Devido a dormência tegumentar, as sementes foram despontadas com o uso de alicate, na lateral oposta ao hilo. Logo após, foi feita a assepsia das sementes com solução detergente contendo 5 gotas de detergente para cada 100 ml de água durante 5 minutos, seguido de enxágüe em água corrente (BRASIL, 2013).
3.6 Teste de germinação
O substrato utilizado foi o do tipo papel germitest®, previamente esterilizado em estufa a 105°C por duas horas (BRASIL, 2009), umedecido com as soluções osmóticas, com quantidade de água igual a 2,5 vezes o seu peso seco e mantido em germinadores tipo Biochemical Oxigen Demand (B.O.D.) sob temperatura constante de 25ºC e 8 horas de fotoperíodo (BRASIL, 2013).
A fim de determinar-se o efeito do estresse salino e hídrico determinou-se às seguintes variáveis:
Germinação: obtido através do número de sementes germinadas até o 14° dia após a semeadura, este tempo menor do que o recomendado por Brasil (2013), foi devido ao rápido crescimento das plântulas. O critério adotado para semente germinada, foi o de plântula normal, cujas as estruturas essenciais encontravam-se completamente desenvolvidas no momento da avaliação(BRASIL, 2009).
Índice de velocidade de germinação:determinado a partir da fórmula proposta por Maguire (1962) em que IVG = E1/N1 + E2/N2 +... En/Nn, onde: IVG = índice de velocidade de germinação. E1, E2,... En = número de plântulas normais computadas no primeiro dia da
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germinação, no segundo dia de germinação e na última contagem. N1, N2,... Nn = número de dias da semeadura à primeira, segunda e última contagem.
Comprimento de parte aérea e da raiz: realizado após a finalização do teste de germinação, através da medição das plântulas normais com auxílio de régua graduada em milímetros.
Sendo o comprimento da parte aérea correspondente a distancia entre a base do colo e o ápice do meristema apical da plântula e o comprimento da raiz da base do colo à extremidade da raiz da plântula e os resultados expressos em centímetros.
Massa seca de parte aérea e da raiz: realizada após a medição das plântulas, as quais serão separadas a parte aérea da raiz com o auxílio de uma tesoura, acondicionadas separadamente em sacos de papel e postas para secar em estufa com circulação de ar forçado, regulada a 70°C durante 72h; após este período as amostras serão pesadas em balança analítica (0,0001 g).
3.7 Delineamento experimental
O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado (DIC) em esquema fatorial 4X5, sendo quatro tipos de agentes osmóticos (PEG 6000, manitol, água do mar e NaCl) e cinco níveis de potenciais osmóticos (0,0; -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa), com quatro repetições de 25 sementes cada.
3.8 Análise estatística
Os resultados foram submetidos à análise de variância pelo teste F a 5% de probabilidade com o auxílio do programa estatístico ASSISTAT e os gráficos das equações de regressão foram elaborados a partir do uso do programa Microsoft Excel 2007, no modo estatístico.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
As sementes de mororó apresentaram elevada porcentagem de germinação (Figura 1A) até o nível de -0,2 MPa, e a partir deste nível ocorreu nítida redução na germinação, tornando- se nula no nível de -0,8 MPa, tanto na solução de PEG 6000 como na água do mar, indicando assim que tanto o estresse hídrico como salino tem influência negativa sobre a germinação das sementes de B. forficata. Contudo, não houve diferença na porcentagem de germinação nos
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diferentes níveis de manitol e NaCl, demonstrando assim que a espécie foi mais tolerante ao estresse hídrico e salino simulado por estes agentes osmóticos.
Quanto à velocidade de germinação (Figura 1B), verifica-se que esta tornou-se cada vez mais lenta à medida o potencial osmótico ficou mais negativo. Observou-se então, que semelhantemente a porcentagem de germinação esta redução foi mais expressiva nas soluções de água do mar e PEG 6000, sendo que a partir de -0,8 MPa tornou-se praticamente nula.
Enquanto que os agentes osmóticos NaCl e manitol promoveram pouca redução na velocidade de germinação.
Figura 1. Germinação (A) e Índice de velocidade de germinação (B) de sementes de Bauhinia forficata Link. submetidas ao estresse hídrico e salino.
A redução tanto na porcentagem de germinação quanto na velocidade de germinação pode ter ocorrido pelo fato de potenciais hídricos negativos interferirem na absorção de água, comprometendo assim uma sequência de eventos envolvidos no processo germinativo (BANSAL et al., 1980). Além disto, o efeito pouco expressivo do manitol sobre essas duas variáveis se dá por este apresentar baixo peso molecular, o que facilita a absorção e metabolização do mesmo (FANTI; PEREZ, 2004). Já o PEG por apresentar alto peso molecular não é absorvido pelas paredes e membranas celulares (BEWLEY; BLACK, 1994) e por isto, é mais indicado para simulação do estresse hídrico.
O estresse salino além de promover a retenção da água, simulando o déficit hídrico, tem efeito tóxico causado pela concentração dos íons sobre o protoplasma (RIBEIRO et al., 2001). O efeito tóxico da salinidade depende de diversos fatores, dentre eles o tipo de sal (FERREIRA; REBOUÇAS, 1992). Sendo assim, esta pode ser uma possível explicação para o estresse salino promovido pela água do mar ter influenciado de forma mais expressiva no processo germinativo do que o NaCl, uma vez que este se constitui em apenas um sal,
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enquanto que a água do mar é constituída por diversos sais, os quais agem mutuamente na redução do potencial osmótico e toxicidade.
Pelegrini et al. (2013) estudando o efeito do estresse hídrico e salino sobre sementes de Erythrina falcata Benth obtiveram resultados semelhantes, no qual o PEG se mostrou mais eficiente na simulação do estresse hídrico, enquanto que para os mesmos potenciais de manitol e NaCl não influenciaram no processo germinativo. Já Lima e Torres (2009), obtiveram resultados contrários ao deste trabalho, pois observaram que o estresse salino simulado pelo NaCl promoveu maior redução na germinação e velocidade de germinação em sementes de Zizyphus joazeiro Mart do que o estresse hídrico simulado pelo PEG 6000.
Em relação ao comprimento da parte aérea (Figura 2A), verificou-se que houve uma redução a partir do nível de -0,2 MPa, especialmente nos níveis provindo de solução de água do mar e PEG 6000.E para comprimento da raiz (Figura 2B) verificou-se que foi reduzido quanto mais os níveis osmóticos diminuíam, contudo, esta redução tornou-se mais drástica a partir do nível de -0,4 MPa. Esta redução no comprimento da plântula pode está ligada a baixa disponibilidade de água, por ocasionar a diminuição tanto da expansão como do alongamento celular (YASSEEN; ALOMARY, 1994). O processo de alongamento e síntese de parede celular é sensível ao estresse hídrico, o que resulta na redução do crescimento, devido ao decréscimo na turgescência celular (BEWLEY e BLACK, 1994).
Figura 2. Comprimento da parte aérea (A) e comprimento da raiz (B) das plântulas de Bauhinia forficata Link. submetidas ao estresse hídrico e salino.
Spadeto et al. (2012) obtiveram resultados semelhantes, pois houve uma redução tanto no comprimento da parte aérea como nas raízes de plântulas de Apuleia leiocarpa quando as sementes foram submetidas a potenciais osmóticos mais negativos.
Quanto a massa seca da parte aérea (Figura 3) verificou-se que houve uma redução a partir do nível -0,2 MPa. Contudo, os níveis de água do mar e PEG6000 promoveram uma
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maior redução quando comparado com os níveis de NaCl e Manitol.Assim como a massa seca da parte aérea, a massa seca da raiz (Figura 3) reduziu a partir do nível de -0,2 MPa, exceto nos níveis de manitol.
Figura 3. Massa seca da parte aérea (A) e massa seca da raiz (B) das plântulas de B. forficata submetidas ao estresse hídrico e salino.
A redução na massa seca tanto da parte aérea como de raiz deve ter ocorrido devido à menor absorção de água pelas sementes, o qual reduz a velocidade dos processos fisiológicos e bioquímicos, sendo assim, as plântulas resultantes, apresentam menor desenvolvimento e menor acúmulo de peso de massa seca (SÁ, 1987).
Ávila et al. (2007) estudando o efeito do estresse hídrico sobre as sementes de Brassica napus L. observaram que a massa seca das plântulas reduziu com o decréscimo do potencial osmótico, sendo bastante acentuado a partir do nível de potencial de -0,50 MPa. Da mesma forma, Silva et al. (2016) observaram redução na massa seca das plântulas de Chorisia glaziovii O. Kuntze a partir do nível de -0,1 MPa.
A B
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5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A germinação e o crescimento inicial de plântulas de B. forficata foram afetados pelo estresse hídrico e salino a partir do nível de -0,2 MPa, sendo os agentes osmóticos que mais influenciaram na germinação e vigor das sementes de B. forficata foram o PEG 6000 e a água do mar.
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