EFEITOS IMEDIATOS E LATENTES DA TEMPERATURA E DA UMIDADE RELATIVA DO AR DE SECAGEM NA QUALIDADE FISIOLÓGICA DE
SEMENTES DE MILHO-DOCE, CULTIVAR BR 400
1EDUARDO FONTES ARAÚJO2, ROBERTO FERREIRA DA SILVA3 E PAULO CESAR CORRÊA4
1Aceito para publicação em 24.08.2000.
2Prof. Adjunto, Depto. de Fitotecnia, UFV, 36571-000, Viçosa-MG.
3Prof. Titular, Laboratório de Fitotecnia, UENF, 28015-620, Campos dos Goytacazes-RJ.
4Prof. Adjunto, Depto. de Engenharia Agrícola.
RESUMO - O objetivo do trabalho foi estudar o efeito da temperatura e da umidade relativa do ar de secagem na germinação e no vigor de sementes de milho-doce, cultivar BR 400 (Superdoce), após 0, 4, 8 e 12 meses de armazenamento em câmara fria e em ambiente controlado. Após a colheita e debulha manuais, com aproximadamente 17,7% de umidade (bu), as sementes foram submetidas à secagem, utilizando-se quatro temperaturas combinadas com quatro umidades relativas, até, aproximadamente, 11,5% de umidade. Após a secagem e durante o armazenamento, foram avaliadas quanto à germinação, ao vigor e ao grau de umidade. Os resultados mostraram que as temperaturas de 50 e 60
oC foram prejudiciais à qualidade das sementes, principalmente nas umidades relativas mais elevadas. A câmara fria foi eficiente para a conservação das sementes, durante os 12 meses.
Termos para indexação: Zea mays L., semente, milho-doce, secagem estacionária, armazenamento.
IMMEDIATY AND LATENT EFFECTS OF AIR DRYING TEMPERATURE AND RELATIVE HUMIDITY ON THE PHYSIOLOGICAL QUALITY OF SWEET CORN
SEEDS, BR 400 CULTIVAR
ABSTRACT - The objectve of this work was to study the effect of the temperature and relative humidity of the drying air on the germination and on the vigor of sweet corn seeds, BR 400 (Superdoce) cultivar, after 0, 4, 8 and 12 months of storage in cold chamber and in environmental condition approximately. After harvesting and threshing the seeds by hand, with approximately 17.7% of moisture content (wet basis), the seeds were submitted to the drying (four temperatures combined with four relative humidities) until, approximately, 11.5% of moisture content. After drying and during storage, they were evaluated by the germination, vigor and moisture content.
The results showed that the temperatures of 50 and 60
oC were harmful to the seed quality, mainly in the higher relative humidities. The cold chamber was efficient to seeds conservation, during the 12 months.
Index terms: Zea mays L., seed, sweet corn, stationary drying, storage.
INTRODUÇÃO
O milho-doce utilizado principalmente como milho ver- de, tanto in natura como para processamento, difere do milho comum não por características taxonômicas, mas pelo alto teor de açúcares e baixo teor de amido, ambos resultantes da
ação de genes recessivos individuais ou associados em com- binações duplas e triplas. Aliado a essas combinações gênicas particulares, o milho-doce, em razão do intenso processo de seleção, apresenta ainda pericarpo delgado e características texturais particulares do endosperma que o fazem superior ao milho comum, quando no estado leitoso (Silva, 1994).
Entretanto, pelas suas características, as sementes de
milho-doce apresentam problema de qualidade. Segundo
Berger & Wolf (1974) e Halfon-Meiri & Solel (1990), a bai-
xa qualidade das sementes está relacionada à infecção das
mesmas por patógenos, enquanto Wann (1980) se refere ao
pequeno endosperma e Wilson-Junior & Trawatha (1991) à
maturidade incompleta.
Provavelmente, a fina espessura do pericarpo é outra ca- racterística das sementes de milho-doce que contribui para a sua qualidade inferior, por torná-las mais suscetíveis aos da- nos mecânicos e, possivelmente, aos danos térmicos durante a secagem. Wann (1986) e Wilson-Junior & Trawatha (1991) recomendam cuidados especiais nesta importante etapa da produção, que, se mal conduzida, pode comprometer a qua- lidade final do produto, o que acarretará grande prejuízo econô- mico para o produtor de sementes e também para o agricultor.
O efeito prejudicial da secagem, às vezes, pode ser veri- ficado logo após a operação (efeito imediato), ou somente após determinado período de armazenamento (efeito laten- te), sendo que essa informação nem sempre foi obtida na maioria dos trabalhos com sementes de milho.
Entre os fatores que afetam a secagem das sementes, as temperaturas inadequadas podem comprometer a qualidade das mesmas, tornando-se até letal. Outro fator importante, que não é levado em consideração, na grande maioria dos trabalhos realizados, é a umidade relativa do ar de secagem, que tem grande influência na taxa de secagem e pode ser determinante na perda de qualidade das sementes.
Não se encontraram, na literatura, informações mais de- talhadas sobre a secagem de sementes de milho-doce e acre- dita-se que os trabalhos realizados com sementes de milho podem dar uma orientação para as pesquisas nessa área.
O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da tempera- tura e da umidade relativa do ar de secagem na qualidade fisio- lógica de sementes de milho-doce, durante o armazenamento.
MATERIAL E MÉTODOS
Utilizaram-se sementes de milho-doce (Zea mays L.) da cultivar BR 400 (Superdoce), produzidas no município de Coimbra-MG, ano agrícola 96/97, e que possue na sua cons- tituição o gen brittle-2. Após secagem à sombra, até o grau de umidade médio de 17,7% (bu), as sementes foram acondi- cionadas em sacos de polietileno (espessura de 0,08mm cada), em câmara fria à temperatura de 5±2
oC, até o momento da secagem. Antes de serem submetidas aos tratamentos de se- cagem, as amostras de sementes permaneceram em tempera- tura ambiente, por aproximadamente 12 horas, com a finali- dade de atingir o equilíbrio térmico.
O sistema de secagem era formado por uma unidade con- dicionadora de ar (Aminco-air), uma tubulação que conduzia o ar de secagem até o plenum, as peneiras onde as sementes recebiam o fluxo de ar de baixo para cima e outra tubulação que conduzia o ar umedecido de volta à unidade condi- cinadora.
As unidades experimentais de secagem, constituídas por, aproximadamente, 3,3 litros de sementes, quando colocadas no secador, formavam uma camada estacionária de sementes com três cm de espessura.
Os tratamentos de secagem utilizados, com três repeti- ções, foram obtidos pela combinação das temperaturas de 30, 40, 50 e 60
oC com as umidades relativas de 30, 40, 50 e 60%
do ar de secagem. O fluxo de ar foi de aproximadamente 26m
3.min
-1.m
-2. Utilizou-se como testemunha a temperatura de 30
oC, dentro de cada umidade relativa.
As sementes, com grau de umidade inicial de 17,7% (bu), foram secadas até, aproximadamente, 11,5% (bu). O acom- panhamento da secagem foi feita pela pesagem periódica das sementes e o resultado da umidade final foi aferido em estu- fa.
Em seguida, as amostras de sementes foram expurgadas com fosfeto de alumínio (4,5g/m
3de câmara, por 72 horas) e divididas para armazenamento em câmara fria (8±2
oC e 70±5% UR) e em ambiente controlado (25±2
oC e 70±5% UR).
As sementes foram acondicionadas em saco de papel.
A avaliação da qualidade fisiológica das sementes ocor- reu aos 0, 4, 8 e 12 meses de armazenamento, utilizando-se os seguintes testes: grau de umidade (% bu), antes e após a secagem e o armazenamento - foi determinado utilizando-se o método de estufa a 105±3
oC, durante 24 horas, com duas subamostras de, aproximadamente, 10g (Brasil, 1992); ger- minação (TG) - foi realizada com substrato rolo de papel germitest, umedecido com água destilada na proporção de 2,5 vezes o peso do papel seco, na temperatura de 25
oC, com três subamostras de 50 sementes por repetição. A avaliação, realizada no quarto e sétimo dias após a montagem, seguiu as recomendações das Regras para Análise de Sementes (Bra- sil, 1992); frio modificado (TFM) - foi conduzido de manei- ra semelhante ao TG, com três subamostras de 50 sementes por repetição. Os rolos de papel, foram colocados em sacos de polietileno e na temperatura de 10
oC, durante sete dias;
em seguida, os rolos foram retirados dos sacos de polietileno e transferidos para o germinador, e a avaliação foi realizada no quarto dia após a semeadura. Os resultados do TG e TFM foram expressos em percentagem de plântulas normais; en- velhecimento acelerado - foi realizado com três subamostras de 50 sementes por repetição, que foram mantidos em caixas plásticas, sobre uma tela, com 40ml de água destilada no fun- do, a 42
oC por 72 horas e após esse período foi conduzido o teste de germinação, por quatro dias (Araujo, 1999).
O efeito das condições de secagem na qualidade fisioló-
gica (germinação e vigor) das sementes, durante o armaze-
namento, foi avaliado nos dois ambientes de armazenamento.
Cada experimento foi conduzido segundo delineamento ex- perimental inteiramente casualizado, com três repetições, em esquema fatorial 4x4 (níveis de temperatura e umidade rela- tiva do ar de secagem), com parcelas subdivididas no tempo de armazenamento (quatro níveis). Os dados de % não foram transformados.
O estudo da regressão envolveu os períodos de arma- zenamento dentro de cada condição de secagem (combina- ção da temperatura e umidade relativa do ar), utilizando-se o efeito linear ou quadrático de acordo com a significância pelo teste F, a 1% ou 5% de probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados do tempo gasto na secagem e do grau de umidade final das sementes de milho-doce, para as diferentes condições de secagem, estão apresentados na Tabela 1. Con- forme esperado, o aumento da temperatura e/ou decréscimo da umidade relativa do ar de secagem causaram redução no tempo de secagem, fato confirmado por Cavariani et al. (1999) e Ahrens et al. (1998), entre outros. Também constatou-se que as reduções no grau de umidade das sementes foram mais drásticas em relação à elevação da temperatura de secagem, do que em relação à redução da umidade relativa do ar de
TABELA 1. Tempo de secagem e grau médio de umidade final de sementes de milho-doce, submetidas a diferentes temperaturas e umidades rela- tivas do ar de secagem.
Temperatura (
oC)
Umidade relativa (%)
Tempo de secagem (min.)
Umidade final (%)
30 360 11,5
40 210 11,4
50 30
130 11,0
60 90 11,0
30 435 11,6
40 240 11,4
50 40
160 11,2
60 110 11,0
30 525 11,9
40 300 11,9
50 50
215 11,4
60 140 11,1
30 920 12,1
40 450 11,9
50 60
300 11,7
60 180 11,2
O grau médio de umidade inicial das sementes foi 17,7%.
TABELA 2. Variação do grau médio de umidade de sementes de milho-doce, durante o armazenamento em câmara fria e em ambiente controlado.
Umidade (%) Período de armazenamento
(meses) Câmara
fria
Ambiente controlado zero 11,0 - 12,1 11,0 - 12,1
4 11,6 - 13,0 11,7 - 12,0
8 11,0 - 12,0 10,1 - 10,5
12 12,0 - 12,7 9,6 - 10,4
secagem. A velocidade de secagem foi superior à obtida por Cavariani et al. (1999), provavelmente, devido ao elevado fluxo de ar contra uma camada delgada de sementes. A me- nor espessura do pericarpo e a composição química das se- mentes de milho-doce em relação ao milho-comum, também, podem ter contribuído para esta superioridade.
Na Tabela 2, encontram-se as variações do grau médio
de umidade das sementes, durante o armazenamento nas duas
condições. Os resultados, durante o armazenamento, mostram
que, em câmara fria, as sementes apresentaram valores ligei-
ramente superiores que em condição de ambiente. Isso pode
ser explicado pelo fato de que, em uma mesma umidade rela-
tiva do ambiente, o grau de umidade de equilíbrio das semen- tes é superior, quando em condição de temperatura mais bai- xa, corroborando com os resultados em ASAE (1980). Entre- tanto, a variação do grau de umidade das sementes, durante o armazenamento, pode ser considerada pequena.
Nas Figuras 1, 2, 3 e 4 encontram-se os efeitos das tem- peraturas e umidades relativas do ar de secagem sobre a ger- minação e o vigor das sementes, durante o armazenamento nas duas condições. Considerou-se a temperatura de 30
oC como testemunha, dentro de cada umidade relativa.
Como o teste frio modificado foi o mais eficiente na detecção dos efeitos da secagem sobre o vigor, somente essas resultados foram discutidos. Na Tabela 3, são apresentados os resultados do teste de envelhecimento acelerado, o qual foi ligeiramente inferior à eficiência do teste frio. Maio- res detalhes dos resultados e a discussão desses testes de vigor com os de primeira contagem da germinação e de condutividade elétrica, que não foram eficientes para de- tectar os efeitos da secagem, são encontrados em Araujo (1999).
O efeito prejudicial da temperatura de 40
oC somente foi observado em condição ambiente, apresentando efeito laten- te no vigor, após 12 meses de armazenamento, nas condições
de 50 e 60% UR (Figura 4). Para uma situação semelhante, sugere-se uma certa precaução na secagem a 40
oC das se- mentes de milho-doce, cultivar BR 400.
O tratamento de secagem 50
oC/60% UR causou decrés- cimo no vigor das sementes armazenadas em câmara fria (Fi- gura 2) e, principalmente, em condição ambiente, quando a temperatura de 50
oC foi prejudicial ao vigor em todas as umi- dades relativas (Figura 4).
Nos dois ambientes, a temperatura de 60
oC causou pre- juízo à germinação das sementes a 50 e 60% UR (Figuras 1 e 3). Quanto ao vigor, o efeito prejudicial foi verificado em todas as umidades relativas (Figuras 2 e 4).
O maior tempo de secagem (Tabela 1) foi, talvez, a prin- cipal razão do efeito prejudicial das temperaturas de 50 e 60
oC ter sido mais acentuado nas umidades relativas elevadas;
consequentemente, apesar da secagem mais lenta poder ser mais favorável, prevaleceu o efeito prejudicial do maior tem- po de exposição a altas temperaturas.
Conforme já comentado, o tempo de secagem foi peque- no, principalmente nas menores umidades relativas. Os re- sultados obtidos sugerem que, mesmo em umidades relativas inferiores, a temperatura de 50
oC possa ser prejudicial à qua- lidade das sementes, se expostas por tempo mais prolongado.
TABELA 3. Porcentagens médias do vigor (teste envelhecimento acelerado) de sementes de milho-doce, submetidas a diferentes temperaturas e umidades relativas do ar de secagem, durante diferentes períodos de armaze- namento em câmara fria e em ambiente controlado.
Envelhecimento acelerado (%)
Câmara fria Ambiente controlado
Período de armazenamento (meses) Período de armazenamento (meses) Temperatura
(
oC)
Umidade relativa
(%)
0 4 8 12 0 4 8 12
30 58,00 49,11 52,45 52,66 58,00 53,78 39,11 34,44
40 58,44 56,89 53,56 52,44 58,44 50,44 39,78 32,89
50 30
62,00 52,00 52,22 55,78 62,00 47,33 40,00 25,11
60 60,67 48,89 47,33 50,89 60,67 41,11 30,22 22,89
30 58,44 48,89 50,66 60,00 58,44 54,89 42,22 35,33
40 60,89 52,00 50,22 58,00 60,89 53,34 40,89 39,11
50 40
61,33 47,33 53,33 54,67 61,33 52,89 38,44 28,67
60 61,55 44,22 46,67 48,22 61,55 45,78 39,11 25,33
30 59,78 48,67 53,33 53,55 59,78 56,89 43,11 39,11
40 57,33 49,56 52,67 58,00 57,33 49,11 37,11 32,22
50 50
60,67 52,45 49,33 53,11 60,67 50,22 42,44 30,45
60 54,89 47,11 48,67 46,44 54,89 40,67 34,22 20,67
30 59,56 52,44 53,33 58,67 59,56 53,11 41,33 42,44
40 60,00 50,67 49,11 56,00 60,00 52,22 34,89 37,78
50 60
61,56 50,44 48,89 50,89 61,56 43,11 40,22 26,89
60 57,56 46,00 43,11 50,89 57,56 35,56 25,56 16,89
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Germinação (%)
30% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Germinação (%)
40% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Germinação (%)
50% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Germinação (%)
60% UR
50oC
x
x x x
60oC 40oC 30oC Y30°C=90,74+0,8802x-0,1284x2(R2=0,88)
Y40°C=91,93+0,9558x-0,1389x2(R2=0,97) Y50°C=94,55-0,7777x(R2=0,75)
Y60°C=92,67+0,5830x-0,1319x2(R2=0,92)
Y30°C=93,58-0,7443x(R2=0,67) Y40°C=90,68+1,2816x-0,1424x2(R2=0,90) Y50°C=94,20-0,8111x(R2=0,78) Y60°C=94,18-0,9833x(R2=0,95)
Y30°C=93,20-0,5332x(R2=0,76)
Y40°C= 90,24+0,9750x-0,1354x2(R2=0,77) Y50°C=90,26+1,3138x-0,1701x2(R2=0,83) Y60°C=93,33+0,4992x-0,1527x2(R2=0,95)
Y30°C=92,02-0,4946x(R2=0,57)
Y40°C= 91,87+0,6611x-0,1181x2 (R2=0,96) Y50°C=95,60-0,9057x(R2=0,75)
Y60°C=91,27+1,4545x-0,2360x2(R2=0,92)
FIG. 1. Porcentagens médias estimadas da germinação de sementes de milho-doce, cultivar BR 400,
submetidas a diferentes temperaturas e umidades relativas do ar de secagem, durante diferentes
períodos de armazenamento em câmara fria.
FIG. 2. Porcentagens médias estimadas do vigor (teste frio) de sementes de milho-doce, cultivar BR 400, submetidas a diferentes temperaturas e umidades relativas do ar de secagem, durante diferentes períodos de armazenamento em câmara fria.
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Vigor (%)
30% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Vigor (%)
40% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Vigor (%)
50% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Vigor (%)
60% UR
50oC
x
x x x
60oC 40oC 30oC Y30°C=87,96-1,1222x(R2=0,88)
Y40°C=86,02-2,7172x+0,1736x2(R2=0,87) Y50°C=85,35-3,1046x+0,1874x2 (R2=0,79) Y60°C=78,98-1,1168x (R2=0,74)
Y30°C=88,40-3,7342x+0,2084x2 (R2=0,92) Y40°C=89,87-4,3676x+0,2779x2(R2=0,90) Y50°C=87,00-3,2772x+0,1805x2 (R2=0,76) Y60°C=82,18-3,5114x+0,1945x2(R2=0,91)
Y30°C=87,70-2,5480x+0,1424x2 (R2=0,97) Y40°C=82,05-0,4892x (R2= 0,52)
Y50°C=84,40-3,2621x+0,1876x2 (R2=0,84) Y60°C=65,78
Y30°C=85,53-0,7832x(R2=0,82) Y40°C=84,22-0,8057x(R2=0,84) Y50°C=77,56
Y60°C=78,07-2,4275x+0,1319x2 (R2=0,99)
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Germinação (%)
30% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Germinação (%)
40% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Germinação(%)
50% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Germinação (%)
60% UR
50oC
x
x x x
60oC 40oC 30oC
Y30°C=94,58-2,5498x(R2=0,92) Y40°C=93,04-2,2667x(R2=0,97) Y50°C=94,56-2,1668x(R2=0,99) Y60°C=93,47-2,7720x(R2=0,99) Y30°C=92,49-2,4058x(R2=0,98)
Y40°C=93,64-2,0610x(R2=0,95) Y50°C=96,35-2,7442x(R2=0,98) Y60°C=92,80-2,6334x(R2=0,99)
Y30°C=93,93-1,9332x(R2=0,96) Y40°C=92,49-2,2945x(R2=0,96) Y50°C=92,84-2,3167x(R2=0,97) Y60°C=94,13-2,7722x(R2=0,99)
Y30°C=90,88+6,0792x0,5-3,6722x(R2=0,99) Y40°C=93,18-2,0114x(R2=0,99)
Y50°C=95,62-2,3446x(R2=0,99) Y60°C=91,71-2,5168x(R2=0,99)
FIG. 3. Porcentagens médias estimadas da germinação de sementes de milho-doce, cultivar BR 400,
submetidas a diferentes temperaturas e umidades relativas do ar de secagem, durante diferentes
períodos de armazenamento em condição ambiente.
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Vigor (%)
30% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Vigor (%)
40% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Vigor (%)
50% UR
0 20 40 60 80 100
0 2 4 6 8 10 12
Período de armazenamento (meses)
Vigor (%)
60% UR
50oC
x
x x x
60oC 40oC 30oC Y30°C=90,86-8,5920x+0,2813x2(R2=0,99)
Y40°C=85,54-5,9477x+0,1563x2(R2=0,99) Y50°C=84,53-7,0330x+0,1528x2(R2=0,99) Y60°C=79,34-12,3320x0,5-1,1851x(R2=0,99)
Y30°C=88,33-7,2506x+0,2153x2(R2=0,99) Y40°C=87,47-4,8001x(R2=0,99)
Y50°C=85,72-7,9304x+0,2465x2(R2=0,99) Y60°C=81,30-15,3653x0,5-0,3619x(R2=0,99)
Y30°C=85,78-3,9444x(R2=0,99) Y40°C=82,42-4,8392x(R2=0,98)
Y50°C=83,33-8,5322x0,5-2,3842x(R2=0,99) Y60°C=67,14-6,1860x+0,1771x2(R2=0,98) Y30°C=87,73-6,5942x+0,1875x2(R2=0,99)
Y40°C=84,22-4,8334x(R2=0,99) Y50°C=79,96-4,7056x(R2=0,99)
Y60°C=78,12-7,3308x+0,2327x2(R2=0,99)
