UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
EMPREGO DO PLASMA GERADO POR DESCARGA EM
BARREIRA DIELÉTRICA NA MODIFICAÇÃO SUPERFICIAL DE
SEMENTES DE Adenanthera pavonina L.
JORDAN NELSON SOARES CARNEIRO
NATAL/RN, 2019
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
EMPREGO DO PLASMA GERADO POR DESCARGA EM
BARREIRA DIELÉTRICA NA MODIFICAÇÃO SUPERFICIAL DE
SEMENTES DE Adenanthera pavonina L.
JORDAN NELSON SOARES CARNEIRO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos para a obtenção do título de Engenheiro Mecânico, orientado pelo Prof. Dr. Thercio Henrique de Carvalho Costa.
NATAL – RN
2019
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
EMPREGO DO PLASMA GERADO POR DESCARGA EM
BARREIRA DIELÉTRICA NA MODIFICAÇÃO SUPERFICIAL DE
SEMENTES DE Adenanthera pavonina L.
JORDAN NELSON SOARES CARNEIRO
Banca Examinadora do Trabalho de Conclusão de Curso
Prof. Dr. Thercio Henrique de Carvalho Costa ___________________________ Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Orientador
MSc. Talita Galvão Targino ___________________________ Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Avaliador externo
Eng. João Freire de Medeiros Neto ___________________________ Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Avaliador externo
Dedicatória
Dedico este trabalho primeiramente a Deus, que sempre foi minha maior força nos momentos difíceis, aos meus pais e irmãos e a todos os meus amigos que, de alguma maneira, sempre estiveram próximos de mim.
Agradecimentos
Agradeço primeiramente a Deus, por todo amor e ajuda recebida ao longo da minha vida. Agradeço também aos meus pais e irmãos por todo amor, carinho e compreensão e aos meus amigos, professores e todos integrantes do Laboratório de Processamento de Materiais por Plasma (LABPLASMA) que, de alguma forma, participaram e contribuíram para essa grande conquista em minha vida.
Carneiro, Jordan Nelson Soares. Emprego do Plasma Gerado por Descarga em Barreira Dielétrica na Modificação Superficial de Sementes de
Adenanthera pavonina L. 2019. 37 p. Trabalho de Conclusão de Curso
(Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, 2019.
Resumo
Adenanthera pavonina L. também conhecida como tento-carolina é uma
espécie arbórea nativa da Índia e Malásia, pertencente à família Leguminosae-mimosoideae. No Brasil, foi introduzida há muitos anos como árvore ornamental, para arborização urbana, paisagismo e pela madeira de boa qualidade. No entanto, suas potencialidades de uso têm sido limitadas devido à ocorrência de dormência tegumentar em suas sementes, sendo necessária a aplicação de um tratamento pré-germinativo para superá-la. Diante disso, o presente trabalho objetivou investigar os efeitos do plasma frio à pressão atmosférica gerado por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) na modificação superficial de sementes de Adenanthera pavonina L. e as suas consequências na quebra de dormência das mesmas. Para isso, instalou-se experimentos em delineamento inteiramente casualizado com 4 repetições de 25 sementes: sem tratamento (controle), escarificadas (com lixa) e tratadas com plasma DBD (gás Ar) durante 3 e 5 minutos, operando a uma tensão de 30,4 kV e frequência de 926 Hz. A contagem do número de plântulas emergidas aconteceu diariamente, durante 7 dias após a instalação. E como critério, considerou-se emergida as plântulas que apresentaram protrusão da raiz primária acima de 2 mm. Durante os testes de germinação, também foram avaliadas as seguintes variáveis: porcentagem de germinação e índice de velocidade de germinação e os dados submetidos à análise estatística (média aritmética e desvio padrão). Além disso, investigou-se os efeitos do plasma na hidrofilicidade da superfície das sementes, mediante o teste de molhabilidade; na absorção de água pelas sementes, por meio da curva de embebição e na modificação da morfologia da sua superfície da semente através da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que o plasma DBD melhorou a hidrofilicidade da superfície das sementes de Adenanthera pavonina L., bem como modificou a morfologia da sua superfície, tornando-a mais rugosa e com a presença de várias microperfurações distribuídas sobre toda a sua superfície. Contudo, tais alterações não foram suficientes para superar a impermeabilidade do tegumento e, consequentemente, aumentar a absorção de água pelas sementes para nenhum dos tempos de radiação empregados. Apesar disso, os resultados mostram que o plasma DBD apresenta-se como uma tecnologia promissora para promover alterações superficiais em de sementes de Adenanthera pavonina L. e que seus benefícios na germinação necessitam ser mais estudados.
Carneiro, Jordan Nelson Soares. Use of Dielectric Barrier Discharge Generated Plasma in Surface Modification of Adenanthera pavonina L. Seeds. 2019. 37 p. Conclusion work project (Graduate in Mechanical Engineering) - Federal University of Rio Grande do Norte, Natal-RN, 2019.
Abstract
Adenanthera pavonina L. also known as tento-carolina is a tree species
native to India and Malaysia, belonging to the family Leguminosae-mimosoideae. In Brazil, it was introduced many years ago as an ornamental tree, for urban afforestation, landscaping and for good quality wood. However, its potentialities of use have been limited due to the occurrence of integumentary dormancy in its seeds, requiring the application of a pre-germinative treatment to overcome it. Therefore, the present work aimed to investigate the effects of cold plasma at atmospheric pressure generated by Dielectric Barrier Discharge (DBD) on the superficial modification of Adenanthera pavonina L. seeds and its consequences on their dormancy break. For this, experiments were carried out in a completely randomized design with 4 replications of 25 seeds: untreated (control), scarified (with sandpaper) and treated with DBD plasma (Ar gas) for 3 and 5 minutes, operating at a tension of 30,4 kV and 926 Hz frequency. The number of emerged seedlings was counted daily for 7 days after installation. And as a criterion, we considered emerged seedlings that showed protrusion of the primary root above 2 mm. During the germination tests, the following variables were also evaluated: germination percentage and germination speed index and data submitted to statistical analysis (arithmetic mean and standard deviation). In addition, the effects of plasma on seed surface hydrophilicity were investigated by the wettability test; water absorption by seeds through the soaking curve and modification of the morphology of their seed surface by Scanning Electron Microscopy (SEM). The results obtained in this work showed that DBD plasma improved the surface hydrophilicity of Adenanthera pavonina L. seeds, as well as modified its surface morphology, making it rougher and with the presence of several microperforations distributed over its entire surface. However, such changes were not sufficient to overcome the impermeability of the integument and, consequently, increase the water absorption by the seeds for none of the radiation times employed. Nevertheless, the results show that DBD plasma is a promising technology to promote superficial changes in Adenanthera pavonina L. seeds and that its benefits on germination need to be further studied.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 01: Aspectos gerais da espécie Adenanthera pavonina L. A) Árvore. B) Folhas e inflorescência. C) Vagem e sementes. ... 12 Figura 02: Imagem ilustrativa dos quatro estados físicos da matéria. ... 13 Figura 03: Desenho ilustrativo do reator de plasma DBD usado no tratamento das sementes de Adenanthera pavonina L. ... 19 Figura 04: Sementes de Adenanthera pavonina L. submetidas a um jato de plasma DBD. ... 19 Figura 05: Gota de água sobre a superfície de 6 sementes de Adenanthera pavonina L. A) controle. B) tratadas com plasma DBD 3 minutos (gás Ar). C) tratadas com plasma DBD 5 minutos (gás Ar). ... 23 Figura 06: Gráfico comparativo da média dos Ângulos de contato da gota de água medidos sobre a superfície de 6 sementes de Adenanthera pavonina L. ... 24 Figura 07: Porcentagem de água absorvida por 25 sementes de Adenanthera pavonina L. durante 72 horas de embebição em água. ... 25 Figura 08: MEV da superfície da semente de Adenanthera pavonina L. (A) e (B) Semente não tratada (controle), aumento de 20000x e 30000x, respectivamente. (C) e (D) Semente tratada com plasma DBD (gás Ar) durante 3 minutos, aumento de 20000x e 30000x, respectivamente. ... 26 Figura 09: Seção transversal de uma semente de Adenanthera pavonina L. observada em microscópio estereoscópico (aumento de 5x). ... 27 Figura 10: Germinação de sementes de Adenanthera pavonina L. após 7 dias de semeadura. A) sementes sem tratamento (controle). B) sementes escarificadas. C) sementes tratadas com plasma DBD (3 minutos - Ar). ... 28 Figura 11: Porcentagem de germinação (média) das sementes de Adenanthera
pavonina L. obtida durante o teste de germinação com 4 repetições de 25 sementes
(por tratamento). ... 29 Figura 12: Média do índice de velocidade de germinação das sementes de
Adenanthera pavonina L. obtido durante o teste de germinação com 4 repetições de
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 9
2 REFERENCIAL TEÓRICO ... 12
2.1 Adenanthera pavonina L. ... 12
2.2 Conceito de Plasma ... 13
2.3 Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) ... 14
2.4 Plasma em Sementes ... 15
3 MATERIAL E MÉTODOS ... 18
3.1 Material Botânico ... 18
3.2 Reator de Plasma DBD ... 18
3.3 Tratamento com Plasma ... 19
3.4 Germinação ... 20
3.5 Embebição das Sementes ... 21
3.5 Aparência da Gota de Água (Ângulo de contato) ... 21
3.6 Morfologia da Superfície da Semente ... 22
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 23
4.1 Caracterização Superficial das sementes ... 23
4.2. Curva de Embebição ... 25
4.3. Morfologia da Superfície das Sementes ... 26
4.4. Germinação ... 27
5 CONCLUSÃO ... 31
6 TRABALHOS FUTUROS ... 32
1 INTRODUÇÃO
Adenanthera pavonina L. é uma espécie arbórea de médio porte (12 a 15 m de
altura), nativa da Índia e Malásia, pertencente à família Leguminosae, subfamília Mimosoideae. Popularmente é conhecida como tento-carolina, carolina, olho de pavão, falso-sândalo e segavé (LORENZI et al., 2003). No Brasil, foi introduzida há muitos anos como árvore ornamental, para arborização urbana, paisagismo e pela madeira de boa qualidade. E por ser uma espécie tipicamente tropical, teve fácil adaptação ao clima regional brasileiro, sendo encontrada em todos os Estados da Federação desde a década de 70 (CORRÊA, 1978).
Sua madeira de cor marrom-avermelhada, densa e compacta é comumente usada na construção civil e marcenaria. As sementes são utilizadas no artesanato, principalmente na confecção de bijuterias devido à sua coloração vermelho-brilhante e sua árvore é recomendada para uso paisagístico e arborização de parques e ruas (LORENZI et al., 2003), podendo também ser empregada em programas de reflorestamento e recuperação de áreas degradadas em razão do seu rápido crescimento e fácil adaptação em diferentes tipos de clima e solo (SOUZA, BASSINI, VASCONCELOS, 2018), agregando assim, valor econômico e ambiental para o Brasil. No entanto, alguns fatores têm limitado a produção de mudas de
Adenanthera pavonina L. em larga escala, sendo à ocorrência de dormência
tegumentar em suas sementes, um deles. Esse fato dificulta a germinação, tornando o processo lento e irregular (ARAÚJO et al., 2009).
A dormência tegumentar é comum em sementes de várias leguminosas e caracteriza-se pela resistência das partes externas da semente (tegumento) à entrada de água e gases que propiciam a germinação (MORI et al., 2012). Assim, as sementes não germinam facilmente, mesmo quando expostas a condições ambientais favoráveis (COSTA et al., 2010). Por conseguinte, a dormência é considerada um recurso usado por árvores produtoras de sementes para a perpetuação de suas espécies, pois mantém suas sementes viáveis por longos períodos de tempo, permitindo que a sua germinação ocorra, sob condições especiais, em diferentes pontos, momentos e lugares, aumentando assim as chances de sobrevivência e diminuindo os riscos de extinção das espécies (MORI et al., 2012). Contudo, a sua ocorrência, torna-se, frequentemente, um obstáculo às atividades de viveiros florestais comerciais ou conservacionistas, onde se deseja que
10 grandes quantidades de sementes germinem em um curto espaço de tempo e de maneira uniforme, requerendo a aplicação de um tratamento pré-germinativo para superá-la.
A dormência tegumentar pode ser superada por meio da escarificação: processo abrasivo a que são submetidas às sementes e que tem como promover a ruptura ou enfraquecimento do tegumento, tornando-o permeável, permitindo a entrada de água no interior da semente, iniciando o processo germinativo (MARCOS-FILHO, 2015). Entre os tratamentos aplicados com sucesso, destacam-se a: escarificação mecânica, com o uso de lixas e tesoura, escarificação química, com o uso de ácido sulfúrico e imersão das sementes em água quente (ARAÚJO et al., 2009; COSTA et al., 2010; KISSMANN et a.l, 2008; RODRIGUES et al., 2009). Apesar de eficientes, estes métodos apresentam algumas desvantagens, tais como: inviabilidade na produção de mudas em larga escala, riscos no manuseio de ácidos e possível morte do embrião da semente com água quente (PEREIRA, 2011). Nesse sentido, esforços têm sido feitos para descobrir métodos alternativos viáveis e mais vantajosos que possam superar essa incapacidade das sementes.
Nos últimos anos, o plasma frio à pressão atmosférica gerado por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) tem sido explorado no meio agrícola como método alternativo para superar a dormência de sementes, principalmente para as que possuem o tegumento resistente à entrada de água durante o processo germinativo (DIÓGENES, 2017). Essa tecnologia tem chamado a atenção de pesquisadores por ser uma alternativa rápida, segura e ecologicamente correta (JIANG et a., 2014) e consiste basicamente na aplicação de uma alta tensão entre dois eletrodos metálicos imersos em gás, onde pelo menos um dos eletrodos se encontra revestido com material dielétrico (SOUZA, 2013). Tal método se mostrou eficiente na germinação de sementes de várias espécies, tais como: Sophora flavescens e
Cassia torosa (YAMAUCHI et al., 2012), Glycine sp. (LING et al., 2014), Phaseolus vulgaris (BORMASHENKO et al., 2015), Triticum aestivum (DOBRIN et al., 2015), Leucaena leucocephala (GUIMARÃES et al., 2015), Spinacia oleracea (JI et al.,
2016), Mimosa Caesalpiniafolia (SILVA et al., 2017), Hybanthus calceolaria (SILVA et al., 2018). No entanto, nada se sabe a respeito das suas consequências em sementes de Adenanthera pavonina L.
Diante disso, o presente trabalho objetivou investigar os efeitos do plasma frio à pressão atmosférica gerado por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) na modificação superficial de sementes de Adenanthera pavonina L. e as suas consequências na quebra de dormência das mesmas.
12
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Adenanthera pavonina L.
Adenanthera pavonina L. também conhecida como tento-carolina, carolina,
olho de pavão, falso-sândalo e segavé é uma espécie arbórea, nativa da índia e Malásia, pertencente à família Leguminosae, subfamília Mimosoideae. É uma árvore semidecídua, de tronco com casca parda e lisa, de grande rusticidade e rápido crescimento, podendo atingir de 12 a 15 metros de altura, Figura 01A. Apresenta ramagem longa, esparsa, formando copa aberta. Suas folhas são compostas bipinadas, com pecíolo, alternas, longas, com 2 a 5 pares de pinas opostas, cada um com folíolos alternos, ovalado-alongados, verde-escuro, de 1 a 2 centímetros de comprimento. Além disso, apresenta Inflorescências de pedúnculo longo, axilares ou terminais, em racemos curtos, com flores amarelas, Figura 01B, formadas principalmente entre os meses de março e abril. Seus frutos são vagens estreitas, marrons e espiraladas, quando se abrem, expõe as sementes globosas, achatadas, duras, de cor vermelho-brilhante, Figura 01C (LORENZI et al., 2003).
Figura 01: Aspectos gerais da espécie Adenanthera pavonina L. A) Árvore. B) Folhas e
inflorescência. C) Vagem e sementes.
Fonte: Mauricio Mercadante.
Sua multiplicação ocorre exclusivamente por sementes, o que é facilitada pela abundância de sua produção anual em condições de cultivo (LORENZI et al., 2003), porém, dificultada pela ocorrência de dormência tegumentar em suas sementes (ARAÚJO et al., 2009). Em estado natural, apresentam em média, 89% de germinação, que ocorre entre 0 a 180 dias (FONSECA & PEREZ, 2001), podendo ser acelerada mediante a aplicação de tratamento pré-germinativo.
2.2 Conceito de Plasma
A matéria é formada por partículas muito pequenas denominadas de átomos e estes, por sua vez, são constituídos por elétrons, prótons e nêutrons. O estado de agregação, isto é, a organização dessas partículas, se elas estão mais próximas umas às outras ou mais afastadas definem os três estados físicos comumente conhecidos: sólido, líquido e gasoso (BOULOS, FAUCHAIS, PFENDER, 1994). Estes por sua vez, distinguem-se basicamente pela força de ligação que mantém suas partículas constituintes unidas. Estas forças são relativamente fortes em um sólido, fracas em um líquido e praticamente ausentes em um gás, requerendo uma certa quantidade de energia para serem desfeitas (BITTENCOURT, 2004).
Ao fornecer energia a uma substância, os átomos ou moléculas adquirem mais energia cinética térmica até que sejam capazes de superar a energia de ligação. Isto leva a uma transição de fase que, para uma substância sólida ou líquida, ocorre à temperatura constante para uma dada pressão. No entanto, ao fornecer energia suficiente a um gás molecular, este se dissociará gradualmente em um gás atômico, como resultado de colisões entre aquelas partículas cuja energia cinética térmica excede a energia molecular. Em temperaturas suficientemente elevadas, uma fração crescente dos átomos possuirá energia cinética suficiente para superar, por colisões, a energia de ligação dos elétrons em orbitais mais externos, resultando em um gás ionizado ou plasma, formando assim o que se denomina de quarto estado físico da matéria, Figura 02 (BOULOS, FAUCHAIS, PFENDER, 1994; BITTENCOURT, 2004; MISRA, SCHLÜTER, CULLEN, 2016).
Figura 02: Imagem ilustrativa dos quatro estados físicos da matéria.
Fonte: Misra, Schlüter & Cullen (2016, p. 8).
A palavra plasma vem do grego e significa algo moldado e foi aplicada pela primeira vez pelos físicos Lewis Tonks e Irving Langmuir, em 1929, para descrever um gás ionizado brilhante produzido por descarga elétrica no interior de um tubo, este, como um todo, permanecendo eletricamente neutro (BITTENCOURT, 2004). O plasma pode ser produzido artificialmente em laboratório, comumente encontrado
14 em lâmpadas fluorescentes, esterilizadores, entre outros. Ou, em sua forma natural, observados nos relâmpagos, aurora boreal, centro do sol, corona solar, ionosfera terrestre, entre outros, representando 99,99% do que se conhece no Universo (BOULOS, FAUCHAIS, PFENDER, 1994).
O plasma pode ser subdivido em três categorias: plasma em equilíbrio termodinâmico completo (ETC), plasma em equilíbrio termodinâmico local (ETL) e plasma sem equilíbrio termodinâmico local (Sem ETL). O primeiro refere-se a um estado onde todas as espécies (elétrons, íons e nêutrons) estão na mesma temperatura, obtidos apenas em temperaturas extremamente elevadas e, por isso, praticamente impossível de ser produzido em laboratório, sendo encontrado somente nas estrelas ou em intervalos curtos de uma forte explosão. O segundo, por sua vez, refere-se a um estado onde a temperatura de todas as espécies são as mesmas em apenas determinadas áreas do plasma, são os chamados plasmas térmicos, usados em aplicações onde o calor é necessário como em solda ou corte. O terceiro são os denominados plasmas não-térmicos ou frios (BASTOS, 2010; BOGAERTS et al., 2002).
O plasma frio, em particular, trata-se de um plasma produzido por descarga elétrica, onde a temperatura dos elétrons é bastante elevada, enquanto as demais espécies atômicas e moleculares, bem como o substrato sólido, permanecem a uma temperatura próxima à ambiente, aproximadamente 300 K (WERTHEIMER, MARTINU, LISTON, 1996; DENES, 2004) e por isso, denominado frio ou não-térmico, usado em aplicações onde o calor não é desejável como, por exemplo, no tratamento de materiais termossensíveis e/ou de substâncias orgânicas, tais como sementes, tecidos vivos, entre outros, uma vez que elevados níveis de energia causam a decomposição desses materiais (MELLO, 2012).
2.3 Descarga em Barreira Dielétrica (DBD)
Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) é um tipo de descarga elétrica que ocorre no espaço entre dois eletrodos metálicos imersos em gás, quando uma alta tensão é aplicada (SOUZA, 2013). Para tanto, faz-se necessário que pelo menos um dos eletrodos esteja revestido com um material dielétrico, sendo este imprescindível, pois limita a corrente na descarga e a distribui sobre toda a superfície do eletrodo, evitando assim a formação de arcos (PARK et al., 2007; ROCHA, 2009). Estas descargas são obtidas mais facilmente em gases como hélio, neônio e nitrogênio
(SIRA et al., 2008) devido ao seu maior potencial de excitação e/ou ionização e constituem um método seguro e econômico de gerar plasma frio à pressão atmosférica (ELIASSON, KOGELSCHATZ, 1991).
Em razão da alta tensão aplicada entre os eletrodos, cargas elétricas se acumulam em pontos aleatórios da superfície do dielétrico até que sejam suficientes para romper a rigidez dielétrica do gás. Quando isso ocorre, um grande número de microdescargas cujo diâmetro é da ordem de 10-4 m e cuja duração são de apenas alguns nanosegundos se desenvolvem do ânodo para o cátodo e se distribuem sobre toda região do isolante. Nesse momento, o campo elétrico pontual que as originou diminui e o microfilamento se extingue. Todo esse processo irá se repetir a cada meio ciclo do pulso de tensão aplicada, gerando de forma macroscópica na superfície do dielétrico, o plasma DBD (ELIASSON, HIRTH, KOGELSCHATZ, 1987; BOGAERTS et al., 2002), cujas características (padrões de intensidade luminosa, espécies ativas, radicais e íons) dependem da composição dos gases utilizados e tensão aplicada, da pressão, frequência, polaridade do campo elétrico (XU, 2001) e distância entre os eletrodos, sendo esta limitada a poucos milímetros de modo a garantir um plasma estável (NETO, 2013).
2.4 Plasma em Sementes
Sementes dormentes apresentam dificuldades para germinarem mesmo quando são expostas a condições ambientais favoráveis (COSTA et al, 2010). Segundo Mori et al., (2012), cerca de dois terços das espécies florestais apresentam algum tipo de dormência, sendo a tegumentar a mais comum delas, principalmente em espécies da família Leguminosae. Tal fato constitui um dos principais problemas encontrados quando se deseja utilizar estas espécies em projetos florestais (OLIVEIRA, DAVIDE, CARVALHO, 2003) requerendo a aplicação de um tratamento pré-germinativo.
Para superar a dormência tegumentar das sementes várias estratégias têm sido empregadas, entre as quais, destacam-se a: escarificação mecânica, com o uso de lixas e tesoura, escarificação química, com o uso de ácido sulfúrico e imersão das sementes em água quente (ARAÚJO et al., 2009; COSTA et al., 2010; KISSMANN et a.l, 2008; RODRIGUES et al., 2009). Apesar de eficientes, estes métodos apresentam algumas desvantagens, tais como: inviabilidade na produção de mudas em larga escala, riscos no manuseio de ácidos e possível morte do embrião da
16 semente com água quente (PEREIRA, 2011). Nesse sentido, o plasma frio à pressão atmosférica gerado por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) têm sido empregado como método alternativo para quebrar a dormência de sementes (DIÓGENES, 2017), caracterizando-se por ser uma tecnologia rápida, segura e ecologicamente correta (JIANG et al., 2014).
O tratamento com plasma frio à pressão atmosférica acelerou a embebição de água nas sementes de Sophora flavescens e Cassia torosa promovendo um aumento no percentual de germinação das espécies (YAMAUCHI et al., 2012). Sementes de Glycine max L., tratadas com plasma frio apresentaram efeito positivo na germinação, sem afetar o vigor das mesmas (LING et al., 2014). O plasma não-térmico proporcionou um aumento significativo na molhabilidade do tegumento de sementes de Phaseolus vulgaris L. e, consequentemente, acelerou a germinação (BORMASHENKO et al., 2015). Sementes de Triticum aestivum L. tratadas com plasma não térmico, também acelerou a germinação, bem como melhorou os parâmetros de crescimento da parte aérea e raiz das plântulas. Os bons resultados foram atribuídos a melhor molhabilidade do tegumento das sementes após o tratamento com plasma (DOBRIN et al., 2015). Sementes de Leucaena leucocephala L. também obtiveram resultados positivos na porcentagem de emergência das sementes quando tratadas com plasma frio à pressão atmosférica gerado por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) (GUIMARÃES et al., 2015). Sementes de
Spinacia oleracea tratadas com plasma pulsado de nanosegundos de alta tensão
obtiveram resultados positivos na germinação e no subsequente crescimento das plântulas. Além disso, as sementes não tratadas (controle) apresentaram em média, uma taxa de germinação de 50 a 80% em todas as experiências realizadas, enquanto que as sementes tratadas com plasma apresentaram em média, uma eficiência de 80 a 95% na maioria dos experimentos (JI et al., 2016). Sementes de
Mimosa Caesalpiniafolia tratadas com plasma frio à pressão atmosférica gerado por
Descarga em Barreira Dielétrica (DBD), durante três minutos, obtiveram uma taxa de germinação oito vezes maior que as sementes sem tratamento. Os bons resultados foram atribuídos a maior embebição das sementes após tratamento com plasma proporcionada pelo aumento da molhabilidade do tegumento (SILVA et al., 2017). Sementes de Hybanthus calceolaria tratadas com plasma DBD durante 1 minuto proporcionou um incremento na germinação de 3,5 vezes em comparação com as não tratadas (SILVA et al., 2018).
Os efeitos do plasma frio à pressão atmosférica em sementes não se limita apenas na sua germinação e/ou subsequente crescimento das plântulas. Diversos trabalhos encontrados na literatura mostram que essa tecnologia também é eficaz na inativação de fungos e patógenos em sementes armazenadas (BUTSCHER et al., 2016; DIÓGENES, 2017; PÉREZ PIZÁ et al., 2018; PULIGUNDLA; KIM; MOK, 2017).
18
3 MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Processamento de Materiais por Plasma (LABPLASMA) do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).
3.1 Material Botânico
As sementes de Adenanthera pavonina L. foram coletadas a partir de duas Matrizes (Árvores de tamanhos semelhantes) localizadas no Bosque Prof. Nivaldo Calixto do Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) Campus Natal-Central (5º 48’ 42.6’’ S, 35º 12’ 16.2’’ W e 76 m de altitude), em julho de 2019. Para a coleta das sementes, efetuou-se um leve toque aos frutos maduros, promovendo a queda das sementes, as quais foram coletadas. Em seguida, realizou-se o beneficiamento manual, selecionando-se as que apresentavam tamanhos e coloração homogênea, sem sinais de deformação ou de injúrias provocadas por insetos e/ou patógenos. Após o beneficiamento, as sementes foram armazenadas em um recipiente plástico à temperatura média de (27 3ºC) até o início dos experimentos.
3.2 Reator de Plasma DBD
Um desenho ilustrativo do reator de plasma DBD usada no tratamento das sementes de Adenanthera pavonina L. é mostrado na Figura 03. O reator DBD consiste num tubo de sílica fechado por dois flanges de Politetrafluoretileno (PTFE), nos quais estão alojados dois eletrodos, sendo um deles anodicamente polarizado (eletrodo superior) e o outro catodicamente polarizado (eletrodo inferior), com 40 mm e 30 mm de diâmetro, respectivamente. Sobre o cátodo existe um disco de alumina de 56 mm de diâmetro e 2 mm de espessura, que atua como dielétrico. Além disso, o dispositivo possui uma cremalheira de passos 0,1 mm que permite variar a distância entre o eletrodo superior e a barreira dielétrica (disco de alumina) até um valor de 100 mm, mesmo em operação, não oferecendo riscos de acidentes elétricos ao operador durante o manuseio (SOUZA, 2013).
Figura 03: Desenho ilustrativo do reator de plasma DBD usado no tratamento das sementes de
Adenanthera pavonina L.
Fonte: Souza (2013, p.45).
3.3 Tratamento com Plasma
O tratamento plasmático consistiu em expor as sementes de Adenanthera
pavonina L. a um jato de plasma frio à pressão atmosférica gerado por Descarga em
Barreira Dielétrica (DBD), Figura 04, durante 3 e 5 minutos. Para isso, utilizou-se uma fonte de alimentação do tipo pulsada, operando a uma tensão de 30,4 kV e frequência de 926 Hz. A distância entre o ânodo e a barreira dielétrica, Figura 03, foi fixada em 8 mm em todos os experimentos. E para gerar o plasma, gás argônio foi injetado dentro da região da descarga a uma taxa de 5 L/min. Além disso, para cada tempo de radiação, realizou-se 10 tratamentos com 10 sementes, completando assim um total de 100 sementes.
Figura 04: Sementes de Adenanthera pavonina L. submetidas a um jato de plasma DBD.
20 3.4 Germinação
Após o tratamento com plasma, as sementes de Adenanthera pavonina L. foram colocadas para germinar em bandejas plásticas (25 x 17 x 5 cm), utilizando como substrato duas folhas de papel toalha, inicialmente umedecidas com água destilada na proporção de 2,5 vezes o peso do papel (BRASIL, 2009) e, quando necessário, reumedecido. E para efeito de comparação, utilizou-se sementes sem tratamento (controle) e sementes escarificadas, lixadas uma a uma, sempre na mesma posição, com lixa para madeira nº 150. Os experimentos foram conduzidos com delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições de 25 sementes, totalizando 100 sementes por tratamento.
Durante a semeadura, as bandejas foram mantidas à temperatura média de (27 3º) e as irrigações foram realizadas diariamente, pelo menos 3 vezes ao dia, aplicando-se de maneira uniforme sobre todo o substrato o volume de água pré-estabelecido, a fim de mantê-lo sempre umedecido, isto é, com as condições adequadas para a germinação.
Durante os testes de germinação, também foram analisadas as seguintes variáveis:
Porcentagem de germinação (G%) aos sete dias - calculada conforme a equação 01, proposta por Brasil, (2009):
(01)
Onde é o número de sementes germinadas e é o número total de sementes.
Índice de velocidade de germinação (IVG) - calculado conforme a equação 02, proposta por Maguire, (1962):
(02)
Onde , ,..., são os números de plântulas emersas computadas na primeira, na segunda e na última avaliação, respectivamente e , ,…, são os
números de dias da semeadura à primeira, segunda e última avaliação, respectivamente.
Estes valores foram obtidos mediante contagem diária das plântulas normais até o sétimo dia após a semeadura. E como critério, considerou-se emergidas as plântulas que apresentaram protrusão da raiz primária, superior a 2,0 mm, sendo posteriormente descartadas (RODRIGUES, 2009). Os dados foram submetidos à análise estatística (média aritmética e desvio padrão).
3.5 Embebição das Sementes
Sementes secas de Adenanthera pavonina L. tratadas com plasma DBD (3 e 5 minutos), escarificadas (com lixa para madeira nº 150) e não tratadas (controle) foram pesadas e, em seguida, colocadas em recipientes plásticos sobre duas folhas de papel toalha umedecido com água destilada na proporção de 5 vezes o peso do papel durante 72 horas, a temperatura média de (24 2º). Nas primeiras 5 horas, de hora em hora, as sementes foram removidas dos recipientes, secadas com papel toalha e pesadas. Após isso, as mensurações foram feitas a cada 24 horas durante 3 dias. As pesagens foram realizadas com auxílio de uma balança digital com precisão de 4 casas decimais e a porcentagem de água absorvida pelas sementes foi calculada para cada tempo (t), utilizando a equação 03:
(03) Onde é a massa de 25 sementes secas (não úmidas) e é a massa de
25 sementes após t horas de embebição.
3.5 Aparência da Gota de Água (Ângulo de contato)
A hidrofilicidade da superfície das sementes de Adenanthera pavonina L. tratadas com plasma DBD e não tratadas (controle) foi determinada medindo o ângulo de contato de uma gota de água sobre a superfície das sementes. E como critério, considerou-se hidrofílica as superfícies das sementes que apresentaram ângulo de contado da gota de água inferior a 90º (JI et al., 2018).
Utilizando o método da queda séssil, uma gota de água destilada (15 µL) foi colocada sobre a superfície das sementes de Adenanthera pavonina L. tratadas com plasma DBD (gás Ar) durante 3 e 5 minutos e não tratadas (controle). Trinta segundos após a adição da gota, sua aparência foi registrada usando uma câmera modelo DSP30x COLOR CCD CAMERA DIGITAL ZOOM e o ângulo de contato
22 determinado utilizando o software SURFTENS versão 4.5. Neste experimento, um total de 6 sementes foram analisadas para cada tratamento e os resultados submetidos à análise estatística (média aritmética e desvio padrão).
3.6 Morfologia da Superfície da Semente
Alterações na morfologia da superfície de sementes de Adenanthera
pavonina L. tratada com plasma DBD (gás Ar) durante 3 minutos e não tratadas
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Caracterização Superficial das sementes
As modificações quanto a hidrofilicidade das superfícies das sementes de
Adenanthera pavonina L. tratadas por plasma frio à pressão atmosférica gerado por
Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) foram analisadas, medindo-se o ângulo de contato de uma gota de água colocada sobre as mesmas, conforme apresentado na Figura 05.
Figura 05: Gota de água sobre a superfície de 6 sementes de Adenanthera pavonina L. A) controle.
B) tratadas com plasma DBD 3 minutos (gás Ar). C) tratadas com plasma DBD 5 minutos (gás Ar).
Fonte: Elaborado pelo autor (2019).
Os resultados obtidos mostram que o ângulo de contato da gota de água sobre a superfície das sementes de Adenanthera pavonina L. sem tratamento (controle) foi superior a 90º, apresentando em média (111,7 6,2º), indicando que essas superfícies são hidrofóbicas (JI et al., 2018). No entanto, após os tratamentos com plasma DBD durante 3 e 5 minutos, observa-se que houve uma modificação na superfície das sementes, evidenciada pela mudança do ângulo de contato da gota de água sobre a superfície da semente, apresentando um valor médio de (58,9 6,9º) e (62,3 4,9º), respectivamente. As diferenças entre os ângulos de contato apresentados antes e depois dos tratamentos podem ser melhores observadas no gráfico da Figura 06:
24
Figura 06: Gráfico comparativo da média dos Ângulos de contato da gota de água medidos sobre a
superfície de 6 sementes de Adenanthera pavonina L.
Fonte: Elaborado pelo autor (2019).
Uma vez que o ângulo de contato da gota de água nas superfícies das sementes tratadas com plasma DBD são inferiores a 90º, estas superfícies são hidrofílicas (JI et al., 2018). Assim, o tratamento com plasma DBD modifica a superfície da semente de Adenanthera pavonina L. de hidrofóbica para hidrofílica.
Diversos estudos mostram que o plasma pode melhorar a hidrofilicidade da superfície de sementes. Em estudos realizados com sementes de Phaseolus
vulgarisL. Bormashenko et al., (2015) observaram um aumento significativo na
molhabilidade do tegumento das sementes após tratamento com plasma não-térmico. Sementes de Triticum aestivum L. tratadas com plasma frio, durante 15 minutos, apresentaram em média um ângulo de contato de (53 0,85º), enquanto que as sementes não tratadas obtiveram em média (92 0,73º) (DOBRIN et al., 2015). Sementes de Erythrina velutina willd. tratadas com plasma frio gerado por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) produzido a partir do gás hélio, durante 1 minuto, apresentaram em média uma redução de 48% no ângulo de contato da gota de água sobre a superfície das sementes (ALVES JR et al., 2016). Sementes de
Mimosa Caesalpiniafolia tratadas com plasma DBD, durante três minutos, também
apresentaram redução do ângulo de contato da gota de água (SILVA et al., 2017). Resultado semelhante também foi observado em sementes de Spinacia oleracea tratadas com plasma pulsado de nanosegundos de alta tensão (um disparo) (JI et al., 2018).
0
20
40
60
80
100
120
Ângulo de contato (Graus)
Controle
Plasma DBD 3 min (Ar) Plasma DBD 5 min (Ar)
Portanto, a partir desses dados comparativos e dos dados obtidos neste trabalho, pode-se afirmar que os resultados foram conforme esperado de acordo com a literatura apresentada. Isso mostra que o plasma frio à pressão atmosférica gerado por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) pode induzir modificações na hidrofilicidade da superfície de sementes de Adenanthera pavonina L.
4.2. Curva de Embebição
A porcentagem de água absorvida por uma amostra de 25 sementes de
Adenanthera pavonina L. embebidas em água por um período de 72 horas após
tratamento mecânico (escarificação), tratamento com plasma DBD (3 e 5 minutos) e sem tratamento (controle) é mostrada na Figura 07:
Figura 07: Porcentagem de água absorvida por 25 sementes de Adenanthera pavonina L. durante 72
horas de embebição em água.
Fonte: Elaborado pelo autor (2019).
A partir das curvas de embebição (Figura 07) é possível observar que não houve aumento no conteúdo de água absorvida pelas sementes de Adenanthera
pavonina L. tratadas com plasma DBD. O mesmo ocorreu para as sementes não
tratadas (controle), havendo apenas, aumento na absorção de água pelas sementes escarificadas. Estes resultados se opõem a maioria daqueles relatados na literatura. Diversos estudos indicam que o tratamento por plasma induz modificações no tegumento que, por sua vez, favorecem a captação de água pelas sementes
0 20 40 60 80 100 120 0 1 2 3 4 5 24 48 72
Ág
u
a
a
b
so
rv
id
a
(%
)
Tempo de embebição (horas)
Controle Escarificada Plasma DBD 3 min (Ar) Plasma DBD 5 min (Ar)
26 (BORMASHENKO et al., 2015; DOBRIN et al., 2015; SILVA et al., 2017; SILVA et al., 2018). Contudo, franca relação entre o aumento da molhabilidade e a captação de água também foi observada por Ji et al., 2018 em seu estudo com sementes
Spinacia oleracea tratadas com plasma pulsado de nanosegundos de alta tensão (1
e 5 disparos).
Portanto, os resultados aqui obtidos mostram que o plasma frio à pressão atmosférica gerado por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) pode ser suficiente induzir modificações na hidrofilicidade da superfície de sementes de Adenanthera
pavonina L., mas não para aumentar a captação de água pelas sementes.
4.3. Morfologia da Superfície das Sementes
As imagens da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) da superfície das sementes de Adenanthera pavonina L. tratada com plasma DBD (3 minutos - gás Ar) e não tratada (controle) são mostradas na Figura 08:
Figura 08: MEV da superfície da semente de Adenanthera pavonina L. (A) e (B) Semente não tratada
(controle), aumento de 20000x e 30000x, respectivamente. (C) e (D) Semente tratada com plasma DBD (gás Ar) durante 3 minutos, aumento de 20000x e 30000x, respectivamente.
A partir das Figuras 8 (A e B) é possível observar que as sementes não tratadas (controle) apresentaram uma superfície lisa, com baixa rugosidade, enquanto que as sementes tratadas com plasma DBD apresentaram uma superfície mais rugosa, com várias microperfurações distribuídas sobre de toda a sua superfície Figuras 08 (C e D). Segundo Korakotchakorn et al., (2018), durante o tratamento com plasma, as sementes podem ser bombardeadas por íons, levando à erosão da sua superfície. Este fato pode explicar as alterações observadas na superfície da semente de Adenanthera pavonina L. após tratamento com plasma DBD.
Portanto, os resultados obtidos neste trabalho indicam que o tratamento com plasma frio à pressão atmosférica gerado por Descarga em Barreira Dielétrica (DBD) pode induzir modificações na morfologia da superfície de sementes de Adenanthera
pavonina L., mas não para causar perfurações superficiais profundas que resulte na
redução da impermeabilidade do tegumento (envoltório vermelho), Figura 09, e, consequentemente, no aumento da absorção de água pela semente.
Figura 09: Seção transversal de uma semente de Adenanthera pavonina L. observada em
microscópio estereoscópico (aumento de 5x).
Fonte: Elaborado pelo autor (2019). 4.4. Germinação
A germinação de uma amostra com 25 sementes de Adenanthera pavonina L., sem tratamento (controle), escarificadas (com lixa) e tratadas com plasma DBD durante 3 minutos (gás Ar), após 7 dias de semeadura é mostrada na Figura 10:
28
Figura 10: Germinação de sementes de Adenanthera pavonina L. após 7 dias de semeadura. A)
sementes sem tratamento (controle). B) sementes escarificadas. C) sementes tratadas com plasma DBD (3 minutos - Ar).
Fonte: Elaborado pelo autor (2019).
Os resultados obtidos mostraram que o tratamento com plasma DBD não foi suficiente para superar a dormência das sementes, mostrando-se eficiente apenas o tratamento por escarificação mecânica. Os resultados positivos da escarificação na quebra de dormência de sementes de Adenanthera pavonina L. foram demonstrados em diversos trabalhos realizados com a espécie (ARAÚJO et al., 2009; PELAZZA, SEGATO, ROMANATO, 2011; RODRIGUES et al., 2009).
A porcentagem de germinação média (G%) e o índice de velocidade de germinação (IVG) obtidos em experimentos realizados com 4 repetições de 25 sementes: sem tratamento (controle), escarificadas (com lixa) e tratadas com plasma DBD durante 3 e 5 minutos mostrados nas Figuras 11 e 12 respectivamente:
Figura 11: Porcentagem de germinação (média) das sementes de Adenanthera pavonina L. obtida
durante o teste de germinação com 4 repetições de 25 sementes (por tratamento).
Fonte: Elaborado pelo autor (2019).
Figura 12: Média do índice de velocidade de germinação das sementes de Adenanthera pavonina L.
obtido durante o teste de germinação com 4 repetições de 25 sementes (por tratamento).
Fonte: Elaborado pelo autor (2019).
Neste trabalho, o tratamento por plasma não foi suficiente para superar a dormência das sementes de Adenanthera pavonina L. para nenhum dos tempos de radiação. Contudo, as sementes escarificadas (com lixa) apresentaram em média
0 20 40 60 80 100 0 82 0 0 Por ce ntag em d e G er m in aç ão (%) Controle Escarificada
Plasma DBD (3 min - Ar) Plasma DBD (5 min - Ar)
0 2 4 6 8 10 12 0 11 0 0 Ín d ice d e Ve loc id ad e d e Ger m in aç ão Controle Escarificada
Plasma DBD (3 min - Ar) Plasma DBD (5 min - Ar)
30 uma porcentagem de germinação de (82 mostrando assim ser esse o método mais indicado.
Os resultados obtidos neste trabalho se opõem a maioria dos resultados relatados na literatura; Diversos estudos mostram que o tratamento com plasma foi eficiente na germinação de várias espécies (YAMAUCHI et al., 2012; LING et al., 2014; BORMASHENKO et al., 2015, DOBRIN et al., 2015; GUIMARÃES et al., 2015; JI et al., 2016; SILVA et al., 2017). Contudo, em estudo realizado com sementes de
Erythrina Velutina willd., Diógenes (2017) constatou que o tratamento com plasma
DBD gerado a partir do gás atmosférico não foi suficiente para quebrar a dormência das sementes em nenhum dos tempos de radiação empregados. Segundo o autor, tal fato sugere que a eficiência do plasma como tratamento pré-germinativo dependerá não apenas da escolha do tipo de gás e tempo de aplicação do plasma, mas também do material genético envolvido. Isso pode explicar o porquê do plasma se mostrar eficiente em algumas espécies e em outras não. No entanto, maiores análises precisam ser feitas para concluir tais hipóteses.
5 CONCLUSÃO
Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que o plasma DBD melhorou a hidrofilicidade da superfície das sementes de Adenanthera pavonina L., bem como modificou a morfologia da sua superfície, tornando-a mais rugosa e com a presença de várias microperfurações distribuídas sobre toda a superfície. Contudo, tais alterações não foram suficientes para superar a impermeabilidade do tegumento e, consequentemente, aumentar a absorção de água pelas sementes para nenhum dos tempos de radiação empregados. Apesar disso, os resultados mostram que o plasma DBD apresenta-se como uma tecnologia promissora para promover alterações superficiais nas sementes de Adenanthera pavonina L. e que seus benefícios na germinação necessitam ser mais estudados.
32
6 TRABALHOS FUTUROS
Em trabalhos futuros pretende-se investigar as alterações químicas ocorridas na superfície das sementes de Adenanthera pavonina L. promovidas pelo plasma DBD através da Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Espectroscopia Raman, bem como, investigar os efeitos do plasma DBD com diferentes tipos de gases e tempos de radiação na redução da impermeabilidade do tegumento e, consequente quebra de dormência das sementes.
Além disso, pretende-se investigar os efeitos do plasma DBD na inativação de fungos e patógenos nas sementes de Adenanthera pavonina L. e os seus benefícios na porcentagem de germinação das sementes escarificadas e intactas.
REFERÊNCIAS
ALVES JR, C.; VITORIANO, J. O.; SILVA, D. L. S.; FARIAS, M. L.; DANTAS, N. B. L. Water uptake mechanism and germination of Erythrina velutina seeds treated with atmospheric plasma. Scientifc reports. v. 6, p. 1-7, 2016.
ARAÚJO, M. E. R.; MENDONÇA, A. P.; JUNIOR, E. T. S.; SILVA, J. T. C.; CORDEIRO, F. C. B. S.; CIRCUNCISÃO, C. A. J. Germinação em Sementes de
Adenanthera pavonina L. em Função de Diferentes Métodos Pré-Germinativos. V
Congresso Norte/Nordeste de Educação, Pesquisa e Inovação - CONNEPI, p. 1-6, 2009.
BASTOS, D. C. Estudo da redução da hidrofilicidade de filmes biodegradáveis de amido de milho termoplástico com e sem reforço de fibra de bananeira através do tratamento por plasma de SF6. Tese (Doutorado em Engenharia
Metalúrgica e Materiais) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, p. 97, 2010.
BITTENCOURT, J. A. Fundamentals of Plasma Physics. New York: Springer-Verlag, 3rd ed., p. 1-2 , 2004.
BOGAERTS, A.; NEYTS, E.; GIJBELS, R.; MULLEN, J. V. D. Gas discharge plasmas and their applications. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, v. 57, n.4, p. 609-658, 2002
BORMASHENKO, E.; SHAPIRA, Y.; GRYNYOV, R.; WHYMAN, G.;
BORMASHENKO, Y.; DRORI, E. Interaction of cold radiofrequency plasma with seeds of beans (Phaseolus vulgaris). Journal of Experimental Botany, v.66, n.13, p. 4010-4021, 2015.
BOULOS, M. I.; FAUCHAIS, P.; PFENDER, E. Thermal plasma fundamentals and applications. New York: Plenum Press, v. 1, p. 1-47, 1994.
BUTSCHER, D.; LOON, H. V.; WASKOW, A.; ROHR, P. R. V.; SCHUPPLER, M. Plasma inactivation of microorganisms on sprout seeds in a dielectric barrier
discharge. International Journal of Food Microbiology, v.238, p. 222-232, 2016. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes. Secretaria de Defesa Agropecuária Brasil: MAPA/ACS, p.395, 2009. CORRÊA, M. P. Dicionário das Plantas úteis do Brasil e das exóticas
cultivadas. Rio de Janeiro: Imprensa Nacional. p. 70, 1978.
COSTA, P. A.; LIMA, A. L. S.; ZANELLA, F.; FREITAS, H. Quebra de dormência em sementes de Adenanthera pavonina L. Pesquisa Agropecuária Tropical, v.40, n.1, p. 83-88, 2010.
DENES, F. Macromolecular plasma-chemistry: an emerging field of polymer science. Progress in Polymer Science, v.29, n. 8, p. 815-819, 2004.
34 DIÓGENES, F. E. P. Emprego do Plasma de Descarga por Barreira Dielétrica (DBD) na Inativação de Fungos e na Superação de Dormência em Sementes de
Erythrina velutina Willd. Tese (Doutorado em Agronomia: Fitotecnia) -
Universidade Federal Rural do Semi-Árido - UFERSA, Mossoró-RN, p. 63, 2017. DOBRIN, N.; MAGUREANU, M.; MANDACHE, N. BOGDAN.; IONITA, M.D. D Innovative Food Science and Emerging Technologies, v.29, p.255-260, 2015. ELIASSON, B.; HIRTH, M.; KOGELSCHATZ, U. Ozone synthesis from oxygen in dielectric barrier discharges. Journal of Physics D: Applied Physics, v.20, n.11, p. 1421, 1987.
ELIASSON, B.; KOGELSCHATZ, U. Modeling and applications of silent discharge plasmas. Plasma Science, IEEE Transactionson, v.19, n.2, p. 309-323, 1991. FONSECA, S. C. L.; PEREZ, S. C. J. G. A. Germinação de sementes de olho-de-dragão (Adenanthera pavonina L.): ação de poliaminas na atenuação do estresse salino. Revista Brasileira de Sementes, Brasília, v. 23, n.2, p. 14-20, 2001.
GUIMARÃES, I. P.; ALVES JR, C.; TORRES, S. B.; VITORIANO, J.O.; DANTAS, N. B.L.; DIÓGENES, F. E. P. Double barrier dielectric plasma treatment of leucaena seeds to improve wettability and overcome dormancy. Seed Science and
Technology. v. 43, n.3, p. 1-5, 2015.
JI, S. H.; CHOI, K. H.; PENGKIT, A.; IM, J. S.; KIM, J. S.; KIM, Y. H.; PARK, Y.; HONG, E. J.; JUNG, S. K.; CHOI, E. H.; PARK, G. Effects of high voltage
nanosecond pulsed plasma and micro DBD plasma on seed germination, growth development and physiological activities in spinach. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 605, p. 117-128, 2016.
JI, S. H.; KI, S. H.; KANG, M. H.; CHOI, J. S.; PARK, Y.; OH, J.; KIM, S. B.; YOO, S. J.; CHOI, E. H.; PARK, G. Characterization of physical and biochemical changes in plasma treated spinach seed during germination. Journal of Physics D: Applied Physics, v. 51, n.14, p. 9, 2018.
JIANG, J.; HE, X.; LI, L; LI; J.; SHAO, H.; XU, Q.; YE, R.; DONG, Y. Effect of cold plasma treatment on seed germination and growth of wheat. Plasma Science and Technology, v. 16, p. 54-58, 2014.
KISSMANN, C.; SCALON, S. P. Q.; SCALON FILHO, H.; RIBEIRO, N. Tratamento para quebra de dormência, temperaturas e substratos na germinação de
Adenanthera pavonina L. Ciência e Agrotecnologia, v. 32, n.2, p.668-674, 2008.
KORAKOTCHAKORN, H.; AMNUAYSIN, N.; CHITTAPUN, S.; POOLYARAT, N. Seed germination and seedling growth of rice in response to atmospheric air dielectric-barrier discharge plasma. Songklanakarin Journal of Science and Technology, v. 40, n.4, p. 819-823, 2018.
LING, L.; JIAFENG, J.; JIANGANG, L.; MINCHONG, S.; XIN, H.; HANLIANG, S.; YUANHUA, D. Effects of cold plasma treatment on seed germination and seedling growth of soybean. Scientific Reports, n.4, p. 58-59, 2014.
LORENZI, H.; Souza, H. M.; Torres, M. A. V.; Bacher, L. B. Árvores Exóticas no Brasil: madeiras, ornamentais e aromáticas. Nova Odessa: Instituto Plantarum, p.191, 2003.
MAGUIRE, J. D. Speed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, v.2, n.1, p. 176-177, 1962.
MARCOS-FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. 2 ed. Londrina: ABRATES, p. 660, 2015.
MELLO, T. M. G. Efeito do Tratamento por Plasma de Hélio na Superfície de Filmes de Amido. Dissertação (Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) - Universidade do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, p. 80, 2012. MISRA, N, N.; SCHLÜTER, O.; CULLEN, P. J. Cold Plasma in Food and Agriculture Fundamentals and Applications. 1 ed. Nikki Levy, p. 8-13, 2016 MORI, E. S.; PiÑA-RODRIGUES, F. C. M.; FREITAS, N. P.; MARTINS, R. B. Sementes florestais: guia para germinação de 100 espécies nativas. 1 ed. São Paulo: Instituto Refloresta, p. 19-25, 2012.
NETO, A. B. N. Desenho e Construção de um Protótipo Gerador de Jato de Plasma Frio à Pressão Atmosférica Para Aplicações Biomédicas. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica - PPGEM) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN, Rio Grande do Norte, p.77, 2013.
OLIVEIRA, L. M.; DAVIDE, A. C.; CARVALHO, M. L. M. Avaliação de métodos para quebra da dormência e para a desinfestação de sementes de canafístula
(Peltophorumdubium (Sprengel) Taubert). Revista Árvore, v. 27, n.5, p. 597-603, 2003.
PARK, W. J.; YOON, S. G.; JUNG, W. K.; YOON, D. H. Effect of dielectric barrier discharge on surface modification characteristics of polyimide film. Surface and Coatings Technology, v.201, n. 9-11, p. 5017-5020, 2007.
PELAZZA, B. B.; SEGATO, S. V.; ROMANATO, F. N. Quebra de dormência em sementes de Adenanthera pavonina L. Nucleus. V. 8, n. 1, p. 305-314, 2011.
PEREIRA, M. S. Manual técnico: conhecendo e produzindo mudas da Caatinga. Fortaleza: Associação Caatinga. p.60, 2011.
PÉREZ PIZÁ, M. C.; PREVOSTO, L.; ZILLI, C.; CEJAS, E.; KELLY, H.; BALESTRASSE, K .Effects of non-thermal plasmas on seed-borne
Diaporthe/Phomopsis complex and germination parameters of soybean seeds. Innovative Food Science and Emerging Technologies, v. 49, p. 82-91, 2018. PULIGUNDLA, P.; KIM, J. W.; MOK, C. Effect of corona discharge plasma jet treatment on decontamination and sprouting of rapeseed (Brassica napusL.) seeds. Food Control, v.71, p. 376-382, 2017.
36 ROCHA, V. Esterilização de materiais termossensíveis através de aplicação de plasma gerado por descarga com barreira dielétrica (DBD). Dissertação
(Mestrado em Física na área de Aplicação Tecnológica de Plasma - Faculdade de Engenharia do Campus de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Guaratinguetá, p. 160, 2009.
RODRIGUES, A. P. D. A. C.; OLIVEIRA, A. K. M.; LAURA, V. A; YAMAMOTO, C. R.; CHERMOUTH, K. S.; FREITAS, M. H. Tratamentos para superação de dormência de sementes de Adenanthera pavonina L. Revista Árvore, v.33, n.4, p. 617-623, 2009. SILVA, A. R. M.; FARIAS, M. L.; SILVA, D. L. S.; VITORIANO, J. O.; SOUSA, R. C.; ALVES JR, C. Using atmospheric plasma to increase wettability, imbibitions and germination of physically dormant seeds of Mimosa Caesalpiniafolia. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, v. 157, p. 280-285, 2017.
SILVA, D. L. S.; FARIAS, M. L.; VITORIANO, J. O.; ALVES JR, C.; TORRES, S. D. Use of atmospheric plasma in germination of Hybanthus calceolaria (L.) Schulze-Menz seeds. Revista Caatinga, v.31, n.3, p. 623-629, 2018.
SIRA, M.; TRUNEC, D.; BURSIKOVA, V.; NAVRATIL, Z. Surface modification of polycarbonate in homogeneous atmospheric pressure discharge. Journal of Physics D: Applied Physics. p. 41, 2008.
SOUZA, I. A. Descarga em Barreira Dielétrica: Construção de um Reator DBD e Caracterização Mediante Análises Ópticas e Elétricas do Plasma Produzido. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica - PPGEM) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN, Rio Grande do Norte, p. 80, 2013.
SOUZA, M. S.; BASSINI, F.; VASCONCELOS, G. J. N. Germinação e
Desenvolvimento Inicial de Tento Carolina (Adenanthera pavonina L.) em Diferentes Substratos. Anais da Semana de Engenharia Florestal CESIT/UEA, v.7, n.1, p 1-7, 2018.
XU, X. Dielectric Barrier Discharge - Properties and applications. Thin Solid Films, v. 390, n.1-2, p. 237-242, 2001.
WERTHEIMER, M.R., MARTINU, L., LISTON, E. M. Plasma Sources for Polymer Surface Treatment. In: Handbook of Thin Film Process Technology, p. 1-21, 1996. YAMAUCHI, Y.; KUZUYA, M.; SASAI, Y.; KONDO, SHIN-ICHI. Surface treatment of natural polymer by plasma technique - Promotion of seed germination. Journal of Photopolymer Science and Technology. v.25, n.4, p.235-238, 2012.
