PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SEMENTES

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS FACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SEMENTES

Dissertação

SILÍCIO ORIUNDO DA CINZA DE CASCA DE ARROZ CARBONIZADA COMO PROMOTOR DO RENDIMENTO E DA QUALIDADE FISIOLÓGICA DE

SEMENTES DE SOJA

Sandro de Oliveira

Pelotas, 2013

SILÍCIO ORIUNDO DA CINZA DE CASCA DE ARROZ CARBONIZADA COMO PROMOTOR DO RENDIMENTO E DA QUALIDADE FISIOLÓGICA DE

SEMENTES DE SOJA

Orientador: Dr. Geri Eduardo Meneghello (FAEM/UFPEL) Coorientador: Prof. Dr. Antonio Carlos Souza Albuquerque Barros (FAEM/UFPEL)

Pelotas, 2013

Dissertação apresentada à Universidade

Federal de Pelotas, sob-orientação do

Eng. Agr. Dr. Géri Eduardo Meneghello,

como parte das exigências do Programa

de Pós-Graduação em Ciência e

Tecnologia de Sementes, para obtenção

do Título de Mestre em Ciências.

Dados Internacionais de Publicação (CIP)

O48s Oliveira, Sandro de

Silício oriundo da cinza de casca de arroz

carbonizada como promotor do rendimento e da qualidade fisiológica de sementes de soja / Sandro de Oliveira;

Geri Eduardo Meneghello , orientador; Antonio Carlos Souza Albuquerque Barros , co-orientador. - Pelotas, 2013.

66 f.: il.

Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Sementes), Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas. Pelotas, 2013.

1.Glycine max L Merrill. 2.produtividade.

3.qualidade fisiológica. 4.silício. I. Meneghello , Geri Eduardo , orient. II. Barros , Antonio Carlos Souza Albuquerque , co-orient. III. Título.

CDD: 633.34

Catalogação na Fonte: Marlene Cravo Castillo CRB:10/744

Universidade Federal de Pelotas

Banca examinadora:

__________________________________________

Eng. Agr. Dr. Geri Eduardo Meneghello (FAEM/UFPEL, Orientador)

__________________________________________

Profº Dr. Antonio Carlos Souza Albuquerque Barros (FAEM/UFPEL, Co-orientador)

__________________________________________

Profº Dr. Orlando Antonio Lucca Filho (FAEM/UFPEL)

__________________________________________

Dr. Wilner Brod Peres

(FAEM/UFPEL)

Dedico esta dissertação a minha esposa, meus

pais, meus irmãos e demais familiares que me

apoiaram. Estas pessoas com muito amor,

sabedoria e dedicação sempre estiveram ao meu

lado me apoiando e fortalecendo nas horas difíceis.

Agradeço a Deus por possibilitar esse momento;

A minha esposa, Elisa;

A minha família;

Ao meu orientador Dr. Geri Eduardo Meneghello, pelo apoio e por todos os ensinamentos para realização deste trabalho;

Ao meu coorientador Profº. Dr. Antonio Carlos Souza Albuquerque Barros pelo apoio e confiança demonstrado desde a graduação;

À Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel – Universidade Federal de Pelotas;

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) pela concessão da bolsa de estudos;

A todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes, pelos ensinamentos;

Aos meus colegas e amigos, Lizandro Tavares, Elisa Lemes, André Brunes, Andre Mendonça, Mateus Pino, Cassyo Rufino e Daniel Fonseca, por terem facilitado o trabalho em equipe;

Ao estudante de agronomia e futuro Engenheiro Agrônomo Igor Dias Leitzke, pela ajuda na execução do trabalho;

Aos demais estagiários que nos apoiam na realização dos trabalhos;

Aos membros do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes, pelo suporte e apoio recebido;

A todos os que de uma forma ou outra contribuíram para que esse momento

acontecesse.

Resumo

Oliveira, Sandro de. Silício oriundo da cinza de casca de arroz carbonizada como promotor do rendimento e da qualidade fisiológica de sementes de soja, 2013. 69f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.

A soja é uma cultura de grande importância para a agricultura brasileira. A utilização de sementes de qualidade, bem como a adequada nutrição das plantas e adoção de modernas técnicas de cultivo são aspectos fundamentais para o sucesso da lavoura. A utilização de silício é uma tecnologia limpa do ponto de vista ambiental, que pode conferir vários benefícios para as plantas. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de silício oriundo da cinza de casca de arroz carbonizada via tratamento de sementes e via solo, em duas cultivares de soja, na qualidade fisiológica das sementes tratadas, nas características morfológicas, nos componentes do rendimento, no rendimento e na qualidade fisiológica das sementes produzidas. Foram realizados quatro experimentos, com delineamento experimental em blocos casualizados, com aplicação de silício, sendo utilizado cinza de casca de arroz como fonte de silício. Os experimentos diferiram quanto a forma de aplicação da cinza de casca de arroz, sendo aplicado cinco doses de silício via recobrimento de sementes (0, 30, 60, 90, e 120 g 100 kg de sementes- ¹ ) e via solo (0, 1, 2, 3, e 4 toneladas ha ^-1 ) e das cultivares de soja utilizadas (BMX Turbo RR e NA 5909 RR).

Foi avaliada a qualidade fisiológica das sementes tratadas e produzidas pelos testes de germinação e de vigor, também foram avaliadas as características morfológicas e os componentes do rendimento. Os resultados demonstraram que a aplicação de doses de silício via solo aumenta a produtividade, do que quando aplicado via tratamento de sementes. A qualidade fisiológica das sementes de soja da cultivar BMX Turbo RR é influenciada de forma positiva com o aumento das doses de silício.

O peso de mil sementes é influenciado positivamente pela aplicação das doses de silício nas cultivares utilizada, podendo incrementar a produtividade. O tratamento das sementes da cultivar NA 5909 RR aumenta o comprimento da parte aérea de plântulas originadas de sementes tratadas e produzidas. A aplicação de doses de silício via solo proporciona aumento no rendimento por planta da cultivar BMX Turbo RR.

Palavras-chave: (Glycine max (L.) Merrill), qualidade fisiológica, silício,

produtividade.

quality of soybean, 2013. 69f. Master of Seed and Science Tecnology – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.

Soybean is an important crop for Brazilian agriculture. The use of quality seeds, as well as appropriate plant nutrition and the adoption of modern techniques of cultivation are fundamental to the success of the crop. The use of silicon is a clean technology to environmentally and in addition may offer several benefits to plants.

The aims of this study were to evaluate the effect of application of silicon from carbonized rice husk through the seed treatment and from soil in two soybean cultivars, and evaluate physiological quality of treated seeds, morphologic characteristics, yield components, yield and physiological quality of the seed produced. Four experiments were performed in randomized complete block design, using carbonized rice husk as a source of silicon. The experiments differ as the application form of carbonized rice husk and five doses of silicon were applied using seed coating (0, 30, 60, 90, and 120 g 100 kg seed ^-1 ) and throught soil were used the following doses (0, 1, 2, 3, and 4 tons ha ^-1 ). The soybean cultivars used in this study were (BMX Turbo RR and NA 5909 RR). Physiological quality of treated seeds and seed produced were evaluated by germination test and vigor tests. Morphological characteristics and yield components were also analyzed. The results showed that the application rates of silicon in the soil increases productivity, than when applied as seed treatment. The physiological quality of the seeds of the cultivar BMX Turbo RR is influenced positively with increasing doses of silicon. The thousand seed weight is positively influenced by the application of silicon levels in the cultivars used, and can increase productivity. Seed treatment cultivar NA 5909 RR increases the length shoots of seedlings originated from seeds treated and produced. The application of silicon levels in the soil provides an increase in yield per plant cultivar BMX Turbo RR.

Key - words: (Glycine max (L.) Merrill), physiological quality, silicon, productivity.

Lista de Figuras

Figura 1 – Germinação e envelhecimento acelerado de sementes de soja, cultivar BMX Turbo RR (A e C) e NA 5909 RR (B e D) respectivamente, tratadas com doses de silício. Pelotas, RS, Brasil, 2013...33 Figura 2 – Comprimento da parte aérea de sementes de soja, das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), tratadas com doses de silício. Pelotas, RS, Brasil, 2013...34 Figura 3 – Germinação de sementes de soja, das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), de plantas produzidas em função do tratamento das sementes com doses de silício. Pelotas, RS, Brasil, 2013...38 Figura 4 – Peso de mil sementes de sementes de soja, das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), de plantas produzidas em função do tratamento das sementes com doses de silício. Pelotas, RS, Brasil, 2013...30 Figura 5 – Comprimento da parte aérea de sementes de soja, das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), de plantas produzidas em função do tratamento das sementes com doses de silício. Pelotas, RS, Brasil, 2013...40 Figura 6 – Altura de inserção do 1° legume, de plantas de soja das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), de plantas produzidas em função da aplicação de silício via solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...42 Figura 7 – Número de legumes com 1 semente (A), 2 sementes (B) e 3 sementes nos ramos (C) de soja da cultivar BMX Turbo RR e número de legumes com 1 semente (D), 2 sementes (E) e 3 sementes nos ramos (F) de soja da cultivar NA 5909 RR (6B), de plantas produzidas em função da aplicação de silício via solo.

Pelotas-RS, Brasil, 2013...44

Figura 8 – Número de total de legumes nos ramos (A), número total de sementes

nos ramos (B), cultivar BMX Turbo RR e número de total de legumes nos ramos (C),

número total de sementes nos ramos (D), cultivar NA 5909 RR, em plantas

produzidas em função da aplicação de silício via solo. Pelotas - RS, Brasil,

2013...45

RR, em plantas produzidas em função da aplicação de silício via solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...46 Figura 10 – Número total de legumes por planta, em plantas de soja das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), produzidas em função da aplicação de silício via solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...47 Figura 11 – Número total sementes por planta, em plantas de soja das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), produzidas em função da aplicação de silício via solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...48 Figura 12 – Peso total sementes por planta, em plantas de soja das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), produzidas em função da aplicação de silício via solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...48 Figura 13 – Porcentagens de plântulas normais obtidas no teste de primeira contagem de germinação de sementes de soja das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR(B), produzidas em função da aplicação de silício via solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013 ...51 Figura 14 – Peso de mil sementes, de sementes de soja das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR(B), produzidas em função da aplicação de silício via solo.

Pelotas-RS, Brasil, 2013...52

Figura 15 – Comprimento da pare aérea de sementes de soja, das cultivares BMX

Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), produzidas em função da aplicação de silício via

solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...53

Lista de Tabelas

Tabela 1. Primeira contagem de germinação (PCG), teste de frio (TF) e comprimento de raiz (CR) de sementes de soja das cultivares BMX Turbo RR e NA 5909 RR, tratadas com doses de silício. Pelotas, RS, Brasil, 2013 ...32 Tabela 2. . Altura de plantas (AP), altura de inserção do 1° legume (A1°L), diâmetro do caule (DC), número de ramos (N°R) e número de nós nos ramos (N° Nó R) de plantas de soja das cultivares BMX Turbo RR e NA 5909 RR, originadas de sementes tratadas com doses de silício. Pelotas-RS, 2013...35 Tabela 3. Número de legumes, número de sementes e peso de sementes por plantas (PSP) avaliadas em plantas de soja da cv. BMX Turbo RR, originadas de sementes tratadas com doses de silício. Pelotas-RS, Brasil, 2013...36 Tabela 4. Número de legumes, número de sementes e peso de sementes por plantas (PSP) avaliadas em plantas de soja da cv. NA 5909 RR, originadas de sementes tratadas com doses de silício. Pelotas-RS, Brasil, 2013...37 Tabela 5. Valores dos testes de primeira contagem de germinação (PCG), teste de frio (TF), envelhecimento acelerado (EA), emergência a campo (EC) e comprimento de raiz (CR) de sementes de soja das cultivares BMX Turbo RR e NA 5909 RR, produzidas de plantas originadas de sementes tratadas com doses de silício.

Pelotas-RS, Brasil, 2013...38

Tabela 6. Altura de plantas (AP) e diâmetro do caule (DC) de plantas de soja das

cultivares BMX Turbo RR e NA 5909 RR, produzidas em função da aplicação de

doses de silício no solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...41

legumes com 3 sementes (N°L3SH), número total de legumes na haste (N°TLH), de

plantas de soja cultivar BMX Turbo RR, produzidas em função da aplicação de silício

via solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...42

Tabela 8. Número de ramos (NR), número de nó nos ramos (N°NR), número de nó

na haste (N°NH), número de legumes com 1 semente (N°L1SH), número de

legumes com 3 sementes (N°L3SH), número total de legumes na haste (N°TLH), de

plantas de soja cultivar NA 5909 RR, produzidas em função da aplicação de silício

via solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...43

Tabela 9. Germinação (G), teste de frio (TF), envelhecimento acelerado (EA),

emergência a campo (EC) e comprimento de raiz (CR) de sementes de soja das

cultivares BMX Turbo RR e NA 5909 RR, produzidas em função da aplicação de

doses de silício via solo. Pelotas-RS, Brasil, 2013...50

SUMÁRIO

RESUMO ...6

ABSTRACT...7

LISTA DE FIGURAS...8

LISTA DE TABELAS...10

1. INTRODUÇÃO...14

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...16

2.1. Importância da cultura da soja...16

2.2. Qualidade de sementes...17

2.3. Tratamento de sementes...18

2.4. Nutrição de plantas...19

2.5. Benefício do silício para as plantas...21

3. MATERIAL E MÉTODOS...25

3.1. Parâmetros avaliados...28

3.1.1. Qualidade Fisiológica...28

3.1.2. Avaliação das características morfológicas e componentes do rendimento...29

3.1.2.1. Características morfológicas...29

3.1.2.2. Componentes do rendimento...30

3.2. Procedimento...30

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO...31

4.1.1. Qualidade Fisiológica das sementes tratadas...31

4.1.2. Características morfológicas...34

4.1.3. Componentes do rendimento...35

4.1.4. Qualidade Fisiológica das sementes produzidas...37

4.2. Aplicação de silício via solo, cv. BMX Turbo RR e NA 5909 RR...40

4.2.1. Características morfológicas...40

.4.2.2. Componentes do rendimento...42

4.2.3. Qualidade Fisiológica das sementes produzidas...49

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS...55

6. CONCLUSÃO...56

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...57

ANEXOS...65

1. Introdução

A soja é uma cultura amplamente cultivada no Brasil. Devido aos grandes volumes comercializados especialmente para o mercado externo, aliado aos prejuízos na produção de outros países produtores de soja decorrente de adversidades climáticas, o preço desta commodity alcançou valores recordes. Como consequência disto, ocorreu aumento no interesse dos produtores em aprimorar cada vez mais as técnicas de produção, buscando alternativas para que se atinja o máximo de produção com o mínimo de impacto ambiental possível.

Nesse sentido, a primeira etapa é a utilização de semente de alta qualidade.

Segundo Kolchinski et al., (2005; 2006) sementes de soja com alta qualidade fisiológica irão proporcionar plantas com maiores taxas de crescimento inicial e eficiência metabólica, além de maior área foliar, maior produção de matéria seca e maiores rendimentos, aumentando assim as chances de sucesso da lavoura. A aplicação de determinadas práticas de manejo, juntamente com a utilização de novas tecnologias, como é o caso do tratamento de sementes, que fornece ao produtor grandes benefícios, entre eles a proteção às sementes e as plântulas na fase inicial de estabelecimento e desenvolvimento, devido a utilização de agroquímicos como fungicidas, inseticidas, inoculantes, nematicidas, polímeros e micronutrientes, produtos que contribuem com o sistema agrícola de produção.

A soja é classificada como uma planta intermediaria quanto à sua absorção,

a qual apresenta quantidade considerável de Si, quando a concentração do

elemento no meio é alta, pois transloca livremente das raízes para a parte aérea

(MIYAKE e TAKAHASHI, 1985). Na cultura da soja, trabalhos mostram que com

adubação de silicato, há aumento na produtividade, altura da planta, números de

vagens, matéria seca da parte aérea e das raízes, sendo que também já foi

observado sintomas de deficiência de silício na soja, o que resultou em má formação

de folhas novas e redução da fertilidade dos grãos de pólen (MIYAKE e TAKAHASHI, 1985).

A aplicação de silício nas sementes pode apresentar a vantagem de disponibilizar o micronutriente para absorção já nas fases iniciais de crescimento, uma vez que o sistema radicular das plântulas, em início de crescimento, nem sempre possuem capacidade para absorção de grandes quantidades desse elemento do solo. De acordo com Rufino (2010) o tratamento de sementes de soja com Cálcio, Magnésio e Silício promoveu maior área foliar e produção de matéria seca, influenciando no crescimento inicial das plantas. Trabalhos com tratamento de sementes com micronutrientes como molibdênio e zinco em trevo-branco, soja e trigo demonstraram que estes foram essenciais para estimular o desenvolvimento inicial das plântulas, (BINNECK et al., 1999 e TUNES, 2011). Já para Lima (2010) o uso de argila silicatada via foliar e em sulco não interferiu na qualidade fisiológica das sementes e teve diferentes respostas em produtividade nos genótipos de trigo estudados.

Há um aumento no interesse pela geração de energia através de fontes renováveis, com isso, muitas empresas estão utilizando a casca de arroz como fonte de energia. De acordo com Chungsangunsit (2004), a casca de arroz representa 20% do peso do arroz total. Após a queima completa da casca de arroz cerca de 20% é convertido cinza (POUEY, 2006). Segundo dados da Conab (2013) o Rio Grande do Sul produzirá cerca de 8 milhões de toneladas na safra de 2013. Se apenas metade da casca de arroz fosse carbonizada para geração de energia, teríamos aproximadamente 160 mil toneladas de cinza, as quais poderiam ser utilizadas na agricultura ou para outros fins.

Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito da

aplicação de silício oriundo da cinza de casca de arroz carbonizada via tratamento

de sementes e solo, na qualidade fisiológica das sementes tratadas e produzidas, no

rendimento de sementes da cultura da soja.

2. Revisão Bibliográfica

2.1. Importância da Cultura da Soja

A estimativa de produção mundial da soja (Glycine max (L.) Merrill) para a safra 2012/2013 é de 268 milhões de toneladas (USDA, 2013). No Brasil a produção deve ficar em torno de 82 milhões de toneladas, sendo assim responsável por aproximadamente 1/3 da produção mundial, o que representara um acréscimo de 23,6% sobre a produção da safra 2011/2012, numa área de aproximadamente 27,6 milhões de hectares, sendo esta superior a safra anterior em 10,4% (CONAB, 2013).

A produção esta dividida da seguinte forma entre as regiões: norte – 2,54, sudeste – 5,18, nordeste – 6,21, sul – 29,08 e centro-oeste – 39,03 milhões de toneladas respectivamente. A produtividade média das lavoras brasileiras é de aproximadamente 2.968 kg há ^-1 (CONAB, 2013).

A soja é de grande importância para a humanidade, em função das diversas formas de aplicabilidade de seus produtos (SEDIYAMA et al., 1996), vem sendo explorada como fonte alternativa de combustíveis, mais especificamente na produção de biodiesel, (BUSSOLARO et al., 2011).

Em função do potencial produtivo, a soja ocupa posição de destaque na

economia brasileira, justificando a necessidade de pesquisas no sentido de

aperfeiçoar o seu cultivo e reduzir os riscos de prejuízos (GUIMARÃES, 2006). Para

que os produtores alcancem altas produtividades com a cultura, é necessário que

sejam adotadas práticas adequadas de manejo, diminuindo os riscos a que as

plantas estão expostas no campo. Práticas essas como o uso de cultivares

adaptadas, semeadura em época adequada, manejo adequado do solo, controle de

pragas e doenças e principalmente o uso de sementes de boa qualidade (FRANÇA

NETO, 1984).

Estima-se que os principais fatores limitantes a produtividade das lavouras de soja, sejam os fatores climáticos (Fatores abióticos), seguido por danos causados por doenças e insetos (Fatores bióticos), porém estes últimos podem ser minimizados com a adoção de tecnologias promotoras de rendimento. (DE MORI et al., 2006).

2.2. Qualidade das sementes

De acordo com Peske et al. (2012) a qualidade das sementes pode ser atribuída aos seguintes atributos: genéticos (que envolve além da pureza varietal, outros aspectos genéticos com influência do ambiente como potencial de produtividade, resistência a pragas e moléstias, precocidade, qualidade do grão e resistência a condições adversas de solo e clima, entre outros); físicos (pureza física, umidade, danos mecânicos, peso de 1000 sementes, aparência e peso volumétrico); fisiológicos (expresso principalmente pelo vigor e germinação, além de dormência em algumas espécies) e sanitários (além da infecção e infestações das sementes por microrganismos patogênicos que podem afetar na germinação e vigor, a semente infectada pode se tornar o principal veiculo de introdução de patógenos em algumas áreas).

Sabe-se da importância da utilização de sementes com alta qualidade para o estabelecimento e desempenho destas no campo, visto que este insumo é o ponto de partida para obter emergência e estande de plantas uniforme, requisitos básicos de uma lavoura com elevado potencial de produtividade. Para isto, são necessárias sementes com alta porcentagem e uniformidade de germinação e emergência e que produzam plântulas com alto potencial de crescimento (BAUDET e PERES, 2004).

No entanto, somente isto não é suficiente para garantir seu desempenho, pois, após a semeadura, muitas vezes às sementes ficam expostas as adversidades climáticas, ao ataque de pragas e de microrganismos o que pode resultar em um baixo e desuniforme estande de plantas. A qualidade fisiológica das sementes é avaliada pelo seu vigor, sendo que isto é relacionado com uma séries de fatores, tais como condições climáticas durante a maturação, condições de armazenamento, dano mecânico, nutrição das plantas genitoras e tratamento químico das sementes, entre outros (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000).

Sementes de soja com alta qualidade fisiológica irão proporcionar plantas

com maiores taxas de crescimento inicial e eficiência metabólica, além de maior área

18

foliar, maior produção de matéria seca e maiores rendimento (KOLCHISNKI, et al.

2005; 2006), aumentando as chances de sucesso da lavoura.

2.3. Tratamento de sementes

Muitos estudos estão sendo realizados com objetivo focado no aumento da produção agrícola. Nesse contexto, a pesquisa em ciência e tecnologia de sementes busca alternativas para melhorar o desempenho destas no campo (CARDOZO et al.

2002; OHLSON et al. 2010; VIGANO et al. 2010; TOLEDO et al. 2011a).

O tratamento de sementes é uma pratica que vem sendo utilizada, e a cada ano ganha mais espaço, pois o surgimento do tratamento industrial consolida essa técnica, que vem pra agregar valor e qualidade às sementes. No Brasil, atualmente mais de 40% das sementes de soja recebem tratamento industrial, sendo que 97%

do total são tratadas com fungicidas, 90% com inseticidas, 30% com nematicidas e 50% com micronutrientes, e 70% com outros produtos (OLIVEIRA et al., 2013).

Para Baudet e Peske (2006) o tratamento de sementes é uma realidade para melhorar o desempenho de sementes, sendo seu principal objetivo a proteção das sementes, aumentando o seu desempenho no campo, quer no estabelecimento inicial ou durante seu ciclo vegetativo. O tratamento de sementes é realizado com intenção de que os produtos aplicados protejam não apenas as sementes, mas também o início do desenvolvimento da cultura, de doenças e pragas que afetam a emergência das plântulas e o seu desenvolvimento inicial, bem como, fornecer nutrientes necessários ao desenvolvimento das plântulas, auxiliando em um estande mais uniforme (DHINGRA, 1985).

Uma das vantagens do tratamento de sementes com nutriente deve-se a maior uniformidade da distribuição e a racionalização no uso das reservas naturais não renováveis, devido às pequenas quantidades utilizadas (SANTOS, 1981;

PARDUCCI et al., 1989). De acordo com Grutzmacher, (2007) o tratamento de sementes de soja é uma prática recomendada técnica e economicamente, desde que utilizados produtos e/ou misturas de produtos adequadas, distribuídas uniformemente sobre a superfície das sementes.

O tratamento de sementes com micronutrientes tem possibilitado elevar a

produtividade, principalmente em regiões que apresentam deficiência destes

minerais e que adotam elevados níveis de tecnologia de manejo das culturas (ÁVILA

et al., 2006), o que é comprovado por trabalhos realizados por diversos autores, pois

de acordo com Rufino, (2010) sementes de soja recobertas com cálcio, magnésio e silício melhorou o desempenho fisiológico das sementes colhidas e o rendimento de sementes de soja. Trabalhando com tratamento de sementes com zinco, Funguetto et al. (2010), observaram aumento no número de grãos por panícula e no peso de grãos por planta com a elevação das doses de zinco, apresentando incremento de 29% no número de grãos por panícula e 21% no peso de grãos por planta, na dose máxima de 0,77 g de zinco kg ^-1 de sementes, comparativamente à dose zero.

Fonseca (2012) observou que a aplicação de silicato de alumínio via recobrimento de sementes aumenta o desempenho de sementes de trigo sob condições adversas, avaliado pelo teste de envelhecimento acelerado. Já Rozane et al. (2008) não verificaram alterações na germinação, ao utilizarem doses de zinco em sementes de arroz (1,0; 2,0; 4,0 e 8,0 g Zn kg ^-1 sementes), sendo utilizado sulfato e oxido de zinco como fontes de zinco. Resultados semelhantes foram encontrados por Funguetto et al. (2010), que ao analisarem o recobrimento de sementes de arroz com fontes de zinco, fungicida e polímero não verificaram alteração na germinação.

Em trabalho realizado por Marcondes e Caíres (2005) concluíram que a aplicação de cobalto e molibdênio nas sementes de soja não influenciou no número de vagens por planta, nos teores de nitrogênio nos grãos, altura de planta e na produtividade. No entanto Souza et al. (2009) observaram que o tratamento de sementes com molibdênio e cobalto melhorou significativamente a qualidade de sementes em relação ao teor de proteínas, assim como a produtividade.

2.4. Nutrição de plantas

A produção e a qualidade fisiológica das sementes é diretamente

dependente da disponibilidade de nutrientes na lavoura, por afetar a formação do

embrião e dos órgãos de reserva, assim como a composição química e,

consequentemente, o metabolismo e o vigor das mesmas (CARVAlHO e

NAKAGAWA, 2000). Para Copeland e McDonald (2001) a nutrição das plantas é um

dos fatores que podem influenciar o vigor das sementes. De acordo com Sá (1994),

plantas bem nutridadas podem produzir maior número de sementes com melhor

qualidade fisiológica, uma vez que podem tornar-se mais tolerantes às adversidades

climáticas, como o deficit hídrico.

20

Os macronutrientes são os encontrados em grandes concentrações nos tecidos das plantas, sendo eles nitrogênio, fosforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre. Enquanto os micronutrientes são os encontrados em pequenas concentrações, sendo eles cloro, manganês, boro, zinco, ferro, cobre, níquel e molibdênio, (MALAVOLTA, 2006; WARAICH et al., 2011). Existem ainda os elementos benéficos, que são essenciais somente para certas espécies ou sob condições específicas, dentre os quais se podem citar o cobalto (Co), o silício (Si), o selênio (Se) e o sódio (Na).

Os micronutrientes são requeridos em pequenas quantidades pelas plantas, embora a falta de qualquer um dos elementos essenciais possa limitar, ou até inviabilizar o crescimento das plantas mesmo se todos os outros nutrientes essenciais estejam presentes em quantidades adequadas (LOPES, 1989).

Os elementos benéficos, são aqueles minerais que compensam ou eliminam os efeitos tóxicos de outros, substituem um elemento essencial em alguma de suas funções menos específicas e são exigidos por alguns grupos de plantas ou ainda por plantas em circunstâncias peculiares, (SANTOS, 2004). São elementos importantes para determinado grupo de plantas, podendo proporcionar aumento de produção ou aumento na resistência ao ataque de pragas e doenças, no entanto em sua ausência as plantas conseguem completar seu ciclo.

Entre os principais elementos benéficos podemos citar o cobalto e o silício.

O cobalto mesmo não sendo essencial para as plantas é necessário para a síntese da cobalamina (Vitamina B12), que participa das reações metabólicas para a formação da leghemoglobina, onde esta tem grande afinidade com o oxigênio, e regula sua concentração nos nódulos impedindo a inativação da enzima nitrogenase (CERETTA et al., 2005).

Embora não sendo um elemento essencial, o silício pode estimular o

crescimento e a produção vegetal por meio de várias ações indiretas, como a

diminuição do auto-sombreamento, deixando as folhas mais eretas, maior tolerância

ao acamamento, maior rigidez estrutural dos tecidos, a proteção contra estresses

abióticos, como a redução da toxicidez de alumínio, manganês, ferro e sódio, e

estresses bióticos, aumento na proteção contra patógenos e insetos fitófagos

(EPSTEIN, 1994; MARSCHNER, 1995).

2.5. Benefícios do Silício para as Plantas

O silício é o segundo elemento mais abundante, em peso, da crosta terrestre e componente majoritário de minerais do grupo dos silicatos (RAIJ, 1991). A descoberta do silício foi atribuída a Jacob Berzelius, em 1824, preparando o silício amorfo, purificando-o com sucessivas lavagens para retirar os fluorsilicatos (impurezas), conseguindo isolar o elemento e dando-lhe o nome de silício (PEIXOTO, 2001). No Brasil, o Decreto do Ministério da Agricultura (nº. 4.954, 14/01/2004) aprova o Regulamento da Lei n° 6.894, de 16 de dezembro de 1980, que dispõe sobre a inspeção e fiscalização da produção e do comercio de fertilizantes, corretivos, inoculantes ou biofertilizantes destinados à agricultura, o que inclui o silicio como elemento “benéfico” (BRASIL, 2004).

O silício não é um elemento essencial por não atender aos critérios de essencialidade, que são: a planta não pode completar seu ciclo vital na ausência do elemento; sua ação deve ser específica; e, não pode ser substituído por outro elemento e o elemento deve estar relacionado diretamente à nutrição da planta (BISSANI et al., 2008). Mesmo não sendo um elemento essencial para o crescimento das plantas, sua absorção traz inúmeros benefícios para o desenvolvimento das plantas, sendo esses de maneira geral na adaptação das plantas a condições de estresses abióticos, (EPSTEIN, 1994). Embora não considerado essencial às plantas, porém agronomicamente benéfico o silício (Si) tem aumentado a resistência física de várias espécies, devido o aumento da espessura da lamela média, na sua maioria monocotiledôneas (Liliopsidas), às pragas e às doenças, bem como a diversos tipos de estresses abióticos tais como altas temperaturas, déficit hídrico e toxidez de ferro e manganês às raízes (DATNOFF et al., 2007).

Na natureza o silício ocorre nas formas de sílica (SiO 2 ) e silicatos, não sendo encontrado puro, DUARTE e COELHO (2011). Um número grande de materiais tem sido utilizado como fonte de Si para as plantas: escórias de siderurgia, wollastonita, subprodutos da produção de fósforo elementar, silicato de cálcio, silicato de alumínio, silicato de sódio, cimento, termofosfato, silicato de magnésio (serpentinito), silicato de potássio e sílica coloidal (KORNDÖRFER et al., 2002).

Outra fonte de silício que pode vir a ser utilizado na agricultura é a cinza de

casca de arroz carbonizada, material abundante na região sul, em especial na

metade sul do Estado do Rio Grande do Sul, onde se concentra a produção de arroz

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irrigado. Durante o processo de beneficiamento um dos subprodutos que é descartado é a casca do arroz. Segundo Foletto et al. (2005) a geração de energia através da queima da casca de arroz é uma alternativa praticável do ponto de vista tecnológico, viável do ponto de vista econômico e ético do ponto de vista ecológico, uma vez que existe tecnologia para a conversão, a matéria prima é abundante na região e todo CO 2 produzido na queima volta para o ciclo de carbono da biosfera terrestre.

O estado do Rio Grande do Sul é o maior produtor de arroz do Brasil (CONAB, 2013), gerando a casca de arroz como um subproduto do processo de beneficiamento do arroz, tornando-a abundante no estado, em especial na região sul. Segundo dados da Conab (2013) o Rio Grande do Sul produzirá cerca de 8 milhões de toneladas na safra de 2013. Se apenas metade da casca de arroz fosse carbonizada para geração de energia, teríamos aproximadamente 160 mil toneladas de cinza, as quais poderiam ser utilizadas na agricultura ou para outros fins. A cinza de casca de arroz carbonizada apresenta aproximadamente 92% de silício (FOLETO, 2005), sendo assim pode vir a ser utilizada como fonte de silício devido ao alto teor do mesmo.

Desta forma, tendo em vista a disponibilidade de fontes de silício e com os relatos dos benefícios que o silício proporciona as plantas, sua utilização pode ser concretizada. Segundo Guével et al., (2007), esse nutriente proporciona efetivo controle de doenças em plantas e tem sido relacionado à redução de efeitos prejudiciais decorrentes de agentes químicos (salinidade, toxidez causada por metal pesado e desbalanço de nutrientes) e físicos (acamamento, seca, radiação, altas e baixas temperaturas).

De acordo com Epstein (1999), plantas cultivadas em ambiente com silício

apresentam diferenças em relação àquelas mantidas em locais com ausência desse

elemento, principalmente quanto à composição química, resistência mecânica das

células, características de superfície foliar, tolerância ao estresse abiótico e a

ocorrência de pragas e doenças. Segundo Gomes et al (2008), do ponto de vista

fisiológico, para o crescimento e o desenvolvimento das plantas, o silício tem

mostrado efeito benéfico sobre o aumento de produção de diversas culturas. Para

Moreira et al., (2010) aplicações de silício na cultura da soja em diferentes estádios

fenológicos (V8, R1, e R 5.1), promoveram aumento do acúmulo de fitomassa seca

e da taxa de crescimento da cultura, esses efeitos fisiológicos foram responsáveis

pelo incremento médio de 19 sacos ha ^-1 das plantas submetidas a três aplicações de silício em relação aos demais tratamentos.

O silício é absorvido pela planta na forma de ácido monossilícico (H 4 SiO 4 ) juntamente com a água (fluxo de massa), através de um processo regulado pela transpiração e se acumula principalmente nas áreas de máxima transpiração (tricomas, espinhos, etc.), como ácido silícico polimerizado (sílica amorfa). Em geral, são consideradas plantas acumuladoras de silício, aquelas que possuem teor foliar acima de 1%, e não acumuladoras plantas com teor de silício inferior a 0,5% (MA et al., 2001), sendo a soja considerada como planta não acumuladora. Na planta, o silício concentra-se nos tecidos de suporte, do caule e nas folhas, podendo ser encontrado em pequenas quantidades nos grãos. A concentração de sílica é maior na parte aérea do que na raiz, sendo a maior concentração nas folhas velhas e na parte basal (WIESE et al., 2007). Em geral, o conteúdo médio de silício das raízes é menor se comparado com o caule e folhas, em alguns casos, como por exemplo, a soja, o teor de Si na raiz é maior do que nas folhas (OLIVEIRA e CASTRO, 2002).

O depósito de silício absorvido é influenciado por vários fatores dentre eles pela idade da planta, do tipo e da localização dos tecidos envolvidos e da absorção através das raízes, além da transpiração (DATNOFF et al., 2001). No entanto, quando absorvido pelas plantas, o silício é facilmente translocado no xilema e tem tendência natural a se polimerizar. De acordo com Jarvis (1987), o silício está depositado na forma sílica amorfa hidratada (SiO 2 nH 2 O), sua resolubilização e mobilidade dentro da planta é muito mais dificultada. Sendo assim, para que o silício tenha o efeito benéfico na forma solúvel, implicará na necessidade de aplicações periódicas deste elemento. Existem controvérsias sobre o processo de redistribuição de silício na nutrição das plantas, uma vez que a ocorrência de redistribuição do silício solúvel seria importante para garantir os benefícios do elemento.

A adubação silicatada pode reduzir ou até mesmo eliminar as aplicações de fungicidas durante o ciclo do arroz. Isto pode acorrer porque o silício é depositado em maior parte abaixo da cutícula e forma uma camada de sílica, fortalecendo assim a planta e dificultando a penetração das hifas dos fungos (MA e TAKAHASHI, 2002;

KORNDÖRFER et al., 2002). A aplicação de silício em plantas de feijão causou

indução a resistência a mosca branca (Bemisia tabaci) (ALMEIDA et al., 2008) e a

doenças fúngicas, como antracnose (Colletotrichum lindemuthianum) (MORAES et

al., 2006). O efeito benéfico do silício pode ser desencadeado pelo fato do silício agir

24

como uma barreira física (KIM et al., 2002), ou ainda que o silício solúvel atua como ativador de resistência (FAWE et al., 2001; CÔTÉ-BEAULIEU et al., 2009).

Ainda que não sejam perfeitamente conhecidos os mecanismos de defesa dos patógenos versus hospedeiros tratados com silício, existem duas propostas para tentar explicar essa supressão, sendo uma delas que o aumento do silício na parede celular impede o crescimento e a penetração do fungo e outros patógenos nos tecidos das plantas, e a outra seria a ativação dos mecanismos naturais de defesa da planta, através da produção de compostos fenólicos, quitinases, peroxidades e acúmulo de lignina, além da interação que pode existir entre a barreira física e química (FIGUEIREDO e RODRIGUES, 2004).

Segundo Korndörfer e Datnoff (1995), solos com intensa utilização, altamente intemperizados ou lixiviados e também orgânicos, podem apresentar baixos teores de silício disponível às plantas. Sendo assim, as plantas podem ser responsivas a aplicação de silício, realizado via tratamento de sementes, aplicações no solo ou ainda em aplicações foliares, pois na literatura já se tem relatos de ganhos de produtividade com a adoção desta técnica. Segundo Harter e Barros, (2011), plantas de soja tratadas via foliar com cálcio e silício produziram sementes com maior qualidade fisiológica, e em arroz o silício afetou a massa de sementes (BALASTRA et al., 1989; MATOH et al., 1991; MAUAD et al., 2003).

Em trabalho realizado por Bussolaro et al. (2011), observaram melhora no desenvolvimento da soja quando aplicado via foliar na dosagem média de 0,82 L ha ^-

1 de silício, demonstrando então aumento no número de grãos e uma redução na incidência de insetos resultando assim, num aumento de produtividade. No entanto, Lima (2010) estudando aplicação de argila silicatada em sulco e foliar, não observou interferência na qualidade fisiológica e produtividade, tendo ainda efeito negativo na qualidade sanitária de sementes de arroz. Já Zelin et al. (2011),concluíram que aplicações de silicato influenciam positivamente na produtividade da soja, assim como na diminuição da área foliar atacada por lagartas.

A necessidade em incrementar os estudos com silício, principalmente na

cultura da soja, visto que se encontram fontes alternativas do nutriente, e resultados

positivos de sua utilização, tanto no tratamento de sementes, via foliar, bem como na

aplicação direta no solo.

Os experimentos foram desenvolvidos na safra agrícola 2011/2012, no Laboratório Didático de Análise de Sementes (LDAS) Flávio Farias Rocha e na Área Experimental e Didática, ambos pertencentes ao Programa de Pós-Graduação Ciência e Tecnologia de Sementes, do Departamento de Fitotecnia da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM) da Universidade Federal de Pelotas (UFPel).

Foram realizados quatro experimentos simultaneamente, com delineamento experimental em blocos casualizados, com aplicação de silício, utilizando como fonte a cinza da casca de arroz carbonizada, a qual foi previamente moída em moinho de bolas. Os experimentos diferiram quanto ao modo de aplicação da fonte de silício e quanto as cultivares de soja que foram utilizadas. A aplicação da fonte de silício foi realizada via tratamento de sementes e via solo (ambos com 5 doses). As sementes de soja utilizadas foram das cultivares BMX Turbo RR e NA 5909 RR.

A cultivar BMX Turbo RR tem como características porte médio, ciclo de aproximadamente 130 dias, hábito de crescimento indeterminado, flor roxa, pubescência cinza, alto nível de engalhamento e elevado peso de mil sementes, possui ainda resistência ao acamamento, ao cancro da haste e moderamamente resistência a mancha oho-de-rã e a pústula bacteriana (BRASMAX, 2013). A cultivar Nidera, NA 5909 RR, possui ciclo aproximado de 115 a 130 dias, tem hábito de crescimento indeterminado, flor roxa, cor de pubescência cinza é semiereta com ótimo potencial de engalhamento, sendo ainda resistente ao acamamento, ao cancro da haste, a mancha olho-de-rã e medianamente suscetível ao oídio (NIDERA SEMENTES, 2012).

Nos experimentos 1 e 2 foram realizadas aplicações de silício via

tratamento de sementes. O experimento 1 utilizou-se a cultivar BMX Turbo RR e o

experimento 2 a cultivar NA 5909 RR. Já os experimentos 3 e 4 aplicou-se de silício

26

via solo. O experimento 3 com a cultivar BMX Turbo RR e o experimento 4 com a cultivar NA 5909 RR.

Para a realização dos experimentos 1 e 2, com aplicação via tratamento de sementes foram, utilizadas as seguintes doses: 0, 30, 60, 90 e 120 g de silício 100 kg de sementes ^-1 , para isso, considerando que a casca de arroz tem 92% de silício, foi utilizado o equivalente a 0; 32,6; 65,2; 97,8 e 130,4 g de cinza de casca de arroz carbonizada por 100 kg de sementes. Para cada dose testada foi realizado tratamento em quatro repetições de 0,2 kg de sementes. O recobrimento foi realizado seguindo a metodologia utilizada por Nunes (2005), que consiste num método manual em sacos plásticos (3L). Primeiramente, foi feito o tratamento das sementes de cada repetição dos tratamentos com a fonte silício, nas doses estabelecidas, agitando-as por 3 minutos para aderir o produto nas sementes.

Na sequência as sementes foram tratadas com fungicida da marca MAXIM XL ^® , inseticida CRUISER 350 FS ^® e polímero Sepiret ^® , utilizando-se 100, 200 e 400 mL 100 kg de sementes ^-1 , respectivamente, com um volume de calda de 800 mL 100 kg de sementes ^-1 , o qual foi completado com água. Os produtos foram aplicados diretamente no fundo do saco plástico e espalhados até uma altura de aproximadamente 15 centímetros, sendo as sementes acondicionadas diretamente no interior do saco plástico, agitando-as por 3 minutos. Posteriormente ao tratamento, os sacos plásticos foram abertos permitindo que as sementes secassem a temperatura ambiente, por um período de 24 horas.

Após o tratamento das sementes, foi analisada a qualidade fisiológica das mesmas, avaliada pelo teste de germinação (G) e vigor, considerando-se primeira contagem de germinação (PCG), teste frio (TF), envelhecimento acelerado (EA), comprimento da parte aérea (CPA) e de raiz (CR). As metodologias destes testes serão descritas posteriormente.

Na sequencia foi realizada a semeadura das sementes em vasos, conduzindo os experimentos até a fase de maturação de campo, sendo posteriormente realizado a avalição das características morfológicas das plantas, dos componentes do rendimento e a qualidade fisiológica das sementes produzidas, utilizando-se os mesmos testes que foram usados imediatamente após o tratamento das sementes, acrescidos de emergência em campo (EC) e peso de mil sementes.

Para a realização dos experimentos 3 e 4, com aplicação via solo da fonte

de silício, foi utilizado como tratamento o equivalente a 0, 1, 2, 3 e 4 T de silício

hectare ^-1 , com quatro repetições. Para tanto, considera-se o volume da camada arável do solo em um hectare em torno de 2 milhões de litros, estas quantidades foram transformadas para o volume dos vasos, os quais foram preenchidos com 18 litros de solo, sendo a aplicação da cinza de casca de arroz realizada no momento da semeadura, a qual foi incorporada ao solo até uma profundidade de 0,1 m.

Considerando que a cinza de casca de arroz tem aproximadamente 92% de silício foi utilizado o equivalente a 0; 9,78; 19,56; 29,35 e 39,13 g de cinza de casca de arroz carbonizada, respectivamente para cada dose, em cada vaso. Previamente a semeadura as sementes foram tratadas com fungicida da marca MAXIM XL ^® , inseticida CRUISER 350 FS ^® e polímero Sepiret ^® , utilizando-se 100, 200 e 400 mL 100 kg de sementes ^-1 , respectivamente, com um volume de calda de 800 mL 100 kg de sementes ^-1 , que foi completado com água, conforme descrito anteriormente, sendo o procedimento idêntico aos dos experimentos 1 e 2.

Em seguida foi realizada a semeadura das sementes em vasos plásticos, os quais ficaram espaçados 0,2 metros um do outro. A irrigação foi realizada diariamente no período da manha, sendo conduzido os experimentos até a fase de maturação de campo, posteriormente foi realizado a avalição das características morfológicas das plantas, bem como a avaliação dos componentes do rendimento e a qualidade fisiológica das sementes produzidas, usando os mesmos testes dos experimentos 1 e 2.

Todos os experimentos foram instalados na área experimental e didática do

Programa de Pós-Graduação de Ciência e Tecnologia de Sementes, da Faculdade

de Agronomia Eliseu Maciel, sendo a semeadura realizada em vasos, os quais

foram preenchidos com solo peneirado, coletado do horizonte A1 de um Planossolo

Háplico eutrófico solódico (STRECK et al., 2008), pertencente à unidade de

mapeamento Pelotas. A adubação foi realizada de acordo com os resultados da

análise de solo e recomendações da Comissão de Química e Fertilidade do Solo -

RS/SC (2004), sendo utilizado como adubação de base apenas nitrogênio, fósforo e

potássio, com aplicação 14 dias antes da semeadura. A calagem foi realizada trinta

dias antes da semeadura. Foram semeadas 10 sementes por unidade experimental,

sendo que após a emergência foi realizado desbaste deixando apenas 3 plantas por

vaso, as quais permaneceram até a colheita das sementes. Durante o crescimento

e desenvolvimento das plantas foram realizadas aplicações de fungicidas e

inseticidas, de maneira preventiva, com uma aplicação no inicio do florescimento

28

(R1) e uma no enchimento de grãos (R5), também foi aplicado acaricida, devido ao surgimento da praga.

3.1. Parâmetros avaliados 3.1.1. Qualidade Fisiológica

Teste de germinação (G): realizado segundo as Regras para Análise de Sementes - RAS (BRASIL, 2009), por meio da semeadura de 200 sementes por tratamento, divididas em quatro repetições de 50 sementes, em rolo de papel tipo germitest umedecido, previamente, com agua destilada na proporção de 2,5 vezes o peso do papel seco. Os rolos foram colocados em germinador à temperatura de 25ºC, a contagem foi realizada aos 8 dias após a semeadura, sendo os resultados expressos em porcentagem de plântulas normais.

Primeira contagem da germinação (PCG): realizado conjuntamente ao teste de germinação, sendo a contagem das plântulas normais executada aos 5 dias após a semeadura. Os resultados foram expressos em porcentagem de plântulas normais.

Teste de frio (TF): conduzido com quatro subamostras de 50 sementes para cada tratamento, distribuídas uniformemente em rolo de papel tipo germitest umedecido, previamente, com agua destilada na proporção de 2,5 vezes o peso do papel seco. Em seguida os rolos de papel foram colocados em sacos plásticos, os quais foram vedados e mantidos em câmara de BOD, regulada à temperatura de 10

± 1 ºC durante sete dias. Após esse período, os rolos foram retirados dos sacos plásticos e transferidos para um germinador e mantidas nas mesmas condições do teste de germinação, sendo avaliada a porcentagem de plântulas normais após 5 dias (CÍCERO e VIEIRA, 1994).

Envelhecimento acelerado (EA): realizado utilizando-se o método de

gerbox, onde as sementes foram espalhadas em camada única sobre uma tela

metálica suspensa dentro de caixas de gerbox, contendo 40 ml de água destilada ao

fundo. Posteriormente as caixas foram tampadas e acomodadas em câmara BOD, a

41ºC por 48h (MARCOS FILHO, 2005). Após este período as sementes foram

colocadas para germinar conforme metodologia descrita para o teste de germinação,

e avaliados no quinto dia, sendo os resultados expressos em porcentagem de

plântulas normais.

Comprimento de plântula (CP): realizado com quatro subamostras de 20 sementes para casa tratamento, que foram dispostas alinhadas na parte superior do papel de germinação tipo germitest, umedecido a 2,5 vezes o seu peso seco. Os rolos de papel foram acondicionados em germinador a 25ºC. A leitura foi realizada aos cinco dias após a semeadura, com auxílio de régua graduada em milímetros, sendo medido o comprimento total e o comprimento da parte aérea de dez plântulas normais. O comprimento da raiz foi determinado pela subtração do comprimento total pelo comprimento da parte aérea. Os comprimentos médios da parte aérea e da raiz foram determinados somando-se as medidas de cada repetição e dividindo pelo número de plântulas avaliado, conforme metodologia descrita por (NAKAGAWA 1999).

Emergência a campo (EC): para esta determinação foram semeadas 200 sementes por tratamento, distribuídas em 4 repetições de 50 sementes, sendo a semeadura realizada em canteiros. A avaliação foi realizada em contagem única das plântulas normais aos 21 dias após a semeadura, sendo os resultados expressos em percentagem, (NAKAGAWA, 1999).

Peso de 1000 sementes: para esta determinação, foram tomadas oito repetições contendo cada uma 100 sementes pesadas em balança analítica.

Posteriormente, todas as amostras foram transformadas para teor de água de 13%, determinando-se o peso de 1000 sementes, de acordo com o indicado nas Regras para Análise de Sementes - RAS (BRASIL, 2009).

3.1.2. Avaliação das características morfológicas e dos componentes do rendimento

Para essas determinações foram colhidas às três plantas de cada vaso, as quais foram levadas inteiras para uma sala do laboratório didático de análise de sementes para serem realizadas as avaliações.

3.1.2.1. Características morfológicas

Altura de planta (AP): avaliado através da medição da distância do nó

cotiledonar da planta até a extremidade da haste principal após maturação e a

queda das folhas, realizado com auxílio de uma trena métrica.

30

Altura de inserção do primeiro legume (A1°L): avaliado através da medição da distância do nó cotiledonar da planta até a inserção do primeiro legume na planta, efetuado com auxílio de uma trena métrica.

Diâmetro de caule (DC): avaliado na altura do nó cotiledonar, sendo determinado com auxílio de um paquímetro digital.

3.1.2.2. Componentes do rendimento

Para as avaliações dos componentes do rendimento, separou-se manualmente os ramos da haste principal, determinando-se assim através de contagem direta o número de ramificações por planta (N°R), número de nó nos ramos (N°NR), número de legumes com 1, 2 e 3 semente(s) nos ramos (N°L1SR, N°L2SR, N°L3SR), número total de legumes nos ramos (N°TLR), número total de sementes nos ramos (N°TSR), da mesma forma foi contando o número de nó na haste principal (N°NHP), número de legumes com 1, 2 e 3 semente(s) na haste principal (N°L1SHP, N°L2SHP, N°L3SHP), número total de legume na haste principal (N°TLHP), número total de sementes na haste principal (N°TSHP), obtendo dessa forma o número total de legume por planta (N°TLP), número total de sementes por planta (N°TSP) e peso de sementes por planta (PSP).

3.2. Procedimento

Os dados de cada experimento foram submetidos à análise de variância e

havendo significância dos dados foi realizado regressão polinomial. Dados em

percentagem oriundos da qualidade fisiológica foram submetidos à transformação

arc.sen(raiz x/100). Para a análise estatística foi utilizado o Sistema de Análise

Estatística Winstat versão 1.0 (MACHADO e CONCEIÇÃO, 2003).

Primeiramente serão apresentados os resultados e discussões dos experimentos 1 e 2 (item 4.1), os quais são oriundos da aplicação de silício via tratamento de sementes. Na sequencia serão apresentados os resultados e as discussões dos experimentos 3 e 4 (item 4.2), os quais são decorrentes da aplicação de silício via solo.

4.1. Aplicação de Silício via semente, cv. BMX Turbo RR e NA 5909 RR 4.1.1. Qualidade Fisiológica das Sementes Tratadas

Na Tabela 1 estão apresentados os resultados da qualidade fisiológica das

sementes tratadas, avaliadas após o tratamento com doses de silício, nas cultivares

de soja BMX Turbo RR e NA 5909 RR, onde não foram detectadas diferenças

significativas entre os tratamentos para os testes de primeira contagem de

germinação, teste de frio e comprimento de raiz. Semelhantemente aos resultados

encontrados, Fonseca (2012) não observou diferença significativa para os testes de

primeira contagem de germinação e teste de frio, com acréscimo das doses de

silicato de alumínio em sementes de trigo. Para as variáveis que apresentaram

diferença significativa para os tratamentos, foi realizada regressão polinomial e os

resultados estão na Figura 1 - Germinação e Envelhecimento Acelerado e na Figura

2 – Comprimento da parte aérea.

32

Tabela 1. Primeira contagem de germinação (PCG), teste de frio (TF) e comprimento de raiz (CR) de sementes de soja das cultivares BMX Turbo RR e NA 5909 RR, tratadas com doses de silício. Pelotas, RS, Brasil, 2013.

Doses* BMX TURBO RR NA 5909 RR

PCG(%) TF(%) CR(cm) PCG(%) TF(%) CR(cm)

0 82 81 7,7 85 70 7,8

30 83 79 8,2 85 68 7,8

60 84 76 8,3 84 69 7,9

90 81 79 8,1 82 66 8,1

120 81 81 7,8 81 65 8,0

Média 82 79 8,0 83 68 7,9

CV (%) 2,7 4,5 6,8 4,2 3,9 6,8

*Doses, g silício 100 kg sementes

. Valores não significativos para as variáveis analisadas.

A cultivar BMX Turbo RR mostrou-se responsiva às doses de silício para a variável germinação (Figura 1A), com um incremento de 0,065 pontos percentuais para cada unidade de aumento da dose de cinza de casca de arroz carbonizada aplicada via tratamento de sementes. Resultado semelhante foi encontrado por Matichenkov et al. (2005), que trabalhando com sementes de trigo verificaram aumento constante nos testes de germinação e primeira contagem de germinação com o aumento das doses de silício via tratamento de sementes, Ao contrario, Toledo et al. (2011b) em sementes de aveia branca e Santos et al. (2010) com sementes de Brachiaria não encontraram diferença significativa para a germinação das sementes.

Para o teste de envelhecimento acelerado, observou-se efeito significativo apenas na cultivar BMX Turbo RR (Figura 1 B), com um comportamento quadrático, tendo como o ponto de máxima porcentagem de germinação na dose de 59,6 g 100 kg sementes ^-1 , resultando numa germinação de 77%. Na cultivar NA 5909 RR, os dados não apresentaram diferenças significativas para a variáveis germinação (Figura 1C) e envelhecimento acelerado (Figura 1 D).

De modo geral, resultados de estudos com tratamento de sementes, relacionados com micronutrientes tem mostrado muitas variações na sua utilização.

De acordo com Rafi et al. (1997), a presença de silício pode resultar em aumento da

capacidade biológica das sementes e plântulas em resistir às condições adversas do

meio ambiente, o que pode ser observado neste trabalho, no teste de

envelhecimento acelerado, o que ocorreu no intervalo das doses de 30 a 90 g 100

C A

B D

kg sementes ^-1 , para a cultivar BMX Turbo RR. Essa diferença de comportamento entre as duas cultivares de soja, para as respostas ao tratamento de sementes com doses de silício pode ser explicada pela diferença genética entre elas, pois de acordo com Paschalii e Ellis, (1978) e Krzyzanowski et al., (1993) o fator determinante e fundamental da qualidade fisiológica de sementes de soja é intrínseco e dependente do controle genético dessa característica, pela cultivar. No entanto, para Tekrony et al., (1984), Vieira et al., (1994), Aguero et al., (1997), a qualidade fisiológica das sementes é mais influenciada pelas condições ambientais prevalecentes durante a fase de maturação e colheita do que pelas características da própria cultivar.

Figura 1. Germinação e envelhecimento acelerado de sementes de soja, cultivar BMX Turbo RR (A e B) e NA 5909 RR (C e D) respectivamente, tratadas com doses de silício. Pelotas, RS, Brasil, 2013.

Já para o comprimento da parte aérea (Figura 2), a cultivar BMX Turbo RR

não apresentou resposta significativa para as doses de silício (Figura 2 A), no

entanto a cultivar NA 5909 RR (Figura 2B) apresentou comportamento linear

crescente na ordem de 0,0051 cm para cada unidade de aumento da dose. Desta

34

A B

forma, pode se dizer que a aplicação de silício via tratamento de sementes não causou prejuízos a qualidade fisiológica das sementes, comparando-as com a testemunha.

Figura 2. Comprimento da parte aérea de sementes de soja, das cultivares BMX Turbo RR (A) e NA 5909 RR (B), tratadas com doses de silício. Pelotas, RS, Brasil, 2013.

4.1.2. Características Morfológicas

Na Tabela 2 estão apresentados os resultados das características

morfológicas avaliadas nas cultivares de soja BMX Turbo RR e NA 5909 RR, sendo

que não foi observado diferença significativa entre os tratamentos (doses de silício)

para as variáveis estudadas. Em estudo realizado por Souza et al.(2009) a altura de

planta foi influenciada pelos tratamentos, no entanto o diâmetro de caule não

respondeu nem ao tratamento de sementes nem aplicação foliar. Da mesma forma a

aplicação de diferentes doses de nutrientes não influenciaram a altura das plantas e

a altura de inserção do primeiro legume (GOLO et al. 2009). Pode se inferir que as

quantidades de silício aplicadas no tratamento de sementes são pequenas, e sendo

assim, não interferem nessas características e sim podendo apenas auxiliar o

desenvolvimento inicial das plântulas.

Tabela 2. Altura de plantas (AP), altura de inserção do 1° legume (A1°L), diâmetro do caule (DC), número de ramos (N°R) e número de nós nos ramos (N°

Nó R) de plantas de soja das cultivares BMX Turbo RR e NA 5909 RR, originadas de sementes tratadas com doses de silício. Pelotas-RS, 2013.

Doses

BMX TURBO RR NA5909 RR

Alt.

(cm)

A1°L.

(cm)

D.C.

(mm) N°R N°NóR Alt.

(cm)

A1°L.

(cm)

D.C.

(mm) N°R N°NóR 0 66,3 17,5 8,4 5,6 27,9 67,1 13,0 8,8 5,8 26,8 30 64,1 16,8 8,5 6,5 30,9 69,9 14,1 8,9 6,5 29,7 60 64,8 14,3 8,4 7,9 33,1 69,5 17,3 8,5 6,0 27,9 90 62,7 15,9 8,7 8,0 34,0 66,3 13,8 8,7 6,5 29,6 120 64,7 16,1 8,6 7,6 35,9 62,8 13,8 8,4 6,5 29,7 Média 64,5 16,1 8,5 7,1 32,3 67,1 14,4 8,6 6,2 28,7 CV (%) 11,0 16,5 7,6 18,7 12,4 12,1 17,9 6,3 19,9 22,5

*Doses, g silício 100 kg sementes

. Valores não significativos para as variáveis analisadas.

4.1.3. Componentes do rendimento

Nas Tabelas 3 e 4, encontram-se os resultados referentes aos componentes do rendimento e das características morfológicas das cultivares de soja BMX Turbo RR e NA 5909 RR, respectivamente. Para essas características analisadas não foi observado diferença significativa entre as doses aplicadas no tratamento de sementes. Resultados semelhantes foram encontrados por Harter e Barros (2011), onde não observaram diferenças significativas com a aplicação foliar de cálcio e silício no número de vagens por planta e rendimento por plantas. No entanto Crusciol et al. (2013) observaram que o número de vagens por planta aumentou de forma significativa com a aplicação de Si, sendo o incremento da ordem de 11%. Da mesma forma Philippsen e Simonetti (2010) observaram diferença estatística no número de vagens por planta, entre as doses de silício aplicadas nas plantas de soja via foliar, sendo que o tratamento com 207 ml de Supra sílica

apresentou-se superior aos demais. O tratamento de sementes é realizado com pequenas quantidades do produto, geralmente sendo estes responsáveis, pela proteção das sementes e das plântulas, além de auxiliar o crescimento inicial das mesmas.

Segundo Dhingra, (1985), o tratamento de sementes é realizado com intenção de

que os produtos aplicados protejam não apenas as sementes, mas também o início

do desenvolvimento da cultura, de doenças e pragas que afetam a emergência das

plântulas e o seu desenvolvimento inicial, bem como, fornecer nutrientes