PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA E AMBIENTE
JÚLIA GABRIELLA DA SILVA ROCHA
DESEMPENHO FISIOLÓGICO DE SEMENTES DE ALFACE CONDICIONADAS COM 24-EPIBRASSINOLÍDEO
ARAPIRACA – AL 2018
JÚLIA GABRIELLA DA SILVA ROCHA
Desempenho fisiológico de sementes de alface condicionadas com 24-epibrassinolídeo
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Alagoas como parte das exigências do programa de Pós-Graduação em Agricultura e Ambiente para a obtenção do título de Mestre em Ciências Agrárias.
Orientador: Prof. Dr. João Correia de A. Neto. Coorientador (a): Dra. Clíssia Barboza da Silva.
ARAPIRACA – AL 2018
Catalogação na fonte
Universidade Federal de Alagoas – UFAL Biblioteca Campus de Arapiraca - BCA
Divisão de Tratamento Técnico
R672d
Rocha, Júlia Gabriella da Silva
Desempenho fisiológico de sementes de alface condicionadas com 24-epibrassinolídeo. / Júlia Gabriella da Silva Rocha. – 2018.
50 f.:il.
Orientador: João Correia de A. Neto. Coorientadora: Clíssia Barboza da Silva.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Alagoas. Pós-Graduação em Agricultura
e Ambiente, Arapiraca, 2018.
Bibliografia; f. 41-50
1. Lactuca sativa L. 2. Alface 3. Brassinosteróides 4. Vigor de sementes 5. Sementes –
Po-tencial fisiológico I. Título CDU 635.52
Catalogação na fonte
Universidade Federal de Alagoas – UFAL Biblioteca Campus de Arapiraca - BCA
Divisão de Tratamento Técnico
R672d
Rocha, Júlia Gabriella da Silva
Desempenho fisiológico de sementes de alface condicionadas com 24-epibrassinolídeo. / Júlia Gabriella da Silva Rocha. – 2018.
50 f.:il.
Orientador: João Correia de A. Neto. Coorientadora: Clíssia Barboza da Silva.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Alagoas. Pós-Graduação em Agricultura
e Ambiente, Arapiraca, 2018.
Bibliografia; f. 41-50
1. Lactuca sativa L. 2. Alface 3. Brassinosteróides 4. Vigor de sementes 5. Sementes –
Po-tencial fisiológico I. Título CDU 635.52
DEDICO
A todos os produtores de olerícolas do estado de Alagoas.
OFEREÇO
AGRADECIMENTOS A Deus, sem Ele nada seria possível.
Aos meus familiares, sobretudo meus pais, irmãos e sobrinhos, por todo suporte, estímulo, incentivo e principalmente pelo amor imensurável.
À Universidade Federal de Alagoas, pela oportunidade de realizar o curso de mestrado.
À Capes pela cessão da bolsa de estudos.
A todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Agricultura e Ambiente, especialmente, o professor Dr. José Vieira Silva pela contribuição durante minha formação acadêmica.
Ao meu orientador, o professor Dr. João Correia de Araújo Neto, pela orientação e acima de tudo pelos ensinamentos adquiridos na área de tecnologia e análise de sementes.
À minha querida Coorientadora, a Dra. Clíssia Barboza da Silva, pelas instruções, disponibilidade, apoio e pelo conhecimento partilhado.
Aos membros do Laboratório de Análise de Imagem do Departamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP, pela oportunidade de utilizar o programa SVIS®, principalmente à Mayara Rodrigues e ao pesquisador Francisco Guilhien pelo auxílio.
Às empresas Horticeres e Agristar pelo fornecimento das sementes.
Aos alunos de iniciação científica, Everton, Karolyne e Pedro, pela assistência durante a condução dos experimentos.
A todos os integrantes do Laboratório de Propagação de Plantas do Centro de Ciências Agrárias, pelo acolhimento, convivência e amizade.
Moreira, Cícera e Elvia, por tudo que fizeram e fazem por mim.
Ao secretário Renilson Pereira, pelo atendimento cordial.
Aos membros da banca pelas valiosas sugestões.
Por fim, a todos que colaboraram de alguma forma e não foram mencionados.
“A tarefa não é tanto ver aquilo que ninguém viu, mas pensar o que ninguém ainda pensou sobre aquilo que todo mundo vê. ”
Sementes de alface de baixa qualidade são caracterizadas por apresentarem problemas relacionados ao seu desempenho em campo. A utilização de reguladores vegetais associados ao condicionamento fisiológico pode melhorar a qualidade e o comportamento de plântulas. Objetivou-se com o presente estudo, avaliar a influência do condicionamento fisiológico com o regulador vegetal 24-epibrassinolídeo (24-EpiBL) sobre o desempenho de sementes de alface. Para isto, foram utilizadas sementes de dois cultivares: Betty e Florence, representados por cinco e sete lotes, respectivamente. As avaliações consistiram em duas etapas: 1ª – avaliação do potencial fisiológico inicial das sementes por meio das determinações de germinação e vigor, incluindo a análise computadorizada de imagens de plântulas - SVIS®; marcha de absorção de água; estudo de procedimentos de secagem de sementes condicionadas; 2ª – condicionamento fisiológico das sementes utilizando diferentes concentrações de 24-EpiBL (10-6, 10-8 e 10-10 M) comparado ao hidrocondicionamento, e posterior avaliações da germinação e vigor. O condicionamento de sementes de alface com 24-EpiBL na concentração 10-6 M proporciona acréscimos na germinação, índice de velocidade de germinação e comprimento de plântulas.
Palavras-chave: Lactuca sativa L. Priming. Potencial fisiológico. Brassinosteróides. Vigor de sementes.
ABSTRACT
Low quality lettuce seeds are characterized by presenting problems related to their performance in the field. The use of plant regulators associated with physiological conditioning may improve the quality and behavior of seedlings. The objective of this study was to evaluate the influence of physiological conditioning on the performance of lettuce seeds with the 24-epibrassinolide (24-EpiBL) plant regulator. For this, seeds of two cultivars: Betty and Florence, represented by five and seven lots, respectively, were used. The evaluations consisted of two steps: 1ª - evaluation of the initial physiological potential of the seeds through germination and vigor determinations, including computerized analysis of seedlings images - SVIS ®; water absorption; study of drying procedures of conditioned seeds; 2ª - physiological conditioning of seeds using different concentrations of 24-EpiBL (10-6, 10-8 and 10-10 M) compared to hydrocondicionamento, and later germination and vigor evaluations. The conditioning of lettuce seeds with 24-EpiBL in the concentration 10-6 M provides increases in germination, germination speed index and seedling length.
Figura 1- Visão geral do scanner montado de maneira invertida no momento da captação das imagens de plântulas. ... 22 Figura 2 - Imagem analisada de uma amostra de plântulas de alface, gerando dados de índice de vigor, comprimento e uniformidade de desenvolvimento de plântulas. ... 23 Figura 3 - Imagens digitais de plântulas de alface, cultivar Florence, três dias após a semeadura, de uma repetição de lotes de sementes baixo e alto vigor, lotes 1 (A) e 6 (B), respectivamente, analisadas pelo sistema computadorizado de imagens de plântulas (SVIS®). ... 27 Figura 4 - Imagens digitais de plântulas de alface, cultivar Betty, três dias após a semeadura, de uma repetição de lotes de sementes baixo e alto vigor, lotes 5 (A) e 1 (B), respectivamente, analisadas pelo sistema computadorizado de imagens de plântulas (SVIS®) ... 29 Figura 5 – Teor de água (%) dos lotes de maior e menor vigor do cultivar Florence, submetidos a diferentes períodos de secagem, a 32 °C e 38 % de UR do ar... 32 Figura 6 - Teor de água (%) dos lotes de maior e menor vigor do cultivar Betty, submetidos a diferentes períodos de secagem, a 32 °C e 38% de UR do ar.. ... 32
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Teor de água (TA), germinação (G), primeira contagem (PC), índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento de plântula (CP) e envelhecimento acelerado com solução saturada de sal (EASS), referentes a sete lotes de alface, cultivar Florence. ... 25 Tabela 2- Teor de água (TA), germinação (G), primeira contagem (PC), índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento de plântula (CP) e envelhecimento acelerado com solução saturada de sal (EASS), referentes a cinco lotes de alface, cultivar Betty. ... 26 Tabela 3 – Índice de vigor (V), uniformidade (U) e comprimento de plântulas (CP) determinados em análise SVIS® de sete lotes de alface, cultivar Florence...27 Tabela 4 – Índice de vigor (V), uniformidade (U) e comprimento de plântulas (CP) determinados em análise SVIS® de cinco lotes de alface, cultivar Betty ... 28 Tabela 5 – Teor de água (%) de sete lotes de sementes de alface, cultivar Florence, submetidos a distintos intervalos de embebição (horas), a 20°C. ... 30 Tabela 6 – Teor de água (%) de cinco lotes de sementes de alface, cultivar Betty, submetidos a distintos intervalos de embebição (horas), a 20°C. ... 30 Tabela 7 – Teor de água (TA) de lotes de alface, cultivar Florence e Betty, submetidos a secagem artificial, a 32°C e 38% de umidade relativa do ar. ... 33 Tabela 8 - Teor de água (TA) de lotes de alface, cultivar Florence e Betty, submetidos a secagem em ambiente natural, a 29°C e 55% de umidade relativa do ar ... 33 Tabela 9 - Germinação (%) de doze lotes de alface, cultivar Florence e Betty não condicionados (controle), hidrocondicionados e com 24-EpiBL nas concentrações de 10-6,10-8 e 10-10 M. .... 34 Tabela 10 – Primeira contagem de germinação (%) de doze lotes de alface, cultivar Florence e Betty não condicionados (controle), hidrocondicionados e com 24-EpiBL nas concentrações de 10-6,10-8 e 10-10 M. ... 35 Tabela 11 – Índice de velocidade de germinação (IVG) de doze lotes de alface, cultivar Florence e Betty não condicionados (controle), hidrocondicionados e com 24- nas concentrações de 10 -6,10-8 e 10-10 M. ... 36 Tabela 12 – Envelhecimento acelerado com solução saturada de sal (%) de sete doze de alface, cultivar Florence e Betty não condicionados (controle), hidrocondicionados e com 24- EpiBL nas concentrações de 10-6,10-8 e 10-10 M. ... 37 Tabela 13 – Comprimento de plântula (cm) de doze lotes de alface, cultivar Florence e Betty não condicionados (controle), hidrocondicionados e com 24- nas concentrações de 10-6,10-8 e 10-10 M. ... 37
1. INTRODUÇÃO ... 12
2. REVISÃO DE LITERATURA ... 14
2.1 Aspectos gerais da cultura da alface ... 14
2.2 Potencial fisiológico de sementes ... 14
2.3 Condicionamento fisiológico de sementes ... 16
2.4 Condicionamento fisiológico de sementes com 24-epibrassinolídeo ... 17
3. MATERIAL E MÉTODOS ... 19
3.1 Avaliação do potencial fisiológico inicial das sementes ... 19
3.1.1 Teor de água ... 19
3.1.2 Teste de germinação ... 19
3.1.3 Primeira contagem... 20
3.1.4 Índice de velocidade de germinação (IVG)... 20
3.1.5 Envelhecimento acelerado com solução saturada de sal (EASS) ... 20
3.1.6 Comprimento de plântula ... 20
3.1.7 Marcha de absorção de água pelas sementes ... 21
3.1.8 Estudo de procedimentos de secagem de sementes condicionadas ... 21
3.1.9 Avaliação da análise computadorizada de imagens de plântulas – SVIS® ... 21
3.2 Condicionamento fisiológico das sementes ... 23
3.2.1 Hidrocondicionamento ... 23
3.2.2 Condicionamento fisiológico com utilização de 24-EpiBL ... 23
3.3 Análise estatística ... 24
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 25
4.1 Avaliação do potencial fisiológico inicial das sementes ... 25
4.1.1 Avaliação da análise computadorizada de imagens de plântulas – SVIS® ... 26
4.1.2 Marcha de absorção de água ... 29
4.1.3 Estudo do período de secagem condicionadas ... 31
4.1.4 Secagem em ambiente natural ... 33
4.2 Condicionamento fisiológico com utilização de 24-EpiBL ... 34
1. INTRODUÇÃO
A alface (Lactuca sativa L.) se destaca por ser uma das olerícolas mais produzidas no Brasil e no mundo (SALA e COSTA, 2012; ABCSEM, 2016). A multiplicação desta cultura é efetuada por meio de sementes, com posterior transplante de mudas. Entretanto, problemas relacionados a lotes identificados pelo baixo vigor são frequentemente relatados (FRANZIN, et al. 2004). Até o presente momento, estudos direcionados a mitigação do problema ainda são escassos.
Condições ambientais desfavoráveis, associadas a baixa qualidade das sementes, limitam a porcentagem, velocidade de germinação, e ocasionam, consequentemente, a irregularidade na emergência das plântulas. Todavia, o emprego de sementes com elevado potencial fisiológico minimiza esse entrave, sendo um componente fundamental para o desenvolvimento de todas as culturas, especialmente para a cultura da alface (FRANZIN et al. 2004).
O condicionamento fisiológico, ou simplesmente priming, é uma técnica que visa realçar e melhorar o comportamento de sementes de diversas espécies. Esse procedimento consiste basicamente na adição controlada de água às sementes, visando a ativação dos processos que antecedem a germinação, sem permitir, no entanto, a protrusão da raiz primária; as fases I e II do processo de embebição são acompanhadas minunciosamente (MARCOS-FILHO, 2015).
Vários efeitos dessa prática têm sido documentados na literatura, dentre elas enfatiza-se a tolerância ao estresse de sementes e plântulas, e a atuação de mecanismos de reparo de sistemas de membranas (ARAÚJO et al. 2011; DIAS et al. 2014; MARCOS-FILHO, 2015).
A utilização de reguladores vegetais associada ao condicionamento fisiológico é um procedimento inovador e promissor. Silva et al. (2015), trabalhando com sementes de pimentão, verificaram incremento na velocidade de germinação, crescimento e uniformidade de desenvolvimento das plântulas por meio da adição do regulador vegetal 24- epibrassinolídeo (24-EpiBL).
O 24-EpiBL pertence ao grupo dos brassinosteróides, cujas principais funções são direcionadas ao melhor desempenho germinativo, crescimento e estabelecimento inicial de plântulas, além da resistência a estresses adversos, incluindo salinidade (ZHANG et al. 2007; ALI et al. 2008; DIVI et al. 2010; DALIO et al. 2011; SERNA et al. 2015; SHAHID et al. 2015), temperatura (PRADHAN et al. 2013; WU et al. 2014), metais pesados (SHARMA e BHARDWAJ, 2007; HAYAT et al. 2012; YUSUF et al. 2012; SHAHZAD et al. 2018), incidência de patógenos (BAJGUZ e HAYAT, 2009), dentre outros.
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agentes osmóticos ou microrganismos, já vem sendo estudada há algum tempo em sementes de várias espécies cultivadas. Entretanto, estudos com a utilização de reguladores vegetais, particularmente 24-EpiBL, e a elucidação de seus efeitos em sementes de alface, ainda são desconhecidos, necessitando, portanto, de pesquisas e informações sobre o assunto. Deste modo, objetivou-se, com o presente trabalho, avaliar a eficiência do condicionamento fisiológico com o regulador vegetal 24-EpiBL sobre o desempenho de sementes de alface.
2.
REVISÃO DE LITERATURA 2.1 Aspectos gerais da cultura da alfaceDa família das Asteraceas, a alface (Lactuca sativa L.) tem seu centro de origem em regiões do Mediterrâneo. Seu consumo ocorre basicamente in natura. Por ser fonte de vitamina A, é comumente recomendada por nutricionistas, além de possuir elevado valor nutricional, alto teor de fibras, potássio e vitaminas (HENZ e SUINAGA, 2009). Ocupa posição relevante no agronegócio brasileiro, situa-se entre as cinco hortaliças mais produzidas do país, com uma produção de mais de 1,5 milhão de toneladas ao ano (ABCSEM, 2016).
Os cultivares da espécie são classificados pela forma da folha e pela formação ou não de “cabeça”, sendo elas: repolhuda-crespa (americana), repolhuda-manteiga, lisa, solta-crespa, mimosa e romana. A repolhuda-crespa possui folhas crespas, firmes, com nervuras destacadas e forma cabeça. A repolhuda-manteiga possui folhas lisas, frágeis, com coloração verde-amarelada e forma cabeça compactada. A solta-lisa apresenta folhas macias, lisas e soltas, e não há formação de cabeça. A solta-crespa possui folhas firmes, crespas e soltas, e não forma cabeça. A mimosa, tem folhas com aspecto “arrepiado” e delicadas. Por fim, a cultivar romana possui folhas longas e consistentes e formam cabeça comprida (FILGUEIRA, 2008).
É caracterizada por possuir porte herbáceo, caule pequeno, ao qual prendem-se as folhas que podem ser lisas ou crespas e cuja coloração varia de verde a roxa. Possui sistema radicular ramificado e superficial, explorando os primeiros 25 cm de solo quando se é transplantada e 60 cm quando é semeada diretamente no solo. Além disto, é uma planta anual, cuja etapa vegetativa do ciclo é favorecida por dias curtos e temperaturas amenas ou baixas. Dias longos e temperaturas elevadas favorecem o florescimento (FILGUEIRA, 2008).
A multiplicação da alface é realizada a partir de sementes, com o posterior transplantio das mudas, ou pela semeadura direta. Deste modo, a aquisição de sementes de alto vigor constitui em componente fundamental para o sucesso da produção. Destaca-se a necessidade do emprego de procedimentos que permitam a melhoria do desempenho das sementes, de modo a garantir um estabelecimento apropriado das plântulas e estandes uniformes, sendo, ainda, capazes de tolerar as intempéries provocadas pelo ambiente.
2.2 Potencial fisiológico de sementes
A utilização de sementes com elevado potencial fisiológico é um atributo primordial para o desenvolvimento de plântulas, particularmente sob condições ambientais desfavoráveis. Os programas de controle de qualidade de sementes empregam diferentes metodologias para
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avaliação da qualidade fisiológica das mesmas, são aplicados diferentes testes que estabelecem um padrão adequado para a comercialização de sementes (SILVA e VIEIRA, 2006).
Os testes de vigor integram a principal ferramenta adotada pela indústria de sementes para a avaliação do potencial fisiológico. Tanto as empresas como as instituições oficiais têm inserido diferentes testes em programas internos, para garantir o controle de qualidade das sementes designadas à comercialização (MARCOS-FILHO, 2011). O principal objetivo desses testes é identificar diferenças significativas no potencial fisiológico de lotes de sementes que possuem percentual similar de germinação, suplementando, dessa forma, as informações que são obtidas através do teste padrão de germinação (SANTOS et al. 2011); cada teste avalia diferentes aspectos do processo de deterioração das sementes (MARCOS-FILHO, 2015).
Os procedimentos do teste padrão de germinação (BRASIL, 2009), por serem conduzidos em condições ideais de temperatura e umidade, apresentam, normalmente, resultados superestimados, sendo este teste incapaz de identificar lotes de menor vigor (MARCOS-FILHO, 2011).
Algumas práticas para avaliação do vigor encontram-se praticamente padronizadas, principalmente para as culturas de maior importância econômica (MARCOS-FILHO, 2015). No caso da alface, apesar da sua significativa contribuição no setor agrícola, elevada produção e eminente relevância, ainda há necessidade de informações sobre esse assunto. Dessa forma, estudos direcionados sobre esses temas são indispensáveis.
Até o presente momento, poucos procedimentos sobre o potencial fisiológico em sementes de alface foram efetuados e estudados. A primeira contagem de germinação (BRASIL, 2009), o envelhecimento acelerado (KIKUTI e MARCOS-FILHO, 2012), e o teste de comprimento de plântulas (FRANZIN, et al. 2004), são métodos descritos na literatura. Todavia, os pesquisadores objetivam agilidade, simplicidade e eficiência nas análises; com essas características se destaca o Seed Vigor Imaging System (SVIS®). O SVIS® foi desenvolvido por Sako et al. (2001) para avaliação do vigor de sementes de alface, e consiste em um sistema computadorizado para análise de imagens de plântulas, fornecendo índices de vigor, de uniformidade e crescimento de plântulas (valores de 0 a 1000, diretamente proporcionais ao vigor).
O SVIS® foi utilizado com sucesso em sementes de alface, e logo depois, várias outras espécies foram estudadas, tendo sido ajustado para a classificação do vigor de sementes de soja (HOFFMASTER et al. 2003;MARCOS-FILHO et al. 2009), melão (MARCOS-FILHO et al. 2006), milho superdoce (ALVARENGA et al. 2012), pepino (CHIQUITO et al. 2012), crotalária (SILVA et al. 2012), feijão (JÚNIOR et al. 2014) beterraba (SILVA e CÍCERO,
2014), pimentão (SILVA et al. 2015) e cenoura (MARCHI e CÍCERO, 2017).
O SVIS® é um método não destrutivo que traz uma série de vantagens, cujas análises são automatizadas e assistidas por um computador, dessa forma, minimizam-se os erros humanos, aumentando a credibilidade dos resultados; possibilita ainda o armazenamento das imagens para exame subsequente (MARCOS-FILHO, 2009).
Como supracitado, esse programa foi utilizado com êxito para avaliação do vigor de sementes de alface (SAKO et al. 2001; KIKUTI e MARCOS-FILHO, 2012), entretanto, sempre haverá espaço para o aperfeiçoamento da técnica, do mesmo que, a integração de metodologias promissoras e inovadoras são necessárias para avanços nessa linha de pesquisa.
2.3 Condicionamento fisiológico de sementes
O condicionamento fisiológico de sementes, conhecido também como priming, é uma técnica utilizada antes da semeadura que consiste basicamente na embebição controlada de água pelas sementes (BRADFORD, 1986). De acordo com Bewley e Black (1994), as sementes absorvem água durante a germinação obedecendo a um padrão trifásico. A fase I é caracterizada pela rápida absorção de água, aumento da atividade respiratória, início da digestão de reservas, síntese de proteínas, ativação de enzimas e reparo de mitocôndrias, a fase II por sua vez, é identificada por uma redução na absorção de água e diminuição da respiração, na fase III ocorre uma rápida absorção de água e a culminância do processo germinativo é dado pela protrusão da raiz primária (MARCOS-FILHO, 2015).
Os estudos voltados ao condicionamento fisiológico são direcionados às fases I e II de embebição. Durante o processo de condicionamento, deve-se levar em consideração que à medida em que as sementes embebem água e avançam à fase III, tornam-se menos tolerantes à desidratação (MEDEIROS et al. 2015). A partir do conhecimento da marcha de absorção de água é possível calcular a quantidade de água ideal para que as sementes fossem preservadas no estágio II de embebição (BEWLEY e BLACK, 1994), durante o processo de condicionamento fisiológico.
Esse procedimento apresenta inúmeras vantagens, dentre elas, destacam-se a rapidez na emergência de plântulas e uniformidade do estande, da mesma forma que assegura maior tolerância das sementes às condições ambientais adversas (MARCOS-FILHO, 2015).
Existem diversos registros na literatura sobre os benefícios advindos dessa técnica em muitas sementes de importância econômica, sobretudo as olerícolas, tais como: alface (FESSEL et al. 2002), melão (NASCIMENTO e ARAGÃO, 2002), cebola (CASEIRO et al. 2004), beterraba (COSTA e VILELA, 2006), cenoura (BALBINO e LOPES, 2006), berinjela
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(FANAN e NOVEMBRE, 2007; NASCIMENTO e LIMA, 2008), couve-flor (MARCOS-FILHO e KIKUTI, 2008), pepino (LIMA e MARCOS-(MARCOS-FILHO, 2010), pimentão (SILVA et al.2015) e repolho (ARMONDES et al. 2016).
Várias técnicas de condicionamento estão disponíveis, entre elas destacam-se o osmocondicionamento, o matricondicionamento e o hidrocondicionamento. O osmocondicionamento, proposto por Heydecker e Gibbins (1978), fundamenta-se em controlar a embebição de água pelas sementes por meio de soluções de potencial osmótico conhecido, aeração e temperatura apropriada; o potencial osmótico da solução regula a ativação dos processos metabólicos que antecedem a germinação. Substâncias como polietilenoglicol (PEG), nitrato de potássio (KNO3), fosfato de potássio (KH2PO4) e manitol têm sido bastante utilizados.
No matricondicionamento são utilizados materiais sólidos com baixo potencial mátrico, tais como argila, vermiculita, areia ou turfa, sendo utilizado com sucesso em sementes de pepino (LIMA e MARCOS- FILHO, 2010).
O hidrocondicionamento é realizado apenas com a utilização de água, apresentando como vantagem a praticidade e o baixo custo. Marcos-Filho e Kikuti (2008), obtiveram resultados satisfatórios desta técnica para sementes de couve-flor.
2.4 Condicionamento fisiológico de sementes com 24-epibrassinolídeo
Os brassinosteróides (BRs) são fitormônios com estrutura esteroídica polioxigenada, recentemente descobertos, integrando uma nova classe de hormônios. Possuem elevada atividade reguladora no desenvolvimento vegetal, sendo originário do campesterol, após redução e oxidações, e após isto, o campesterol é reduzido a campenesterol, e oxidado a catasterona e a teasterona, antecessor do brassinolídeo (KERBAUY, 2004).
O primeiro brassinosteróide foi isolado do pólen de Brassica napus (GROVE et al. 1979). De acordo com Solli (2004), os BRs que são comumente encontrados no reino vegetal são: catasterona, brassinolideo, typhasterol e teasterona. Esses compostos podem ser encontrados em diferentes proporções nos diversos órgãos vegetais, porém, as maiores concentrações são verificadas em tecidos jovens, bem como, principalmente em grãos de pólen e sementes imaturas (CLOUSE e SASSE, 1998; RAO et al. 2002; BAJGUZ e TRETYN, 2003)
São documentados na literatura diversas e importantes funções que os BRs exercem no desenvolvimento vegetal, melhorando o crescimento e rendimento de inúmeras culturas, além de aumentar a resistência contra vários estresses abióticos (SHAHZAD et al. 2018).
desenvolvimento no tamanho das sementes após a aplicação de BRs, fato este que evidencia supostamente a ação deste composto na modulação do tamanho das sementes.
Os BRs foram testados em vários ensaios biológicos. Em sementes de arroz, cultivar IRGA 422CL, por exemplo, concentrações abaixo de 4 µM do regulador 24-EpiBL proporcionaram maior crescimento da raiz e parte aérea, e em concentrações de até 1 µM, o vigor das sementes foi favoravelmente afetado (LARRÉ et al. 2009).
Com o objetivo de avaliar o efeito do 24-EpiBL na emergência e crescimento de plântulas, bem como na área foliar e concentração de clorofila de dois cultivares de arroz cultivados em condição de estresse salino, Larré et al. (2014) constataram redução dos consequentes efeitos negativos da salinidade no cultivar sensível.
Arora et al. (2010) verificaram que o 24-EpiBL, nas concentrações de 10-10, 10-8 e 10-6 M, beneficiaram o crescimento de plântulas de Brassica juncea L., e proporcionaram aumento na atividade de enzimas antioxidantes e no teor de proteínas das folhas. Em sementes de ervilha condicionadas com 24-EpiBL nas concentrações de 5 e 10 µM, houve melhoria na germinação e maior crescimento das raízes (SHAHID et al. 2011).
Semida e Rady (2014), estudando os efeitos de 24-EpiBL a 5,0 µM sobre a germinação de sementes de feijão (Phaseolus vulgaris L.) crescimento de plântulas e atividade antioxidante de enzimas, em condições de estresse salino, constataram atenuação nas implicações nocivas causadas pelo estresse imposto.
Sob diferentes concentrações de 28-homobrassinolide, um análogo ao brassinosteróide, plântulas de Vigna radiata L., com 15 e 21 dias, tiveram aumento significativo no crescimento, atividade de enzimas antioxidantes e acumulação de prolina, sendo a concentração de 10-8 M considerada a mais promissora (ALYEMENI e AL-QUWAIZ, 2016).
Yusuf et al. (2012), em variedades de Vigna radiata L. sensíveis e tolerantes ao níquel, estudaram os efeitos de 24-EpiBL, nas concentrações de 10-10, 10-8 e 10-6 M, em distintos níveis de estresse proporcionados por esse metal, e verificaram melhor crescimento de plântulas, nodulação e aumento da atividade das enzimas antioxidantes catalase, peroxidase e superóxido dismutase.
Recentemente, Silva et al. (2015) desenvolveram uma técnica de condicionamento fisiológico de sementes com o emprego de 24-EpiBL. Essa técnica é pioneira e demonstrou eficácia no condicionamento fisiológico de sementes de pimentão, necessitando, ainda, de estudos adicionais com sementes de outras culturas.
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3.
MATERIAL E MÉTODOSO presente trabalho foi conduzido no Laboratório de Propagação de Plantas do Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Alagoas (CECA/UFAL), em Rio Largo, AL, e no Laboratório de Análise de Imagens, do Departamento de Produção Vegetal, pertencente à Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo (ESALQ/USP) em Piracicaba, SP, no período de março a dezembro de 2017.
Foram utilizados dois cultivares de sementes de alface, Betty e Florence, representados por cinco e sete lotes, respectivamente, fornecidos por diferentes empresas comerciais. As sementes foram acondicionadas em embalagens impermeáveis e mantidas a 10 ºC durante todo o período experimental.
A pesquisa foi dividida em duas etapas: 1) Avaliação do potencial fisiológico inicial, incluindo a análise computadorizada de imagens de plântulas - SVIS®; marcha de absorção de água pelas sementes; estudo de procedimentos de secagem de sementes condicionadas; 2) Condicionamento fisiológico das sementes utilizando diferentes concentrações de 24-EpiBL (10-6, 10-8 e 10-10 M) e pelo hidrocondicionamento, com posterior avaliação da germinação e vigor. Sementes não condicionadas foram utilizadas como controle.
3.1 Avaliação do potencial fisiológico inicial das sementes
Foi realizada por meio de testes de germinação e vigor (primeira contagem de germinação, índice de velocidade de germinação – IVG, envelhecimento acelerado com solução saturada de sal – EASS e comprimento de plântula), bem como pela análise computadorizada de imagens de plântulas - SVIS®. Os procedimentos de cada teste realizado estão descritos a seguir:
3.1.1 Teor de água
O teor de água foi determinado pelo método de estufa a 105 ± 3 °C, durante 24 horas (BRASIL, 2009), antes de cada teste e após o condicionamento fisiológico das sementes, secagem e teste de envelhecimento acelerado. Os resultados foram expressos em porcentagem (base úmida) para cada lote.
3.1.2 Teste de germinação
Conduzido com quatro repetições de 50 sementes, semeadas sobre papel mata-borrão, previamente umedecido com quantidade de água equivalente a 2,5 vezes o peso do substrato seco, colocado no interior de caixas de plástico transparentes (11 x 11 x 3,5 cm). As caixas foram cobertas com sacos de plástico para prevenir a perda de água, e mantidas em câmara de
germinação a 20 °C, sob luz constante. As avaliações foram realizadas no sétimo dia após a semeadura e, os resultados, apresentados em percentagem de plântulas normais para cada lote (BRASIL, 2009).
3.1.3 Primeira contagem
Foi realizada conjuntamente com o teste de germinação, computando-se o número de plântulas normais obtidas aos quatro dias após a semeadura (BRASIL, 2009).
3.1.4 Índice de velocidade de germinação (IVG)
Foi obtido a partir da contagem diária do número de plântulas normais obtidas no teste de germinação, de acordo com a fórmula proposta por Maguire (1962).
IVG = (G1/N1) + (G2/N2) + (G3/N3) + ... + (Gn/Nn), onde:
G1, G2, G3, ..., Gn = número de plântulas normais obtidas na primeira, segunda, terceira e última contagem;
N1, N2, N3, ..., Nn = número de dias entre a semeadura e a primeira, segunda, terceira e última contagem. Os resultados foram expressos em índice de velocidade de germinação para cada lote.
3.1.5 Envelhecimento acelerado com solução saturada de sal (EASS)
Foi utilizado 0,5 g de sementes por lote, com disposição das sementes em camada única sobre tela de aço inox posicionada na superfície superior de caixa de plástico transparente (11 x 11 x 3,5 cm). Dentro de cada caixa foi adicionado 40 mL de solução saturada de cloreto de sódio - NaCl (40 g de NaCl/100 mL de água destilada), proporcionando, dessa forma, um ambiente com cerca de 76% de umidade relativa do ar, funcionando como uma mini-câmara, conforme metodologia sugerida por Jianhua e McDonald (1996). As caixas foram tampadas e mantidas a 41 °C por 48 horas (KIKUTI e MARCOS-FILHO, 2012). Transcorrido esse período, as sementes foram postas para germinar a 20 °C, sendo a avaliação realizada após o quinto dia da semeadura (BRASIL, 2009). Os resultados foram expressos em percentagem de plântulas normais para cada lote. A determinação do teor de água também foi realizada após o período de envelhecimento, de modo a assegurar a precisão dos resultados.
3.1.6 Comprimento de plântula
Utilizaram-se quatro repetições de 25 sementes, semeadas sobre duas folhas de papel toalha, previamente umedecidas com água destilada (quantidade de água equivalente ao peso do papel seco multiplicado por 2,5). Posteriormente, foram formados rolos, envoltos com sacos de plástico para prevenir a perda de água, sendo mantidos em câmara de germinação a 20 °C, durante sete dias. Decorrido esse período, o comprimento das plântulas foi obtido com o auxílio de régua milimetrada, somando-se as medidas de cada repetição e dividindo-se pelo número de
21
plântulas. Os resultados foram expressos em cm plântula-1. 3.1.7 Marcha de absorção de água pelas sementes
Foram utilizadas quatro repetições de 0,5 g de sementes de cada lote, distribuídas entre duas camadas de folhas de papel toalha (cada camada composta de três folhas de 10,3 x 10,3 cm), umedecidas com quantidade de água equivalente a 2,5 vezes o peso do substrato seco. Em seguida, as camadas de papel toalha foram depositadas sobre uma tela de aço inox, posicionada na superfície superior de caixa de plástico transparente (11 x 11 x 3,5 cm), contendo em seu interior 40 mL de água destilada. As caixas foram tampadas e incubadas a 20 °C. Para calcular a quantidade de água absorvida pelas sementes, foram realizadas sucessivas pesagens nos períodos de 2, 4, 6, 8, 10, 14, 16 e 20 horas, sendo a pesagem final correspondente ao início da protrusão da raiz primária (CASEIRO et al. 2004). Os resultados foram expressos em porcentagem de teor de água alcançado em cada período de embebição, para cada lote.
3.1.8 Estudo de procedimentos de secagem de sementes condicionadas
Após o condicionamento, foram testados dois procedimentos de secagem: artificial e em ambiente natural, de modo que estas atingissem teores de água dentro dos limites estabelecidos para o armazenamento de sementes de alface, que situa-se entre 5 e 10% (COSTA, 2012)
A secagem artificial foi realizada em BOD regulada a 32 °C, com umidade relativa do ar (UR) de aproximadamente 38%, durante 16, 20 e 24 horas. A secagem natural, por sua vez, foi efetuada em ambiente com cerca de 29 °C e UR de aproximadamente 55%, por 24 horas. Para a realização dos testes optou-se pelos lotes de maior e menor vigor, identificados a partir dos testes de germinação e vigor durante a avaliação do potencial fisiológico inicial das sementes. Após a determinação do procedimento de secagem mais adequado, o mesmo procedimento foi adotado para os demais lotes.
3.1.9 Análise computadorizada de imagens de plântulas – SVIS®
Foram utilizadas quatro repetições de 25 sementes colocadas para germinar em caixas de plástico transparente (11,0 x 11,0 x 3,5) contendo duas folhas de papel mata-borrão (uma folha azul sobreposta em uma folha branca), previamente umedecidas com quantidade equivalente a 2,5 vezes o peso do substrato seco.
As folhas de papel mata-borrão azul foram utilizadas para proporcionar contraste com as plântulas no momento da captura das imagens. As sementes foram distribuídas em duas fileiras, no terço superior do substrato. Após a semeadura, as caixas foram envoltas em sacos de plástico para prevenir a perda de água, sendo posteriormente dispostas em câmara de germinação em posição inclinada, formando um ângulo de 60 a 70° com a horizontal, para que o desenvolvimento das plântulas seguisse o gravitropismo positivo. As sementes foram mantidas
sob temperatura de 20 °C durante três dias, no escuro (PENALOZA et al. 2005; KIKUTI e MARCOS-FILHO, 2012). Após esse período, as imagens das plântulas foram capturadas por
scanner HP Scanjet 2004, montado de maneira invertida (Figura 1) e operado por software
Photosmart, com resolução de 98 dpi (Figura 2). Logo após, as imagens foram analisadas pelo SVIS®, na qual foram gerados valores referentes ao índice de vigor, uniformidade e comprimento de plântulas. Os índices gerados podem variar de 0 a 1000, sendo proporcional ao vigor. Os resultados obtidos foram apresentados em média para cada lote.
Figura 1 - Visão geral do scanner montado de maneira invertida no momento da captura das imagens de plântulas de alface.
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Figura 2 - Imagem analisada de uma amostra de plântulas de alface, gerando dados de índice de vigor, comprimento e uniformidade de desenvolvimento de plântulas.
Fonte: Autora, 2018.
3.2 Condicionamento fisiológico das sementes 3.2.1 Hidrocondicionamento
Os procedimentos utilizados foram os mesmos prescritos para a marcha de absorção de água. O hidrocondicionamento foi efetuado com 8 horas, posteriormente, as sementes foram submetidas à secagem artificial durante 16 horas, de modo que estas atingissem o teor de água inicial. Logo após a secagem instalou-se os testes de germinação e vigor (primeira contagem, IVG, envelhecimento acelerado com solução saturada de sal e comprimento de plântula). 3.2.2 Condicionamento fisiológico com utilização de 24-EpiBL
Foram empregadas diferentes concentrações do regulador vegetal 24-EpiBL, nas concentrações de 10-6; 10-8 e 10-10 M. Utilizou-se os mesmos procedimentos descritos para a marcha de absorção de água pelas sementes, entretanto, as duas camadas de folhas de papel toalha foram umedecidas com solução de 24-EpiBL. O condicionamento fisiológico foi feito durante o período de 8 horas, seguido da secagem artificial durante 16 horas, em seguida, foram instalados os testes de germinação e vigor (primeira contagem, IVG, envelhecimento acelerado com solução saturada de sal e comprimento de plântula).
3.3 Análise estatística
Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições para cada lote e cultivar, sendo cada cultivar analisado separadamente. Para a avaliação do tratamento mais eficiente do condicionamento fisiológico, os resultados foram submetidos à análise da variância, em esquema fatorial 5 x n (cinco tratamentos: controle, hidrocondicionamento, condicionamento com 24 EpiBL nas concentrações 10-6; 10-8, 10-10 M x número de lotes para cada cultivar). A comparação de médias foi realizada utilizando o teste de Tukey (p <0,05).
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4.
RESULTADOS E DISCUSSÃO4.1 Avaliação do potencial fisiológico inicial das sementes
Na Tabela 1 estão apresentados os resultados referentes às avalições do potencial fisiológico inicial para as sementes do cultivar Florence. Verificou-se variação de 2,8 pontos percentuais (7,1 a 9,9%) no teor de água dos lotes estudados. Segundo Marcos-Filho (2015), a similaridade desse parâmetro é essencial para o êxito dos procedimentos, pelo fato do teor de água elevado, favorecer, ou, prejudicar o comportamento das sementes durante a condução dos testes de vigor.
Tabela 1 – Teor de água (TA), germinação (G), primeira contagem (PC), índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento de plântula (CP) e envelhecimento acelerado com solução saturada de sal (EASS), referentes a sete lotes de sementes de alface, cultivar Florence.
Comparação de médias dentro de cada coluna (teste de Tukey p <0,05). Fonte: Autora, 2018.
As sementes dos lotes 2, 3, 5 e 6 foram superiores e similares quanto à germinação, primeira contagem, índice de velocidade de germinação e EASS. Esses mesmos lotes apresentaram porcentagens de germinação superiores a mínima permitida para a comercialização de sementes de alface (≥ 80%).
Na primeira contagem foram detectadas diferenças entre os lotes estudados, entretanto, o IVG e os valores do comprimento de plântula, demonstraram maior sensibilidade para ranquear os lotes. Conforme relatado por Vanzolini et al. (2007), os testes que aferem o crescimento de plântulas são os mais sensíveis para indicar e classificar o vigor das sementes.
No geral, o menor potencial fisiológico inicial foi verificado nas sementes dos lotes 1, 4
LOTE TA (%) G (%) PC (%) IVG CP (cm) EASS (%) 1 8,0 72 bc 61 b 8,1 c 1,5 c 45 b 2 8,0 99 a 99 a 16,5 a 2,0 bc 97 a 3 7,1 94 a 93 a 16,2 a 3,1 ab 93 a 4 9,9 77 b 59 b 11,6 b 2,9 ab 47 b 5 9,0 96 a 93 a 16,2 a 2,7 abc 88 a 6 7,6 98 a 96 a 16,0 a 3,8 a 95 a 7 9,3 58 c 46 b 8,2 c 2,2 bc 39 b C.V.(%) - 7,6 11,0 7,9 21,1 8,6
e 7, cujas sementes apresentaram potencial fisiológico inferior em todos os testes empregados. De acordo com Medeiros et al. (2015), lotes que exibem maior resposta ao condicionamento fisiológico são os que possuem percentagens e velocidades de germinação lentas e inferiores.
As mesmas considerações sobre o teor de água do cultivar Florence, são aplicadas aos lotes do cultivar Betty, que apresentaram uma variação de 2,2 pontos percentuais (5,7 a 7,9%), assegurando a confiabilidade dos experimentos (Tabela 2).
Tabela 2- Teor de água (TA), germinação (G), primeira contagem (PC), índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento de plântula (CP) e envelhecimento acelerado com solução saturada de sal (EASS), referentes a cinco lotes de alface, cultivar Betty.
Comparação de médias dentro de cada coluna (teste de Tukey p <0,05). Fonte: Autora, 2018.
Para o cultivar Betty, foi possível classificar os lotes 8 e 9 como os mais vigorosos. Convém ressaltar ainda que todos os lotes desse cultivar apresentaram germinação superior a 80%, ou seja, o mínimo necessário para a comercialização das sementes de alface.
De modo geral, todos os testes foram eficientes para detectar diferenças significativas entre os lotes estudados, com destaque para o comprimento de plântulas que proporcionou maior sensibilidade comparado com os demais, identificando o lote 8 como o mais vigoroso, e o lote 12 como o menos vigoroso.
4.1.1 Análise computadorizada de imagens de plântulas – SVIS®
Na Tabela 3 encontram-se as características avaliadas por meio do SVIS® para o cultivar Florence. LOTES TA (%) G (%) PC (%) IVG CP (cm) EASS (%) 8 7,9 100 a 100 a 16,6 a 3,8 a 100 a 9 6,7 100 a 100 a 16,4 a 2,9 b 100 a 10 6,8 89 ab 84 ab 15,0 b 2,0 c 80 b 11 5,7 95 a 91 ab 15,1 b 2,2 bc 71 b 12 6,9 82 b 76 b 13,7 c 1,8 c 78 b C.V.(%) - 5,7 8,3 2,2 14,5 8,5
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Tabela 3 – Índice de vigor (V), uniformidade de desenvolvimento (U) e comprimento de plântulas (CP)
determinados em análise SVIS® de sete lotes de alface, cultivar Florence.
LOTE V U CP (cm) 1 371 c 787 a 0,48 d 2 489 ab 794 a 1,58 b 3 539 a 798 a 2,02 a 4 399 c 776 a 1,00 c 5 544 a 780 a 2,04 a 6 512 a 740 a 1,91 a 7 421 bc 742 a 1,09 c C.V.(%) 6,9 5,6 9,7
Comparação de médias dentro de cada coluna (teste de Tukey, p <0,05). Fonte: Autora, 2018.
Com relação ao índice de vigor, os lotes 3, 5 e 6 foram superiores aos demais. Esse resultado foi constatado, também, nos testes de germinação, primeira contagem, índice de velocidade de germinação e envelhecimento acelerado, na avaliação do potencial fisiológico inicial. A menor qualidade dos lotes 1, 4 e 7 também pode ser verificada por meio dos referidos testes. Na figura a seguir (Figura 3), verifica-se diferenças consideráveis nos comprimentos das plântulas de dois lotes do cultivar Florence, três dias após a semeadura.
Figura 3 - Imagens digitais de plântulas de alface, cultivar Florence, três dias após a semeadura, de uma repetição de lotes de sementes de baixo e alto vigor, lotes 1 (A) e 6 (B), respectivamente, analisadas pelo sistema
computadorizado de imagens de plântulas (SVIS®).
Fonte: Autora, 2018.
Para o comprimento de plântulas, verificou-se superioridade dos lotes 3, 5 e 6. Conforme Carvalho & Nakagawa (2000), o teste de comprimento de plântulas é conceituado como um dos testes mais eficazes para examinar diferenças na qualidade fisiológica de várias culturas. No tocante ao índice de uniformidade de desenvolvimento de plântulas, não observou-se diferenças significativas. Essa mesma consideração se aplica ao cultivar Betty (Tabela 4).
Tabela 4 – Índice de vigor (V), uniformidade de desenvolvimento (U) e comprimento de plântulas (CP) determinados em análise SVIS® de cinco lotes de alface, cultivar Betty.
LOTE V U CP (cm) 8 682 a 750 a 3,34 a 9 744 a 756 a 3,32 a 10 457 b 779 a 1,30 c 11 475 b 749 a 1,67 b 12 449 b 777 a 1,24 c C.V.(%) 6,6 5,2 7,7
Comparação de médias dentro de cada coluna (teste de Tukey, p <0,05). Fonte: Autora, 2018.
Através do índice de vigor do cultivar Betty os lotes 8 e 9 foram identificados como os mais vigorosos, o que foi confirmado pelo comprimento de plântulas. Silva e Cícero (2014), trabalhando com sementes de berinjela, consideraram que o comprimento de plântulas e o índice de vigor são eficazes para separar os lotes em diferentes níveis de vigor. Através do emprego dessa técnica em sementes de quiabo, Marcos-Filho e Kikuti (2013) também concluíram que o índice de vigor e o comprimento de plântula, são variáveis eficientes para esta finalidade. Na Figura 4 observa-se a diferença no comprimento das plântulas de alface do cultivar Betty com três dias após a semeadura.
29
Figura 4 - Imagens digitais de plântulas de alface, cultivar Betty, três dias após a semeadura, de uma repetição de lotes de sementes de baixo e alto vigor, lotes 12 (A) e 8 (B), respectivamente, analisadas pelo sistema
computadorizado de imagens de plântulas (SVIS®).
Fonte: Autora, 2018.
A veracidade dos dados pode, ainda, ser comprovada com os testes que são realizados frequentemente em laboratórios de análise de sementes. Silva et al. (2012), utilizando o SVIS, constataram uma conformidade dos resultados adquiridos para o índice de vigor através do teste de condutividade elétrica em plântulas de crotalária. Contreras e Barros (2005), averiguaram uma correlação entre as análises do índice de vigor, com a primeira contagem e envelhecimento acelerado para sementes de alface.
4.1.2 Marcha de absorção de água
As sementes dos lotes 2, 3, 4, 5, 6 e 7, do cultivar Florence, apresentaram velocidade de embebição e protrusão da raiz primária semelhante (14 horas). Contudo, o lote 1 evidenciou maior lentidão durante o processo; a protrusão da raiz primária se deu após 20 horas. Os teores de água atingidos após a emissão da raiz oscilaram de 13 a 18,2% (Tabela 5).
Tabela 5 – Teor de água (%) de sete lotes de sementes de alface, cultivar Florence, submetidos a distintos intervalos de embebição (horas), a 20°C. Período de embebição Lotes 1 2 3 4 5 6 7 0 8,0 8,0 7,1 9,9 9,0 7,6 9,3 2 11,2 10,7 10,5 14,4 12,8 11,5 11,4 4 12,3 11,8 11,9 16,0 14,4 12,7 12,7 6 13,6 12,8 12,2 16,9 15,0 13,1 13,4 8 13,7 13,2 12,6 17,4 15,4 13,1 13,9 10 14,1 13,3 12,6 17,6 15,6 13,3 14,0 14 14,4 13,9* 13,0* 18,2* 16,0* 13,7* 14,4* 16 14,4 20 14,7*
(*) Início de emissão da raiz primária. Fonte: Autora, 2018.
Para as sementes do cultivar Betty verificou-se que também ocorreu uma pequena variação na velocidade de embebição; houve uma variação de 14, 16 e 20 horas para ocorrer o início da emissão da raiz, já o teor de água após esse processo variou de 11,1 a 13,8% (Tabela 6)
31
Tabela 6 – Teor de água (%) de cinco lotes de sementes de alface, cultivar Betty, submetidos a distintos intervalos de embebição (horas), a 20°C. Período de embebição Lotes 8 9 10 11 12 0 2 7,9 11,3 6,7 9,4 6,8 11,0 5,7 9,1 6,9 10,9 4 12,4 10,7 12,1 10,1 12,0 6 13,1 11,3 12,3 10,4 12,1 8 13,6 11,5 12,7 10,6 12,2 10 14 13,7 13,8* 11,6 12,0* 12,8 12,9 10,9 11,0 12,4 12,6 16 20 13,1 13,2* 11,1* 12,7 13,0* (*) Início de emissão da raiz primária. Fonte: Autora, 2018.
Os lotes caracterizados como os mais vigorosos na avaliação do potencial fisiológico inicial (8 e 9), apresentaram maior agilidade na absorção de água durante o processo germinativo, é necessário mencionar que as diferenças de embebição são relacionadas à diminuição da resistência do tegumento, que ocorre devido ao aumento da permeabilidade das membranas, processo natural decorrente da deterioração das sementes (SANTOS et al. 2011). É extremamente importante o conhecimento da curva de absorção de água pelas sementes, e as fases de absorção de água; esse processo está correlacionado com a interpretação do processo germinativo no que diz respeito a duração de tratamentos com reguladores vegetais (CASEIRO, 2003).
4.1.3 Estudo do período de secagem para as sementes condicionadas
Após o condicionamento, as amostras do cultivar Florence exibiam teor de água inadequado para o prosseguimento dos ensaios. Entretanto, após os intervalos de secagem adotados, as amostras apresentaram 7,4 e 9,2% (Figura 2). Similarmente ao cultivar Florence, o cultivar Betty também apontou resultados aceitáveis para a continuidade dos experimentos, o teor de água permaneceu inalterado durante o processo (7,0 e 7,9%) (Figura 3), os dados obtidos para esta variável foram considerados apropriados para o armazenamento das sementes de alface (COSTA, 2012).
Figura 5 – Teor de água (%) dos lotes de maior e menor vigor em respectivo, do cultivar Florence, submetidos a diferentes períodos de secagem, a 32 °C e 38 % de UR do ar.
Fonte: Autora, 2018.
Figura 6 - Teor de água (%) dos lotes de maior e menor vigor em respectivo, do cultivar Betty, submetidos a diferentes períodos de secagem, a 32 °C e 38% de UR do ar.
Fonte: Autora, 2018.
Deu-se preferência ao período de 16 horas, visando a otimização de tempo, bem como, a menor exposição das sementes a temperaturas elevadas. Posteriormente, se empregou a mesma metodologia para os demais lotes estudados; ocorreu variação de 2,7 % do teor de água para os lotes do cultivar Florence e 2% para os lotes do cultivar Betty (Tabela 7).
13,1 7,5 7,4 7,4 13,9 9,3 9,2 9,2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 8 16 20 24 Te o r d e á gu a (% )
Período de secagem (horas)
Lote 6 Lote 7 12,2 7,0 7,0 7,0 13,6 7,9 7,9 7,9 0 2 4 6 8 10 12 14 16 8 16 20 24 T eor de á g ua (% )
Período de secagem (horas)
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Tabela 7 – Teor de água (TA) de lotes de alface, cultivar Florence e Betty, submetidos a secagem artificial, por 16 horas, a 32°C e 38% de umidade relativa do ar.
Cultivar Florence Cultivar Betty Lote TA (%) Lote TA (%) 1 8,1 8 7,9 2 8,1 9 6,8 3 7,2 10 6,9 4 9,9 11 5,9 5 9,3 12 7,0 6 7,5 7 9,3 Fonte: Autora, 2018.
4.1.4 Secagem em ambiente natural
A secagem em ambiente natural apresentou resultados adequados para o prosseguimento dos ensaios. Essa prática está intimamente relacionada com as condições ambientais, com isto, os resultados podem sofrer variações decorrentes das oscilações de temperatura e umidade relativa do ar. A duração do procedimento também é um fator de extrema relevância, a 32°C o método proporcionou eficiência em apenas 16 horas.
Optou-se pela secagem artificial por ser conduzida em ambiente controlado e pela brevidade do procedimento, esses fatores são imprescindíveis para as indústrias que comercializam sementes (GARCIA, et al. 2004). Na Tabela 6 estão apresentados os resultados encontrados para essa variável.
Tabela 8 - Teor de água (TA) de lotes de alface, cultivar Florence e Betty, submetidos a secagem em ambiente natural, por 24 horas a 29°C e 55% de umidade relativa do ar.
Cultivar Florence Cultivar Betty Lote TA (%) Lote TA (%) 6 7,7 8 8,1 7 9,6 12 7,1 Fonte: Autora, 2018.
4.2 Condicionamento fisiológico com utilização de 24-EpiBL
O condicionamento fisiológico com 24-EpiBL proporcionou resultados satisfatórios em todos os testes efetuados. Houve um incremento considerável na germinação do lote 7 do cultivar Florence (Tabela 9), que havia apresentado o menor desempenho (Tabela 1). Vale destacar que isto não foi possível quando as sementes foram condicionadas apenas com água (hidrocondicionamento) (Tabela 9).
Tabela 9 - Germinação (%) de doze lotes de alface, cultivar Florence e Betty não condicionados,
hidrocondicionados e com 24-EpiBL nas concentrações de 10-6,10-8 e 10-10 M.
CULTIVAR LOTE CONT HIDRO 10-6 10-8 10-10
1 72 a 72 a 82 a 77 a 73 a 2 99 a 100 a 100 a 100 a 100 a 3 94 a 97 a 99 a 96 a 97 a FLORENCE 4 77 a 78 a 86 a 81 a 78 a 5 96 a 98 a 99 a 99 a 98 a 6 98 a 98 a 98 a 96 a 98 a 7 58 c 65 c 89 a 88 ab 78 a C.V.(%) 6,3 8 100 a 100 a 100 a 100 a 100 a 9 100 a 100 a 100 a 100 a 100 a BETTY 10 84 b 97 a 96 a 89 ab 96 a 11 91 a 96 a 99 a 99 a 96 a 12 76 b 91 a 97 a 97 a 97 a C.V.(%) 4,3
Comparação de médias dentro de cada linha (teste de Tukey p <0,05). Fonte: Autora, 2018.
O lote 7, mesmo após o hidrocondicionamento, havia exibido percentagem de germinação inferior ao recomendado para comercialização de sementes de alface, porém, após serem condicionadas com o regulador vegetal 24-EpiBL, verificou-se um acréscimo expressivo no desempenho germinativo. O cultivar Betty seguiu a mesma tendência do cultivar Florence, visto que houve um expressivo estímulo à germinação e primeira contagem (Tabela 10) após o condicionamento com as diferentes concentrações do 24-EpiBL.
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Tabela 10 – Primeira contagem de germinação (%) de doze lotes de alface, cultivar Florence e Betty não
condicionados (controle), hidrocondicionados e com 24-EpiBL nas concentrações de 10-6,10-8 e 10-10 M.
CULTIVAR LOTE CONT HIDRO 10-6 10-8 10-10
1 61 b 61 b 77 a 69 ab 67 ab 2 99 a 100 a 100 a 100 a 100 a 3 93 a 95 a 99 a 95 a 97 a FLORENCE 4 59 a 59 a 70 a 67 a 66 a 5 93 a 93 a 99 a 98 a 96 a 6 96 a 96 a 96 a 96 a 98 a 7 46 d 56 cd 81 a 72 ab 64 bc C.V.(%) 8,7 8 100 a 100 a 100 a 100 a 100 a 9 100 a 100 a 100 a 100 a 100 a BETTY 10 84 b 97 a 96 a 89 ab 96 a 11 91 a 96 a 99 a 99 a 96 a 12 76 b 91 a 97 a 97 a 97 a C.V.(%) 4,3
Comparação de médias dentro de cada linha (teste de Tukey p <0,05). Fonte: Autora, 2018.
A primeira contagem avalia indiretamente a velocidade de germinação, e por ser conduzida em conjunto com o teste de germinação, que é realizado em condições ideais, pode favorecer lotes de médio e alto vigor (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000). A velocidade de germinação, avaliada pela primeira contagem de germinação, foi um dos benefícios obtidos por Silva et al. (2015) com sementes de pimentão condicionadas a 10-8 M.
É sabido que quando a semente encontra-se em estágio de deterioração, a velocidade de germinação é limitada, a observação desse efeito pode ser verificada antes de se obter a porcentagem final de germinação (LOPES et al. 2013). Pereira et al. (2015) trabalhando com sementes de coentro (Coriandrum sativum L.) verificaram que esse teste, demonstrou maior sensibilidade para estratificação dos lotes quanto ao vigor.
De acordo com Silva e Cícero (2014), os lotes que apresentam maior velocidade de germinação, está provavelmente relacionado à maior agilidade na reorganização das membranas celulares, que por sua vez, possibilita um crescimento rápido e uniforme das plântulas.
Conforme Torres et al. (2012) relataram, trata-se, portanto, de uma avaliação importante, que se faz necessário por permitir distinguir lotes com maior potencial de estabelecimento. Os resultados obtidos para o IVG apresentaram valores elevados comparados ao tratamento controle, especialmente a 10-6 M (Tabela 11).
Tabela 11 – Índice de velocidade de germinação (IVG) de doze lotes de alface, cultivar Florence e Betty não
condicionados (controle), hidrocondicionados e com 24-EpiBL nas concentrações de 10-6,10-8 e 10-10 M.
CULTIVAR LOTE CONT HIDRO 10-6 10-8 10-10
1 8,1 c 10,8 b 16,4 a 12,8 b 11,9 b 2 16,5 b 24, 7 a 24,9 a 24,8 a 25,0 a 3 16,2 b 23,0 a 24,3 a 23,0 a 23,2 a FLORENCE 4 11,6 b 12,0 b 16,5 a 14,1 ab 12,5 b 5 16,2 b 22,2 a 23,8 a 23,9 a 23,2 a 6 16,0 b 23,0 a 23,7 a 23,3 a 23,8 a 7 8,2 d 11,4 c 17,5 a 16,2 ab 14,3 b C.V.(%) 7,3 8 16,6 b 24,5 a 25,0 a 25,0 a 25,0 a 9 16,4 b 24,8 a 25,0 a 25,0 a 25,0 a BETTY 10 15,0 c 20,3 ab 21,8 a 20,1 b 21,1 ab 11 15,1 b 21,2 a 22,7 a 22,3 a 21,7 a 12 13,7 c 16,7 b 18,8 a 19,6 a 16,1 b C.V.(%) 4,1
Comparação de médias dentro de cada linha (teste de Tukey p ≤ 0,05). Fonte: Autora, 2018.
Os BRs são responsáveis por proporcionar maior resistência às plântulas contra estresses adversos. Neste trabalho, as sementes submetidas ao EASS, possuíram maior capacidade germinativa após serem condicionadas. O lote 1, por exemplo, havia apresentado 45% de germinação no tratamento controle, e atingiu 72% de germinação quando as sementes foram condicionadas com 24-EpiBL na concentração de 10-8 M (Tabela 12).
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Tabela 12 – Envelhecimento acelerado com solução saturada de sal (%) de doze lotes de alface, cultivar Florence
e Betty não condicionados (controle), hidrocondicionados e com 24-EpiBL nas concentrações de 10-6,10-8 e 10-10
M.
CULTIVAR LOTE CONT HIDRO 10-6 10-8 10-10
1 45 c 53 bc 70 a 72 a 64 ab 2 97 a 99 a 99 a 100 a 99 a 3 93 a 95 a 87 a 95 a 91 a FLORENCE 4 47 b 63 a 58 ab 70 a 58 ab 5 88 a 96 a 91 a 97 a 93 a 6 87 a 90 a 84 a 85 a 87 a 7 39 b 70 a 70 a 77 a 71 a C.V.(%) 7,7 8 100 a 100 a 100 a 100 a 100 a 9 100 a 100 a 100 a 100 a 100 a BETTY 10 80 c 84 bc 93 a 95 a 89 ab 11 71 c 85 b 91 ab 95 a 94 a 12 78 b 90 a 85 ab 91 a 92 a C.V.(%) 4,8
Comparação de médias dentro de cada linha (teste de Tukey p <0,05). Fonte: Autora, 2018.
Pradhan et al. (2013), trabalhando com três espécies de brássicas, verificaram que as sementes tratadas em diferentes concentrações de 24-EpiBL revelaram efeito positivo em seu desempenho; salientando que, à medida que aumenta a temperatura expande o comprometimento da membrana. No entanto, as sementes tratadas com o regulador demonstram resultados positivo em termos de diminuição da peroxidação lipídica.
Em testes realizados com análogos de BRs em plantas de alface, Serna et al. (2012) evidenciaram que quando pulverizados sobre a cultura estes podem exercer um papel importante na ampliação do rendimento dessa espécie, proporcionando aumento do tamanho das plantas sem nenhuma consequência desagradável nos atributos nutritivos e organolépticos.
Serna et al. (2015), visando atenuar os efeitos causados pela salinidade em plantas de alface, verificaram ação marcante dos BRs, com efeitos protetivos sobre as plantas submetidas a condições de estresse salino.
Na presente pesquisa, sementes de alface de menor vigor, quando condicionadas com as diferentes concentrações de 24-EpiBL, mostraram que, mesmo após serem submetidas à uma condição de estresse, como alta temperatura e umidade relativa do ar, são capazes de originar,
em sua maioria, plântulas normais, diferentemente das sementes de menor vigor, sem tratamento, em que tal fato não foi verificado. Os resultados do EASS obtidos para os lotes 10 e 11 evidenciaram melhor esses efeitos, em que esses lotes apresentaram resultados superiores, confirmando os resultados promissores do tratamento com 24-EpiBL. Outra consequência marcante da aplicação do regulador vegetal 24-EpiBL nas sementes de alface, foi constatado pelo maior comprimento de plântulas. Mesmo benefício encontrado em plantas de berinjela (WU, et al. 2014), além da promoção sobre a inibição de espécies reativas de oxigênio.
Na Tabela 13 encontram-se os resultados do comprimento de plântulas para os dois cultivares. Notou-se um crescimento expressivo no comprimento das plântulas condicionadas; todos os lotes foram favorecidos após o tratamento, principalmente a 10-6 M.
Tabela 13 – Comprimento de plântula (cm) de doze lotes de alface, cultivar Florence e Betty não condicionados
(controle), hidrocondicionados e com 24-EpiBL nas concentrações de 10-6,10-8 e 10-10 M.
CULTIVAR LOTE CONT HIDRO 10-6 10-8 10-10
1 1,5 c 1,7 bc 2,8 ab 2,8 ab 3,0 a 2 2,0 c 3,4 b 5,2 a 5,0 a 4,8 a 3 3,1 c 5,1 b 7,6 a 7,3 a 7,6 a FLORENCE 4 2,8 c 4,1 b 5,6 a 5,2 ab 4,7 ab 5 2,6 d 4,2 c 7,0 a 6,5 ab 5,6 b 6 3,7 c 5,9 b 7,8 a 7,0 ab 7,3 a 7 2,1 c 3,6 b 5,5 a 5,0 a 4,9 a C.V.(%) 12,3 8 3,8 b 3,8 b 6,4 a 6,3 a 6,3 a 9 2,9 d 4,1 c 5,8 ab 5,0 bc 6,3 a BETTY 10 2,0 c 2,0 c 4,2 ab 3,6 b 4,9 a 11 2,2 c 3,0 bc 4,0 ab 3,1 bc 4,6 a 12 1,7 c 1,9 c 3,1 a 2,3 bc 2,8 ab C.V.(%) 15,3
Comparação de médias dentro de cada linha (teste de Tukey p <0,05). Fonte: Autora, 2018.
O IVG e o comprimento de plântulas, podem ser considerados parâmetros importantes para se verificar os efeitos dos BRs, conforme observou-se nas Tabela 11 e 13. Como supracitado, o comprimento das plântulas é uma variável bastante sensível para ranquear os
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lotes, fato este que se deve pela atuação no desenvolvimento da expansão celular, segundo Fridman e Savadi-Goldstein (2013).
Convém ressaltar que os testes que avaliam crescimento de plântulas são recomendados pelas duas principais associações internacionais que reúnem tecnologistas de sementes (ISTA – International Seed Testing Association e AOSA - Association of Official Seed Analysts).
Em mudas de arroz, o crescimento das plantas foi favorecido pelo tratamento com 24-EpiBL sob condições de estresse salino (ÖZEDEMIR et al. 2004). Em um estudo realizado pulverizando-se a área foliar sobre o crescimento de canola também em condições de estresse salino, foi observado que a aplicação do regulador, dentre outros benefícios observados, promoveu maior crescimento das plantas (LIU et al. 2014). Em Arabidopsis observou-se que os BRs promovem alongamento do hipocótilo de mudas cultivadas à luz (TANAKA et al. 2003).
5.
CONCLUSÃOA adição do regulador vegetal 24-EpiBL associado ao condicionamento fisiológico de sementes, melhora a germinação, índice de velocidade de germinação e comprimento de plântulas de alface, especialmente a 10-6 M.
41
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