TESTES DE VIGOR NA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE FISIOLÓGICA DE SEMENTES DE MILHO 1

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1 55 TESTES DE VIGOR NA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE FISIOLÓGICA DE SEMENTES DE MILHO SALVADOR BARROS TORRES 2 RESUMO - O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência comparativa de diferentes testes para determinação da qualidade fisiológica de sementes de milho (Zea mays L.), cv. BR 06, procurando obter informações que possam indicar opções para uma melhor utilização desses testes no controle de qualidade, bem como verificar suas relações com a emergência de plântulas em campo. Para isso, foram avaliadas sementes de seis lotes de milho da cultivar BR-06, pelos testes de germinação, primeira contagem de germinação, condutividade elétrica, envelhecimento acelerado, frio sem solo, emergência das plântulas em campo e comprimento das plântulas sob diferentes níveis de potenciais hídricos (zero; -0,3; -0,6 e -0,9MPa). As determinações foram conduzidas em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os resultados indicaram que os testes de condutividade elétrica, envelhecimento acelerado, frio sem solo e comprimento das plântulas, sob estresse hídrico no potencial de -0,6MPa, foram considerados os mais eficientes para diferenciar os níveis de vigor de sementes de milho e, ao mesmo tempo, mostraram a alta correlação com a emergência das plântulas em campo. Termos para indexação: Zea mays, germinação, estresse hídrico. VIGOR TESTS TO EVALUATION OF PHYSIOLOGICAL QUALITY OF CORN SEEDS ABSTRACT - This work was carried out with the objective of testing the comparative efficiency of different tests in the physiological quality of corn seeds (Zea mays L.), looking for information that may indicate options to better utilization by this quality control test, as well to verify the relations with the field emergency. To do that, was valued seeds of six lots, cultivar BR-06, by the germination test, first count germination, electrical conductivity, accelerated aging, cold without soil, field emergency, and seedling length under hydric levels at zero; -0,3 and -0,9MPa matric potentials. The trials were carried out in a completely randmized desing with four replications. The results indicated that the electrical conductivity test, accelerated aging, cold without soil and seedling length under stress at -0.6MPa were effective to detect differences of physiological quality among lots of corn seeds, and at the same time show the biggest levels of correlation with the emergency. Index terms: Zea mays, germination, hydric stress. Aceito para publicação em8/03/98. INTRODUÇÃO A avaliação da qualidade fisiológica de sementes para fins de semeadura e comercialização tem sido fundamentalmente baseada no teste de germinação. Este, por ser realizado em condições ideais e artificiais, permite a obtenção da porcentagem máxima de germinação. No campo, as sementes, estão sujeitas à condições adversas, tais como o excesso ou déficit hídrico, a obstrução mecânica imposta por compactação da camada de solo que as cobre e o ataque de microrganismos e insetos (Perry, 98). A por- 2 Eng Agr, M.Sc., Pesquisador da Área de Tecnologia de Sementes, EMPARN/ Embrapa Semi-Árido, Cx. Postal 23, , Petrolina-PE. centagem de emergência das plântulas em campo, às vezes, é menor do que a porcentagem de germinação obtida com o teste de germinação (Johnson & Wax, 978). Em função disso e da procura de metodologia com sensibilidade suficiente para estimar com precisão a qualidade dos lotes de sementes, testes de vigor tem evoluído à medida que vêm sendo aperfeiçoados, ganhando precisão e reprodutibilidade de seus resultados, o que é de fundamental importância nas decisões que devem ser tomadas nas fases de produção e comercialização dos lotes, evitando o beneficiamento, transporte, comercialização e semeadura de material de qualidade inadequada (Krzyzanowski & França Neto, 99). Diversos testes de vigor estão sendo executados, procurando comparar, com precisão, o comportamento de lotes de sementes em laboratório e no campo, por exemplo, o teste de frio para milho (Cícero & Vieira, 994), o teste de envelhecimento acelerado para soja (Vieira et al., 994) e o teste de

2 5 6 S.B. TORRES condutividade elétrica para ervilha (Caliari & Marcos Filho, 990 e Blandon & Biddle, 992). Outro teste citado pela Association of Official Seed Analysts-AOSA (983) é o de estresse osmótico, cujo método de avaliação fundamenta-se no princípio de que sementes mais vigorosas podem tolerar condições mais severas de estresse hídrico (Hadas, 977). Segundo El-Sharkawi & Springuel (977), a taxa de germinação e as emergências tanto da raiz primária como da plúmula são reduzidas, em condições de estresse de água. De maneira geral, a redução progressiva do potencial hídrico do substrato provoca decréscimo no comprimento das plântulas e na porcentagem de germinação (Emmerich & Hardegree, 99 e Germu & Naylor, 99). O presente trabalho teve como objetivo avaliar a precisão de diferentes testes para determinação da qualidade fisiológica de sementes de milho (Zea mays L.), procurando obter informações que possam indicar opções para uma melhor utilização desses testes no controle de qualidade, bem como, verificar suas relações com a emergência das plântulas em campo. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes e num campo experimental da Embrapa Semi-Árido, em Petrolina, PE, no período de março a agosto de 996. Foram utilizados seis lotes de sementes básicas de milho, cultivar BR-06, safra 994/95, beneficiadas e não tratadas, provenientes do Serviço de Produção de Sementes Básicas-SPSB da Embrapa, em Petrolina-PE. Durante a fase experimental, as sementes permaneceram armazenadas em sacos de papel sob condições controladas (0ºC e 40% de umidade relativa). Para avaliar a qualidade fisiológica, as sementes foram submetidas aos seguintes testes: Teste de germinação - realizado com quatro repetições de 50 sementes, em rolo de papel e à temperatura constante de 25ºC, conforme as Regras para Análise de Sementes (Brasil, 992). Primeira contagem - realizado na primeira contagem do teste de germinação, no quarto dia após a semeadura (Brasil, 992). Condutividade elétrica - selecionou-se e pesou-se quatro repetições de 25 sementes para cada lote, em seguida, foram imersas em 75ml de água destilada por 24 horas, à temperatura constante de 20ºC. A leitura da condutividade elétrica da solução foi realizada em condutivímetro, marca Digimed, e os resultados foram expressos em µs/cm/g de sementes (Vieira, 994). Teste do envelhecimento acelerado - realizado com 200 sementes por lote, distribuídas sobre bandejas de tela de alumínio, fixadas no interior de caixas plásticas do tipo gerbox, a 4ºC e 00% de umidade relativa do ar, por um período de 96 horas (Marcos Filho, 994). Depois deste período, segui-se a metodologia do teste de germinação e a avaliação das plântulas normais foi realizada quatro dias após a semeadura. Teste de frio sem solo - conduzido de acordo com Cícero & Vieira (994), com quatro repetições de 50 sementes, em rolos de papel umedecido com uma quantidade de água destilada equivalente a 2,5 vezes o peso do papel. Após a semeadura, os rolos foram colocados no interior de sacos de plástico, vedados com fita adesiva e mantidos em câmara regulada a 0ºC, durante sete dias. Após este período, os rolos foram retirados dos sacos plásticos e transferidos para um germinador à temperatura de 25ºC, onde permaneceram por quatro dias e a seuir contou-se o número de plântulas normais (Brasil, 992). Emergência das plântulas em campo - realizado com quatro repetições de 00 sementes por lote. As sementes foram semeadas a 3cm de profundidade, em sulcos com 5m de comprimento e distanciados de 0,50m entre si. A leitura foi feita aos 2 dias após a semeadura, computando-se as plântulas emergidas (Nakagawa (994). Teste do estresse hídrico - conduzido com os potenciais hídricos de zero; -0,3; -0,6 e -0,9MPa, obtidos em soluções aquosas de polietileno glicol (PEG 6.000). A quantidade de soluto foi obtida com base na equação sugerida por Michel & Kaufmann (973) e nos cálculos realizados por Villela et al. (99). As soluções foram colocadas sobre o substrato, em uma quantidade equivalente a 2,5 vezes o peso do papel. Foram utilizadas quatro repetições de dez sementes por lote, semeadas eqüidistantes sobre um traço horizontal demarcado no terço superior do papel substrato. Depois da superposição de outra folha de papel, o substrato foi enrolado no sentido do seu comprimento, embalado em saco plástico e levado para um germinador regulado à 25ºC constantes, em ausência de luz, de maneira que, após a germinação, as radículas ficassem voltadas para baixo. As sementes permaneceram em contato com as soluções por de sete dias, quando foram feitas as medições do comprimento total das plântulas normais (mm) por repetição. Obtenve-se um índice, representado pela divisão do somatório do comprimento das plântulas pelo número de sementes que foram colocadas para germinar. Os dados obtidos, em cada teste, foram analisados separadamente através da análise da variância, e, conjuntamente, mediante análise de correlação. As médias obtidas foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. RESULTADOS E DISCUSSÃO Verificando os resultados da Tabela, observa-se que os testes não foram igualmente sensíveis para distinguir diferenças na qualidade fisiológica entre os lotes. O teste de germina-

3 57 TABELA. Valores médios de germinação, primeira contagem, teste de frio sem solo, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica e emergência em campo de seis lotes de sementes de milho (Zea mays L.). Lote Teste de germinação Primeira contagem Teste de frio Envelhecimento acelerado Condutividade elétrica (µs/cm/g) Emergência em campo 90a 74a 85a 74a 9 d 80a 2 84 b 57ab 83 b 49 c 8 b 6 d 3 9a 58ab 89a 60 b 3 c 72 b 4 8 b 54 b 70 c 64 b 4 c 70 bc 5 86 b 59ab 65 d 42 d 22a 60 d 6 83 b 60ab 84a 42 d 3 c 64cd Média F 7,0 * 3,0 * 6,0 ** 4,2 ** 25,9 ** 6,3 ** DMS 5,3 7,5 7,4 2,3 3, 9,8 CV 2,8,6 5,6 9,8 9, 6,2 Médias seguidas de letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%. * = significativo a 5%; ** = significativo a %. ção identificou os lotes e 3 como sendo os de qualidade fisiológica superior, enquanto os demais lotes foram agrupados num nível de qualidade fisiológica inferior. Nota-se que houve uma tendência do teste de germinação em separar os lotes em dois níveis distintos de qualidade. Constatou-se, para todos os lotes, que este teste obteve maior porcentagem de plântulas normais (média de 86%) que o teste de emergência das plântulas em campo (média de 68%), este fato se deve as condições ambientais do laboratório, que normalmente conduzem a subestimação dos resultados em campo (Johson & Wax, 978 e Marcos Filho et al., 987). Na Tabela 2, observa-se que este teste obteve correlação significativa entre os testes de frio sem solo (r=0,523 ** ) e do potencial hídrico de -0,6MPa (r=0,46 * ), não houve correlação com a emergência das plântulas em campo. O teste de primeira contagem de germinação (Tabela ) mostrou-se pouco sensível para diferenciar os lotes em diferentes níveis de vigor. Tal fato pode ser atribuído à baixa sensibilidade deste teste em detectar pequenas diferenças de vigor (Marcos Filho et al., 987). Além disso, este teste obteve correlações significativas entre os testes de potenciais hídricos de -0,3MPa (r=0,449 * ) e -0,6MPa (r=0,462 * ) e não houve correlação com a emergência das plântulas em campo. O teste de frio sem solo (Tabela ) apresentou melhor consistência na separação dos lotes em diferentes níveis de vigor, quando comparado com os testes de germinação e primeira contagem de germinação. Os lotes e 3 apresentaram maior porcentagem de plântulas normais, diferindo estatisticamente dos demais, enquanto os lotes 2 e 6 foram agrupados num mesmo nível de qualidade fisiológica. Por outro lado, os lotes 4 e 5 obtiveram resultados inferiores, tendo este último apresentado o pior resultado. De um modo geral, verifica-se que houve uma tendência deste teste em separar os lotes em quatro níveis distintos de qualidade. O teste de frio é considerado pela International Seed Testing Association-ISTA (98) e pela AOSA (983) como um dos mais importantes na avaliação da qualidade de sementes. Segundo Grabe (976), os lotes de qualidade adequada devem apresentar, no mínimo, 70 a 80% de plântulas normais como resultado do teste de frio sem solo, valores que foram observados, nesta pesquisa, em todos os lotes, exceto para o lote 5. Verifica-se na Tabela 2 que o teste de frio sem solo correlacionou-se significativamente com os testes de germinação (r=0,523 ** ) e de emergência das plântulas em campo (r=0,689 ** ). Resultados similares foram encontrados por Bias (996), onde este teste foi o que correlacionou-se significativa- TABELA 2. Coeficientes de correlação simples (r) entre as variáveis analisadas nos testes da avaliação da qualidade fisiológica de sementes de milho (Zea mays L.). Testes G. C.E. E.A. T.F. E.C. 0MPa -0,3MPa -0,6MPa -0,9MPa P.C.G. 0,290 ns -0,05 ns -0,327 ns 0,28 ns -0,272 ns 0,026 ns 0,449 * 0,462 * -0,26 ns G. 0,023 ns -0,9 ns 0,523 ** -0,338 ns 0,222 ns -0,065 ns 0,46 * 0,005 ns C.E. -0,625 ** -0,360 ns -0,690 ** -0,255 ns 0,09 ns 0,08 ns 0,409 * E.A. 0,38 ns 0,788 ** 0,24 ns -0,07 ns 0,439 * -0,25 ns T.F. 0,689 ** 0,426 ns -0,257 ns 0,332 ns 0,99 ns E.C. 0,84 ns -0,008 ns 0,74 ** -0,297 ns 0MPa -0,23 ns -0,082 ns 0,40 ns -0,3MPa 0,404 ns -0,455 * -0,6MPa -0,007 ns G=germinação; P.C.G.=primeira contagem de germinação; C.E=condutividade elétrica; T.F=teste de frio sem solo; E.C.=emergência de plântulas em campo; 0MPa=comprimento de plântulas sob estresse hídrico de zero MPa; -0,3MPa=comprimento de plântulas sob estresse hídrico de -0,3MPa; -0,6MPa=comprimento de plântulas sob estresse hídrico de - 0,6MPa; -0,9MPa=comprimento de plântulas sob estresse hídrico de -0,9MPa; ns=não-significatico; *=significativo a 5%; **=significativo a %.

4 5 8 S.B. TORRES mente com a emergência das plântulas em campo, quando trabalhou com sementes de feijão-vigna. O teste de envelhecimento acelerado (Tabela ) também apresentou eficiência na separação dos lotes em diferentes níveis de vigor. Como no teste de frio sem solo, o teste de envelhecimento acelerado agrupou os lotes em quatro diferentes níveis de qualidade fisiológica, destacando-se o lote como o mais vigoroso e os lotes 5 e 6 como os de pior qualidade. Na Tabela 2, verifica-se que o teste de envelhecimento acelerado apresentou correlação significativa com os testes de condutividade elétrica (r=-0,625 ** ), emergência das plântulas em campo (r=0,788 ** ) e do potencial hídrico de -0,6MPa (r=0,439 * ). A utilidade do teste de envelhecimento acelerado em detectar diferenças na qualidade das sementes foi observada por Kulik & Yaklich (982) e Caliari & Marcos Filho (990); enquanto sua eficiência em refletir o potencial de emergência das plântulas em campo foi relatada por Grabe (976). Os valores de condutividade elétrica dos solutos lixiviados nos lotes de sementes de milho (Tabela ) foram similares aos resultados dos testes de frio sem solo e envelhecimento acelerado, quanto a separação dos lotes em quatro níveis distintos de qualidade fisiológica. Este teste indicou o lote 5 como o que mais lixiviou solutos, constituindo-se como de baixa qualidade fisiológica; por outro lado, o lote apresentou a menor lixiviação de solutos, revelando ser o lote de alta qualidade fisiológica. Observando os resultados de correlação na Tabela 2, verificase que este teste correlacionou-se significativamente com os testes de envelhecimento acelerado (r=-0,625 ** ), emergência das plântulas em campo (r=-0,690 ** ) e do potencial hídrico de -0,9MPa (r=0,409 * ). Resultados semelhantes foram encontrados por Dias e Marcos Filho (996), quando trabalharam com sementes de soja, onde os maiores valores de lixiviação de solutos corresponderam as menores porcentagens de plântulas normais, mostrando ser este um bom parâmetro de avaliação da qualidade de sementes. Os resultados referentes ao teste de emergência das plântulas em campo (Tabela ) demostraram que o comportamento dos lotes foi semelhante aos resultados dos testes anteriores. O lote obteve melhor qualidade fisiológica, enquanto os lotes 3 e 4 obtiveram resultados estatisticamente semelhantes, sendo que o primeiro não diferiu estatisticamente do lote 6 e este do 2. Com relação aos resultados de correlação (Tabela 2), verifica-se que, em valor absoluto, o teste de emergência das plântulas em campo, apresentou correlação altamente significativa com o teste de envelhecimento acelerado (r=0,788 ** ). O teste de estresse hídrico (Tabela 3) apresentou resultados diferentes, em função do potencial a que as sementes foram expostas durante o período de germinação, onde, à medida em que diminuiu o potencial houve redução no comprimento das plântulas. Esta relação entre o potencial hídrico e o comprimento das plântulas, concorda com os resultados de Germu & Naylor (99) e Emmerich & Hardegree (99). O maior TABELA 3. Valores médios de comprimento total de plântulas (mm) no teste de estresse hídrico, em seis lotes de sementes de milho (Zea mays L.). Lote Potencial hídrico (MPa) 0-0,3-0,6-0,9 6a 26a 02a 3 b 2 0a 78ab 96a 42a 3 32a 68 b 49 c 26ab 4 97a 87ab 38 c 8 b 5 9a 2ab 8 b 20 b 6 95a 20ab 93a 7 b Média F,8 ns 3,2 **,2 ** 4,6 * DMS 5,4 52,9 33,5 20,6 CV 20,9 23,0 9,5 39,3 Médias seguidas de letras iguais não diferem entre si pelo teste detukey a 5%. ns = não-significativo; * = significativo a 5%; ** = significativo a %. crescimento das plântulas foi observado no potencial hídrico de zero MPa, havendo redução progressiva com decréscimo para -0,3MPa, -0,6MPa e -0,9MPa. Segundo Rogan & Simon (975), esta redução no crescimento das plântulas devido ao estresse hídrico, está associada ao atraso na divisão e o alongamento celulares. Observando os resultados dos lotes de sementes, submetidas aos quatro níveis de potencial hídrico, constata-se que o de -0,6MPa apresentou maior eficiência na separação dos lotes em diferentes níveis de vigor (Tabela 3). Verificase na Tabela 2 que o potencial hídrico de -0,6MPa destacou-se dos demais (zero, -0,3 e -0,9MPa) por obter correlação altamente significativa com o teste de emergência das plântulas em campo (r = 0,74 ** ). CONCLUSÃO Os testes de condutividade elétrica, envelhecimento acelerado, frio sem solo e comprimento de plântulas sob estresse hídrico no potencial de -0,6MPa foram considerados os mais eficientes para diferenciar os níveis de vigor de sementes de milho e, ao mesmo tempo, mostraram alta correlação com a emergência de plântulas em campo. REFERÊNCIAS ASSOCIATION OF OFFICIAL SEED ANALYSTS. Seed Vigor Test Committee. Seed vigor testing handbook. Lincoln, p. (Contribution, 32).

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