TRATAMENTOS PRÉ-GERMINATIVOS EM SEMENTES DE ALFACE 1

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1 TRATAMENTOS PRÉ-GERMINATIVOS EM SEMENTES DE ALFACE 253 TRATAMENTOS PRÉ-GERMINATIVOS EM SEMENTES DE ALFACE 1 CANDICE MELLO ROMERO SANTOS 2 E NILSON LEMOS DE MENEZES 3 RESUMO - Para avaliar tratamentos pré-germinativos de condicionamento osmótico, com e sem secagem posterior e ácido giberélico, em sementes de alface, do cultivar Hortência, que foram condicionadas em solução de polietileno glicol 6000 (PEG 6000), na concentração de 250g/l, estabelecendo o potencial osmótico de -0,80MPa. As mesmas foram mantidas por períodos de zero, 24, 48, 72, 96 e 120 horas, à temperatura constante de 20 C. Após o condicionamento osmótico, avaliou-se o efeito da secagem artificial, à 32ºC por quatro horas, nas sementes. Para o tratamento com ácido giberélico as concentrações de zero, 50, 100, 200, 400, 500, 600, 700, 800 e 1000ppm, foram utilizadas para umedecer o papel filtro durante o teste de germinação. Os parâmetros usados para avaliar os tratamentos foram: teste de germinação, primeira contagem do teste de germinação e comprimento das plântulas. Concluiu-se que o tratamento pré-germinativo de condicionamento osmótico no potencial de -0,80MPa e na temperatura de 20 C, com embebição por 96 horas, afeta positivamente a qualidade fisiológica das sementes de alface, aumentando o comprimento das plântulas. A secagem após o condicionamento osmótico por 96 horas de embebição mantém a germinação, mas reduz o comprimento de plântula de alface. O tratamento pré-germinativo ácido giberélico não afeta a germinação e aumenta o comprimento das plântulas, porém a partir de 500ppm causa estiolamento das mesmas. Termos para indexação: Lactuca sativa, condicionamento osmótico, ácido giberélico. PREGERMINATING TREATMENTS IN LETTUCE SEEDS ABSTRACT - The present work was developed with the objetive of evaluating pregerminating treatments in lettuce seeds, such osmotic conditioning with and without drying and gibberellic acid. Seeds of Hortência cultivar which were conditioned in solution of polyethylene glycol 6000 (PEG 6000), in the concentration of 250g/l, establishing the potential osmotic of -0.80MPa. The same ones were maintained by periods of zero, 24, 48, 72, 96 e 120 hours, to the constant temperature of 20 C. After the osmotic conditioning, the effect of the artificial drying was evaluated, to the 32 C for four hours, in the seeds. Were used for the treatment with gibberellic acid the following concentrations: zero, 50, 100, 200, 400, 500, 600, 700, 800 and 1000ppm. The gibberellic acid was used as solution to humidify the paper filter during the test of germination. The parameters used to evaluate the treatments were: germination test, first couting of the germination test and seedling length. The results allowed to conclude that: the pregerminating treatment of osmotic conditioning in the conditions of potential of -0.80MPa and in the temperature of 20ºC,with period of soaking of 96 hour, affects the physiologic quality of the lettuce seeds by increasing the seedling length of lettuce. The drying after the osmotic conditioning for 96 hours of soaking maintains the germination and reduces the length of lettuce seedling. The pregerminating treatment with gibberellic acid does not affect the germination and increases the length of the seedling, but after 500ppm occur etiolation in seedlings. Index terms: Lactuca sativa, osmoconditionig, gibberellic acid. 1 Aceito para publicação em Eng a Agr a, MSc, Depto. de Fitotecnia, UFSM, Av. Itaimbé 685/402, , Santa Maria-RS; kam@sm.conex.com.br 3 Eng o Agr o, Dr, Prof. Adjunto, Depto. de Fitotecnia, UFSM, , Santa Maria-RS; bolsista do CNPq; nmenezes@ccr.ufsm.br INTRODUÇÃO A utilização de sementes de alface de alta qualidade é de fundamental importância, para obter uma boa implantação da cultura, bem como, para otimizar a ação dos demais insumos

2 254 C.M.R. SANTOS & N.L. MENEZES e fatores de produção. No entanto, estas apresentam alta sensibilidade as condições do ambiente, podendo ocorrer problemas na germinação e emergência (Eira, 1988). Em razão disto, tratamentos pré-germinativos, tais como condicionamento osmótico e ácido giberélico vêm sendo estudados, com o intuito de melhorar o desempenho fisiológico das sementes de alface. O condicionamento osmótico consiste numa préembebição em solução de potencial osmótico conhecido, por horas ou durante semanas, permitindo assim a ocorrência das fases iniciais do processo de germinação sem atingir a fase de alongamento celular e a protusão da raiz primária (Eira, 1988). A semente hidrata lentamente, o que permite um maior tempo para a reparação ou reorganização das membranas, possibilitando que os tecidos se desenvolvam de maneira mais ordenada e reduzindo os riscos da ocorrência de danos ao eixo embrionário, causados pela rápida absorção de água. O condicionamento osmótico aumenta a porcentagem de germinação, reduz o tempo médio de germinação, homogeniza a emergência e aumenta o rendimento (Khan et al., 1980/81). O condicionamento osmótico permite um acúmulo de solutos (açúcares, ácidos orgânicos e íons) provenientes do início do metabolismo da semente, resultando em maior turgor na reidratação e promovendo a protusão da raiz primária em menor espaço de tempo (Bradford, 1986). Após esse tratamento, as sementes poderão passar por uma secagem superficial ao ar ambiente, ou secagem artificial em estufas, permitindo atingir uma umidade em torno de 13%, níveis menores que 10%, podem trazer efeitos negativos a germinação das sementes (Taylor et al., 1998). Conforme Khan (1992) a secagem das sementes após o tratamento, pode provocar perda da habilidade de sintetizar metabólitos que participam do processo de germinação, devido a redução de ATP. Apesar das inúmeras vantagens da técnica do condicionamento osmótico, ainda muitas dificuldades são verificadas, principalmente diante da variabilidade de resultados entre espécies, cultivares e mesmo entre lotes de sementes (Heydecker & Coolbear, 1977 e Nascimento, 1998). Os resultados do condicionamento se manifestam de maneira mais evidente em sementes de médio vigor, do que naquelas de alta qualidade (Eira, 1988), bem como, são mais perceptíveis quando avaliados através de parâmetros que refletem a permeabilidade das membranas celulares, do que parâmetros fisiológicos (Doni-Filho, 1992). A célula vegetal é envolvida por uma parede celular, a qual pode sofrer modificações por ação dos reguladores que interferem com fenômenos de expansão celular. As giberelinas agem sobre a estrutura da parede celular e são substâncias que podem controlar numerosas e variadas respostas morfogênicas, tais como germinação, divisão celular, elongação e iniciação floral. As giberelinas têm papel chave na germinação de sementes, estando envolvidas tanto na superação da dormência como no controle da hidrólise de reservas, da qual depende o embrião em crescimento. Sementes de alface germinadas na presença de ácido giberélico produzem grandes quantidades de endo-β-mananase, uma enzima capaz de hidrolisar polissacarídeos contendo manose, e que são componentes principais das paredes celulares das sementes de alface. A liberação de açúcares das paredes celulares, por ação das hidrolases poderia ser um mecanismo de mobilização de reservas para o crescimento do embrião (Dietrich, 1986). Entretanto, Cunha & Casali (1989) não observaram diferença significativa na porcentagem de germinação utilizando-se 25 ou 200ppm de ácido giberélico em sementes de alface, em presença de luz. Considerando a hipótese de que os tratamentos de condicionamento osmótico e o ácido giberélico afetam o desempenho das sementes de alface, o presente trabalho teve como objetivo avaliar tratamentos pré-germinativos, como condicionamento osmótico com e sem secagem posterior das sementes e também o efeito de diferentes doses de ácido giberélico no tratamento das sementes. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi conduzido no Laboratório Didático de Pesquisa em Sementes (LDPS) do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Foram utilizadas sementes de alface do cultivar Hortência, estas foram retiradas da embalagem hermética, colocadas em embalagem porosa (sacos de papel Kraft) e mantidas em câmara seca ± 10 C e 45% de umidade relativa do ar, durante o período do experimento. Tratamentos pré-germinativos Condicionamento osmótico - utilizou-se solução de polietileno glicol 6000 (PEG 6000) na concentração de 25% ou 250g/l, estabelecendo o potencial osmótico de -0,80MPa, de acordo com Eira (1988). Os tratamentos representaram os períodos de embebição de zero, 24, 48, 72, 96 e 120 horas, para os quais utilizou-se amostras de dois gramas de sementes, com quatro repetições. As sementes foram colocadas em caixas plásticas do tipo gerbox, sobre papel de filtro umedecidas com a solução de PEG (6000) em um volume de três vezes o peso do papel. Após o período de condicionamento osmótico, as sementes foram divididas em dois grupos: sementes com secagem - foram secadas em estufa regulada à

3 TRATAMENTOS PRÉ-GERMINATIVOS EM SEMENTES DE ALFACE C até atingirem a porcentagem de umidade de 13%, por um período em torno de quatro horas; sementes sem secagem - não submetidas a secagem. Ácido giberélico - utilizou-se dez amostras de dois gramas de sementes de alface. Em cada amostra foram aplicadas quantidades crescentes de ácido giberélico (mínimo de 90% de pureza) zero; 50; 100; 200; 400; 500; 600; 700; 800 e 1000ppm. As sementes foram colocadas sobre papel de filtro umedecido, com solução de ácido giberélico, em um volume de três vezes o peso do papel, em caixa plástica do tipo gerbox e levados ao germinador à temperatura constante de 20 C, por um período de sete dias, em presença de luz. Após este período as plântulas foram retiradas e avaliadas. A avaliação dos tratamentos foi realizada com base nos testes de qualidade fisiológica das sementes: teste de germinação - Conduzido com quatro repetições de 100 sementes, as sementes foram colocadas sobre papel filtro umedecido com água destilada, em caixa plástica do tipo gerbox, e após levadas ao germinador regulado à temperatura constante de 20 C por um período de sete dias, em presença de luz. A interpretação foi realizada segundo as Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992), registrando-se as plântulas normais para cada repetição. Os dados foram expressos em porcentagem; primeira contagem do teste de geminação - determinado com o teste de germinação, já descrito, e os dados foram obtidos computando-se as plântulas normais retiradas no quarto dia após a instalação do teste. A média aritmética das quatro repetições considerou-se como resultado, expresso em porcentagem; comprimento das plântulas - retirouse uma amostra de vinte e cinco plântulas do teste de germinação por repetição, durante a primeira contagem, e com o auxílio de uma régua com graduação em centímetros fez-se a mensuração. O comprimento médio das plântulas foi obtido somando-se as medidas tomadas para cada repetição e dividindo-se pelo número de plântulas normais mensuradas. Os resultados foram expressos em centímetros. Os dados provenientes do estudo dos períodos de embebição foram analisados segundo um delineamento inteiramente casualizado, com esquema bifatorial (5 períodos de embebição x 2 condições de umidade - com e sem secagem), com quatro repetições. Para os dados resultantes do estudo da aplicação do ácido giberélico, também foram analisados de acordo com um delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Foram realizadas as análises da variância e regressão linear para os dois estudos. Os dados referentes as porcentagens de germinação e primeira contagem foram transformados em y = arcsen (%/100) 1/2. RESULTADOS E DISCUSSÃO Observou-se que para os três parâmetros avaliados, germinação, primeira contagem do teste de germinação e comprimento das plântulas, houveram efeito significativo de interação entre períodos de embebição e secagem. O período de embebição de 120 horas foi excessivo, pois permitiu a protusão da raiz primária, por isto foi excluído dos tratamentos. A porcentagem de germinação das sementes (Figura 1), manteve-se em torno de 90%, para todos os períodos de embebição, porém elevou-se para 92% no período de 96 horas. Esses resultados são compatíveis com a literatura sobre o assunto, visto que o condicionamento osmótico aumenta a porcentagem de germinação conforme indicaram Khan et al. (1980/ 81) ou mantém inalterada para aquelas sementes de alta qualidade, onde os efeitos daquele tratamento são menos visíveis, como relataram Eira (1988), principalmente, quando se utilizam parâmetros fisiológicos, como observou Doni-Filho (1992). Nos períodos de embebição inferior a 96 horas, a secagem após o condicionamento osmótico promoveu efeito prejudicial à germinação das sementes, ocasionando desuniformidade no processo. Nos períodos anteriores a 96 horas, o processo fisiológico da germinação estava em marcha, com velocidade reduzida devido ao potencial osmótico utilizado. Assim, o retorno as condições favoráveis à germinação encontrou as sementes em desvantagem, comparadas àquelas que embeberam por 96 horas, as quais haviam completado o processo de hidratação, reparo de membranas, acúmulo de solutos necessários para a protusão da raiz primária e formação de uma plântula normal. O teste de primeira contagem da germinação (Figura 2) não mostrou diferenças significativas entre os tratamentos de embebição, nas sementes que não sofreram secagem, pois a porcentagem de plântulas normais ficou em torno de 82%. Considera-se neste teste que as amostras com maior porcentagem de plântulas normais na primeira contagem são as mais vigorosas, entretanto, as sementes utilizadas para a realização do experimento eram de alta qualidade e conforme Eira (1988), as sementes vigorosas mostram-se menos sensíveis ao condicionamento osmótico, tal fato pode ser acrescido à pouca sensibilidade do teste de primeira contagem da germinação às pequenas diferenças de vigor, como registraram Marcos-Filho et al. (1987). A secagem promoveu efeito negativo na porcentagem de plântulas obtidas na primeira contagem do teste de germinação, quando o período de embebição foi de 24 e 48 horas.

4 256 C.M.R. SANTOS & N.L. MENEZES 100 y = 93, ,00552x R 2 = 0,88 Germinação (%) Período de embebição (horas) y = 86,87-0, ,009x 2 R 2 = 0,50 Sem secagem Com secagem FIG. 1. Germinação de sementes de alface, submetidas ao condicionamento osmótico, em cinco períodos de embebição, com e sem secagem posterior. Primeira contagem (%) Período de embebição (horas) y = 81,614-2,556x +0,016x 2-0,0004x 3 R 2 = 0,88 _ x = 81,9 Sem secagem Com secagem FIG. 2. Primeira contagem do teste de germinação de sementes de alface, submetidas ao condicionamento osmótico, em cinco períodos de embebição, com e sem secagem posterior. Os resultados oscilaram ao redor de 50% para esses períodos de embebição. No entanto, quando as sementes permaneceram por períodos de 72 e 96 horas, os resultados mostraram porcentagem de plântulas normais de 80%, porque as sementes já estavam preparadas, fisiológicamente, para a germinação e nada sofreram com a secagem. A avaliação do comprimento das plântulas está apresentado na Figura 3, de acordo com a interação verificada entre períodos de embebição e secagem das sementes. O comprimento das plântulas aumentou com a aplicação do condicio- namento osmótico nas sementes, indicando que 96 horas foi o período mais adequado ao condicionamento osmótico em sementes de alface, para o potencial testado. As sementes vigorosas originam plântulas com maior taxa de crescimento, em função de apresentarem maior capacidade de transformação e de suprimento de reservas dos tecidos de armazenamento e da maior incorporação desses pelo eixo embrionário. No entanto, a secagem aplicada em sementes embebidas por período de 96 horas promoveu desuniformidades e menores comprimentos de plântulas, afetando os benefícios do trata-

5 TRATAMENTOS PRÉ-GERMINATIVOS EM SEMENTES DE ALFACE y = 5,146-0,06x + 0,002x 2-0,00001x 3 R 2 = 0,61 Comprimento das plântulas (cm) 5 y = 5,164-0,107x + 0,003x 2-0,00002x 3 R 2 = 0, Período de embebição (horas) Sem secagem Com secagem FIG. 3. Comprimento das plântulas de alface após o condicionamento osmótico, em cinco períodos de embebição, com e sem secagem posterior. mento, concordando com Khan (1992) e Taylor et al.(1998), que verificaram prejuízos da secagem após o condicionamento osmótico nas sementes. Observou-se que não houve diferença significativa a 5%, para doses crescentes de ácido giberélico sobre a germinação e a primeira contagem do teste de germinação de sementes de alface, portanto, as doses de ácido giberélico não influenciaram na germinação das sementes. Tal fato concorda com Cunha & Casali (1989), que também não encontraram diferenças significativas na porcentagem de germinação em semen- tes de alface ao usarem giberelina, em presença de luz, porém observaram que essas substâncias tiveram efeito mais evidente na ausência de luz. O ácido giberélico possui maiores funções morfológicas do que fisiológicas, estimula a divisão e/ou alongamento celular no tecido vegetal, influenciando pouco a qualidade fisiológica das sementes, como constatado neste trabalho. Na Figura 4 são apresentados os resultados de doses crescentes de ácido giberélico nas sementes de alface, sobre o comprimento de plântulas de alface. Verificou-se que o au- Comprimento das plântulas (cm) 7 6,5 6 5,5 5 y = 5,5144 +,00113x + 0, x 2 R 2 = 0, Doses de ácido giberélico (ppm) FIG. 4. Comprimento das plântulas de alface, resultante de doses crescentes de ácido giberélico nas sementes.

6 258 C.M.R. SANTOS & N.L. MENEZES mento nas doses de ácido giberélico, determinou um aumento proporcional no comprimento das plântulas. O fato pode ser explicado pela ação dos reguladores de crescimento, uma vez que as giberelinas são substâncias que podem controlar diferentes respostas morfogênicas, tais como divisão e elongação celular. Também provocam o amolecimento das camadas externas da semente, aumentando o suprimento de água ao embrião e liberando açúcares das paredes celulares, como indicou Dietrich (1986), bem como podem induzir o crescimento do hipocótilo, através da redução de cálcio nos tecidos, promovendo crescente absorção de cálcio pelas células, como indicou Taiz & Zeiger (1991). CONCLUSÕES! O tratamento pré-germinativo de condicionamento osmótico no potencial de -0,80MPa e na temperatura de 20 C não prejudica a germinação e aumenta o comprimento da plântula. O melhor período de embebição para essas condições é 96 horas;! a secagem após o condicionamento osmótico por 96 horas de embebição mantém a germinação, mas reduz o comprimento de plântulas;! o tratamento pré-germinativo ácido giberélico entre 50 e 1000ppm aplicado às sementes de alface não afeta a germinação e aumenta o comprimento de plântulas, porém a partir de 500ppm causa o estiolamento das plântulas. REFERÊNCIAS BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Regras para análise de sementes. Brasília: SNAD/DNPV/CLAV, p. BRADFORD, K.J. Manipulation of seed water relations via osmotic priming to improve germination under stress conditions. HortScience, Alexandria, v.21, n.5, p , CUNHA, R. & CASALI, V.W.D. Efeito de substâncias reguladoras de crescimento sobre a germinação de sementes de alface. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Brasília, v.1, n.2, p , DIETRICH, S.C. Mecanismos de ação dos reguladores de crescimento. In: FERRI, M.G. Fisiologia vegetal. São Paulo: EDUSP, v.2, p DONI-FILHO, L. Efeito do condicionamento fisiológico no comportamento de sementes de feijão (Phaseoulus vulgaris L). Piracicaba: ESALQ, p. (Tese Doutorado). EIRA, M.T. Condicionamento osmótico de alface: efeitos sobre a germinação e desempenho sob estress hídrico, salino e térmico. Piracicaba: ESALQ/USP, p. (Dissertação Mestrado). HEYDECKER, W. & COOLBEAR, P. Seed treatments for improved performance-survey and attempt prognosis. Seed Science and Technology, Wageningen, v.5, n.2, p , KHAN, A.A. Preplant physiological seed conditioning. Horticultural Reviews, Edinburgh, v.13, p , KHAN, A.A.; PECK, N.H. & SAMIMY, C. Seed osmoconditioning: phisiological and biological changes. Israel Journal of Botany, Jerusalém, v.29, n.1/4, p , 1980/81. MARCOS-FILHO, J.M.; CÍCERO, S.M. & SILVA, W.R. Avaliação da qualidade das sementes. Piracicaba: FEAQ, p. NASCIMENTO, W.M. Condicionamento osmótico de sementes de hortaliças: potencialidades e implicações. Horticultura Brasileira, Brasília, v.16, n.2, p , TAYLOR, A.G.; ALLEN, P.S. & BENNETT, K.J. Seed enhancements. Seed Science Research, Wallinford, n.8, p , TAIZ, L. & ZEIGER, E. Plant physiology. Califórnia: Cummings, p. "#"#"