EFEITO DE BIOFERTILIZANTE PRODUZIDO A PARTIR DA FERMENTAÇÃO DE BATATA SOBRE A PRODUÇÃO E QUALIDADE FISIOLÓGICA E SANITÁRIA DE SEMENTES DE ARROZ 1

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1 EFEITO DE BIOFERTILIZANTE PRODUZIDO A PARTIR DA FERMENTAÇÃO DE BATATA SOBRE A PRODUÇÃO E QUALIDADE FISIOLÓGICA E SANITÁRIA DE SEMENTES DE ARROZ 1 ROETHIG, Elisa 2 ; DURIGON, Miria Rosa 3 ; ESPINDOLA, Maria Carolina Grigoletto 2 ; BARBIERI, Ana Paula Piccinin 3 ; TOSO, Vinícius 3 ; CONCEIÇÃO, Gerusa Massuquini 2 ; MENEZES, Nilson Lemos de 2 ; BRANDÃO, Bruna 2. 1 Trabalho de Pesquisa _UFSM 2 Curso de Agronomia (UFSM), Santa Maria, RS, Brasil 3 Curso de Pós-Graduação em Agronomia(UFSM), Santa Maria, RS, Brasil RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do biofertilizante resultante da fermentação e destilação da batata sobre o potencial fisiológico de sementes de arroz (Oryza sativa L.). As sementes das cultivares IRGA 424 e Puitá Inta Cl foram tratadas com diferentes concentrações do produto: zero (testemunha), 25, 50, 75 e 100%. Nas avaliações, foram aplicados testes de germinação, primeira contagem, comprimento de plântula e fitomassa seca, além da sanidade das sementes. A aplicação do produto, até a dose de 75%, não afetou a germinação, porém com 100% do biofertilizante houve queda da germinação, para ambas as cultivares, e maior ocorrência de fungos. Quanto ao comprimento de plântulas houve semelhança entre as duas cultivares, o maior resultado foi verificado na concentração de 50%, e o menor na de 100% do produto. Concluiu-se que a aplicação deste produto não teve resultado positivo com relação a qualidade fisiológica das sementes. Palavras-chave: Oryza sativa L.; germinação; sanidade. 1. INTRODUÇÃO O arroz é um dos cereais mais importantes do mundo, destacando-se pela produção e área de cultivo, além de ter grande importância econômica e social. No Rio grande do Sul, o sistema de cultivo tradicionalmente usado é o irrigado. O bom desenvolvimento da lavoura de arroz depende de fatores climáticos adequados para que se obtenha boa produtividade, tais como temperatura e radiação solar. 1

2 Além disso, é muito importante o uso de sementes de alta qualidade. O uso destas em um empreendimento agrícola voltado para a exploração comercial de cultivos vegetais é fundamental para o seu sucesso, sendo um fator essencial na busca por plantas vigorosas e produtivas (FILHO, 2005). A qualidade de um lote de sementes pode ser representada por fatores físicos, fisiológicos, sanitários e genéticos, que ordenam seu valor para semeadura. Visando melhorar a qualidade das sementes, são desenvolvidos diversos estudos em torno dos tratamentos de sementes. Estes têm como finalidade melhorar o desenvolvimento das sementes, podendo protegê-las de patógenos, fornecer nutrientes deficientes, entre outros propósitos. A busca por novos produtos que solucionem problemas da agricultura é cada vez maior. Frente à preocupação com o meio ambiente, cresce a procura por produtos menos tóxicos e agressivos. Com isso, estão sendo desenvolvidos produtos com origem orgânica, como exemplo os biofertilizantes, que atuam por meio de fatores fisiológicos, além de disponibilizarem às sementes macro e micronutrientes. Os biofertilizantes são produtos orgânicos resultantes do processo de fermentação, ou seja, da atividade dos microorganismos na decomposição de matéria orgânica e complexação de nutrientes. Estes produtos podem melhorar as características físicas, químicas e biológicas das plantas, e também deixar sobre estes possíveis resíduos microbiológicos que possam levar ao desenvolvimento de fungos. São poucas as referências sobre o efeito nutricional dos biofertilizantes, apesar de seu efeito conhecido. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito do biofertilizante resultante da fermentação e destilação da batata sobre o potencial fisiológico de sementes de arroz. 2. METODOLOGIA O presente trabalho foi realizado no Laboratório Didático e de Pesquisa em Sementes do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria(UFSM), em Santa Maria, RS. Foram utilizadas no experimento duas cultivares de arroz (Oryza sativa L.), IRGA 424 e Puitá Inta CL. As sementes das duas cultivares foram tratadas com o biofertilizante resultante da fermentação de batata (Solanum tuberosa), cuja composição está descrita na tabela 1. 2

3 Tabela 1 Componentes encontrados presentes no biofertilizante extraído da fermentação da batata. SM Componentes Quantidade no produto (%) Nitrogênio 7,90 Fósforo 0,50 Potássio 14,7 Cálcio 1,00 Magnésio 0,80 Enxofre 0,40 Cobre 0,36 Ferro 7,50 Manganês 1,27 Zinco 1,47 Os tratamentos consistiam da imersão das sementes pelos períodos de 1, 2, 4 e 8 horas, nas seguintes concentrações do produto: zero (água destilida), 25, 50, 75 e 100 %. Para o tratamento, utilizou-se uma amostra de aproximadamente 1000 sementes em 100 ml do produto, contido em caixa plástica do tipo gerbox, onde combinou-se concentrações do produto, como citado anteriormente. Após o tratamento as sementes foram secas superficilmente em papel toalha. Para avaliação dos tratamentos, aplicaram-se os seguintes testes: germinação, primeira contagem da germinação, comprimento de plântula (parte aérea, raiz e total) e fitomassa seca. Para o teste de germinação foram utilizadas 400 sementes, em quatro repetições de 100, semeadas em papel toalha, umedecidos na proporção de 2,5 vezes o peso do substrato seco, com a posterior formação de rolos. Tais rolos foram colocados em sacos plásticos e mantidos em câmara de germinação regulada a 25 C, por 14 dias. As avaliações foram realizadas aos 5 e 14 dias após a semeadura, conforme especificado nas Regras para Análise de Sementes - RAS (BRASIL, 2009). Os resultados foram expressos em percentagem de plântulas normais por tratamento. A primeira contagem da germinação foi realizada conjuntamente com o teste de germinação e consta do registro da percentagem de plântulas normais no quinto dia após a semeadura. Para a determinação do comprimento de plântulas, utilizaram-se quatro subamostras de 10 sementes por tratamento, semeadas sobre uma reta horizontal traçada no terço superior do papel toalha. Este foi umedecido na proporção de 2,5 vezes o peso do papel seco e acondicionados no interior de sacos plásticos colocados em germinador regulado a 25 C. A avaliação foi feita sete dias após a semeadura, e avaliou-se o comprimento da parte aérea e o total, sendo o comprimento da raiz obtido a partir da diferença dos parâmetros observados. Logo após, estas plântulas foram colocadas em 3

4 sacos de papel e mantidas em estufa com 60 C por 72 horas para a determinação da massa seca. Para tanto, após retiradas da estufa e resfriadas, determinou-se a massa seca em balança analítica de precisão (0,001g). Na determinação do teor de água, pesou-se 5 gramas de sementes por tratamento, que ficaram imersas nas devidas concentrações do produto por duas horas. Após, foram pesadas as sementes úmidas e colocadas em estufa para determinação da umidade, permanecendo por 24 horas, numa temperatura de 105 C. Para a análise da patologia das sementes, foi utilizado o método do papel filtro com congelamento, sendo as sementes acondicionadas em caixas gerbox, previamente limpas com hipoclorito de sódio e álcool, contendo duas folhas de papel filtro estéreis, em número de 50 por repetição, num total de 4 repetições (200 sementes). Para o desenvolvimento dos fungos, as caixas gerbox ficaram acondicionadas em uma sala de incubação, com temperatura ambiente. Para o teste de patologia de sementes foi utilizado o teste de Tukey, 5% de significância, através do programa Sanest R. Para análise do teste de germinação, o delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em arranjo fatorial 2 x 5 x 4 (cultivar x dose x período), com 4 repetições. Foi realizada análise de variância e de regressão, e os dados percentuais foram transformados em arc sen %. Para os cálculos estatísticos utilizou-se o Sistema de Análise Estatística SASM-Agri (Canteri et al. 2001), sendo os efeitos dos tratamentos avaliados pelo teste Scott-Knot (5%). 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES A germinação das sementes das cultivares IRGA 424 e Puitá Inta Cl não foi afetada pelos tratamentos com as concentrações de até 75%, porém com a concentração de 100% do biofertilizante houve queda na germinação, como se observa na figura 1. A diluição do produto em água permitiu a hidratação e o preparo das sementes para a germinação, enquanto na concentração de 100% o teor de elementos químicos pode ter influenciado no metabolismo inicial e prejudicado a formação das plântulas. O processo de germinação compreende uma seqüência de reações bioquímicas onde as substâncias de reserva são desdobradas, transportadas e ressintetizadas no eixo embrionário (Bewley & Black, 1994). Inicia-se graças às reservas próprias do embrião e tem como fatores externos influentes sobre o processo a água, a temperatura e o oxigênio. Não há registros na literatura da necessidade do acréscimo de macro e micronutrientes para que 4

5 ocorra a germinação das sementes de arroz. Sendo assim, a diluição do biofertilizante não alterou o processo e permitiu a formação de plântulas de modo semelhante a testemunha. Figura 1 - Germinação (%) e Primeira Contagem das sementes das cultivares IRGA 424 e Puitá Inta Cl após tratamento com biofertilizante extraído da fermentação da batata. SM Na primeira contagem da germinação, conforme a figura 1, observou-se o mesmo comportamento para as duas cultivares, quanto a formação de plântulas aos cinco dias após a semeadura. Não verificou-se redução no número de plântulas normais na concentração de 100%, como já havia sido verificado no teste de germinação. O teste de primeira contagem da germinação antecipa a avaliação das plântulas e, na maioria das vezes, apresenta o mesmo comportamento do teste padrão de germinação, porque os fatores que os influenciam são os mesmos. Assim, esse teste nem sempre é capaz de identificar pequenas diferenças entre tratamentos, também não perceptíveis no teste de germinação. No entanto, tratamentos que prejudicam a formação de plântulas, como a concentração do biofertilizante de 100%, no estudo em discussão, podem ser detectados nesta avaliação antecipada. Quanto ao comprimento das plântulas, de acordo com a figura 2, observou-se para a cultivar IRGA 424 o maior resultado verificado na concentração de 50%, houve semelhança entre 25 e 75% e o menor resultado foi obtido quando as sementes foram tratadas com 5

6 100% do produto. O mesmo comportamento foi observado para a parte aérea e demais componentes das plântulas, ou seja, comprimento das raízes, comprimento total e fitomassa seca, conforme ilustrado na figura 2. Figura 2 - Comprimento de parte aérea, raiz e total e Fitomassa seca das sementes da cultivar IRGA 424 após tratamento com biofertilizante extraído da fermentação da batata. SM Para o crescimento satisfatório das plântulas há necessidade do aproveitamento adequado das reservas, inclusive elementos químicos contidos nas sementes ou colocados a sua disposição. O biofertilizante resultante da fermentação e destilação da batata contém macro e micronutrientes de ação conhecida e benéfica ao arroz. A importância dos elementos químicos pode ser entendida por meio das funções que exercem no metabolismo das plantas, atuando principalmente como catalizadores de várias enzimas (Lopes, 1989). O nitrogênio, o potássio e enxofre atuam no crescimento das raízes e sua massa (Malavolta et al., 1974). O cobre cataliza vários processos no metabolismo vegetal, e o zinco auxilia na síntese de substâncias que atuam no crescimento (Silva et al., 2008). No entanto, estes elementos mesmo que importantes na cultura do arroz não são requeridos para a germinação além dos níveis normalmente contidos nas sementes e quando ofertados em excesso podem causar prejuízos ao desempenho das sementes e/ou ao crescimento das plântulas. 6

7 O desequilíbrio entre os nutrientes pode levar á toxidez daqueles em maiores concentrações ou a formação de plântulas fracas, suceptíveis as doenças fúngicas, ou ainda, nas situações mais graves, pode acorrer a morte das plântulas. Para a cultivar Puitá Inta Cl, o comprimento e a fitomassa seca das plântulas tiveram comportamentos diversos ao observado para a cultivar IRGA 424, conforme ilustrado na figura 3. O comprimento da parte aérea, da raiz e total das plântulas apresentou, redução com o aumento das concentrações do biofertilizante, o que pode ser observado na figura 3. Figura 3 - Comprimento de parte aérea, raiz e total e Fitomassa seca das sementes da cultivar Puitá Inta Cl após tratamento com biofertilizante extraído da fermentação da batata. SM O comprimento de raiz teve forte redução após os tratamentos, influenciando decisivamente no comprimento total das plântulas, indicando assim a existência de diferenças varietais e sua alta sensibilidade à oferta de nutrientes nesta fase inicial de crescimento. A fitomassa seca também sofreu redução com o aumento das doses, atingindo menor resultado na dose de 100% do biofertilizante. Nas tabelas 2 e 3 são apresentados os resultados obtidos com o teste de sanidade das sementes. A análise mostrou que, na cultivar IRGA 424, os grupos fúngicos Fusarium, Aspergillus, Drechslera, Epicoccum, Curvularia, Rhizoctonia, Penicillium e Botrytis já 7

8 estavam presentes nas mesmas, aumentando a incidência com o tratamento. Já o fungo Alternaria sp. foi encontrado nas sementes após a aplicação do produto. Tabela 2 - Incidência de fungos nas sementes da cultivar IRGA 424 após tratamento com biofertilizante extraído da fermentação da batata. SM Doses(%) CV (%) Fusarium 36,5 c 56,5 a 45,5 abc 41 bc 54 c 2,18 % Aspergillus 2 a 2,5 a 0 a 2 a 3 a 1,22 % Drechslera 2 b 2,5 b 1,5 b 7 b 16 a 1,38 % Epicoccum 14,5 b 26,5 ab 23 b 20 b 45 a 3,60 % Curvularia 0,5 a 2,5 a 1,5 a 1,5 a 1 a 0,62 % Rhizoctonia 0,5 a 0,5 a 0,5 a 1 a 0,5 a 0,62 % Penicillium 0,5 b 0 b 0,5 b 0 b 5,5 a 0,51 % Botrytis 0,5 a 0,5 a 0 a 1 a 2 a 0,54 % Alternaria 0 a 0,5 a 0 a 0 a 0,5 a 0,31 % *Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (p>0.05) Tabela 3 - Incidência de fungos nas sementes da cultivar Puitá após tratamento com biofertilizante extraído da fermentação da batata. SM Doses (%) CV(%) Fusarium 62 c 55,5 e 63,5 b 55,5 d 66,5 a 2,26 Aspergillus 0,5 b 1 a 0 c 0,5 b 0,5 b 0,46 Drechslera 1 c 1,5 b 1 c 0 d 9,5 a 1,14 Epicoccum 21,5 c 15 d 33 b 13,5 e 52 a 2,99 Curvularia 0 d 1 b 1,5 a 0,5 c 0 d 0,65 Rhizoctonia 0 c 0 c 1 b 0 c 3,5 a 0,70 Penicillium 0 c 0 c 2 b 0 c 3 c 0,84 Botrytis 0 c 0 c 0 c 2 a 0,5 b 0,42 Alternaria 0 b 0 b 0 b 0 b 1,5 a 0,42 *Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (p>0.05) A cultivar Puitá, sem a aplicação do biofertilizante, continha os grupos de fungos Fusarium, Aspergillus, Drechslera e Epicoccum. Porém, com o tratamento, desenvolveramse nas sementes os fungos Curvularia sp., Rhizoctonia sp., Penicillium sp., Botrytis sp. e Alternaria sp., que não estavam presentes na testemunha (sem adição do produto). A análise da patologia das sementes mostra que existe a possibilidade do biofertilizante extraído da batata aumentar a incidência de alguns fungos já presentes na semente, pela possibilidade de ser um substrato para o desenvolvimento dos mesmos, assim como adicionar fungos que não estavam presentes. A incidência desses grupos fúngicos após a aplicação do produto alterou negativamente o desenvolvimento das plântulas. 8

9 4. CONCLUSÃO A aplicação do biofertilizante extraído da fermentação e destilação da batata nas sementes de arroz das cultivares IRGA 424 e Puitá Inta Cl não apresentou resultados positivos sobre a qualidade fisiológica e sanitária das sementes de arroz. REFERÊNCIAS BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Regras para análise de sementes. Brasília: SNDA/DNDV/CLAV, p. BEWLEY, J.D.; BLACK, M. Seeds: physiology of development and germination. 2 ed. New York: Plenum Press, p. FILHO, M. F. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Piracicaba: FEALQ, p. LOPES, A.S. Manual de fertilidade do solo. Traduzido por Alfredo Scheid Lopes. São Paulo: ANDA/Fotapos MALAVOLTA, E.; VITTI, G. S.; OLIVEIRA, S. A. Avaliação do Estado Nutricional das Plantas princípios e aplicações, 2 ed.; Piracicaba-SP. p SILVA, T.T.A. et al. Qualidade fisiológica de sementes de milho na presença de bioestimulantes. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v.32, n.3, p

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