Curva de Embebição de Sementes de Cedrela fissilis em Diferentes Potenciais Hídricos

Transcrição

1 Curva de Embebição de Sementes de Cedrela fissilis em Diferentes Potenciais Hídricos Jéssica Putini Luizi Campos (1) ; Nelson Venturin (2) ; Maurício Santos Souza (3) (1) Mestranda em Engenharia Florestal; Universidade Federal de Lavras; jessybiology@gmail.com; (2) Professor do Departamento de Engenharia Florestal; Universidade Federal de Lavras; venturin@dcf.ufla.br; (3) Maurício Santos Souza; Graduando em Engenharia Florestal; Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia; mau_mau752@hotmail.com RESUMO O osmocondicionamento é uma técnica muito importante para preservação e a propagação de espécies agrícolas e florestais. Além de beneficiar a germinação, a técnica promove o aumento da tolerância a estresses abióticos. Objetivou-se neste trabalho verificar o padrão de embebição de sementes de Cedrela fissilis em função de diferentes potenciais osmóticos da solução. As sementes foram embebidas em soluções de polietilenoglicol (PEG 6000) nos potenciais de 0,0; -0,4; -0,8; -1,2 MPa. O experimento foi conduzido em BOD a 15ºC (±2ºC) em condições de escuro. Foram utilizadas 5 repetições de 10 sementes. Os intervalos de pesagens e avaliação das sementes foram de 2 em 2 horas até 72 horas, de 4 em 4 horas de 72 a 116 horas, de 8 em 8 horas de 116 a 148 horas, de 12 em 12 horas de 148 a 496 horas para o grupo embebido em água e de 12 em 12 horas de 148 a 616 horas para o grupo embebido nas soluções osmóticas. Os dados referentes ao peso de 10 sementes (g) foram submetidos à análise de regresssão polinomial, para cada potencial osmótico e foi elaborada a curva de absorção de água (g/10 sementes) em função do tempo. O decréscimo no teor de água reduziu a embebição e a germinação das sementes, sendo o potencial -0,4MPa o limite de disponibilidade hídrica para a germinação. Para esta espécies são indicados períodos de condicionamento em água por até 304 horas e em PEG a -0,4MPa por até 376 horas. Palavras-chave: controle da hidratação, espécie florestal, estresse hídrico INTRODUÇÃO O desempenho de uma semente no campo está relacionado com seu histórico e as condições do ambiente com o qual interage após a semeadura. Lotes de sementes sadias e vigorosas podem apresentar comportamento deficiente no campo, pois há a influencia de condições ambientais, que se sobótimas, desfavorecem a germinação. A sensibilidade das sementes às condições adversas acentuase com o processo de deterioração, causando problemas para o estabelecimento do estande (MARCOS FILHO, 2005). Um dos sintomas mais evidentes do declínio do potencial fisiológico de sementes é a redução da velocidade de germinação, causando desuniformidade. Dentre os vários tratamentos pré-semeadura utilizados, o condicionamento fisiológico consiste num método simples de custo relativamente baixo, que em muitas espécies, tem sido - Resumo Expandido - [401] ISSN:

2 TEOR DE ÁGUA sugerido para elevar a germinação e emergência de plântulas. Em espécies florestais o efeito do condicionamento tem se mostrado eficiente em incrementar a porcentagem e velocidade de germinação (SUÑE et al., 2002), em proporcionar melhores condições para a germinação em condições de estresse (TONIN et al., 2005) e melhorar o desempenho de sementes com baixo vigor (MENDONÇA et al., 2005) O condicionamento fisiológico envolve a embebição controlada das sementes, incentivando o metabolismo nas fases I e II da embebição (BEWLEY e BLACK, 1982), mas impedindo que ocorra a protusão da raiz primária (Figura 1). Dessa maneira ativam-se a digestão de reservas e sua translocação e assimilação, para que as sementes componentes do lote alcancem estado metabólico relativamente uniforme quando o acesso à água é interrompido. A semeadura em campo pode ser realizada logo após o tratamento ou efetua-se a secagem seguida por armazenamento até o momento oportuno para a instalação da cultura (MARCOS FILHO, 2005). FASE I EMBEBIÇÃO - m PRIMING FASE II REPAROS - o FASE III CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO p GERMINAÇAO VISÍVEL TOLERANTE INTOLERANTE TEMPO Figura1: Fases da embebição de uma semente São necessários os conhecimentos sobre os padrões de embebição das diferentes espécies de sementes, sob vários potenciais hídricos e temperaturas bem como das informações sobre a tolerância das sementes à desidratação. No primeiro caso, é fornecida base para o estabelecimento de condições que favoreçam a eficiência do tratamento, pois o metabolismo deve ser ativado em proporção adequada, permitindo que as sementes relativamente debilitadas atinjam nível metabólico mais próximo possível das que apresentam maior potencial fisiológico. Isso é obtido pela combinação entre o potencial hídrico do substrato, a temperatura e a duração do tratamento (MARCOS FILHO, 2005). No condicionamento fisiológico geralmente é conduzido com solução de polietilenoglicol (PEG 6000 ou 8000), durante 2 a 21 dias, controlando-se o potencial hídrico da solução para -0,5 a - 2,0 MPa e utilizando-se temperaturas entre 15 a 25 ºC. A principal desvantagem da utilização de polietilenoglicol é a necessidade de aeração artificial, pois a solubilidade de oxigênio é inversamente proporcional a de PEG. Na literatura existem vários trabalhos utilizando outros solventes: MgSO4, KNO3, NaCI, K3P04, NaNO3, KH2PO4, MnSO4, MgCl2, glicerol e manitol (MARCOS FILHO, 2005). O gênero Cedrela, de espécies arbóreas, é muito procurado pela alta qualidade de sua madeira, acarretando derrubadas desproporcionais nas formações vegetais onde ocorre naturalmente (AMARAL e NAKAGAWA, 1989). Cedrela fissilis (cedro-rosa) é uma árvore de 20 a 35 metros de altura que tem distribuição desde o Rio Grande do Sul até Minas Gerais, nas florestas semidecídua e pluvial atlântica (LORENZI, 1992). É uma espécie considerada madeira de lei, de grande valor econômico, contudo, em crescente risco de extinção, o que causa, além de preocupações, a necessidade de se estabelecerem plantios e explorações racionais. Portanto, é de suma importância o estudo da conservação de suas sementes, uma vez que a produção ocorre de forma irregular (FIGLIOLIA et al,. 1986/88). O osmocondicionamento já foi avaliado para Cedrela fissilis e é justificado por ser uma espécie que apresenta germinação lenta e desuniforme (BORGES et al., 1991 e CARPI et al., 1996), entretanto alguns aspectos precisam ser elucidados como a identificação da combinação mais eficiente entre o tempo de exposição das sementes e o potencial hídrico da solução osmótica. - Resumo Expandido - [402] ISSN:

3 Dessa forma, este trabalho objetivou caracterizar o padrão de embebição de sementes de Cedrela fissilis de modo a se obter um controle adequado da hidratação dessas sementes visando o condicionamento osmótico. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi conduzido no Laboratório de Sementes Florestais do Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Lavras. As sementes de cedro-rosa (Cedrela fissilis) da família Meliaceae, coletadas de 10 matrizes na região de Arcos em 2008 foram armazenadas em câmara fria (8ºC/ UR 40%) até a condução dos testes (em 2012). Foram inicialmente selecionadas para se obter uniformidade quanto ao tamanho, separando-se as sementes grandes e graúdas e quanto ao estado de conservação, retirando-se as sementes danificadas ou com presença de fungos. O grau de umidade foi determinado pelo método da estufa a 105 C±3 C, por 24 horas (Brasil, 2009). Foram utilizadas quatro repetições de 25 sementes e os resultados foram expressos em porcentagem. As sementes foram embebidas em água destilada ou em solução osmótica de polietilenoglicol (PEG 6000) nos potenciais de 0,0 (água destilada), -0,4 MPa, -0,8MPa, -1,2MPa, sendo utilizadas 5 repetições de 10 sementes, previamente pesadas e colocadas em placas de petri forradas com duas folhas de papel Germitest e umedecidas com as correspondentes soluções. O papel filtro foi esterilizado em estufa a 105ºC por 2 horas (Brasil,1992). As soluções de PEG 6000 foram preparadas de acordo com as especificações contidas em Michel and Kaufmann (1973). O experimento foi conduzido em BOD (câmara de germinação) regulada para a temperatura de 15ºC (±2ºC) em condições de escuro. Cada placa de Petri foi umedecida com 3 ml de água ou solução de PEG Com a finalidade de se manter os potenciais iniciais e evitar o desenvolvimento de fungos no substrato, a cada 48 horas as soluções foram trocadas utilizando-se a mesma quantidade de água ou solução de PEG Nas pesagens as placas foram retiradas da incubadora e cada amostra de sementes foi seca superficialmente em papel toalha e pesada em balança de precisão de quatro casas decimais. Durante as pesagens realizou-se a contagem das sementes germinadas, que apresentavam extensão radicular com mais de 2 mm. Os intervalos de pesagens e avaliação das sementes foram de 2 em 2 horas até 72 horas, de 4 em 4 horas de 72 a 116 horas, de 8 em 8 horas de 116 a 148 horas, de 12 em 12 horas de 148 a 496 horas para o grupo embebido em água e de 12 em 12 horas de 148 a 616 horas para o grupo embebido nas soluções osmóticas. Os dados referentes ao peso de 10 sementes (g) foram submetidos à análise de regresssão polinomial, para cada potencial osmótico e elaborada a curva de absorção de água (g/10 sementes) em função do tempo (496 horas para o grupo de sementes embebidos em água e 616 horas para os grupos embebidos nas soluções de PEG). Foi utilizado o programa SigmaPlot 11.0 para as análises de regressão polinomial. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Figura 2 são apresentadas as curvas de embebição de sementes de Cedrela fissilis para os diferentes potenciais osmóticos na temperatura de 15ºC. Verificou-se que os coeficientes (R 2 ) foram mais elevados para a equação de 3º grau, evidenciando que a curva de embebição de água tem uma tendência cúbica. Os maiores coeficientes foram para os potenciais de -0,4 MPa e -0,0 MPa (controle). - Resumo Expandido - [403] ISSN:

4 Figura 2: Curva de embebição de sementes de cedro submetidas a diferentes potenciais osmóticos (0,0; -0,4; -0,8 e -1,2 MPa). Verifica-se que nas primeiras 12 horas, a velocidade de embebição é rápida em todos os tratamentos. Essa rápida absorção caracteriza a fase I do processo de embebição da semente, o que segundo Bewley e Black (1994) é conseqüência das forças matriciais das paredes celulares e do conteúdo celular das sementes secas, que podem alcançar valores de até 100 MPa. Este fato justifica a rápida embebição em todos os potenciais osmóticos. O padrão trifásico foi mais evidente no potencial igual a zero, confirmando a observação de Bewley e Black (1994), em condições ótimas para apresentação deste padrão. Foi observado que em condições de restrição hídrica houve um prolongamento da fase II em relação à embebição em água. Nos potenciais de -0,8 MPa e -1,2MPa, a fase II (estacionária) foi bastante longa, evidenciando o efeito do potencial osmótico. Mayer e Poljakoff-Mayber (1989) demonstraram que a embebição é mais rápida quando a semente está em contato com a água pura do que quando em contato com solução osmótica e Tarquis e Bradford (1992) observaram, em várias espécies agrícolas, uma fase II mais longa em função da diminuição do potencial osmótico. Além disso, neste estudo a temperatura de 15ºC favoreceu a embebição mais lenta das sementes durante a fase I, de absorção rápida. Albuquerque (2000) demonstrou que em temperaturas mais baixas (20ºC) durante as primeiras 24 horas houve uma absorção mais lenta das sementes de Crotalaria spectabilis do que nas demais temperaturas testadas. Puteh et al. (1995) também comentaram que a embebição a baixa temperatura, por um determinado período de tempo, pode aumentar o período lento (fase II) de absorção de água. A germinação das sementes em água ocorreu após 304 horas de embebição e após 376 horas quando condicionadas em PEG a 0,4 MPa. Não houve germinação nos potenciais de -0,8 e -1,2 MPa. Este fato é causa do estresse hídrico mais severo da solução, o que tem influência direta na - Resumo Expandido - [404] ISSN:

5 atividade respiratória da semente, na atividade metabólica e na indução de dormência, em alguns casos. CONCLUSÃO Não houve germinação de sementes de Cedrela fissilis em potenciais osmóticos de -0,8 e -1,2 MPa. Em potenciais osmóticos mais baixos houve redução da velocidade de embebição. São indicados períodos de condicionamento em água por até 304 horas e em PEG a -0,4 MPa por até 376 horas. REFERÊNCIAS AMARAL, W.A.N. e NAKAGAWA, J. Dispersão, maturação e armazenamento de sementes de duas espécies do gênero Cedrela. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO SOBRE TECNOLOGIA DE SEMENTES FLORESTAIS. Atibaia. Anais. São Paulo: SMA/SP e IF, p.287, 1989 ALBUQUERQUE, M., Rodrigues, T. D. J., & MENDONÇA, E. A. Absorção de água por sementes de Crotalaria spectabilis Roth determinada em diferentes temperaturas e disponibilidade hídrica. Revista Brasileira de Sementes, v.22, , BEWLEY, J.D. e BLACK, M. Physiology and blochemistry of seeds in relation to germination: viability, dormancy and environmental control. Berlim: Springer-Verlag. v.2, p.375, BEWLEY, J. D. M., BLACK. Seeds: Physiology of development and germination BORGES, E.E.L.; VASCONCELOS, P.C.S.; CARVALHO, D.V. & BORGES, R.C.G. Estudos preliminares sobre o efeito do estresse hídrico na germinação de sementes de jacarandá-da-bahia (Dalbergia nigra) e cedro-rosa (Cedrela fissilis). Revista Brasileira de Sementes, Brasília. v.13, n.2, p BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Regras para análise de sementes. Brasília: SNAD/ DNDV/CLAV. p.365, 2009 CARPI, S.M.F.; BARBEDO, C.J. e MARCOS FILHO, J. Condicionamento osmótico de sementes de Cedrela fissilis Vell. Revista Brasileira de Sementes, Brasília. v.18, n.2, p FIGLIOLIA, M.B.; SILVA, A.; JARDIM, D.C.P. e IWANE, M.S.S. Viabilidade de sementes liofilizadas de essências florestais nativas. Silvicultura em São Paulo, São Paulo. v.20-22, p /88. LORENZI, H. Árvores brasileiras: manual de identificação e cultivo de plantas arbóreas nativas do Brasil. Nova Odessa: Plantarum, p MARCOS FILHO, J. M. F. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Fealq MAYER, A.M.; POLJAKOFF-MAYBER. The germination of seeds. 3.ed. N. York: Pergamon Press, p.236, Resumo Expandido - [405] ISSN:

6 MENDONÇA, A. V. R., COELHO, E. D. A., SOUZA, N. A. D., BALBINOT, E., SILVA, R. F. D., e BARROSO, D. G. Efeito da hidratação e do condicionamento osmótico em sementes de pauformiga. Revista Brasileira de Sementes, v.2, p , 2005 MICHEL, B.E.; KAUFMANN, M.R. The osmotic potential of polyethylene glycol Plant Physiology, Lancaster, v.51, n.6, p , PUTEH, A.B.; TEKRONY, D.M.; EGLI, D.B. Influence of temperature and water uptake on the expression of cotyledon necrosis in soybean [Glycine max (L.) Merrill]. Seed Science and Technology, v.23, p , 1995 SUÑE, A. D., L. B. FRANKE, and T. G. SAMPAIO. "Efeitos do condicionamento osmótico na qualidade fisiológica de sementes de Adesmia latifolia (Spreng.) Vog." Revista Brasileira de Sementes v.24, p.18-23, 2002 TARQUIS, A.M.; BRADFORD, K.J. Prehydration and priming treatments that advance germination also increase the rate of deterioration of lettuce seed. Journal of Experimental Botany, v.43, p , 1992 TONIN, G. A., GATTI, A. B., CARELLI, B. P., e PEREZ, S. C. J. G. A. Influência da temperatura de condicionamento osmótico na viabilidade e no vigor de sementes de Pterogyne nitens Tull. Revista Brasileira de Sementes, v.27, p.35-43, Resumo Expandido - [406] ISSN: