CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS E QUALIDADE DE SEMENTES DE CROTALÁRIA (Crotalaria juncea L.) NA MATURAÇÃO

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1 24 Características agronômicas e qualidade de sementes... CARACTERÍSTICAS AGRONÔMICAS E QUALIDADE DE SEMENTES DE CROTALÁRIA (Crotalaria juncea L.) NA MATURAÇÃO HIGINO MARCOS LOPES 1 OLAVO ARAUJO DE QUEIROZ 2 LUIZ BEJA MOREIRA 1 1. Professores Drs., Departamento de Fitotecnia, Instituto de Agronomia, UFRRJ, Seropédica/RJ, CEP ; higino@ufrrj.br; 2. Engenheiro Agrônomo, Residente em Agronomia (IA-UFRRJ). RESUMO: LOPES, H.M.; QUEIROZ, O.A. de; MOREIRA, L.B. Características agronômicas e qualidade de sementes de Crotalária (Crotalaria juncea L.) na maturação. Revista Universidade Rural: Série Ciências da Vida, Seropédica, RJ: EDUR, v. 25, n. 2, p , jul.-dez., Nesta pesquisa foi avaliado o processo de maturação, a qualidade e o rendimento de sementes de Crotalária juncea L., cultivar IAC 1, em Seropédica-RJ, situado a 22º 45 S de latitude, 43º 41 W de longitude e entre metros de altitude, no período de abril a agosto de Os parâmetros analisados foram: Altura de planta, massa seca de planta, número de vagens/planta, comprimento de vagem, número de sementes/vagem, teor de água na semente, massa seca de 100 sementes, peso de 1000 sementes, germinação, primeira contagem do teste de germinação e rendimento de sementes, em nove períodos de coletas. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com quatro repetições. O florescimento iniciou-se aos 37 dias após a semeadura. A altura média de plantas de 1,65 m, atingida na fase de florescimento, não se alterou durante a maturação. O rendimento máximo de sementes foi de 2872,9 kg ha -1. O número de sementes/ vagem foi em média de 4,5. Entre 66 e 73 dias após a antese o teor de água das sementes diminuiu, a percentagem de germinação, a massa seca e o rendimento de sementes atingiram o máximo, indicando que as sementes, neste ponto atingiram a maturidade fisiológica. Palavras-chave: Maturidade fisiológica, germinação, rendimento. ABSTRACT: LOPES, H.M.; QUEIROZ, O.A. de; MOREIRA, L.B. Agronomic characteristics and seed quality of Crotalaria juncea L. during the maturation process. Revista Universidade Rural: Série Ciências da Vida, Seropédica, RJ: EDUR, v. 25, n. 2, p , jul.-dez., This research was carried out to evaluate the physiological maturation process, the quality and the yield of seeds of Crotalaria juncea L. cv IAC 1, at Seropedica- RJ, located to latitude S, longitude W and meters of altitude, from April to August of It was evaluated plant height, plant dry mass pods per plant, pods length, seeds per pod, seed moisture content, 100 seeds dry mass, 1000 seeds weight, germination, vigor, and seed yield in nine harvest periods. The experimental designs employed were randomized blocks, with four replications. The flowering began 37 days after sowing (d.a.s.). The height plant average was 1.65 m, reached in the flowering phase. The maximum seed production was kg ha -1. The seeds per pod number were on average 4.5. The seed moisture content decreased between 66 and 73 d.a.a. and the germination percentage and seeds dry mass increased in the same period indicating that, at this point, the seeds reached the physiological maturity. Key words: Physiologic maturation, germination, seed yeld. INTRODUÇÃO Na tentativa de minimizar e recuperar solos degradados vem sendo utilizado o plantio de espécies leguminosas, as quais apresentam a capacidade de melhorar as propriedades físicas, química e biológica do solo (MOZAMBANI et al., 1993). Com isso, aumentou a necessidade de disponibilizar sementes em quantidade e qualidade para atender a demanda do mercado (CALEGARI et al., 1992; WUTKE et al., 1993), sendo que a produção de sementes destas espécies poderia proporcionar mais uma fonte alternativa de renda aos agricultores (BULISANI, 1992). Diversas espécies da família das leguminosas têm sido utilizadas para a

2 LOPES, H.M.; QUEIROZ, O.A. de; MOREIRA, L.B. 25 finalidade de adubação verde, destacandose a crotalária (Crotalaria juncea L.), uma planta de ciclo anual, porte ereto, arbustiva, de crescimento determinado. Esta espécie tem seu florescimento induzido quando a duração do dia é menor que 12 horas, caracterizando esta espécie como planta de dias curtos. O rendimento de sementes está entre 500 a 1000 kg. ha -1 de acordo com a população de plantas, manejo e condições edafoclimáticas (CALEGARI et al., 1992; WUTKE et al., 1993). De acordo com WUTKE et al. (1993), nas regiões do Centro-Sul, devese realizar a semeadura de crotalária entre março e abril, com a finalidade de se obter plantas mais baixas e de facilitar a colheita de sementes. O ponto de maturidade fisiológica das sementes é caracterizado pela máxima germinação, vigor e peso de matéria seca e decréscimo do teor de água, sendo estes últimos índices apontados como os melhores parâmetros para a determinação deste ponto. A partir desta fase, a exposição das sementes às variações climáticas, pragas e doenças podem acelerar o processo de deterioração (CARVALHO & NAKAGAWA, 2000). SPINOLA (1990), estudando a maturação e o retardamento de colheita de sementes de C. juncea L., verificou que a maturidade fisiológica ocorreu aos 187 dias após a semeadura. Este mesmo autor observou que a exposição das sementes após este período no campo levaram-nas a diminuição do conteúdo de matéria seca e vigor, demonstrando os efeitos negativos sobre a qualidade das sementes com o retardamento da colheita. No ponto de maturidade fisiológica, as plantas se encontram com as folhas e os ramos verdes e as sementes com alta umidade, o que dificulta a colheita mecânica, aumenta a incidência de patógenos e os custos com a secagem para o armazenamento (CARVALHO & NAKAGAWA, 2000). Outros trabalhos têm destacado a influencia da poda e da adubação fosfatada isolada ou com NPK favorecendo a qualidade fisiológica de sementes de C. juncea L. (DOURADO et al., 2001; SALGADO et al., 1984). Os objetivos deste trabalho foram avaliar as características agronômicas, o rendimento e a qualidade de sementes de Crotalaria juncea L. durante o processo de maturação. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado no campo experimental e no laboratório de controle de qualidade de sementes do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, município de Seropédica-RJ, situado a 22º 45 S de latitude, 43º41 W de longitude e entre metros de altitude no período de abril a agosto de Os dados referentes à precipitação média (mm), temperatura média ( o C), evaporação total (ml) e insolação total (h) durante o ciclo da cultura estão relacionadas na Tabela 1. Foram utilizadas sementes de C. juncea L., cultivar IAC-1, inoculadas por ocasião da semeadura com estirpes de Rhizobium BR2003 e BR2811 adquiridas na EMBRAPA AGROBIOLOGIA, Seropédica-RJ. O experimento foi conduzido em um solo podzólico vermelho-amarelo, preparado com uma aração e duas gradagens, cujo resultado da análise química apresentou ph (H 2 O) = 5,4, 1,4 meq de Ca ml -1, 1,1 meq de Mg ml -1, 16 ppm de P e 47 ppm de K, 0,0 meq. 100 ml -1 de Al +++. Foram aplicados 60 kg ha -1 de P 2 O 5 na forma de superfosfato simples, no sulco de semeadura, em parcelas de 12 m² (4 m x 3 m). Foi utilizado o espaçamento de 0,50 m entre sulcos de semeadura, considerando a área útil de cada parcela de 2 m², constituída de duas linhas

3 26 Características agronômicas e qualidade de sementes... centrais, retirando-se 1,0 m de cada extremidade, como bordadura. Devido ao estabelecimento rápido e ao adequado desenvolvimento vegetativo das plantas, além da baixa infestação de plantas invasoras, não foi necessário realizar o controle destas. A irrigação, por aspersão, foi realizada após a semeadura e sempre que necessário de acordo com a umidade do solo e o regime de chuvas (Tabela 1). Obteve-se, em média, uma população final de 50 plantas/m². A partir de 31 dias após a antese (d.a.a.), caracterizada quando, em média, 80% das plantas estavam com a presença de pelo menos uma flor aberta, foram realizadas nove coletas semanais, em 10 plantas por parcela, avaliando-se os seguintes parâmetros: (a) altura de plantas (m) foi avaliada medindo-se o comprimento do ramo principal desde o colo da planta até sua extremidade apical que se diferenciava dos demais por apresentar continuidade de crescimento e maior número de flores e vagens; (b) massa seca da planta foi obtida pela secagem a 60ºC por 120 horas da parte aérea de 10 plantas sendo os resultados transformados para kg ha -1 de massa seca; (c) classificação de vagens - as vagens colhidas foram classificadas por comprimento em menor que 1,5 cm; entre 1,5 e 2,5 cm e maior que 2,5 cm (d) número médio de vagens por planta foram consideradas as vagens com comprimento acima de 1,5 cm. Para as avaliações a seguir, as sementes foram obtidas de vagens maiores que 1,5 cm de comprimento. (e) número de sementes por vagem foi obtida a média do número de sementes por vagem avaliando 20 vagens; (f) teor de água das sementes (%) - foi determinado seguindo o método de estufa a 105ºC ± 3ºC/24 h, de acordo com as Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992); (g) massa seca de 100 sementes, em gramas - foi obtida conjuntamente com a determinação do teor de água das sementes, após secagem a 105ºC ± 3ºC/24 h; (h) peso de 1000 sementes, em gramas a partir dos 52 d.a.a., até a última coleta, de acordo com a metodologia prescrita nas Regras para Análise de Sementes (R.A.S.) (BRASIL, 1992); (i) rendimento de sementes (kg.ha - 1 ) foi avaliado na área útil da parcela, considerando as sementes oriundas de vagens acima de 1,5 cm de comprimento, que foram pesadas e o peso ajustado para 12% de umidade; (j) germinação (%) a partir de 59 d.a.a., até a última coleta, foram realizados testes de germinação, utilizando quatro repetições de 50 sementes, seguindo as recomendações das Regras para Analise de Sementes (BRASIL, 1992); (l) primeira contagem do teste de geminação (%) utilizado para avaliar o vigor, foi considerada a porcentagem de plântulas normais obtidas por ocasião da primeira contagem do teste de germinação (KRZYZANOWSKI,1999). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. RESULTADOS E DISCUSSÃO Aos 37 dias após a semeadura foram constatados os primeiros botões florais, e o pleno florescimento ocorreu, em media, aos 55 dias após a semeadura. A C. juncea é uma espécie de dias curtos, sendo que o menor número de horas de luz, associado a temperaturas mais amenas, favorece a indução do florescimento das plantas, o que foi observado neste período e nesta região, considerando que a semeadura foi realizada no início de abril (Tabela 1). No período de florescimento, foi observada a presença de insetos polinizadores, principalmente da ordem himenóptera.

4 LOPES, H.M.; QUEIROZ, O.A. de; MOREIRA, L.B. 27 TABELA 1. Médias de precipitação pluvial, temperatura, evaporação total e insolação total referente ao período de abril a agosto de Estação Ecologia Agrícola km 47 - Seropédica/PESAGRO - RJ. Meses Em 2002 Precipitação média (mm) Temperatura média ( o C) Evaporação total (ml) Insolação total (h) Abril Maio Junho Julho Agosto 18,4 22,5 158,4 229,2 O crescimento das plantas não se alterou após a antese, até a última coleta (Tabela 2), tendo as mesmas atingidas, em média, 1,65 m de altura, evidenciando a característica de crescimento determinado das plantas, em que, após o florescimento, o crescimento se estabiliza. As plantas neste porte facilitam a colheita manual das vagens e sementes, sem maiores problemas, como citado por WUTKE et al., (1993). O acúmulo de massa seca das plantas aumentou até os 38 d.a.a., alcançando, em media, 7.937,5 kg ha -1. A partir desta fase os fotoassimilados e nutrientes se translocam para as vagens e sementes em crescimento durante o processo de maturação. Segundo WUTKE et al., (1993), em geral as plantas de C. juncea produzem cerca de a kg. ha -1 de massa seca, quando as mesmas são destinadas para adubação verde e, portanto, semeadas em épocas que permitem maior crescimento e o acúmulo de massa seca nas plantas. Nas coletas realizadas, em média, 90% das vagens produzidas, apresentou comprimento médio superior a 1,5 cm, sem alteração com o decorrer do período de maturação (Tabela 3). TABELA 2. Médias de altura de planta (A.P.), massa seca de planta (M.S.P.), número de vagem/planta (N.V.P.), número de sementes/vagem (N.S.V.), teor de água da semente (U) de Crotalaria juncea L. em função do numero de dias após a antese. Dias após antese A.P. (m) M.S.P. (kg ha -1 ) N.V.P N.S.V. U. (%). 31 1,62 a b 28,9 ab 4,45 a 81,3 a 38 1,63 a a 31,2 a 4,10 a 77,5 a 45 1,65 a a 26,0 ab 4,08 a 73,1 ab 52 1,65 a a 26,2 ab 4,74 a 69,9 ab 59 1,64 a a 26,1 ab 4,30 a 66,4 b 66 1,67 a a 28,1 ab 4,35 a 39,3 c 73 1,65 a ab 23,6 ab 4,21 a 28,7 c 80 1,66 a ab 21,9 b 4,24 a 14,3 d 87 1,67 a a 23,1 ab 4,10 a 9,9 d C.V(%) 2,58 11,81 15,64 9,76 14,29

5 28 Características agronômicas e qualidade de sementes... TABELA 3. Distribuição percentual do número médio de vagens de Crotalaria juncea L, obtidas em função do numero de dias após a antese e classificação por tamanho menor que 1,5 cm, entre 1,5 e 2,5 cm e maior que 2,5 cm. Dias após antese < 1,5 cm 1,5 2,5 cm > 2,5 cm 31 8,2 a 46,2 a 45,6 a 38 2,1 b 43,0 a 54,9 a 45 0,1 c 51,1 a 48,8 a 52 0,2 c 40,3 a 59,5 a 59 0,6 b c 51,2 a 48,2 a 66 0,5 c 60,4 a 39,1 a 73 0,4 c 48,1 a 51,5 a 80 0,4 c 54,6 a 45,0 a 87 0,2 c 56,6 a 43,2 a C.V. (%) 59,22 29,64 33,38 Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Foi observada variação entre 21,9 e 31,2 vagens por planta no período avaliado (Tabela 2). O número de vagens por planta é definido geneticamente por espécie, podendo, no entanto, ser alterada com as variações ambientais. Portanto, esta variação pode ser devido ao fato de considerar-se a colheita de vagens maiores e iguais a 1,5 cm de comprimento, cuja taxa de crescimento pode ter sido afetada por fatores como umidade e disponibilidade de nutrientes durante a maturação. O número de sementes por vagens variou entre quatro e cinco, mantendose constante durante os períodos avaliados, sendo esta característica definida por fator genético (Tabela 2). A massa seca de 100 sementes e peso de 1000 sementes aumentaram até os 73 d.a.a. (Tabela 4). O aumento do tamanho das sementes, em função do acúmulo de massa seca, varia com a taxa de produção e translocação de fotoassimilados para estas, sendo influenciada pela eficiência fotossintética, disponibilidade de nutrientes e, principalmente, de água no solo. A deficiência de água provoca a redução do tamanho das sementes durante a maturação (CARVALHO & NAKAGAWA, 2000). Aos 31 d.a.a. as sementes apresentaram teor de água de 81,3% em média, que diminuiu até 9,9% aos 87 d.a.a. (Tabela 2). O menor teor de água das sementes coincidiu com o mês de agosto onde foi observada uma menor precipitação pluvial, quando comparada com os outros meses de coletas (Tabela 1). Esse fato pode ter contribuído para o aumento da taxa de secagem das sementes, quando a partir de 59 d.a.a. foi observada uma redução acentuada do teor de água das sementes, favorecida pela falta de chuvas e dias secos, condições favoráveis à secagem. Embora não tenham sido constatadas diferenças estatísticamente significativas entre os períodos de colheita na primeira contagem do teste de germinação, observou-se maior valor entre 66 e 73 dias após a antese, período este que corresponde ao máximo de massa seca de sementes (Tabela 4). Este resultado difere daqueles obtidos por MOZAMBANI et al. (1993), em que a maturidade fisiológica, caracterizada pela máxima germinação e o vigor, para esta espécie, ocorreu antes de atingir o máximo peso de matéria seca de sementes.

6 LOPES, H.M.; QUEIROZ, O.A. de; MOREIRA, L.B. 29 TABELA 4. Massa seca de 100 sementes (M.S.), peso de 1000 sementes (P.S.), germinação (G), 1ª contagem do teste de germinação (1ª C), e rendimento de sementes (R.S.) em função do numero de dias após a antese de Crotalaria juncea L. Dias após Antese M.S. (g) P.S. (g) G (%) 1ª C. (%) R.S. (kg ha -1 ) 45 0,1170 c 52 0,1320 b 46,60 d 960,9 b 59 0,1330 b 53,24 c 80,50 b 39,50 a 1172,8 b 66 0,1380 a 54,80 b 90,37 a 54,12 a 2372,9 a 73 0,1380 a 56,15 a 92,32 a 56,75 a 2424,6 a 80 0,1120 d 54,46 b 59,25 c 32,00 a 2389,4 a 87 0,1040 e 55,00 b 58,12 c 39,25 a 2872,9 a CV(%) 1,18 0,45 5,63 28,07 19,3 Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Baseado na redução do teor de água, o máximo de acumulo de massa seca das sementes e máxima germinação, que ocorreram entre 66 e 73 d.a.a. (Tabelas 2 e 4), pode-se inferir que as sementes atingiram neste período a maturidade fisiológica. A redução do teor de água das sementes por meio de secagem natural (Tabela 2) correlacionou-se com a redução da porcentagem de germinação a partir de 80 d.a.a. (Tabela 4). O retardamento da colheita e exposição prolongada das sementes às condições ambientais, influenciando a desidratação e hidratação das sementes e desenvolvimento de doenças, pode estar associado ao aumento de deterioração, diminuindo a porcentagem de germinação. Estes resultados concordam com aqueles observados por SPINOLA (1990), mostrando os mesmos efeitos, devido ao retardamento da colheita de sementes de crotalária. O rendimento de sementes oscilou entre 960,9 kg.ha -1 na primeira coleta e 2872,9 kg.ha -1 na última coleta (Tabela 4). Este rendimento foi superior aos citados por CALEGARI (1992), em aproximadamente duas vezes, sugerindo que é possível obter altos rendimentos de acordo com o manejo, principalmente quanto à população de plantas e manejo de irrigação, além de realizar a semeadura e a colheita em épocas favoráveis ao crescimento e desenvolvimento das plantas, resultando na capacidade de expressar a máxima produção e elevada qualidade de sementes. Considerando que a germinação, massa seca de sementes, porcentagens de pläntulas normais na primeira contagem e o rendimento de sementes atingiram valores estatisticamente maiores entre 66 e 73 d.a.a., nas condições experimentais desta pesquisa, pode-se inferir que no período supra citado pode-se obter uma produção de sementes de C. juncea L. com melhor qualidade e maiores rendimentos. CONCLUSÕES O florescimento das plantas de Crotalaria juncea L. iniciou-se aos 37 dias após a semeadura. A altura média das plantas, de 1,65 m, atingida na fase de florescimento, não se alterou durante a maturação.

7 30 Características agronômicas e qualidade de sementes... O número de sementes por vagem foi em média de 4,5. O rendimento máximo de sementes obtido foi de 2872,9 kg ha -1 aos 87 dias após a antese. Entre 66 e 73 dias após a antese constatou-se o período mais favorável para a colheita de sementes, em razão do máximo acúmulo de massa seca, redução do teor de água, máxima germinação e altos rendimentos de sementes. LITERATURA CITADA BRASIL. Ministério da Agricultura e da Reforma Agrária. Regras para Análise de Sementes. Brasília: SNDA/DNDV/CLAV, p. CALEGARI, A.; MONDARDO, A.; BULISANI, E.A.; WILDNER, L. do P.; COSTA, M.B.B. da; ALCÂNTARA, P.B.; MIYASAKA, S. & AMADO, T.J.C. Adubação verde no sul do Brasil. AS-PTA, 1992, 346p. CARVALHO, N.M. & NAKAGAWA, J. Sementes: Ciência, Tecnologia e Produção. 4ed. Jaboticabal: Funep, p. DOURADO, M.C.; SILVA, T. Benetoli da & BOLONHEZI, A.C. Matéria seca e produção de grãos de Crotalaria juncea L. submetida à poda e adubação fosfatada. Scientia Agrícola, Piracicaba, v. 58, n. 2, p , KRZYZANOWSKI, F.C.; VIEIRA, R.D.; FRANÇA NETO, J.B. Vigor de Sementes: Conceitos e testes. ABRATES, Londrina, PR, 1999, 218 p. MOZAMBANI, A.E.; SADER, R.; PINTO, L.R. A maturação fisiológica e retardamento de colheita de sementes de crotalária (Crotalaria juncea L.). Revista Brasileira de Sementes, Brasília, v. 15, n. 1, p ,1993. SALGADO, A.L.B.; AZZINI, A.; FEITOSA, C.T.; PETINELLI, A.; VEIGA, A.A. Adubação NPK e calagem na produção de massa verde e sementes de Crotalária. Bragantia, Campinas, v. 43, p , SPINOLA, M.C.M. Maturação fisiológica de sementes de Crotalária (Crotalaria juncea L.). Jaboticabal, FACAV/UNESP, Monografia de graduação, p. WUTKE, E.B.; BULISANI, E.A. & MASCARENHAS, H.A.A. I Curso Sobre Adubação Verde no Instituto Agronômico., Instituto Agronômico de Campinas. Documentos IAC, Campinas, nº 35, p.