RECOMENDAÇÕES PARA A SUPERAÇÃO DE DORMÊNCIA TEGUMENTAR EM SEMENTES DE Caesalpinia ferrea EM VIVEIRO 1

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1 RECOMENDAÇÕES PARA A SUPERAÇÃO DE DORMÊNCIA TEGUMENTAR EM SEMENTES DE Caesalpinia ferrea EM VIVEIRO 1 Antônio Marcos Zuliani Lunkes 2 ; Bruno Luz 3 ; Cleber Saldanha 4 ; Rosana Morais 5 ; Joseila Maldaner 6 ; Gerusa Steffen 7 ; Evandro Luiz Missio 8 RESUMO Caesalpinia ferrea é uma espécie arbórea nativa que possui importância em programas de restauração florestal. Multiplica-se por sementes, as quais apresentam dormência tegumentar, dificultando a propagação em viveiro. Este trabalho teve como objetivo propor recomendações através do uso de lixa associada a cilindro rotativo para a superação da dormência tegumentar em sementes de pauferro em viveiro. O experimento foi constituído de seis tempos de escarificação com lixa em cilindro rotativo (0, 5, 10, 15, 20 e 25 segundos), com quatro repetições e delineamento inteiramente casualizado. Avaliou-se o índice de velocidade de germinação, primeira contagem de germinação, porcentagens de germinação e de sementes mortas acumuladas. Constatou-se que a escarificação mecânica com lixa em cilindro rotativo é uma técnica eficaz para a propagação de pau-ferro em viveiro, sendo o tempo de escarificação de 15 segundos recomendado para a obtenção de germinação mais rápida e com maiores percentuais acumulados. Palavras-chave: Escarificação mecânica; pau-ferro; produção de mudas. 1. INTRODUÇÃO A exploração desordenada de áreas de floresta faz com que ocorra a necessidade de reparação aos danos causados ao meio ambiente. Os programas de restauração ambiental têm demandado grandes quantidades de mudas para atender aos diferentes cenários que envolvem esta problemática. Neste sentido, a pesquisa com espécies florestais nativas possui grande importância, pelo fato de fornecer 1 Trabalho de Pesquisa Fepagro Florestas, Santa Maria/RS. 2 Acadêmico do Curso de Engenharia Florestal UFSM. Apresentador - antoniolunkes@gmail.com 3 Colaborador. Técnico em Pesquisa da Fepagro Florestas bruno-luz@fepagro.rs.gov.br 4 Colaborador. Pesquisador da Fepagro Florestas cleber-saldanha@fepagro.rs.gov.br 5 Colaboradora. Pesquisadora da Fepagro Florestas rosana-morais@fepagro.rs.gov.br 6 Colaboradora. Pesquisadora da Fepagro Florestas joseila-maldaner@fepagro.rs.gov.br 7 Colaboradora. Pesquisadora da Fepagro Florestas gerusa-steffen@fepagro.rs.gov.br 8 Orientador. Pesquisador da Fepagro Florestas evandro@fepagro.rs.gov.br 1

2 informações para a propagação de mudas de qualidade visando à utilização em programas de restauração florestal. Uma espécie de ocorrência natural em vários estados brasileiros e que possui importância para programas de recuperação de áreas degradadas, recomposição de áreas desmatadas e de preservação permanente é pau-ferro (Caesalpinia ferrea). Sua multiplicação ocorre por sementes as quais apresentam dormência tegumentar e necessitam superação para que ocorra a germinação (LORENZI, 2000; CARVALHO, 2003). Dentre as diferentes metodologias utilizadas para superação da dormência tegumentar, uma técnica que possui potencial para uso em viveiros florestais e que ainda não foi explorada cientificamente para C. ferrea, diz respeito ao uso de escarificador elétrico dotado de cilindros rotativos que permitam acoplar um a lixa para provocar abrasividade ao tegumento da semente. A associação entre a velocidade de rotação e a lixa permite que as sementes sofram um desgaste mecânico do tegumento, podendo facilitar a superação da barreira física imposta pela casca da semente à entrada de água. Esta técnica também permitiria o uso de quantidades consideráveis de semente, resultando em maior eficiência, praticidade, sem riscos ao homem e meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a associação entre lixa e cilindro rotativo para a superação da dormência tegumentar em sementes de pau-ferro em viveiro. 2. REVISÃO DE LITERATURA A maioria das espécies florestais nativas possui propagação de forma seminal. Dentre estas espécies, encontra-se Caesalpinia ferrea, também conhecida como pau-ferro, pertencente à família Fabaceae e possui altura entre 10 e 20 m e tronco com 40 a 60 cm de diâmetro. Seus frutos possuem maturação variando entre fevereiro e setembro conforme a região de distribuição, e contêm de 2 a 10 sementes cada, e rendimento entre 1 e 5% (LORENZI, 2000; CARVALHO, 2003). As sementes apresentam germinação lenta e com baixos percentuais, refletindo em baixa porcentagem de emergência em viveiro. Este problema ocorre 2

3 devido à impermeabilidade do tegumento, o qual ocasiona um tipo de dormência caracterizada como tegumentar ou exógena (CREPALDI et al., 1998; CARVALHO, 2003; FERREIRA & BORGHETTI, 2004; OLIVEIRA, 2012). Este fato é comum em sementes de algumas espécies florestais, em especial da família Fabaceae, devido à presença de camada cerosa, deposição de lignina e de ácidos graxos nas camadas de células paliçádicas (MARCOS FILHO, 2005), o que diminui a taxa de absorção de água, impedindo ou dificultando o início do processo de germinação (FERREIRA & BORGHETTI, 2004), reduzindo o percentual de emergência no viveiro. Como alternativa, existem técnicas que visam de alguma forma, remover está barreira física para que se obtenham ganhos significativos nos percentuais de germinação, além da diminuição do tempo entre a semeadura e emergência da planta. A literatura destaca resultados obtidos com diferentes técnicas para a superação da dormência em sementes de C. ferrea, especialmente trabalhos envolvendo o uso de ácido sulfúrico lixa manual e água (CREPALDI et al., 1998; BIRUEL et al., 2007; COELHO et al., 2010; AVELINO et al., 2012; COELHO et al., 2013). Nestes trabalhos, os autores obtiveram os mais diferentes resultados para as metodologias testadas. No caso de lixa manual e água, existe na literatura informações de técnicas bem-sucedidas para a superação a dormência em outras espécies florestais. Para Hymenaea courbaril Freitas et al. (2013) concluíram que a escarificação mecânica manual é adequada para a superação da dormência das sementes. O mesmo foi observado por Alexandre et al. (2009) em sementes de Enterolobium contorstisiliquum, onde a escarificação mecânica com lixa mostrou-se um método eficiente para superação de dormência tegumentar. Também foram obtidos resultados satisfatórios com escarificação manual com lixa em Erythrina velutina (SANTOS et al., 2013) e Parkinsonia aculeata (AGRA et al., 2015). As informações da literatura evidenciam o potencial da escarificação mecânica como alternativa eficiente para aplicação em viveiros florestais. No caso de C. ferrea o estudo envolvendo este tema pode ser mais bem explorado quando se visa a propagação em escala, pois os resultados propostos em alguns trabalhos 3

4 possuem boa aplicabilidade em rotinas laboratoriais, porém, no viveiro tornam-se nocivos ao homem e meio ambiente, além de onerosos para a execução. E uma destas metodologias que devem ser testadas e exploradas é a associação entre lixa e cilindros com capacidade de suportar quantidades maiores de sementes, com possibilidade de aplicação do tratamento com maior rapidez, simplicidade e segurança. 3. METODOLOGIA O trabalho foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes Florestais (LASF), FEPAGRO Florestas, em Santa Maria, Rio Grande do Sul. Foram utilizadas sementes da espécie C. ferrea (pau-ferro), pertencentes ao lote n 43 de 2013, com pureza 99%, umidade de 11,6 % e peso de mil sementes 119,92 gramas. O experimento foi elaborado em delineamento inteiramente casualizado, caracterizado por um fatorial envolvendo seis tempos de escarificação com lixa (0, 5, 10, 15, 20 e 25 segundos), todos com quatro repetições para cada tratamento. Os frutos foram coletados em 14/08/2013, sendo posteriormente efetuado o beneficiamento, limpeza e secagem das sementes. Após esta etapa, o lote de sementes foi levado para armazenamento em câmara fria-seca com temperatura (6 a 9 ºC) e umidade relativa do ar (30 a 60 %) controlados até a data da coleta de dados. Antes de instalação do experimento, foram retiradas amostras do lote e em seguida selecionadas 200 sementes para cada tratamento. Uma vez separadas, as sementes foram primeiramente submetidas ao tratamento, sendo em seguida divididas em quatro repetições de 50 sementes, adaptando-se da metodologia descrita por Brasil (2013). Para aplicação dos tratamentos foi utilizada uma lixa nº 80, dimensionada para um escarificador do tipo cilindro elétrico da marca WEG com potência de 1725 RPM. As sementes de cada tratamento foram alocadas no interior do cilindro e posteriormente cronometrados os tempos de escarificação com lixa. Após a aplicação dos tratamentos, as sementes sofreram um processo de desinfestação 4

5 com hipoclorito na concentração de 5% do volume. Passada esta etapa, os tratamentos foram distribuídos em papel substrato do tipo Germitest, contendo 50 sementes para cada repetição, e alocados em germinador do tipo Mangelsdorf com temperatura de 25±1 ºC, permanecendo até o final das avaliações (BRASIL, 2013). Foram avaliadas as seguintes variáveis: Germinação acumulada Realizado em câmara de germinação da marca Biomatic com quatro subamostras de 50 sementes por tratamento em temperatura de 25ºC, utilizando-se o substrato rolo de papel toalha (RP) umedecido com água destilada na proporção de duas vezes a sua massa, sendo as contagens realizadas aos 7 e 14 dias conforme descrito por Brasil (2013). O resultado da avaliação foi expresso em porcentagem; Mortas acumulada Realizada concomitantemente com a germinação acumulada, sendo que as sementes que não germinaram ou continuavam firmes foram consideradas mortas (BRASIL, 2013). O resultado da avaliação foi expresso em porcentagem; Índice de velocidade de germinação (IVG) Para determinação do IVG efetuaram-se contagens diárias da germinação, sempre no mesmo horário, até totalizar sete dias, sendo consideradas germinadas as sementes que apresentavam 2 mm ou mais de protrusão radicular. Os valores obtidos foram calculados pela seguinte fórmula: IVG = G1/N1 + G2/N Gn/Nn, onde: IVG = índice de velocidade de germinação ; G1, G2,... Gn = número de plântulas normais computadas na primeira contagem, na segunda contagem e na última contagem; N1, N2,... Nn = número de dias da semeadura à primeira, segunda e última contagem (MAGUIRE, 1962); Primeira contagem de germinação Realizada simultaneamente com a primeira avaliação de germinação acumulada. Neste teste, as plântulas consideradas normais que germinaram foram contadas e retiradas, partindo do princípio de que são mais vigorosas por germinarem mais rapidamente. O resultado da avaliação foi expresso em porcentagem. Após as avaliações, os dados foram submetidos à análise da variância e regressão para as variáveis que apresentaram significância a 5 % de probabilidade de erro. Em todos os procedimentos, utilizou-se o programa estatístico Sisvar (FERREIRA, 2011). 5

6 Germinação Acumulada (%) Mortas Acumulada (%) IVG Primeira Contagem de Germinação (%) 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Todas as variáveis responderam significativamente, com um modelo de regressão quadrática, aos diferentes tempos de escarificação com lixa nº 80 em cilindro rotativo (Figura 1). O maior IVG (9,17) foi obtido no tempo de 15 segundos de escarificação das sementes de C. ferrea com lixa, sendo que o ponto de máxima eficiência técnica (PMET) ficou em 14,77 segundos. Este resultado mostra que neste tempo as sementes conseguiram germinar mais rapidamente quando comparadas aos demais tratamentos, sendo que o índice foi 7,3 vezes superior à testemunha (2,47). Figura 1 Índice de velocidade de germinação (A), primeira contagem de germinação (B), germinação acumulada (C) e mortas acumulada (D) de sementes de C. ferrea submetidas a diferentes tempos de escarificação mecânica com lixa em cilindro rotativo. Santa Maria, RS (A) 10 (B) y= 2,47 +0,908x - 0,0307x² R²= 0, y= 28,75 + 6,743x - 0,2492x² R²= 0,91 (C) Tempo (Segundos) (D) Tempo (Segundos) y= 15,09-0,786x + 0,09559x² R²= 0, y= 39,23 + 5,63x - 0,22035x² R²= 0, Tempo (segundos) Tempo (segundos) 6

7 A primeira contagem de germinação (73,81 %) mostrou maiores percentuais no tempo de 15 segundos de escarificação com lixa em cilindro rotativo, sendo o PMET obtido no tempo de 13,5 segundos. A testemunha obteve apenas 28,76% de sementes germinadas, 45,05 pontos percentuais a menos que o tempo de 15 segundos. O IVG e primeira contagem de germinação são parâmetros importantes para determinar o vigor de sementes (KRZYZANOWSKI et al.,1999; MARCOS FILHO, 2005). No caso de C. ferrea, os resultados de vigor obtidos servem para reforçar a eficiência da escarificação mecânica como alternativa para a superação da dormência das sementes com eficiência e rapidez. A germinação acumulada confirmou o que ocorreu com o IVG e primeira contagem de germinação. A maior germinação acumulada (74,17 %) foi obtida no tempo de 15 segundos de escarificação com lixa em cilindro rotativo, com PMET em 12,77 segundos. Os valores obtidos são considerados satisfatórios para a espécie em estudo visando à propagação em escala. Esta afirmação baseia-se em trabalhos envolvendo o uso da escarificação ácida, a qual proporcionou para a mesma espécie, germinação de no máximo 79 % em imersão por 60 minutos (BIRUEL et al., 2007), e 64 % em imersão por 20 minutos (MEDEIROS et al., 2013). O percentual final de sementes mortas mostrou um comportamento quadrático negativo, oposto ao da germinação, sendo que a partir do tempo de 20 segundos este percentual apresentou valores elevados, fato que provavelmente esteja associado ao dano mecânico em função do aumento do tempo de exposição das sementes à lixa. Os resultados de germinação obtidos neste trabalho mostram a eficiência da associação entre lixa e cilindro mecânico na superação da dormência tegumentar das sementes de C. ferrea. Através destas informações, a metodologia proposta neste estudo pode ser recomendada como prática para viveiros de produção de mudas que venham a propagar C. ferrea. 7

8 5. CONCLUSÕES A escarificação mecânica com lixa em cilindro rotativo é uma técnica eficaz para a propagação de pau-ferro em viveiro. O tempo de 15 segundos de escarificação para as sementes de pau-ferro é recomendado para a obtenção de germinação mais rápida e com maiores percentuais acumulados. REFERÊNCIAS AGRA, P. F. N. et al. Métodos para a superação da dormência de sementes de Parkinsonia aculeata L. Semina: Ciências Agrárias, v. 36, n. 3, p , ALEXANDRE, R. S. et al. Tratamentos físicos e químicos na superação da dormência em sementes de Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morang. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 4, n. 2, p , AVELINO, J. I. et al. Métodos de quebra de dormência em sementes de jucá (Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul. var. ferrea). Revista Verde, v. 7, n. 1, p , BIRUEL, R. P.; AGUIAR, I. B.; PAULA, R. C. Germinação de sementes de pau-ferro submetidas a diferentes condições de armazenamento, escarificação química, temperatura e luz. Revista Brasileira de Sementes, v. 29, n. 3, p , BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Instruções para análise de sementes de espécies florestais. Brasília: SNDA/CGAL, p. BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Regras para análise de sementes. Brasília: SNDA/DNDV/CLAV, p. CARVALHO, P. E. R. Espécies Arbóreas Brasileiras. Brasília: EMBRAPA Informação Tecnológica. Colombo, PR: EMBRAPA Florestas, v. 1, p. COELHO, M. de F. B. et al. Superação da dormência em sementes de Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul. var. ferrea de duas populações. Revista Verde, v. 8, n. 4, p , COELHO, M. De F. B. et al. Superação da dormência tegumentar em sementes de Caesalpinia ferrea Mart ex Tul. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 5, n. 1, p ,

9 CREPALDI, I. C.; SANTANA, J. R. F. de; LIMA, P. B. Quebra de dormência de sementes de pau-ferro (Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul. Leguminosae, Ceesalpinioideae). Sitientibus, n. 18, p , FERREIRA, A. G.; BORGHETTI, F. Germinação: do básico ao aplicado. Porto Alegre: Artmed, p. FERREIRA, D. F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia (UFLA), v. 35, n. 6, p , FREITAS, A. R. De. et al. Superação da dormência de sementes de jatobá. Pesquisa Florestal Brasileira, v. 33. n. 77, p , KRZYZANOWSKI, F.C. ET AL. Vigor de sementes: conceitos e testes. Londrina: ABRATES, p. LORENZI, H. Árvores Brasileiras: manual de Identificação e Cultivo de Plantas Arbóreas Nativas do Brasil. Nova Odessa: São Paulo, p. MAGUIRE, J. D. Speed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, v. 2, n. 1, p , MARCOS FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Piracicaba: FEALQ, p. MEDEIROS, J. X. De; et al. Efeito do substrato na germinação de sementes de embiratanha (Pseudobombax marginatum) e métodos de superação da dormência em sementes de jucá (Caesalpinia ferrea). Engenharia Ambiental, v. 10, n. 3, p , OLIVEIRA, O. S. Tecnologia de sementes florestais. Curitiba: UFPR, p. SANTOS, L. W. Dos, et al. Armazenamento e métodos para a superação da dormência de sementes de mulungu. Semina: Ciências Agrárias, v. 34, n. 1, p ,