AVALIAÇÃO FISIOLÓGICA DE SEMENTES DE ALGODÃO SOB ESTRESSE SALINO

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1 AVALIAÇÃO FISIOLÓGICA DE SEMENTES DE ALGODÃO SOB ESTRESSE SALINO Leonardo Henrique Guedes de Morais Lima (Embrapa Algodão / leohgml@yahoo.com.br),carlos Henrique Salvino Gadelha Meneses (Universidade Federal do Rio de Janeiro), Marleide Magalhães de Andrade Lima (Embrapa Algodão), Pedro Dantas Fernandes (Universidade Federal de Campina Grande), Walter Esfrain Pereira (Universidade Federal da Paraíba), Riselane de Lucena Alcântara Bruno (Universidade Federal da Paraíba) e Marcia Soares Vidal (Embrapa Agrobiologia) RESUMO - A germinação de sementes de algodão e a emergência de plântulas são retardadas e reduzidas sob condições salinas. Neste estudo, objetivou-se avaliar o efeito do estresse salino em quatro genótipos de algodão (BRS Rubi, BRS Safira, BRS 1 e CNPA 187 8H), empregando-se diferentes potenciais osmóticos (-,2; -,4; -,6; -,8 e -1,) simulados por soluções de NaCl. Nos testes de germinação e vigor foram utilizados quatro repetições, contendo 5 sementes por repetição. Estas sementes foram envolvidas em papéis Germitest umedecidos com solução de NaCl correspondente ao potencial osmótico de cada tratamento, sendo mantidas dentro de sacos de plástico escuro e depois colocadas no germinador. As leituras da germinação iniciaram quatro dias após a indução do estresse, finalizando no 12º dia. As plantas contabilizadas na primeira contagem da germinação foram utilizadas para o teste de vigor. Constatou-se uma tendência de redução da germinação e vigor das sementes com o aumento do potencial osmótico; quanto à tolerância à salinidade, destacaram-se as cultivares CNPA 187 8H em relação à germinação e BRS Safira para vigor, nos dois potencias osmóticos mais elevados; e que estudos para estresse salino podem ser realizados a partir do potencial de -,4 MPa. Palavras-chave: algodão, germinação,vigor, salinidade INTRODUÇÃO A germinação de sementes pode ser definida como uma série de acontecimentos metabólicos e morfogenéticos que promovem a transformação de um embrião em plântula. Na germinação estão envolvidos processos seqüenciados e sincronizados, de tal maneira que as reações catabólicas e anabólicas são simultâneas (CASTRO et al., 5). Algumas condições devem ser satisfeitas para que a germinação ocorra, tais como a viabilidade da semente, bem como condições internas da semente e externas (fatores ambientais) favoráveis à germinação; e condições satisfatórias de fitossanidade. No caso do algodoeiro, sob condições ambientais favoráveis, a germinação inicia-se pela emissão da radícula do tegumento em cerca de 18 a 24 horas após o início da reidratação (PARRY, 1982). Embora considerado uma cultura tolerante à salinidade, o algodoeiro (Gossypium hirsutum L.) pode sofrer reduções substanciais tanto em crescimento como em produção quando exposto a esta condição de estresse (GHEYI, 1997; QUEIROZ e BÜLL, 1). O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do estresse salino na fase de germinação em quatro cultivares de algodão, empregando-se diferentes potenciais osmóticos induzidos por cloreto de sódio. MATERIAL E MÉTODOS

2 Local do experimento e genótipos utilizados O trabalho foi conduzido no Laboratório de Sementes do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba, Areia-PB e na Embrapa Algodão, Campina Grande-PB. O experimento de indução de estresse salino foi realizado com os quatro genótipos de algodoeiro (Gossypium hirsutum var. latifolium L.): BRS Rubi, BRS Safira, BRS 1 e CNPA 187 8H. Indução do estresse O estresse salino foi simulado com emprego de soluções aquosas de cloreto de sódio (NaCl) nos seguintes potenciais salinos:,; -,2; -,4; -,6; -,8 e -1, MPa. As variáveis estudadas sob estresse foram: germinação e vigor das sementes. Foram utilizadas quatro repetições por genótipo para cada um dos potenciais osmóticos. Em cada repetição foram utilizadas 5 sementes, envolvidas em papéis Germitest umedecidos com a solução de NaCl correspondente ao potencial osmótico de cada tratamento; os rolos de papel foram acondicionados em sacos de plástico escuro e mantidos em um germinador com umidade controlada no ponto de saturação. Testes de germinação e vigor As avaliações de germinação iniciaram quatro dias após o início da indução do estresse salino. Todas as parcelas foram observadas diariamente e na mesma hora. À medida que a germinação ocorria, as sementes eram contabilizadas e excluídas. A avaliação se estendeu por oito dias; a partir daí, a germinação das sementes tornou-se inviável. A avaliação de vigor foi realizada quatro dias após o início do teste de germinação, sendo analisada conjuntamente com a primeira leitura do referido teste. Análise estatística O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, no esquema fatorial 4 x 6 (genótipos x potenciais). As análises estatísticas foram realizadas utilizando o procedimento GENMOD do software SAS (6). As variáveis foram submetidas as análises de regressão logística (BORGEN, 4; VERHOEVEN et al., 4) e de deviance (testes de verossimilhanças para as fontes de variação controladas no modelo), sendo as médias das variáveis comparadas pelo teste do qui-quadrado a 5% de probabilidade. Para as interações significativas foram feitas os desdobramentos. RESULTADOS E DISCUSÃO 1. Análises de germinação e vigor Para o teste de germinação e vigor, verificou-se que os dados para os genótipos (G), potenciais osmóticos (P) e interação genótipo x potenciais osmóticos (G x P) foram altamente significativos a 1% de probabilidade pelo teste F (Tab.1). Tabela 1. Qui-quadrado médio das variáveis germinação e vigor das sementes de algodão. Fonte de Grau de variação liberdade Germinação (%) Vigor (%) Genótipos (G) ** ** Potenciais (P) ** 32.73** Interação G x P ** ** Deviance (**), significativo a,1 de probabilidade para o teste F. χ 2

3 1.1 Germinação Pela comparação entre genótipos nos diferentes potenciais osmóticos para a variável germinação observou-se que o CNPA 187 8H e BRS 1 obtiveram maiores valores de germinação diante dos potenciais osmóticos de, e -,2 MPa, porém não diferiram entre si. O genótipo BRS 1 mostrou-se superior aos demais genótipos nos potenciais -,4 e -,6 MPa, sendo o genótipo BRS Rubi o mais afetado no potencial -,4. Já para o segundo potencial osmótico de -,6 MPa, o genótipo BRS Safira obteve a menor significância (Tab. 2). O genótipo CNPA 187 8H apresentou melhor performance em relação aos demais para os potenciais de -,8 e -1, MPa (Tab. 2). Por outro lado, resultados menos significativos para o potencial osmótico de -,8 MPa foram observados para os genótipos BRS 1 e BRS RUBI. Para o potencial - 1, MPa o genótipo BRS Rubi foi o mais afetado pela alta concentração salina no meio (Tab. 2). Tabela 2. Percentagem de germinacao obtida em quatro genótipos de algodão herbáceo, em função dos diferentes potenciais osmóticos. Genótipo, -,2 -,4 -,6 -,8-1, CNPA 187 8H 92,5 a 88, a 84,5 b 87, b 89, a, a BRS Safira 84,5 b 81, b 85, b 61, d 81, b 73,5 b BRS Rubi 86,5 b 85, ab,5 c 72,5 c 72, c 28, c BRS 1 92,5 a 89,5 a 93,5 a 92, a 67,5 c 71, b Em cada coluna, médias seguidas da mesma letra não diferem significativamente, entre si, pelo teste de χ 2, a 5% de probabilidade. Nos resultados observados verifica-se que todas as cultivares apresentaram uma média de germinação das sementes acima de 7% para os potencias osmóticos de -,8 e -1, MPa, com exceção da cultivar BRS 1 para o primeiro e a cultivar BRS Rubi no potencial osmótico de -1, MPa, apresentando 67,5% e 28% de germinação, respectivamente. Para todos os genótipos analisados, verificou-se uma tendência à redução da germinação com o aumento do potencial salino. Resultados similares foram obtidos também por Lima et al. (5) e Machado Neto et al. (6), em estudo com outras espécies. A análise de regressão aplicada aos resultados da Tabela 2, possibilitou a obtenção de equações a partir dos percentuais de germinação com níveis de potenciais osmóticos, apresentadas na Figura 1. Observa-se, também, uma boa combinação entre essas variáveis, expressa pelo coeficiente de determinação R 2, permitindo-se estimar a percentagem de germinação de sementes de cada genótipo estudado em função da solução osmótico do substrato. BRS Safira BRS Rubi Ř 2 =.563 Ř 2 =.72 y = exp( x x 2 ). 1 + exp( x x 2 ) y = exp( x x 2 ). 1 + exp( x x 2 ),2,4,6,8 1,2,4,6,8 1 Ř 2 =.684 y = exp( x x 2 ). 1 + exp( x x 2 )

4 BRS 1,2,4,6,8 1 Figura 1. Percentagem de germinação obtida em quatros genótipos de algodoeiro herbáceo, em função de seis níveis de NaCl. 1.2 Vigor Para o teste de vigor, foram observados dados significativos a 1% de probabilidade, como verificado para o teste de germinação (Tab. 1). Todos os genótipos tiveram valores estatisticamente similares no potencial, MPa, onde a BRS 187 8H obteve o maior valor absoluto (74,5%); em solução osmótica a -,2 MPa. Em seguida, destacou-se a BRS 1 (56,5%). As cultivares BRS 1 e BRS Safira mantiveram os resultados mais significativos para o potencial osmótico de -,4 MPa, enquanto a cultivar BRS Rubi apresentou o menor valor significativo para este potencial osmótico (Tab. 3). Para os potenciais osmoticos de -,6; -,8 e -1, MPa, destacaram-se as cultivares BRS Rubi, para o primeiro potencial e BRS Safira para o segundo e terceiro potenciais, visto que, apresentaram as médias mais significativas (Tab. 3). Tabela 3. Vigor das sementes obtido em quatro genótipos de algodão herbáceo, em função dos diferentes potenciais osmóticos.. Genótipo, -,2 -,4 -,6 -,8-1, CNPA 187 8H 74,5 a 51, ab 35, b 24, b,5 c,5 c BRS Safira 72,5 a 54, ab 59, a 21,5 b 9, a 13,5 a BRS Rubi 7,5 a 49,5 b 22, c 3,5 a 3, b 3,5 b BRS 1 73,5 a 56,5 a,5 a 19, b 1,5 bc,5 c Em cada coluna, médias seguidas da mesma letra não diferem significativamente, entre si, pelo teste de χ 2, a 5% de probabilidade. Almeida et al. (1) verificou, em genótipos de arroz, que os efeitos da salinidade sobre o vigor indicam, de modo geral, que a emergência das plântulas diminui à medida que se eleva a concentração das soluções salinas e que os genótipos tiveram comportamento distintos sob estresse por NaCl. Resultados similares foram obtidos neste experimento, onde os quatro genótipos de algodão apresentaram comportamento diferenciado para todos os níveis salinos, verificando-se, também, uma tendência à diminuição do índice de germinação pela análise de vigor à medida que a concentração salina aumentava (Tab. 3). A redução do vigor das sementes com o aumento dos potenciais salinos foram vistos também por Moraes et al. (5), Bertagnolli et al. (4) e Torres et al. () trabalhando com outras espécies vegetais. Com os dados de germinação, correspondentes à variável vigor, foram obtidas as equações logísticas para cada genótipo nos diferentes potenciais osmóticos (Fig. 2). Observa-se, em geral, uma boa relação entre a variável dependente e a independente, expressa pelo coeficiente de determinação, permitindo-se estimar a porcentagem de germinação de sementes de cada genótipo estudado em função da solução osmótico do substrato.

5 CNPA 187 8H BRS Rubi y = exp( x x 2 ). 1 + exp( x x 2 ) Ř 2 =.846 y = exp( x). 1 + exp( x) Ř 2 =.9,2,4,6,8 1,2,4,6,8 1 BRS Safira BRS 1 y = exp( x). 1 + exp( x) Ř 2 =.775 y = exp( x x 2 ). 1 + exp( x x 2 ) Ř 2 =.848,2,4,6,8 1,2,4,6,8 1 Figura 2. Vigor das sementes obtido em quatro genótipos de algodoeiro herbáceo em função de seis níveis de NaCl. CONCLUSÕES Houve uma tendência de redução da germinação e vigor das sementes de algodão quando aumentou o potencial osmótico. Os genótipos mostraram comportamento diferenciado quanto à germinação e vigor das sementes na presença das diferentes soluções osmóticas. A partir do potencial de -,4 MPa, estudos de estresse salino podem ser realizados envolvendo as cultivares de algodão herbáceo avaliadas CONTRIBUIÇÃO PRÁTICA E CIENTÍFICA DO TRABALHO Sabe-se que na região Nordeste o problema de salinidade torna-se de grande importância para a produção agrícola e que, embora o algodão seja considerado uma cultura tolerante, pode sofrer reduções substanciais no seu crescimento e na produção quando exposta à condição de salinidade. Diante disto, são necessários estudos fisiológicos de cultivares de algodoeiro para se descobrir as mais tolerantes a esta condição abiótica e, a partir destas, outros estudos podem ser realizados para se descobrir mecanismos de tolerância, os quais poderão ser transferidos para outra cultivares por meio de programas de melhoramento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALMEIDA, F. DE A.C.; GONÇALVES, N.J.M.; GOUVEIA, J.P.G DE; CAVALCANTE, L.F., Comportamento da germinação de sementes de arroz em meios salinos. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.3, n.1, p.47-51, 1; BERTAGNOLLI, C.M.; CUNHA, C. DOS S.M.; MENEZES, S.M. DE; MORAES, D.M. DE; LOPES, N.F.;

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