EFEITOS DA SALINIDADE NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES E CRESCIMENTO DE PLÂNTULAS DE ALGODÃO (Gossypium hirsutum L.)

Transcrição

1 EFEITOS DA SALINIDADE NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES E CRESCIMENTO DE PLÂNTULAS DE ALGODÃO (Gossypium hirsutum L.) Jazon Ferreira Primo Júnior (UFBA / jazonufrb@yahoo.com.br), Juliano da Silva Lopes (UFBA), Mateus dos Santos Machado (UFBA), Clóvis Pereira Peixoto (UFBA), Simone Alves Silva (UFBA). RESUMO Sementes de algodão (Gossypium hirsutum L.), cv., BRS, BRS Ipê, foram expostas a cinco potenciais osmóticos (0,0; -0,3; -0,6; -0,9 e -1,2 MPa) utilizando-se substrato de papel umedecido com soluções de KCl, com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes potenciais osmóticos nas características de germinação e crescimento de plântulas. O experimento foi conduzido no Laboratório de Sementes do Departamento de Fitotecnia na Escola de Agronomia da UFBA. Avaliaram-se o Número de Sementes Germinadas (NSG), Percentagem de Germinação (PG), Comprimento do Eixo Hipocótilo (CEH), Plântulas Normais (PN), Plântulas Anormais (PA) e Matéria Seca (MS). Observou-se a redução na percentagem e velocidade de germinação, no crescimento de plântulas e maior redução no eixo hipocótilo, à medida que os potenciais se tornaram mais negativos. Palavras-chave: potencial osmótico, cultivares, germinação. EFFECTS OF SALINITY IN THE GERMINATION AND GROWTH OF COTTON (Gossypium hirsutum L.) SEEDLINGS ABSTRACT - Cotton (Gossypium hirsutum L.) seeds, cv., BRS, BRS Ipê were exposed to five osmotic potentials (0,0; -0,3; -0,6; -0,9 and -1,2 MPa), in a plant growth substrate soaked with solutions of KCl, with the objective of evaluating the effects of different osmotic potentials in germination and seedling growth characteristics. The experiment was conducted in the Laboratory of Seed Technology of the Agronomy School of the Federal University of Bahia. The number of germinated seeds (NGS), percentage of germination (PG), length of the hypocotyls (LH), normal seedlings (NS), abnormal seedlings (AS) and dry weight (DW) were determined. A reduction in the percentage of seed germination, the velocity of germination, as well as and seedling growth, with a greater reduction in the hypocotyls was observed, as the osmotic potentials decreased. Key words: osmotic potential, cultivars, germination. INTRODUÇÃO Nas regiões áridas e semi-áridas do mundo, o excesso de sais no solo tem limitado a produção agrícola, principalmente em áreas irrigadas. Não existe até o momento, uma quantificação real da extensão das áreas com problemas de sais, todavia, estimativas da FAO/UNESCO, citadas por Gheyi e Medeiros (1991), indicam que, aproximadamente, metade da área irrigada no mundo apresenta problemas de drenagem e de salinização, bem como o abandono anual de 10 6 ha devido a esses fatores. No Brasil, especialmente na região Nordeste, a situação do acúmulo de sais nos perímetros irrigados torna-se cada dia mais preocupante, com diminuição nos rendimentos dos cultivos, e às vezes, com abandono das terras. Nos perímetros, cerca de 2 % a 30 % das áreas irrigadas já apresentam problemas de salinidade (GHEYI, 1991). 1

2 Em geral, a salinização do solo afeta diretamente o metabolismo da planta, inibindo a absorção de água e outros nutrientes, somado ao fato de que certos íons constituintes dos sais, quando adsorvidos em quantidades altas, produzem alterações no balanço nutricional capaz de resultar em clorose e necrose nas folhas, redução na produção e, às vezes, morte da planta jovem (JINDAL et al., 1976). Os efeitos do excesso de sais solúveis se manifestam através da pressão osmótica elevada e à ação tóxica de alguns elementos como o Na + e o Cl -, que promovem distúrbios fisiológicos à planta, podendo ocasionar a morte (MELO et al., 1983 apud TORRES et al., 2000). As plantas, por sua vez, apresentam comportamento variado quando submetidas às condições de salinidade. Assim, podem ser categorizadas quanto à resposta, em halófitas e glicófitas. As halófitas são plantas que possuem características fisiológicas e anatômicas capazes de tolerar e até mesmo resistir à elevada concentração salina. Por sua vez, as glicófitas representam a maioria das espécies cultivadas e são muito sensíveis a moderadamente resistente ao sal (LAUCHLI e EPSTEIN, 1984) Existem poucas informações disponíveis na literatura sobre os efeitos do estresse salino na germinação de sementes de algodão. Segundo Gheyi (1997) e Queiroz et al. (2001) embora seja considerada uma cultura tolerante, o algodoeiro pode sofrer reduções substanciais no seu crescimento e na produção quando exposta à condição de salinidade, sendo que sua resposta nesta condição varia com o genótipo e o estádio de desenvolvimento da cultura. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes potenciais osmóticos de soluções de KCl na germinação de sementes e crescimento de plântulas de algodão (Gossypium hirsutum L.). MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado no Laboratório de Sementes da Escola de Agronomia da UFBA. O delineamento empregado foi inteiramente casualizado utilizando-se níveis de potenciais osmóticos obtidos com a utilização do adubo cloreto de potássio (KCl). A espécie utilizada foi o algodão herbáceo, utilizando três cultivares (, BRS e BRS Ipê). A semeadura foi realizada em substrato de papel toalha, umedecido com água destilada (0,0 MPa) e respectivas soluções salinas (-0,3; -0,6; -0,9 e -1,2 MPa). Utilizaram-se folhas superpostas de papel como substratos contendo as sementes que foram colocadas na forma de rolo, em germinador previamente regulado para 2 C conforme as Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992). Para os cálculos dos níveis de pressão osmótica, posteriormente transformados em potencial osmótico (-MPa) utilizou-se a seguinte equação: πv=nrt, onde: π = pressão osmótica em atm; V = volume requerido de solução em L; n = número de moles para uma dada pressão; R = constante cujo valor em atm é 0,082 e T = temperatura em graus Kelvin. Os parâmetros avaliados foram: primeira contagem de germinação (PCG), índice de velocidade de germinação (IVG), percentagem de germinação (PG), percentagem de sementes mortas (%SM), percentagem de plântulas normais (% PN) e percentagem de plântulas anormais (% PA) comprimento do eixo hipocótilo (CEH) e matéria seca (MS) total da plântula. 2

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise estatística revelou que houve diferença significativa em nível de % de probabilidade entre os genótipos e entre os distintos tratamentos as quais as sementes foram submetidas (0,0; -0,3; - 0,6; -0,9 e -1,2 MPa), para a maioria das características avaliadas, com exceção do NSG e %G, conforme Tabela 1. Tabela 1. Resumo da análise de variância para as características número de sementes germinadas (NSG), percentagem de germinação (%G), comprimento do eixo hipocótilo (CEH), plântulas normais (% PN) e plântulas anormais (% PA). AGRUFBA, 200. FV GL QMe NSG %G CEH PN PA MS Bloco 3 0,41 1,67 2,18 9,39 8,63 0,001 Genótipo 2 1,40ns,60ns 6,90* 1,83* 148,31* 0,00* Tratamento 4 0,62ns 2,47ns 16,37* 204,11* 180,0* 0,04* G x T 8 0,4ns 1,80ns 4,20* 93,72* 92,84* 0,001ns Resíduo 42 0,63 2,2 0,66 12, 12,92 0,039 Média 49,38 98,76,13 31,91 17,4 1,06 CV (%) 1, 1, 16,28 12,9 23,41 3,03 * significativa a %; ns não significativo. O comportamento diferenciado das cultivares de algodão em relação aos tratamentos com diferentes concentrações salinas, está apresentado nas Figuras de 1 a 4. É possível observar que o número de sementes germinadas e a percentagem de germinação (Figura 1) foi superior para as cultivares BRS Ipê e BRS na ausência de potencial osmótico. Na concentração de -0,3 Mpa a variedade BRS mostrou melhor desempenho. Entretanto, para a concentração de -0,6 Mpa a variedade se destacou e na maior concentração -1,2 Mpa houve uma inversão para a variedade BRS Ipê. Estas diferenças de comportamento podem ser explicadas pelas distintas constituições genéticas dos genótipos avaliados e pela tolerância ao maior potencial osmótico apresentado em média pela variedade BRS Ipê. A equação de regressão polinomial foi a que melhor se ajustou em todas as situações avaliadas. 0 49, 100, , NSG 49 48, 48 47, 47 46, 46 Ipê Ydelta = -0,187x2 + 1,1143x + 48,12 R 2 = 0,76 Ycedro= -0,3214x2 + 1,4286x + 48,1 R 2 = 0,74 Yipê = -0,148x4 + 1,7917x3-7,6042x2 + 12,98x + 42,2 R 2 = 1,0 % G 99 98, 98 97, 97 96, 96 9, Ydelta = -2E-13x 3-0,371x 2 + 2,1429x + 96,3 R 2 = 0,78Ipê Ycedro= 0,2917x 3-2,7321x 2 + 6,9762x + 94,1 R 2 = 0,77 Yipê = -0,2917x 4 + 3,833x 3-1,208x 2 + 2,917x + 84, R 2 = 1,0 Figura 1. Número de sementes germinadas (NSG) e percentagem de germinação (PG) de algodoeiro para as cultivares, BRS e BRS Ipê. AGRUFBA,

4 Para o comprimento do eixo hipocótilo (Fig. 2) houve um melhor desempenho da variedade, embora, em 0,0 Mpa tenha sido determinado um maior comprimento do hipocótilo. Para a quantidade de plântulas normais (Fig. 3), o potencial de -0,9 Mpa foi o que apresentou melhor desempenho. Para as plântulas anormais (Fig. 4), onde o potencial osmótico é mais negativo (-1,2 Mpa), promoveu um aumento no seu número, sendo inadequado para otimizar a germinação em algodão herbáceo para as três cultivares avaliadas. cm Ydelta = -0,337x 2 + 1,2843x + 6,03 R 2 = 0,91 Ipê Ycedro= -0,3942x 3 + 4,072x 2-12,673x + 1,438 R 2 = 0,96 Yipê = 0,1914x 2-1,306x + 6,708 R 2 = 0,97 Figura 2. Comprimento do eixo hipocótilo (CEH) de algodoeiro para as cultivares, BRS e BRS Ipê. AGRUFBA, 200. unid Ydelta = -2,1x ,729x 2-44,21x + 68,72 R 2 = 0,84 Ycedro= 2,0313x 4-24,729x ,47x 2-173,02x + 124,2 R 2 = 1,0 Yipê = 0,2679x 2-2,1821x + 37,7 R 2 = 0,74 Ipê Figura 3. Plântulas normais (PN) de algodoeiro para as cultivares, BRS e BRS Ipê. AGRUFBA,

5 unid Ycedro= -2,2292x ,2x 3-114,6x ,63x - 8,7 R 2 = 1,0 Ydelta = 2,183x 3-17,97x 2 + 4,767x - 20,68 R 2 = 0,86 Yipê = -0,2679x 2 + 2,2821x + 11, R 2 = 0,90 Ipê Figura 4. Plântulas anormais (PA) de algodoeiro para as cultivares, BRS e BRS Ipê. AGRUFBA, 200. A média da porcentagem de germinação nas três cultivares avaliadas não apresentou diferença significativa nas condições controladas de cultivo (viveiro) com média de 98,8 (), 98,4 (BRS ) e 99,16 (BRS Ipê), sendo que entre estas três a BRS Ipê foi a que obteve maior porcentagem de germinação. Em termo médio da germinação para as concentrações salinas, os índices de germinação variaram de 98,33 a 99,67 (Tab. 2). Estas diferenças apesar de não serem significativas, a concentração -0,3 Mpa foi a que se revelou maior valor médio absoluto. Tabela 2. Percentagem de germinação de sementes de algodão de três cultivares de algodão em cinco níveis de potencial osmótico. AGRUFBA, 200. Tratamento Cultivares (-Mpa) BRS BRS Ipê Média 0, , 98,8 98,43 0,3 99, 100,0 99, 99,67 0,6 99,0 97, 98, 98,33 0,9 99, 99,0 99, 99,33 1,2 98,0 97,0 99, 98,17 Média 98,8 98,4 99,16 CONCLUSÕES 1. Houve redução na percentagem e velocidade de germinação de sementes, no crescimento de plântulas e maior redução no eixo hipocótilo, à medida que os potenciais se tornaram mais negativos; 2. Na maior concentração salina, a cultivar BRS Ipê foi a que apresentou melhor resultado para percentagem de germinação.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRASIL. Ministério da Agricultura. Departamento Nacional de Produção Vegetal. Divisão de Sementes e Mudas. Regras para análise de sementes. Brasília: Brasil Ministério da Agricultura. Departamento Nacional de Produção Vegetal, GHEYI, H. Efeitos dos sais sobre as plantas. In: FAGEIRA, N. K. Manejo e controle da salinidade na agricultura irrigada. Campina Grande: (s.n.), GHEYI, H. R.; MEDEIROS, J. F. de. Riscos de salinização em áreas irrigadas. In: JORNADA LATINO AMERICANA NAS ZONAS SEMI-ÁRIDAS 1., 1991, Maceió. Anais... Maceió: [s.n], JINDAL, P. C.; SINGH, J. P.; GUPTA, O. P. Studies on salt tolerance in mango-injurious effects of salt on young mango seedlings. Prog. Hort. v. 8, n. 1, p. 6-71, LAUCHLI, A.; EPSTEIN, E. Mechanisms of salt tolerance in plants. California Agriculture. p , QUEIROZ, S. O. P. de.; BÜLL, L. T. Comportamento de genótipos de algodão herbáceo em função da salinidade do solo, Revista Irriga, v. 6, n. 2, p , TORRES, S. B.; VIEIRA, E. L.; MARCOS FILHO, J. Efeito da salinidade na germinação e no desenvolvimento de plântulas de pepino. Revista Brasileira de Sementes, v. 22, n. 4, p ,