TESTES DE VIGOR EM SEMENTES DE AVEIA BRANCA TESTS ON VIGOR IN SEEDS OF OATS WHITE RESUMO

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1 TESTES DE VIGOR EM SEMENTES DE AVEIA BRANCA TESTS ON VIGOR IN SEEDS OF OATS WHITE Lilian Madruga de Tunes 1, Franciéle Olivo 1, Pablo Gerzson Badinelli 2, Alexandra Cantos 3, Antonio Carlos Souza Albuquerque Barros 4 RESUMO A pesquisa foi conduzida no Laboratório de Tecnologia e Análise de Sementes, da Universidade Federal de Pelotas-RS, com o objetivo de estudar a temperatura e o período de exposição adequados para a avaliação de sementes de aveia da cultivar UPF 16 pelo teste de envelhecimento acelerado. As sementes foram expostas às temperaturas de 41, 43 e 45 C, por períodos de zero, 48, 72 e 84 h. Também foi realizado o teste de condutividade elétrica, onde a solução de imersão das sementes constituiu um método rápido, passível de aplicação em sementes de aveia branca, pois indica a integridade das membranas celulares e informa, indiretamente, o vigor das sementes. O teste foi realizado em sementes com e sem casca por um período de 1,3,6 e 24 h de imersão em 75 ml de água A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada pelos testes de: germinação, primeira contagem, teste de tetrazólio e vigor. Temperaturas de 41 C e tempos de exposição de 48 h são os mais indicados para o teste de envelhecimento acelerado em aveia, serve também para a temperatura de 43 C; já para a temperatura de 45 C é letal para as sementes de aveia em todos os tempos de exposição ao envelhecimento acelerado. Para o teste de condutividade, sementes com casca, sob as diferentes condições em que foi aplicado apresentam menores danos às sementes, com base no vigor das sementes. Palavras-chave: Avena sativa L., envelhecimento acelerado, germinação, potencial fisiológico, espécie forrageira. 1 Eng Agr, Pós-graduação Agronomia, FAEM UFPel. lilianmtunes@yahoo.com.br. 2 Eng Agr, Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal FAEM UFPel. pgbagro@yahoo.com.br. 3 Bióloga. Pós-Graduação Agronomia, Dep. Fitotecnia FAEM- UFPel. 4 Eng Agr, Dr., Prof., Depto Fitotecnia, FAEM/UFPel, acbarros@ufpel.edu.br.

2 95 Testes de vigor... ABSTRACT The research was conducted at the Laboratory of Technology and Analysis of Seeds, the Federal University of Pelotas, RS, with the objective of studying the temperature and time of exposure appropriate for the evaluation of seed oats cultivar UPF 16 by accelerated aging test. The seeds were exposed to temperatures of 41, 43 and 45 C for periods of zero, 48, 72 and 84 h. Nor was the test electrical conductivity, where the solution of immersion seeds was a quick method, capable of use in the seeds of white oats, because it indicates the integrity of cell membranes and informs, indirectly, the vigour of seeds. The test was conducted in seeds with and without bark for a period of 1,3,6 and 24 h of immersion in 75 ml of water quality physiological The seeds were evaluated by tests: germination, first count, test and tetrazolium vigour. Temperatures of 41 C and exposure time of 48 h are the most given for the accelerated aging test in oats, serves also to a temperature of 43 C, while for the temperature of 45 C is lethal for seeds of oats at all times of exposure to accelerated aging. To test the conductivity, lupine seeds under different conditions under which it is applied have minor damage to the seed, based on the force of the seed. Key words: Avena sativa L., accelerated aging, germination, physiological potential, forage specie. INTRODUÇÃO A aveia branca (Avena sativa L.) possui uma importância para a exploração agrícola no período de estação fria do ano, principalmente à sua utilização como cultura benéfica no sistema de rotação. É uma das espécies mais antigas cultivadas pelo homem no uso de seus grãos para alimentação humana e animal, pois apresenta um balanceamento de aminoácidos, vitaminas, minerais e carboidratos de alta qualidade (VELLOSO & FEDERIZZI, 2000). Um cereal com alto valor nutricional, que possui cálcio, ferro, proteínas, além de vitaminas, carboidratos e fibras. Se apresenta como uma importante alternativa para participar do sistema de sucessão de culturas, devido a suas propriedades restauradoras do solo, tendo um papel fundamental em sistemas de semeadura direta (FEDERIZZI, 1998). Para a obtenção de rendimentos elevados e, ainda, melhorar a formação da lavoura e a qualidade da cultura é necessário o uso correto de sementes de alta qualidade que pode se expressa com atributos como pureza física, genética, sanitária e fisiológica. Para conhecimento e uso adequado da qualidade fisiológica, a germinação e o vigor são fatores

3 Tunes et al. 96 fundamentais, capazes de garantir a implantação da cultura e o sucesso do empreendimento agrícola. A correta avaliação é imprescindível para estimar o potencial de desempenho das sementes em campo. O desenvolvimento de testes para a avaliação do vigor em sementes, bem como a padronização destes, é essencial para a constituição de um eficiente controle de qualidade. Especificamente para a aveia, em que poucos autores citam o uso de testes de vigor. Segundo DELOUCHE e BASKIN (1973), a redução do poder germinativo é um indicativo importante da perda de qualidade das sementes, mas é o evento final do processo de deterioração. Desta forma, o uso de testes alternativos tem sido proposto para avaliar o real estádio de deterioração das sementes a partir da sua maturidade e pela incidência de danos causados por injúrias durante a colheita, secagem, beneficiamento e armazenamento. O teste de envelhecimento é reconhecido como um dos mais utilizados para avaliação do potencial para avaliação do potencial fisiológico de diversas sementes em várias espécies, proporcionando informações com alto grau de consistências (TEKRONY, 1995). O vigor afeta diretamente o desempenho de sementes para regenerar a cultura, podendo influenciar muitos aspectos de desempenho da mesma. O teste de envelhecimento acelerado, utilizando-se alta temperatura e umidade relativa elevada é um teste de vigor semelhante ao que ocorre no envelhecimento natural, com velocidade mais elevada, baseado na simulação de fatores ambientais adversos, como temperatura e umidade relativa elevadas, que são as principais causas de deterioração das sementes (DELOUCHE e BASKIN, 1973; MARCOS-FILHO, 1994). A eficiência deste teste é avaliada pela diferença de sensibilidade apresentada pelas sementes ao envelhecimento. Sementes mais vigorosas retêm sua capacidade de produzir plântulas normais e apresentam germinação mais elevada após serem submetidas a tratamentos de envelhecimento acelerado, enquanto as de baixo vigor apresentam maior redução de sua viabilidade (MARCOS-FILHO, 1994; VIEIRA & CARVALHO, 1994). Tornou-se um dos testes mais utilizados para avaliação da qualidade fisiológica de sementes, principalmente para soja (VIEIRA et al, 2001). Pela sua facilidade de aplicação e interpretação vem sendo amplamente utilizado para estudar o processo de deterioração e o vigor de diversas espécies como em Zea mays L. (SANTOS et al., 2002); Pterogyne nitens (TONIN et al., 2005); Brassica napus

4 97 Testes de vigor... (ÁVILA et al., 2005). Entretanto, MELLO & TILLMANN (1987) relatam que o teste tem apresentado resultados discrepantes dentro e entre laboratórios, devido a várias causas como a espécie e cultivar utilizadas. Dentre os testes de vigor considerados mais importantes, destaca-se o teste de condutividade elétrica como um dos mais indicados para estimar o vigor de sementes, devido sua objetividade e rapidez, além da facilidade de execução na maioria dos laboratórios de análise de sementes, sem maiores despesas em equipamento e treinamento de pessoal (VIEIRA & KRZYZANOWSKi, 1999). O teste de condutividade elétrica visa avaliar a quantidade de íons presentes na água de embebição e, indiretamente, o vigor das sementes, baseando-se no fato de que o vigor está relacionado à integridade do sistema de membranas celulares (MARCOS FILHO et al., 1987). Desta maneira, durante o processo de embebição, há liberação de solutos citoplasmáticos em intensidade proporcional ao estado de desorganização das membranas. Assim, as sementes mais deterioradas ou danificadas liberam maiores quantidades de exsudatos. Os testes de vigor têm sido utilizados principalmente para complementar as informações fornecidas pelo teste de germinação (KRZYZANOWSKI et al., 1999). Os testes de vigor têm sido utilizados principalmente para complementar as informações fornecidas pelo teste de germinação (KRZYZANOWSKI et al., 1999). O objetivo deste trabalho foi estudar o envelhecimento acelerado em diferentes períodos e temperaturas e o teste de condutividade elétrica, para a avaliação da qualidade fisiológica de sementes de aveia branca. MATERIAIS E MÉTODOS O trabalho foi conduzido no Laboratório Didático de Análises de Sementes, do Departamento de Fitotecnia, na Universidade Federal de Pelotas Campus UFPel. Foram utilizadas sementes de aveia branca, cultivar UPF 16 (recomendada pela Comissão Brasileira de Pesquisa de Aveia); as quais foram submetidas aos testes de umidade (U), germinação (G), primeira contagem da germinação (PC), comprimento de raiz (CR), teste de tetrazólio (TZ), envelhecimento acelerado (EA) e condutividade elétrica (CE). Foram estudados os efeitos de cinco tempos de exposição (0, 48, 60, 72 e 84 h) e três diferentes temperaturas (41, 43 e 45 C) no teste de envelhecimento acelerado. Determinação do grau de umidade foi realizada pelo método da estufa a 105 ºC

5 Tunes et al. 98 ±3 º C, durante 24 h, de acordo com as Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992). O teste de germinação foi realizado com quatro repetições de 100 sementes, semeadas em papel toalha (Germitest) umedecido com água destilada, na proporção de 2,5 vezes o peso do papel seco. Conduzido em temperatura de 20 C, as contagens realizadas no quinto e décimo dia após a semeadura, juntamente com o teste foi realizada a primeira contagem, determinando-se a percentagem de plântulas normais no quinto dia após a instalação e os resultados foram expressos em percentagem de plântulas normais, (BRASIL, 1992). Avaliou-se o comprimento médio de 10 plântulas normais, escolhidas aleatoriamente, obtidas a partir da semeadura de quatro repetições de 20 sementes, no terço superior da folha de papel toalha. Os rolos de papel contendo as sementes permaneceram por cinco dias em germinador, a temperatura de 20 C, logo, se avaliou o comprimento da raiz das plântulas, com auxílio de uma régua milimetrada. O comprimento médio da raiz foi obtido somando-se as medidas de cada repetição e dividindo-se pelo número de plântulas normais e os resultados foram expressos em centímetros. Para o teste de tetrazólio, utilizou-se 25 sementes por repetição, as quais foram submetidas à embebição em água destilada, por um período de 20 h à 25 C ± 1 C, em germinador. Ao término da embebição, as sementes foram seccionadas no sentido longitudinal, com exposição do embrião e endosperma. Logo em seguida foram imersas em solução de sal de tetrazólio (2, 3, 5 trifenil cloreto de tetrazólio) com ph 7,0, na concentração de 0,1%, durante 30 min, conforme FIALA (1984). O teste de envelhecimento acelerado se utilizou o método do gerbox em câmara, foram colocadas 240 sementes e 40 ml de água por gerbox e, posteriormente, levados à câmara de envelhecimento regulada para 41, 43 e 45 C, onde permaneceram por diferentes períodos de exposição: 0, 48, 60, 72 e 84 h. Após, passaram pelo processo de germinação, já descrito acima. Para o teste de condutividade elétrica, utilizando sementes com casca e sem casca, foram utilizadas quatro repetições de vinte e cinco sementes com e sem casca e o período de imersão (1, 3, 6 e 24 h), pesadas com precisão de duas casas decimais (0,01g), imersas em 75mL de água deionizada. A leitura da condutividade elétrica da solução será realizada em condutivímetro, sendo os resultados expressos em µs/sm/g de sementes (VIEIRA, 1994). Foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado e as

6 99 Testes de vigor... análises de variância foram efetuadas no esquema fatorial 3 x 5 (temperaturas de envelhecimento x tempos de exposição), com quatro repetições por tratamento. Utilizou-se a transformação em arco-seno (x /100) 1/2, para os dados em porcentagens, com o objetivo de normalizar a distribuição. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (α=0,05), utilizando o programa de análises estatísticas SISVAR, (FERREIRA, 2000). Nas tabelas, as médias foram apresentadas sem transformação. Procedeu-se análise de regressão para o teor de umidade (para cada teor de água em função da temperatura de envelhecimento e o tempo de exposição) e para o teste de condutividade elétrica (sementes com e sem casca e leituras feitas: 1, 3, 6 e 24 h). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados referentes á germinação, primeira contagem da germinação e teste de tetrazólio do período experimental, podem ser vistos na Tabela 1. As sementes da cultivar UPF 16, apresentaram elevada percentagem de germinação, apresentaram um rápido e estabelecimento das plântulas, como é verificado através da primeira contagem de germinação, onde mais de 70% das plântulas emergiram até o quinto dia, conforme Tabela 1. Embora a primeira contagem do teste de germinação seja considerada um indicativo do vigor, sabe-se que durante o processo de deterioração das sementes, a redução da velocidade de germinação não está entre os primeiros eventos relacionados por DELOUCHE & BASKIN (1973). Sendo assim, é um teste que, normalmente, não detecta pequenas diferenças de vigor. No que se refere á viabilidade da semente, o teste de tetrazólio, foi utilizado para determinar o percentual de sementes vivas, onde se observa a alta qualidade, para produção de sementes. Segundo TEKRONY & EGLI (1991), a maior parte das mudanças no metabolismo básico da semente está associada a reduções de viabilidade, as quais afetam diretamente o desenvolvimento das sementes. Na Tabela 2, estão representados os dados referentes à exposição de envelhecimento acelerado em horas e as diferentes temperaturas em grau Celsius. Observa-se que na temperatura de 41 ºC e exposições de envelhecimento acelerado de 0 e 48 h não houve perdas significativas na germinação das sementes, e a partir de 60 h de exposição de envelhecimento acelerado a germinação foi reduzindo gradativamente. Quando as sementes de aveia foram expostas à temperatura de 43 ºC, e exposição de envelhecimento acelerado de 0, 48, 60, 72 e 84 h a porcentagem de

7 Tunes et al. 100 germinação foi diminuindo gradativamente. Segundo MARCOS FILHO (1999), diferenças acentuadas podem provocar alterações na velocidade de umedecimento das sementes durante o tratamento de envelhecimento e determinar diferenças na intensidade de deterioração. A temperatura de 45 ºC promoveu efeitos drásticos, foi letal para as sementes em todos os tempos de tratamento, não tendo sido praticamente verificada germinação. Os resultados dos testes de vigor, comprimento da raiz (Tabela 3), na temperatura de 41 C a partir de 72 h apresentou diferenças estatísticas. De acordo com CARVALHO e NAKAGAWA (2000), incrementos nos teores de água favorecem a elevação da temperatura da semente, em decorrência dos processos respiratórios e da maior atividade de microorganismos. O aumento no tempo de exposição ao envelhecimento acelerado pode ter proporcionado maior incremento no teor de umidade nas sementes condicionadas. A temperatura de 43 C não obtivemos diferenças estatísticas. No entanto, com temperatura de 45 ºC, imposta pelo teste de envelhecimento, resultou em um processo de deterioração mais acelerado dessas sementes do que as sementes submetidas a temperaturas menores. Os resultados médios relativos ao teor de água inicial das sementes e os teores atingidos após a realização dos tratamentos de envelhecimento acelerado estão apresentados na Figura 1. No início do teste o teor de água das sementes variou de 11,20 a 11,90% (base úmida), sugerindo que esse parâmetro se encontrava na faixa indicada para realização do teste. Diferenças de 1 a 2% no teor de água entre amostras não são comprometedoras. Entretanto, diferenças acentuadas podem provocar alterações na velocidade de umedecimento das sementes durante o tratamento de envelhecimento e determinar diferenças na intensidade de deterioração (MARCOS FILHO, 1999). Como pode ser observado na Figura 1, à temperatura de 41 C, no período de zero hora de envelhecimento, as sementes apresentaram teor de água de 11,20%; com 48 h de exposição esse valor manteve-se quase inalterado (26,56%), com pequenas alterações desse valor até 84 h de exposição no envelhecimento acelerado. Quando submetidas à temperatura de 43 C, o teor de água das sementes aumentou de 11,70% para 24,50%, com 48 h de exposição, mantendo-se praticamente inalterado após esse período, até 84 h de exposição, quando as sementes apresentaram conteúdo de água de 24,80%. Na temperatura de 45 C, a porcentagem de umidade das sementes no tempo zero foi de 11,90%, ocorrendo

8 101 Testes de vigor... elevação para 27,52% no tempo de 48 h de exposição, para 27,50% com 48 h, mantendo-se praticamente inalterado até as 84 h de envelhecimento acelerado (27,91%), conforme variação em cada tratamento apresentada através de curvas de regressão (Figura 1). Em todas as avaliações, no final do teste, verificou-se que não houve variações acentuadas do grau de umidade da semente, sugerindo boa uniformidade na condução do envelhecimento acelerado, de acordo com MARCOS FILHO (1999), segundo o qual variações entre 3 e 4% entre as amostras são toleráveis. De acordo com BASAJAVARAJAPPA et al., (1991), o envelhecimento de sementes ocasiona alterações metabólicas durante o processo germinativo, incluindo metabolismo respiratório e funcionalidade das membranas. O envelhecimento das sementes ocasiona atraso no processo germinativo, menor crescimento do embrião e aumento de susceptibilidade a estresses ambientais, levando eventualmente á perda de viabilidade. As alterações verificadas nas características avaliadas nas sementes de aveia são atribuídas às mudanças fisiológicas determinadas pela redução ou perda do vigor, conforme constatado por LOPES (1990), KRZYZANOWSKI et al. (1991), MARCOS FILHO (1999) e SANTOS et al. (2002). Para o teste de condutividade, sementes com casca, sob as diferentes condições em que foi aplicado (Figura 2) apresentaram menores danos às sementes, com base no vigor das sementes. Porém, para sementes sem casca, verificaram-se maiores danos as sementes. As sementes com casca apresentaram menor lixiviação de eletrólitos, indicando maior vigor, como sugerem os estudos em outras culturas, de acordo com VIEIRA et al., (1999); SANTOS et al., 2002 e DIAS et al., Segundo BEWLEY e BLACK (1994) e VIEIRA et al., (1999), as membranas celulares mais íntegras ou com maior capacidade de restabelecer sua integridade, durante a embebição, liberam menor quantidade de lixiviados para o meio. Assim sendo, sementes com casca apresentaram potencial fisiológico superior. Sabe-se que a liberação inicial de eletrólitos é intensa, tanto pelas sementes intactas e vigorosas como pelas danificadas, se torna difícil á identificação de possíveis diferenças de qualidade logo no início da imersão. No entanto, com o decorrer deste processo, a quantidade de exsudatos liberados pelas sementes vigorosas vai se estabilizando, em razão, principalmente, da reorganização das membranas, favorecendo a ordenação dos lotes em níveis de

9 Tunes et al. 102 qualidade. No período de uma hora de imersão, já é possível separar as sementes sem casca. No entanto, para sementes com casca, só foi possível com o período de imersão após três horas. CONCLUSÃO Temperaturas de 41 C e tempos de exposição de 48 h são os mais indicados para o teste de envelhecimento acelerado em aveia, serve também para a temperatura de 43 C; já para a temperatura de 45 C é letal para as sementes de aveia em todos os tempos de exposição ao envelhecimento acelerado. Na condição de estresse (alta temperatura e umidade relativa), as sementes de aveia alcançam valores de 27,52 a 27,91% de água. Para o teste de condutividade, sementes com casca, sob as diferentes condições em que foi aplicado apresentam menores danos às sementes, com base no vigor das sementes. REFERENCIAS ÁVILA, M.R.; BRACCINI, A.L.; SCAPIM, C.A.; MARTORELLI, D.T.; ALBRECHT, L.P. Testes de laboratório em sementes de canola e a correlação com a emergência das plântulas em campo. Revista Brasileira de Sementes, v.27, n 1, p.62-70, BASAJAVARAJAPPA, B.S.; SHETY, H.S.; PRAKASH, H.S. Membrane deterioration and other biochemical changes, associated with accelerated aging of maize seeds. Seed Science and Technology, v.2, n 2, p , BEWLEY, J.D. & BLACK, M. Seeds: physiology of development and germination. New York and London: Plenum Press, p. BRASIL. Ministério da Agricultura, do Abastecimento e da Reforma Agrária. Regras para análise de sementes. Brasília: SNDA/DNDV/CLAV, p. CARVALHO, N.M. de & NAKAGAWA, J. Sementes: Ciência, Tecnologia e Produção. n 4, Jaboticabal : FUNEP, p. DIAS, D.C.F.S. BHERING, M,C,; TOKUHISA, D.; HILST, P.C. Teste de condutividade elétrica para avaliação do vigor em sementes de cebola. Revista Brasileira de Sementes, Pelotas, v.28, n 1, p , DELOUCHE, J.C.; BASKIN, C.C. Accelerated aging techniques for predicting the relative storability of seed lots. Seed

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12 105 Testes de vigor... TABELA 2 Germinação (%) de sementes de aveia, submetidas os diferentes períodos de exposição no teste de envelhecimento acelerado. Pelotas - RS, Tempo (horas) Temperatura C Aa 80Ba 81Ba 48 85Aa 45Bb 1Cb 60 61Ab 31Bc 0Cb 72 59Ab 19Bd 0Cb 84 4Ac 4Ae 0Bb CV (%): 4,66 Médias seguidas das mesmas letras, maiúsculas nas linhas e minúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. CV = coeficiente de variação. TABELA 3 Valores médios obtidos para comprimento da raiz (cm) de sementes de aveia, submetidas os diferentes períodos de exposição no teste de envelhecimento acelerado. Pelotas-RS, Tempo (horas) Temperatura C ,23Aa 7,10Ba 6,55Ca 48 5,15Aa 5,00Ba 0,05Cb 60 3,35Aa 3,00Ba 0,00Cb 72 1,25Bb 2,45Aa 0,00Cb 84 1,55Bc 2,10Aa 0,00Cb CV (%): 4,05 Médias seguidas das mesmas letras, maiúsculas nas linhas e minúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. CV = coeficiente de variação. Um idade (% ) 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 45 o C= 0,1966x + 14,018 R 2 = 0, o C = 0,1939x + 13,245 R 2 = 0, o C= 0,1631x + 13,37 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 R 2 = 0, C 43 C 45 C Tempo (horas)

13 Tunes et al. 106 FIGURA 1 Valores médios dos teores de água (%) de sementes de aveia submetidas a diferentes períodos de exposição no teste de envelhecimento acelerado. Pelotas-RS, L eitura (U.S.cm.g -1 ) y = 1,4344x + 37, R 2 = 0, y = 1,8098x + 11, R 2 = 0, Tempo (horas) Com casca sem casca FIGURA 2 Dados médios da condutividade elétrica (µs.cm-1.g -1 ) em sementes com e sem casca, de sementes de aveia branca, em função do tempo de imersão (h) Pelotas RS, 2008.