DESEMPENHO DE SEMENTES DE ALGODÃO SUBMETIDAS A DIFERENTES TIPOS DE ESTRESSES 1

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1 DESEMPENHO DE SEMENTES DE ALGODÃO SUBMETIDAS A DIFERENTES TIPOS DE ESTRESSES 1 Fabio Mattioni (UFMT/ fmattioni@yahoo.com.br), Maria Cristina de Figueiredo e Albuquerque (UFMT), Sebastião Carneiro Guimarães (UFMT). RESUMO - As variações de temperatura e de umidade durante o período de emergência das plântulas são os estresses mais importantes e que apresentam maiores riscos para a germinaçao das sementes e a emergência das plântulas do algodoeiro. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência do tipo de estresse no desempenho germinativo de lotes de sementes de algodão e determinar o teste de vigor que melhor reflete o desempenho germinativo das sementes. Foram utilizados cinco lotes de sementes, submetidos aos testes de teor de água, germinação, envelhecimento acelerado, germinação a baixa temperatura, crescimento de raiz e parte aérea. As sementes foram submetidas ás condições de estresses de temperatura a 18 ºC e 35 ºC e de umidade do solo de 40% e 80%. Os danos provocados por alta umidade e baixa temperatura foram mais acentuados e podem representar os maiores riscos durante a emergência das plântulas. O teste de germinação a baixa temperatura foi mais eficiente nas condições de baixa e alta temperatura e na presença de baixa umidade. Palavras-chave: Gossypium hirsutum, testes de vigor, temperatura, umidade. INTRODUÇÃO O desenvolvimento de técnicas de produção, armazenamento, deslintamento e tratamento de sementes de algodão melhoraram muito na última década, porém a mesma atenção não ocorreu para determinação da qualidade fisiológica e do potencial dos testes laboratoriais para estimar o desenvolvimento de lotes comercias no campo. Sobre este aspecto, as pesquisas em tecnologia de sementes vêm concentrando esforços para padronizar testes de vigor que reúnam informações mais seguras para diferenciar o potencial fisiológico de lotes de sementes (MARCOS FILHO, 2005). Para a cultura do algodoeiro, além do teste padrão de germinação (BRASIL, 1992), o teste de germinação a baixa temperatura foi bastante pesquisado, após a recomendação da AOSA em Estudos realizados por Torres (1999) e Freitas (2000 e 2002) encontraram evidências significativas para a utilização de outros testes de vigor para a cultura do algodoeiro, entre eles os mais relevantes foram o teste de envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, teste de frio sem solo e o comprimento de plântulas. Sementes com qualidade fisiológica inferior não são interessantes dentro de lotes comerciais, pois apresentam menor resistência às condições de estresses impostas no momento da semeadura. No caso do algodoeiro, a formação das sementes depende extremamente de sua localização na planta. Em seu trabalho, Soares et al. (1999) verificaram que a qualidade das sementes (porcentagem de germinação, vigor e peso de sementes) foi afetada à medida que ocorreu o afastamento dos capulhos em relação à haste principal. Em decorrência desta situação, é possível que quantidades 1 Apoio FAPEMAT

2 consideráveis de sementes com baixo vigor possam estar presentes na formação dos lotes comerciais desta espécie. Segundo Rosolem (1999), a presença de sementes menos vigorosas em lotes comerciais proporciona desuniformidade no estande quando ocorrem estresses de temperatura e umidade após a semeadura. Neste sentido, para que os testes de vigor realizados em laboratório apresentem resultados semelhantes com obtidos após a semeadura em campo, é necessário que seja dimensionado o efeito de cada tipo de estresse sobre a emergência das plântulas (ALBUQUERQUE, 2000). O objetivo deste trabalho foi verificar a influência do tipo de estresse no desempenho germinativo de lotes de sementes de algodão com padrões comerciais de germinação e, ainda, determinar o teste de vigor cujo resultado reflete o melhor desempenho germinativo das sementes, quando submetidas a um específico tipo de estresse com possibilidade de ocorrência por ocasião da germinação e emergência de plântulas em condições de campo. MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados cinco lotes de sementes de algodão, cultivar FMT 701, coletados em uma mesma unidade de beneficiamento com padrões de germinação acima de 75%, conforme estabelecido pela instrução normativa número 25, de 16 de dezembro de 2005 (BRASIL, 2007). O tamanho das sementes foi padronizado em peneira de nove milímetros. Para avaliar a qualidade inicial das sementes foram realizados os testes de teor de água e teste padrão de germinação, conforme metodologia de Brasil (1992); teste de germinação a baixa temperatura Dias e Alvarenga (1999); envelhecimento acelerado Freitas et al. (2000); comprimento de parte aérea e de raiz Nakagawa (1999). Os estresses de umidade e temperatura foram determinados levando-se em consideração a possibilidade de ocorrência destes nas condições de campo (semeadura), durante os processos de germinação das sementes e de emergência das plântulas em situações normais para as regiões de cultivo do algodoeiro no Mato Grosso. Como condições ótimas para germinação foram adotadas a temperatura de 25 ºC e a capacidade de retenção de água no solo de 60% (Brasil, 1992). Os tratamentos foram submetidos aos seguintes tipos de estresse: alta temperatura as sementes foram colocadas para germinar em umidade de 60% e levadas para incubadora BOD, regulada à temperatura de 35 ºC; baixa temperatura - umidade de 60% e temperatura de 18ºC; alta umidade umidade de 80% e temperatura de 25 ºC; e baixa umidade umidade de 40% e temperatura de 25ºC. O teor de água das sementes foi calculada conforme a metodologia proposta por Brasil (1992). A semeadura foi realizada em substrato de areia disposto em caixas plásticas à profundidade de 2 cm. As caixas foram levadas à câmara BOD regulada com fotoperíodo de 8 horas. Para cada tratamento foram utilizadas quatro repetições de 50 sementes. Para que não ocorresse a interferência de fungos patogênicos, as sementes foram tratadas, em todos os testes, com fungicida Carboxin 200 g/l + Thiran 200 g/l na dose equivalente a 400 ml para 100 kg de sementes. Quando as plântulas atingiram 10 dias após a semeadura, foram avaliadas: a emergência de plântulas foram computadas todas as plântulas emergidas e o resultado foi transformado em porcentagem de emergência; índice de velocidade de emergência foi conduzido juntamente com a emergência das plântulas com avaliações diárias. Os índices foram calculados de acordo com a fórmula de Maguire (1962); comprimento de raiz e de parte aérea foi determinado com o auxilio de um paquímetro, medindo-se a raiz e a parte aérea das plântulas; o resultado foi expresso em centímetros. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 5, sendo três tipos de estresse e cinco lotes, com quatro repetições, separadamente para os estresses de

3 temperatura e de umidade. Os dados obtidos nos testes de caracterização inicial e de estresses foram submetidos á análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott, a 5% de probabilidade. Os valores obtidos em porcentagem foram transformados em arco seno x / 100. As correlações entre os testes preliminares e os testes de estresses foram estimadas pelo coeficiente de correlação de Pearson. Foi utilizado para análise estatística, o programa estatístico SAEG da UFV- Viçosa/MG. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os lotes apresentaram comportamento distinto quando submetidos aos diferentes tipos de testes (Tab. 1), mas todos apresentaram germinação superior ao padrão para o comércio de sementes. De forma geral observa-se que os lotes não apresentaram muita variação nos testes que envolviam a germinação de sementes: teste de germinação, teste de germinação a baixa temperatura e envelhecimento acelerado. Por outro lado, os resultados encontrados para o crescimento de parte aérea e de raiz foram semelhantes entre si, mas a classificação dos lotes foi diferente do apresentado nos demais testes. Os lotes que apresentaram melhor desempenho nesses testes foram os lotes 3, 4 e 5 e nos testes de germinação e germinação a baixa temperatura o lote 4 apresentou menor desempenho. Tabela 1. Qualidade inicial de cinco lotes de sementes de algodão FMT 701, Cuiabá, MT, Lotes TA TG TGBT EA CR CPA % % % % mm mm 1 8,6 95 A 75 a 69 a 78,3 b 54,2 c 2 8,5 97 A 77 a 75 a 79,0 b 49,3 c 3 7,9 96 A 65 b 63 a 127,3 a 85,8 a 4 8,4 84 B 51 b 56 a 114,2 a 66,2 b 5 8,3 97 A 86 a 71 a 105,2 a 67,5 b Médias dentro de cada coluna seguidas da mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Teor de água (TA), teste de germinação (TG), teste de germinação a baixa temperatura (TGBT), envelhecimento acelerado (EA), comprimento de raiz (CR), comprimento de parte aérea (CPA). Quando os lotes foram submetidos a diferentes condições de umidade (Tab. 2), houve resposta significativa para a porcentagem e índice de velocidade de emergência de plântulas quando semeadas em alta umidade (80%). Porém, quando se analisou o comprimento de raiz e de parte aérea, verificou-se maior diferenciação entre os lotes, tendo o lote 4 apresentando o menor desenvolvimento de raiz quando em situação de deficiência hídrica (40%). Nas condições favoráveis de 60% de umidade, as sementes do lote 4 formaram plântulas com menor comprimento de parte aérea. Quando o estresse foi devido à alta umidade (80%), não houve entre os distintos lotes diferenças significativas para as variáveis comprimento de raiz e de parte aérea. Provavelmente, a menor disponibilidade hídrica tenha dificultado a absorção de água pelas sementes de menor vigor dentro dos lotes,causando um retardo no desenvolvimento destas plântulas. Embora as sementes tenham demonstrado uma faixa ampla de adaptabilidade à emergência em condições distintas de umidade, com variações pouco acentuadas em relação à testemunha (Tab. 2), o aumento da umidade do substrato para 80% comprometeu a velocidade de emergência das plântulas. Estes resultados estão de acordo com aquelas obtidos por Huck (1970), de que em alta umidade ocorre à diminuição do crescimento radicular. Mesmo não havendo constatado diferenças

4 significativas entre os lotes com o aumento da umidade, para a variável crescimento de raiz diferenças acentuadas foram observadas, em relação à testemunha (60%), quando a umidade aumentou para 80%. De forma geral, o algodoeiro demonstrou ser menos exigente em água, nos períodos iniciais de crescimento, visto que, os resultados para o crescimento de raiz com baixa umidade do substrato (40%) foram significativamente superior aos demais. Com o aumento da umidade para 60% e 80% houve decréscimo do comprimento de raiz, este fato também foi observado para o comprimento de plântula, exceto para o lote 4. Tabela 2. Características de emergência de cinco lotes de sementes de algodão FMT 701 submetidas a diferentes condições de umidade. Cuiabá, MT, Lotes PE IVE CR (cm) CPA (cm) 40% 60% 80% 40% 60% 80% 40% 60% 80% 40% 60% 80% 1 98aA 99aA 95aA 10,2aA 10,1aA 8,8 bb 113,4aA 69,2 bb 45,6aC 70,1 ba 67,2aA 57,7aB 2 98aA 96aA 96aA 9,9aA 10,4aA 9,1 bb 100,5 ba 87,6aB 41,7aC 69,0 ba 64,8aA 58,9aB 3 98aA 99aA 90 bb 10,5aA 10,4aA 8,2 bb 103,5 ba 87,0aB 40,1aC 69,5 ba 67,6aA 58,5aB 4 99aA 95aA 96aA 10,7aA 9,9aA 10,0aA 89,1 ca 88,6aA 41,1aB 65,3 ba 59,0 ba 64,1aA 5 99aA 98aA 86 bb 10,4aA 10,0aA 8,6 bb 112,8aA 97,0aB 36,1aC 79,9aA 71,3aB 58,9aC Médias seguidas de mesmas letras, minúscula nas colunas e maiúscula nas linhas, não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Porcentagem de emergência (PE), índice de velocidade de emergência (IVE), comprimento de raiz (CR) e comprimento de parte aérea (CPA) Quando os lotes de sementes foram submetidos a diferentes condições de temperatura, apenas não foram observadas diferenças significativas na porcentagem de emergência das plântulas (Tab. 3). Este resultado vem demonstrar que o algodoeiro possui uma faixa ampla de adaptação à emergência das plântulas em estresse térmico, mesmo havendo uma concentração na emergência das plântulas nos períodos iniciais, quando as sementes foram expostas à temperatura de 35ºC. Rosolem (1999), adaptando resultados obtidos por Wanjura e Buxton (1972), observou que a elevação da temperatura provocou a redução do tempo para a emergência da raiz, em plântulas de algodoeiro. Quando as sementes foram expostas às temperaturas de 18ºC e 35ºC, houve variação no comprimento de raiz e parte aérea em função dos lotes estudados. Os lotes 3 e 4 apresentaram resultados menos expressivos na temperatura de 18ºC. Este mesmo resultado se repetiu quando a temperatura foi elevada para 35ºC. Porém, com a exposição das sementes a baixa temperatura (18ºC), o comprimento de parte aérea mostrou-se mais eficiente que o comprimento de raiz para diferenciar os lotes. O lote 5 apresentou resultado superior aos demais, ficando os lotes 1 e 2 agrupados em um nível intermediário. Já os lotes 3 e 4 apresentaram o pior desempenho. De forma geral, observa-se na Tabela 3, que os efeitos de temperatura sobre os testes de vigor foram distintos. As temperaturas maiores proporcionam a aceleração da emergência das plântulas e maior desenvolvimento da parte aérea. Por outro lado, temperaturas menores propiciaram retardamento da emergência das plântulas e menor crescimento da raiz e da parte aérea. Ou seja, apesar de que as baixas temperaturas não tenham afetado o desempenho germinativo das sementes de algodão, mas as mesmas dificultaram significativamente á emergência das plântulas.

5 Tabela 3. Características de emergência de cinco lotes de sementes de algodão FMT 701 submetidas a diferentes condições de umidade. Cuiabá, MT, Lotes PE (%) IVE CR (cm) CPA (cm) 18ºC 25ºC 35ºC 18ºC 25ºC 35ºC 18ºC 25ºC 35ºC 18ºC 25ºC 35ºC 1 96aA 99aA 98aA 6,7aC 10,1aB 18,2aA 44,8aC 69,2 bb 80,6aA 51,8 bc 67,2aB 76,6aA 2 99aA 96aA 91aA 7,5aC 10,4aB 17,1aA 38,9aB 87,5aA 80,3aA 49,6 bc 64,8aB 73,7aA 3 93aA 99aA 100aA 6,5aC 10,4aB 18,4aA 36,0 bc 87,0aB 75,8 ba 45,6 cb 67,5aA 69,2 ba 4 93aA 95aA 97aA 6,3aC 9,9aB 15,3 ba 28,3 bc 88,6aA 70,6 bb 41,2 cc 59,7 bb 68,8 ba 5 97aA 98aA 95aA 6,9aC 10,0aB 15,8 ba 45,8aB 97,0aA 83,6aA 61,4aC 71,3aB 80,6aA Médias seguidas de mesmas letras, minúscula nas colunas e maiúscula nas linhas, não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Porcentagem de emergência (PE), índice de velocidade de emergência (IVE), comprimento de raiz (CR) e comprimento de parte aérea (CPA) Os resultados da análise de correlação entre os testes de caracterização inicial e os testes de estresse encontram-se na Tabela 4. É possível observar que os valores mais significativos de r foram obtidos para os testes padrão de germinação e germinação a baixa temperatura. As melhores estimativas para todas as características avaliadas foram obtidas nos testes de temperatura a 18ºC, temperatura a 35 ºC e umidade de 40%. Os testes de crescimento de raiz e envelhecimento acelerado apresentaram correlação significativa para temperatura de 35 ºC e 18 ºC respectivamente, porém os menores valores absolutos de r indicam que a relação entre os testes não é estreita. Tabela 4. Correlações lineares simples (r) entre os resultados dos testes de vigor e de emergência de plântulas do algodoeiro, cultivar FMT 701, submetidas a diferentes tipos de estresses, Cuiabá, MT, Tipos de Testes de vigor estresse TG TGBT EA CR CPA Testemunha 18ºC 35ºC 40% 80% CR 0,0248 ns 0,2260 ns 0,0196 ns 0,3252 ns 0,2639 ns CPA 0,5723* 0,5713* 0,2932 ns -0,0969 ns 0,1276 ns CR 0,6069* 0,7937* 0,4273* -0,4200* -0,1807 ns CPA 0,5882* 0,7881* 0,2869 ns -0,1816 ns -0,2135 ns CR 0,4534* 0,6290* 0,3342 ns -0,3809* -0,2271 ns CPA 0,3979* 0,6914* 0,2936 ns -0,3872* -0,3187 ns CR 0,7327* 0,7485* 0,1617 ns -0,2651 ns -0,1540 ns CPA 0,3817* 0,5288* 0,4266* -0,0121 ns -0,0763 ns CR -0,1331 ns -0,1483 ns 0,2246 ns -0,2863 ns -0,0959 ns CPA -0,5113* -0,2550 ns -0,1319 ns -0,0807 ns 0,1342 ns Teste de germinação (TG), teste de germinação a baixa temperatura (TGBT), envelhecimento acelerado (EA), comprimento de raiz (CR), comprimento de parte aérea (CPA). * - significativo a 5% de probabilidade ns - não significativo

6 CONCLUSÕES Os danos provocados pela alta umidade e baixa temperatura foram mais acentuados e podem representar os maiores riscos durante a emergência das plântulas. As características de crescimento de raiz e parte aérea foram mais ajustadas com a variação da umidade e da temperatura do que a emergência de plântulas. O teste de germinação á baixa temperatura foi mais eficiente nas condições de baixa e alta temperatura e na presença de baixa umidade. CONTRIBUIÇÃO PRÁTICA E CIENTÍFICA DO TRABALHO A realização deste trabalho possibilita melhor uso de testes de vigor em Laboratórios de Análise de Sementes, com a finalidade de disponibilizar informações mais precisas para estimar a emergência das plântulas de algodoeiro para,ás condições de cultivo no Estado do Mato Grosso. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALBUQUERQUE, M.C.F. Desempenho germinativo de sementes de milho, soja, e girassol. I. Influência do tipo de estresse ambiental sobre a manifestação do nível de vigor das sementes. II. Testes de vigor mais eficientes para previsão de desempenho germinativo no campo sob diferentes tipos de estresse ambiental f. Dissertação (Doutorado em Produção e Tecnologia de Sementes) Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, ASSOCIATION OF OFFICIAL SEED ANALISTS (AOSA) (Ed). Seed vigor testing handbook. [S.l.], p. (Handbook on Seed Testing, 32) BRASIL. Ministério da Agricultura Pecuária e do Abastecimento. Instrução normativa Nº 25, de 16 de dezembro de Brasília, Disponível em: Acesso em: 25 abr BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agraria. Regras para análise de sementes. Brasília: SNAD/CLAV, p. DIAS, D. C. F. S. e ALVARENGA, E. M. Teste de germinação a baixa temperatura. In: KRZYZANOWSKI, F. C.; VIEIRA, R. D.; FRANÇA NETO, J. B. (Ed). Vigor de sementes: conceitos e testes. Londrina: ABRATES, p FREITAS, R. A. et al. Correlação entre testes para avaliação da qualidade de sementes de algodão e a emergência das plântulas em campo. Revista Brasileira de Sementes, Brasília, v. 22, n. 1, p , FREITAS, R. A. et al. Storability of cotton seeds predicted by vigour test. Seed Science and Technology, v. 30, p , HUCK, M. G. Variation in taproot elongation rate as influenced by composition of the soil air. Agronomy Journal, Madison, v. 62, n. 6. p , MAGUIRE, J.D. Speed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, Madison, v. 2, n. 1, p , MARCOS FILHO. J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Piracicaba: FEALQ, p. NAKAGAWA, J. Testes de vigor baseados no desempenho das plântulas. In: KRZYZANOWSKI, F. C.; VIEIRA, R. D.; FRANÇA NETO, J. B. (Ed). Vigor de sementes: conceitos e testes. Londrina: ABRATES, p

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