8 1. INTRODUÇÃO O sorgo é uma planta que tem sua origem o clima tropical, sendo uma planta C4, apresentando pontos positivos como a vantagem fotossintética, se adapta a diferentes tipos de fertilidade do solo e em comparação com o milho possui uma maior resistência ao déficit hídrico e altas temperaturas, estes fatos são responsáveis pela sua produção em áreas que são acometidas por veranicos e com menores precipitações. (Magalhães et al.; Ribas, 2007 citado por Neto 2010). Nos países em desenvolvimento, o sorgo é muito usado na alimentação humana, enquanto que, em países desenvolvidos, é empregado basicamente na alimentação animal (EMATER, 2012). O milho (Zea mays L.), se destaca no cenário nacional em termos de produção e área plantada, é um insumo para a produção de múltiplos produtos, apresentando características agronômicas importantes, como a elevada produção de grãos, sendo usada como alternativa de rotação e sucessão de culturas. Sendo assim, são culturas relevantes que se deve ter informações de todo seu comportamento afim de promover um manejo adequado objetivando maiores produtividades desde a implantação da lavoura. Se faz importante que a semente utilizada seja de alta qualidade genética, para que possa expressar suas características de forma positiva, contendo parâmetros aceitáveis de germinação e vigor. A interação de fatores físicos, fisiológicos, genéticos e sanitários são que determinam se a semente apresenta qualidade (TALAMINI et al. 2011). Para se ter um desenvolvimento inicial de plântulas com um bom desempenho, o tratamento inicial de sementes com fungicidas e inseticidas também são importantes para garantir um estande inicial de plantas adequado (HENNING, 2005). Além disso, o uso de reguladores vegetais vem sendo utilizado juntamente com outras práticas no tratamento de semente afim de verificar melhoras no crescimento inicial (BERTOLIN et al. 2010). Reguladores vegetais são substâncias que podem ser aplicadas as plantas, as quais alteram seus processos vitais e estruturais afim de melhorar características físicas e fisiológicas proporcionando melhores produtividades.
9 Tendo em vista o crescimento inicial de plântulas de sorgo e milho, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de Stimulate no tratamento de sementes, germinação e vigor de plântulas de sorgo e avaliar os efeitos do biorregulador (Biozyme) na germinação de sementes e vigor de plântulas de milho.
10 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1 A Cultura do Sorgo O Sorgo (Sorghum bicolor L.) dentre os cereais se apresenta como o quarto mais importante em produção mundial. É importante na alimentação humana em países em desenvolvimento, representando a base da dieta de milhões de pessoas, sendo seu consumo mundial superado apenas pelo arroz, trigo, milho e batata, e em países desenvolvidos é utilizado basicamente como alimentação animal (Belton e Taylor, 2004, citado por CORREIA, 2010). No Brasil, de acordo com a CONAB (2015), a estimativa para a área plantada na safra de 2014/2015 foi de 734,4 mil hectares, com uma produtividade média de 2.705 kg ha -1, e produção de 1.986,2 mil toneladas. A cultura apresentou expressiva expansão nos últimos anos, devido ao alto potencial de produção de grãos e de matéria seca, além de sua capacidade de suportar estresses ambientais, sendo uma planta bastante rústica. Assim o sorgo se comporta como uma boa opção para a produção de grãos e forragem tanto em áreas com menor fertilidade e precipitações como uma excelente alternativa para a segunda safra. No Brasil é amplamente utilizado como ração animal ou mesmo como cobertura do solo (EMBRAPA, 2014). Nos últimos anos, o sorgo tem se destacado no mercado, incrementando seu processo produtivo, além do custo ser em média 20 % a menos e seu valor biológico alcança cerca de 95 % em relação ao milho, assim se tornando uma cultura alternativa (FIALHO et al., 2002). Existem cinco tipos de sorgo cultivados, o granífero, voltado para a produção de grãos, o forrageiro para a produção de feno, silo e pastejo, o vassoura utilizado em fabricação de utensílios domésticos e produtos artesanais, o sorgo sacarino como matéria prima para a produção de bioenergia e o sudanense que é de ciclo menor e também utilizado na alimentação animal (DINIZ, 2010). Segundo Tabosa et al., 2008 vale salientar que o cultivo do sorgo é indicado e se comporta bem para o semi-árido por ser resistente ao estresse hídrico, e se adapta a uma gama diferente de tipos de solo Por ser de origem tropical, o sorgo é sensível as temperaturas noturnas baixas. A temperatura ideal para crescimento está entre 33-34 C. Acima de 38 C e abaixo de 16 C é prejudicada sua produtividade (DINIZ., 2010). É cultivado aonde a precipitação anual
11 se situa entre 375 e 625 mm ou onde se tenha sistema de irrigação suplementar, seu sistema radicular é profundo, fato que promove maior tolerância ao estresse hídrico, além de ser importante na reciclagem de nutrientes (RIBAS, 2008). A cultura do sorgo tem aumentado consideravelmente, sendo que este incremento se deve a expansão de área plantada, suas características agronômicas, emprego de manejo adequado e uso de genótipos mais produtivos (RIBAS 2007., citado por TERRA 2011). 2.2 A Cultura do Milho O milho (Zea mays L.), é uma cultura bastante antiga, sendo atualmente amplamente cultivado. Possui um elevado potencial produtivo, valor nutritivo, no qual fazem com que este cereal seja considerado como um dos mais importantes, é utilizado tanto na indústria, como alimentação humana e animal (VORPAGEL, 2010). A maior parte da produção nacional é voltada para a alimentação animal, cerca de 60 % a 80 % abastece este segmento, quanto a industrialização, o Brasil se destaca pela existência do elevado número de pequenas e médias unidades de beneficiamentos, como para a obtenção de produtos mais simples, como: fubá, farinha, etc. (OLIVEIRA e BEZERRA., 2013). A cultura é considerada como uma das mais exigentes em matéria de uso de fertilizantes para o seu desenvolvimento, destacando-se principalmente os nitrogenados. (OHLAND et al., 2005 citado por JUNIOR et al., 2012). O Brasil é o terceiro maior produtor de milho do mundo, atrás apenas dos Estados Unidos da América e da China (FIESP, 2015). No Brasil segundo a CONAB (2015), a estimativa para a área plantada na safra 2014/2015 foi de 6.618,0 mil ha, com uma produtividade média de 5.009 kg ha -1, e uma produção de 30.831,0 mil toneladas no milho de primeira safra, enquanto o milho de segunda safra a estimativa foi de 9.327,0 mil ha, com uma produtividade média de 5.294 kg ha -1, e uma produção de 49.377,6 mil toneladas. Por suas características fisiológicas, a cultura do milho tem alto potencial produtivo, já tendo sido obtida produtividade superior a 16 toneladas/ha, em concursos de produtividade, porém a cultura necessita que os índices dos fatores climáticos, especialmente a temperatura, precipitação pluviométrica e o fotoperíodo, alcancem níveis
12 considerados ideias, para que expresse todo seu potencial genético de produção ( MAPA, 2006). A temperatura ideal para o desenvolvimento do milho da emergência até a floração está na faixa de 24 0 C a 30 0 C. O milho é uma planta do grupo C4, altamente eficiente no que se diz respeito ao uso da luz, uma redução de 30% a 40% da intensidade luminosa, por períodos longos, pode influenciar negativamente na produtividade ( MAPA, 2006). 2.3 Tratamento de sementes com Biorreguladores O tratamento de sementes é um processo de suma importância para o sucesso no desempenho inicial de plantas, pois auxilia a semente a expressar seu potencial genético atuando na proteção contra pragas inicias e doenças (BAUDET e PESKE, 2007, citado por SALGADO E XIMENES, 2013). Algumas tecnologias estão sendo usadas para se obter maiores produtividades, partindo de sementes com características melhoradas associadas a aplicação de fungicidas, inseticidas e os reguladores de crescimento que são definidos como substâncias naturais ou sintéticas que através da aplicação via semente, planta ou solo tem a capacidade de aumentar a produção e obter melhoras na qualidade da semente. (SILVA et al, 2008). Segundo Castro e Vieira (2001), citado por Silva (2008), os reguladores vegetais possuem classes reconhecidas, sendo elas as citocininas, auxinas, giberelinas, retardadores e inibidores, e o etileno. As auxinas atuam como estimulantes do alongamento do caule; as giberelinas estão ligadas com a indução do crescimento do caule; as citocininas induzem a divisão celular e retardam a senescência de folhas; o etileno atua no amadurecimento de frutos; o ácido abscísico controla e regula a dormência das sementes (FILHO et al., 2007). Os biorreguladores são substâncias que induzem a síntese de hormônios endógenos, podendo aumentar a produtividade das plantas, também é um composto orgânico, pertencente ao grupo dos hormônios vegetais que quando aplicados em pequenas doses, promove, inibe ou modifica os processos fisiológicos das plantas (CASTRO, 2010).
13 Segundo Silva et al. (2008), os bioestimulantes são a mistura de dois ou mais reguladores vegetais com outras substâncias. Se trata de substâncias naturais ou sintéticas que podem ser aplicados no tratamento de sementes, via foliar ou no solo. São empregados afim de atuar nos processos vitais e estruturais das plantas, resultando em aumento de produtividade de grãos ou sementes. (ÁVILA et al., 2008, citado por DOURADO NETO et al., 2014). Os biorreguladores promovem o desenvolvimento do sistema radicular agindo na degradação de substâncias de reserva das sementes, na diferenciação, divisão e alongamento celulares (CASTRO e VIEIRA 2001, citado por FERREIRA et al., 2007). Atualmente alguns produtos biorreguladores tem a capacidade de melhorar o desempenho das sementes, atuando desde a germinação até mesmo em estádio superiores da cultura, refletindo assim em estandes com maior uniformidade e favorecendo a capacidade produtiva da cultura. (RODRIGUES et al., 2015). De acordo com Ferreira et al. (2007), constatou em análise laboratorial que o tratamento de sementes de milho com biorreguladores proporciona maior acúmulo de matéria seca das plântulas. Identificou também, que ao utilizar doses superiores a recomendada, o biorregulador pode causar fitotoxidez. Assim como Santos 2009 que avaliando a aplicação do produto Stimulate em sementes de soja obteve maior crescimento em altura e maior acúmulo de massa seca da parte aérea, quando ministrado via sementes e pulverização foliar. Em pesquisa desenvolvida por Silva (2008), chegou-se à conclusão que não houve melhoria da qualidade fisiológica de sementes quando submetidas a tratamentos com bioestimulantes. O uso de reguladores de crescimento no início do desenvolvimento da planta proporciona crescimento radicular, confere uma maior resistência a pragas e doenças, torna a planta com maior capacidade de recuperação após estresses hídricos, promove uma uniformidade de plantas aumentando a absorção de nutrientes e a produtividade. (LANA et al., 2009). Neste sentido, Bertolin et al. (2010) concluíram que a aplicação de bioestimulante Stimulate via semente e foliar proporcionaram incremento no número de vagens por
14 planta e produtividade de grãos de soja. Entretanto, os resultados encontrados no estudo de bioestimulantes são escassos.
15 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Experimento Sorgo O experimento foi realizado no Laboratório de Análise de Sementes (LASEM), na Universidade Federal de Uberlândia (UFU), campus Umuarama, em Uberlândia MG, entre os dias 04 e 08 de março de 2015. Foi utilizado o delineamentos de blocos ao acaso, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos consistiam em quatro doses diferentes de Stimulate: 12,5; 10; 7, 5; 5 ml kg -1 semente, e a testemunha que foi tratada com 12,5 ml kg -1 de água destilada. O biorregulador Stimulate apresenta as seguintes características a seguir: Cinetina = 0,09 g L -1 ; Ácido giberélico = 0,05 g L -1 ; Ácido 4-indol-3-ilbutírico = 0,05 g L -1 ; Ingredientes inertes = 999,80 g L -1. As sementes utilizadas foram de sorgo (Sorghum bicolor L.), variedade AGN80G80 (Agromen), que foram previamente tratadas com inseticida Prostore 0,4 ml I.A/100 kg - 1 de sementes; inseticida Actelic 0,8 ml I.A/100 kg -1 de sementes ; fungicida Captan 97,5 ml I.A/100 kg -1 de sementes; e fungicida Maxim 25 ml I.A/100 kg -1 de sementes. Foram utilizados sacos plásticos com capacidade de 500g; os produtos (testes) e a água destilada (testemunha) foram inseridos nos sacos plásticos, e em seguida, as sementes. Os sacos foram inflados com ar e agitados por 2 minutos, afim de promover a homogeneização dos produtos com as sementes. Os sacos foram deixados à sombra por 1 hora, conforme a figura 1. Em seguidas o experimento foi instalado.
16 Figura 1: Sementes de sorgo ( Sorghum bicolor L.) inseridas em sacos plásticos repousando a sombra após o tratamento. Foi utilizado o teste padrão de germinação, com quatro sub-amostras de 50 sementes por repetição. A distribuição das sementes foi realizada através de placas perfuradas (Figura 2) com 50 orifícios, auxiliando na distribuição uniforme das sementes sobre o substrato. Como substrato foi utilizado o papel germtest (Figura 3), que foi previamente umedecido com um volume de água duas vezes e meio o seu peso. Figura 2: Placa perfurada utilizada na semeadura das sementes de sorgo (Sorghum bicolor L.) Figura 3: Papel germtest sendo pesado para receber água e ser utilizado como substrato.
17 Os rolos forma constituídos de 2 folhas de papel: a primeira onde foram inseridas as sementes; a segunda, na qual foi colocada por cima, e enrolada, para constituir uma subamostra; e a terceira, onde foram inseridas 4 sub-amostras, em seguida enroladas, compondo 1 amostra e 1 bloco. Os rolos foram colocados no germinador de forma vertical, e mantidos em temperatura de 25-30 C (BRASIL,2009). Foi realizado somente uma leitura no 4 dia (Figura 4), onde foram retiradas e contabilizadas as plântulas normais, que segundo Brasil (2009), são aquelas que tem potencial de se desenvolverem e crescerem normalmente. Das plântulas retiradas, foi feita a separação da parte aérea, radicular e tecidos de reservas (Figura 5); a parte aérea e radicular foram pesadas frescas, em balança de precisão de 0,001g. Figura 4: Leitura realizada após 4 dias de semeadura.
18 Figura 5: Parte aéra e parte radicular sendo retiradas do tecido de reserva para posterior pesagem. Os resultados foram calculados em porcentagem de germinação, porcentagem de plântulas normais e massa verde de raízes e de parte aéra. De posse dos resultados, os dados obtidos foram analisados pelo programa Sisvar ( Ferreira, 2000). Os valores foram submetidos a análise de regressão. 3.2 Experimento Milho O trabalho foi conduzido no Laboratório de Análises de Sementes da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), em Uberlândia, MG. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos consistiram de quatro doses de biorregulador: 5; 7,5; 10 e 12,5 ml kg -1 semente; e a testemunha com 12,5 ml kg -1 semente de água destilada. As características do biorregulador (Biozyme ) são: Nitrogênio total (N): 1,73%; Óxido de Potássio solúvel em água (K2O): 5,00%; Carbono Orgânico Total: 3,50%; Boro teor solúvel em água (B): 0,08%; Ferro teor solúvel em água (Fe): 0,48%; Manganês teor solúvel em água (Mn): 1,00%; Zinco teor solúvel em água (Zn): 2,43%; Enxofre solúvel em água (S): 2,10%; Giberelinas: 0,031 g L -1 ; Ácido Indol Acético: 0,031 g L -1 ; Zeatinas: 0,083 g L -1. Foram utilizadas sementes de milho de híbrido (DKB390), tratada com inseticida, fungicida e aditivo de tratamento industrial. O biorregulador foi aplicado em sacos
19 plásticos transparentes com capacidade de 1,0 kg, seguida de homogeneização e posterior adição das sementes. Os sacos contendo as sementes mais produto ou água destilada (controle) foram inflados com ar e agitados por 2 minutos, objetivando homogeneizar a distribuição dos tratamentos sobre as sementes. A seguir, as sementes tratadas foram postas pra secar a sombra por 1 hora. Após este período os ensaios foram instalados conforme metodologia de Santos (2009). Foi realizado o teste padrão de germinação com quatro sub-amostras de 50 sementes. O substrato utilizado foi o papel germtest umedecido duas vezes e meia o volume de água visando umedecimento adequado (Brasil,2009). Os rolos foram constituídos de três folhas de papel, duas como base para a distribuição das sementes e uma folha como cobertura e em seguida foram colocadas no germinador (Brasil, 2009). Sendo estes colocados na forma de rolos posicionados no sentido vertical no germinador (BOD), com temperatura de 25ºC e fotoperíodo de 12 horas de luz. Aos sete dias foi realizada a contagem do número de plântulas normais, ou seja, com radícula e hipocótilo desenvolvidos, anormais consideradas apenas plântulas com uma das estruturas desenvolvidas e sementes mortas, realizada segundo os critérios das Regras para Análise de Sementes (Brasil, 2009). Os resultados foram calculados em porcentagem de germinação (plântulas normais, plântulas anormais, sementes mortas), massa fresca e seca plântulas normais do teste de germinação. Após a retirada do cotilédone e separação da radícula e hipocótilo realizouse a pesagem em balança de precisão de 0,0001 g da massa verde, sendo depois acondicionadas em sacos de papel e conduzidas para a estufa com temperatura de 65ºC por um período de 72 horas para a pesagem da massa seca. De posse dos resultados, os dados obtidos foram analisados pelo programa Sisvar (Ferreira, 2000). Os valores foram submetidos a análise de regressão.
20 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Experimento Sorgo Na avaliação feita após os 4 dias de plantio de sementes de sorgo, as variáveis porcentagem de plântulas normais e porcentagem de germinação não diferiram entre si. Mortele et al. (2011), identificaram que o uso de biorreguladores em doses crescentes na cultura da soja não influenciaram a germinação e a biomassa da matéria seca das sementes, entretanto pode aumentar o vigor, dependendo da cultivar. Silva(2013) estudou o efeito de biorregulador na cultura da mandioca, aplicado nas manivas antes do plantio e pulverização da parte aérea 30 dias após o plantio, também não obtiveram resultados significativos. Ao contrário do que foi constatado por Carvalho et al. (2011), que verificaram que o regulador vegetal Stimulate promoveu maior porcentagem de germinação e redução de plantas anormais em tratamentos de sementes de girassol e Santos (2009), que identificou os mesmos parâmetros para sementes de soja. Ao observar o comportamento de plântulas de sorgo ( Figura 6), verificou-se um incremento significativo na massa fresca da parte aérea 4 dias após o plantio, com as crescentes doses de Stimulate. A testemunha apresentou os menores valores de massa fresca aérea em relação a maior dose utilizada, 12,5 ml kg -1.. Logo conclui-se que o maior acúmulo de massa fresca encontram- se em concentrações maiores assim favorecendo um resultado altamente significativo dos tratamentos ministrados.
21 Figura 6. Massa fresca da parte aéra de plântulas de sorgo. 4 dias após o plantio, tratadas com quatro doses de biorregulador (5; 7,5; 10; 12,5 ml kg -1 de semente) e testemunha, Uberlândia 2015. Do mesmo modo, na variável massa fresca da raiz, verificou-se influência significativa das doses de Stimulate, sendo apresentado um comportamento quadrático (Figura 7). Nota-se que quanto maior a dosagem maior o acúmulo de massa (g), assim revelando que a dosagem de 12,5 ml kg -1 obteve o maior resultado, e a testemunha o menor. Portanto com o aumento da dose de Stimulate, maior foi o incremento nas variáveis massa fresca da parte aéra quanto da raiz, até atingir o ponto máximo, que coincide com a maior dose utilizada neste experimento, assim é considerável a utilização de doses maiores, para definir até onde a massa fresca da parte aéra e da raiz pode chegar, em função da dose empregada.
22 Figura 7. Massa fresca da parte radicular de plântulas de sorgo, 4 dias após o plantio, tratadas com quatro doses de biorregulador (5; 7,5; 10; 12,5 ml kg -1 de semente) e testemunha, Uberlândia 2015. Em relação a massa fresca da parte aérea e da raiz aos 4 dias após o plantio, a dose de 12,5 ml kg -1 de Stimulate apresentou o maior acúmulo de massa em relação a testemunha, sendo ( 11,3 g 200 sementes -1 ) para a parte áerea e (2,8 g 200 sementes -1 ) para a parte radicular. Os tratamentos de sementes com o produto Stimulate apresentou resultados significativos em relação ao acúmulo de massa fresca da parte áerea e da raiz, do mesmo modo Ferreira et al (2007), observou que utilizando biorreguladores no tratamento de sementes promoveu maior acúmulo de matéria seca em plântulas de milho, em comparação com a testemunha. Santos(2009) ao aplicar Stimulate em sementes de soja, constatou que o bioestimulante proporciona incremento na massa seca das plântulas. Diferente do que foi constatado por Santos et al (2013), que não obtiveram resultados significativos quanto ao teor de massa seca da raiz, ao tratar as sementes de girassol com Stimulate. O uso de bioestimulantes no tratamento de sementes melhora a formação de raízes e ajuda no início do desenvolvimento da plântula ( BARBOSA et al., 2010). Entretanto, os resultados encontrados são variados. Assim, se faz necessário o continuo estudo sobre a utilização de bioestimulante no tratamento de sementes.
23 4.2 Experimento Milho Na avaliação feita após os 7 dias de plantio de semente de milho, verificou-se que o bioestimulante não influenciou na porcentagem de plântulas normais, assim como para massa fresca total, o tratamento de sementes com as 4 doses não houve diferença significativa nas variáveis. Ao contrário de Santos (2009), que ao aplicar bioestimulante em sementes de soja, identificou o aumento da porcentagem de germinação de sementes, diminuindo a incidência de plântulas anormais. Quanto a massa fresca da parte radicular, obteve-se resultados significativos, alcançando a máxima com a dose de 9,7 ml kg -1 de biorregulador, verificando-se um comportamento quadrático(figura 9), onde a partir desta ocorre um declíno, devido talvez a uma fitotoxidade causada pelo produto, e todas as doses do produto apresentaram resultados significativos em relação a testemunha, isto pode ser explicado pela presença de giberelinas, que atuam na ativação do crescimento das células radiculares(kerbauy, 2004). A variável massa fresca da parte aérea não apresentou resultados significativos. Figura 8. Massa fresca da raiz de plântulas de sementes de milho tratadas com testemunha e quatro doses de biorregulador (0; 5; 7,5; 10,0 e 12,5 ml kg -1 sementes), Uberlândia, 2015. Em relação a massa seca da raiz, massa seca total, não apresentaram diferença significativa com a aplicação do bioestimulante, a massa seca da parte área também não diferiu significativamente. Diferente de Santos e Vieira ( 2005), que ao avaliar a aplicação
24 de Stimulate em sementes de algodão resultaram em plântulas com maior teor de matéria seca e mais vigorosas. Semelhante a Ferreira et. al ( 2007) com o uso de bioestimulante Cellerates na dosagem de 10 ml kg -1 promoveu maior acúmulo de matéria seca de raiz. O uso de bioestimulantes no tratamento de sementes melhora a formação de raízes e ajuda no arranque inicial da plântula ( BARBOSA et al., 2010).
25 5. CONCLUSÕES O tratamento de sementes com o biorregulador (Stimulate) não foi eficiente em aumentar a porcentagem de plântulas normais e a porcentagem de germinação. O Stimulate na dose de 12,5 ml kg -1 sementes foi mais eficiente em aumentar os teores de massa fresca aérea e radicular de sementes de sorgo comparado com as demais doses avaliadas ( 0; 5; 7,5; 10; 12,5 ml kg -1 sementes). A aplicação do biorregulador (Byozime), apresentou maior eficiência na dose de 9,7 ml kg -1 sementes para a massa fresca radicular de sementes de milho.
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