47 COMPORTAMENTO DA GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ EM MEIOS SALINOS 1 Francisco de Assis Cardoso Almeida 2, Nelson José Maciel Gonçalves 3, Josivanda Palmeira Gomes de Gouveia 2, Lourival Ferreira Cavalcante 4 RESUMO Estudou-se o efeito de dois tipos de sais e cinco níveis de salinidade na germinação e vigor de cinco genótipos de arroz (Oryza sativa L.). Este experimento foi realizado no Laboratório de Processamento e Armazenamento de Produtos Agrícolas da UFPB, Campina Grande, Paraíba. Para tal, utilizou-se rolo de papel como substrato, num delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 5 x 2 x 5, com quatro repetições, cada uma contendo 50 sementes para o teste padrão de germinação, o qual foi realizado com leituras feitas aos 5, 10, 15 e 20 dias depois da semeadura. Analisou-se a germinação e o vigor das plântulas e verificou-se que houve influência da salinidade sobre estes. Os genótipos de arroz mostraram comportamento diferenciado em relação ao desempenho germinativo para os diferentes níveis de salinidade estabelecidos pela água salina e NaCl. O aumento da salinidade produziu um decréscimo da germinação. Para todos os genótipos sob o efeito da salinidade, o melhor desempenho germinativo foi obtido ao nível de 2,5 ds.m -1. O efeito da salinidade sobre a germinação e o vigor das plântulas, foi severo a partir de 5,0 ds.m -1. O tempo médio requerido para uma avaliação satisfatória da germinação em meio salino, em comparação ao estabelecido pela Regras para Análise de Sementes foi de dez dias a mais em relação à primeira contagem e seis dias para a segunda leitura. Palavras-chave: salinidade, germinação, vigor, arroz (Oryza sativa L). BEHAVIOR OF THE GERMINATION OF RICE SEEDS IN SALINE MEANS SUMMARY The effects of two types of salts and five salinity levels on the germination and vigor of five genotypes of rice (Oryza sativa L.) were studied. This experiment was carried out at the Processing and Storage of Agricultural Products Laboratory of UFPB, Campina Grande, Paraíba. Rolled paper was used as substrate for the germination test, and completely randomized experimental design in a 5 x 2 x 5, with four replicates, each one containing 50 seeds for the standard germination test was used. The readings of the analysis were done at 5, 10, 15 and 20 days after sowing. Germination and plant vigor were analyzed and the influence of the salinity on both was verified. The genotypes of rice showed a differential germination behavior for the different salinity levels established by the saline water and NaCl. The increase of the salinity produced a decrease in germination. For all the genotypes under the effect of the salinity, the best germination performance was obtained at the level of 2,5 ds.m - 1. The mean time required for a satisfactory of the germination in salinity environment, in comparison to the Rules for Testing Seeds, was teen or more days in relation to the first count and six days for the second reading. Keywords: salinity, germination, vigor, rice (Oryza sativa L.) 1 Parte da Dissertação de Mestrado do segundo autor. 2 Professor Dr. do Departamento de Engenharia Agrícola da UFPB. E-mail: diassis@deag.ufpb.br 3 Mestre em Engenharia Agrícola 4 Prof. Dr. do Departamento de solos do CCA/UFPB Areia, PB
48 INTRODUÇÃO O arroz (Oryza sativa L.) constitui uma importante gramínea cultivada no Brasil, sendo consumido das mais variadas formas, aportando na alimentação humana um alto conteúdo de calorias e proteínas, além, de vitaminas e minerais. Entretanto, a qualidade da água vem limitando o seu cultivo em algumas áreas, principalmente nas irrigadas e notadamente em áreas onde a precipitação pluviométrica nem sempre é suficiente para atender a demanda requerida pela cultura, como é o caso das regiões áridas e semiáridas do Nordeste brasileiro. Na produção agrícola, a germinação das sementes é a etapa fundamental, pois dela depende o estabelecimento das culturas. A ocorrência de uma quantidade excessiva de sais no substrato acarreta a diminuição do potencial osmótico do solo (Prisco, 1978), provocando uma redução na quantidade de água absorvida pela semente, o que afeta significativamente seu processo germinativo. Nem todas as culturas respondem de maneira semelhante à salinidade. Algumas são capazes de produzir satisfatoriamente em níveis elevados de salinidade do solo, em que outras não o conseguiriam (Ayers e Westcot, 1985), diferindo, desta forma, amplamente em sua capacidade de tolerar os sais no solo (Folleti et al., 1981). As condições prevalecentes na região semiárida do Nordeste brasileiro demonstram a necessidade de serem desenvolvidos trabalhos objetivando o aproveitamento de seus recursos naturais, notadamente aqueles relacionados com água-solo-planta-clima. Devido à existência de solos salinos e que nestes solos os sais de cloreto de sódio são abundantes, o estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito de cinco níveis de sais obtido mediante o emprego de água salina e NaCl, na germinação e no vigor das plântulas de cinco genótipos de arroz, visando identificar os mais tolerantes e os mais sensíveis. MATERIAL E MÉTODOS Os ensaios foram realizados no Laboratório de Processamento e Armazenamento de Produtos Agrícolas do Departamento de Engenharia Agrícola, do Centro de Ciências e Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba, em Campina Grande, PB. Foram utilizadas sementes de cinco genótipos de arroz, indicados para cultivo em clima semi-árido, produzidas pela Empresa de Pesquisa Agropecuária da Paraíba (EMEPA), com sede em Patos, PB. Estudaram-se os seguintes genótipos: São Francisco, Diamante, CNA-7263, Metical e CNA-7222. As sementes dos genótipos de arroz, ao chegarem ao laboratório, eram beneficiadas manualmente, com o objetivo de se conhecer a composição física da amostra, de cada genótipo e o material inerte presente na mesma. Depois do teste de pureza foram feitos outros testes para avaliação das amostras, a saber: teste padrão de germinação (TPG) e primeira contagem do TPG, seguindo-se os procedimentos descritos nas Regras para Análises de Sementes (Brasil, 1992). Posteriormente, uma quantidade de 1kg de sementes de cada genótipo era acondicionada em sacos de polietileno até a semeadura, quando foram submetidas aos potenciais osmóticos de água salina e NaCl. As soluções de água salina e de cloreto de sódio, utilizadas para irrigações do experimento, foram preparadas obedecendo às recomendações feitas por Cavalcante (1995), utilizando-se a condutividade elétrica (CE) de 0,0; 2,5; 5,0; 7,5 e10,0 ds.m -1. A avaliação do teste de germinação para as sementes submetidas aos diferentes potenciais osmóticos foi efetivada, com pequenas modificações, frente às recomendações de Brasil (1992) para a cultura do arroz. Adotaram-se quatro contagens realizadas no 5 o, 10º, 15º e 20º dia após a semeadura, por se estar trabalhando com estresses salinos crescentes, os quais retardam a germinação das sementes. Nas contagens, consideraram-se germinadas as sementes que apresentavam um comprimento mínimo do coleóptilo de 2,0 cm, podendo ser medido com o auxílio de uma régua milimetrada, baseando-se em procedimentos metodológicos adotados preliminarmente antes da instalação dos ensaios, quando da caracterização do material. Foram estudados três fatores: genótipos de arroz (G), sais (S) e níveis de potenciais de água (N). Combinando-se os cinco genótipos (G) com os dois sais e os cinco níveis de potenciais de água (N) formaram-se cinqüenta tratamentos. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 5 x 2 x 5, com quatro repetições. Os resultados em percentagem foram transformados em arc sen (P/100) 1/2 para homogeneizar as variâncias dos erros experimentais, de acordo com Banzatto e Kronka (1989). Os dados cumulativos obtidos até a quarta contagem, foram submetidos à análise de variância e de regressão polinomial, enquanto as médias dos genótipos em estudo foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
49 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os efeitos da salinidade sobre a primeira contagem do teste padrão da germinação (TPG) 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 aos efeitos tanto no complexo salino do NaCl, quanto no complexo da água salina de açude (Tabela 1). Análise que está de acordo com as conclusões de Silva (1997) e Perez e Moraes (1994). Tabela 1. Valores médios das quatro avaliações da germinação de sementes dos cinco genótipos de arroz, para cada nível de salinidade de NaCl e água salina Tempo Água salina ds.m -1 d.m.s.-1 Variedades (dias) 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 5 63.2 bc 46.7 b 10.5 b 0.0 a 0.0 a 5.9 São 10 73.3 d 66.7 c 46.2 de 50.0 bc 45.3 a 9.5 Francisco 15 73.3 c 71.7 b 62.8 e 60.5 bc 56.9 b 10.3 20 73.3 c 71.7 b 64.0 e 65.1 bc 65.4 bc 8.8 5 65.7 b 63.1 a 23.6 a 0.0 a 0.0 a 5.9 10 74.0 cd 76.7 abc 56.7 bc 42.7 bc 29.6 c 9.5 Diamante 15 74.0 bc 79.4 ab 68.5 cde 53.4 c 43.0 c 10.3 20 74.0 c 79.4 ab 69.8 cde 55.3 d 48.7 f 8.8 5 60.8 bcd 45.6 bc 9.54 b 0.0 a 0.0 a 5.9 10 76.5 bcd 70.0 c 37.0 e 43.5 bc 33.9 bc 9.5 CNA-7263 15 76.5 bc 76.0 ab 70.0 bcde 60.7 bc 58.4 b 10.3 20 76.5 bc 76.0 ab 73.0 bcd 68.2 bc 69.1 abc 8.8 5 59.8 cd 40.4 c 20.9 a 0.0 a 0.0 a 5.9 10 73.3 d 67.9 c 62.3 b 41.0 c 37.4 abc 9.5 Metica 1 15 73.3 c 78.3 ab 66.5 de 54.9 c 51.4 bc 10.3 20 73.3 c 78.3 ab 67.3 de 62.1 cd 61.1 cde 8.8 5 62.0 bc 45.3 bc 2.1 c 0.0 a 0.0 a 5.9 10 73.6 cd 72.0 bc 56.9 bc 50.8 b 40.0 ab 9.5 CNA-7222 15 73.6 c 72.0 ab 66.9 cde 61.4 bc 52.0 bc 10.3 20 73.6 c 72.0 b 68.5 cde 67.0 bc 55.0 ef 8.8 5 63.2 bc 50.6 b 0.0 a 0.0 a 0.0 a 5.87 10 73.3 d 66.4 c 61.4 ab 46.8 ab 0.0 d 9.47 São 15 73.3 c 69.6 c 70.8 abcd 65.9 d 43.3 e 10.27 Francisco 20 73.3 c 69.6 c 70.8 bc 68.8 c 59.3 d 8.82 5 65.7 b 62.9 a 0.0 a 0.0 a 0.0 a 5.87 10 74.0 cd 71.5 bc 62.9 ab 0.0 e 12.6 c 9.47 Diamante 15 74.0 bc 71.8 bc 73.6 abcd 68.9 bcd 47.6 de 10.27 20 74.0 c 71.8 bc 73.6 abc 73.1 abc 62.9 cd 8.82 5 60.8 bcd 49.6 b 0.0 a 0.0 a 0.0 a 5.87 10 76.5 bcd 76.4 ab 69.6 a 32.0 c 38.4 a 9.47 CNA-7263 15 76.5 bc 76.4 abc 74.8 abcd 60.1 de 58.6 bc 10.27 20 76.5 bc 76.4 abc 74.8 abc 74.3 abc 64.8 bcd 8.82 5 59.8 cd 40.3 c 0.0 a 0.0 a 0.0 a 5.9 10 73.3 d 71.4 bc 63.7 ab 53.5 a 39.2 a 9.5 Metica 1 15 73.3 c 71.4 bc 68.6 cd 68.2 cd 55.0 cd 10.3 20 73.3 c 71.4 bc 68.6 c 70.2 bc 65.8 bcd 8.8 5 62.0 bc 45.6 bc 0.0 a 0.0 a 0.0 a 5.9 10 73.6 cd 70.0 bc 65.6 a 36.0 c 42.4 a 9.5 CNA-7222 15 73.6 c 70.4 c 70.4 bcd 61.4 de 65.7 ab 10.3 20 73.6 c 70.4 bc 70.4 c 68.9 c 68.7 abc 8.8 1 d.m.s: diferença mínima significativa 2 Médias seguidas pela mesma letra na horizontal não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
50 Pelos resultados da Tabela 1 constata-se que não houve germinação para a primeira contagem do TPG das sementes de arroz, semeadas em substratos irrigados com NaCl a partir de 5,0 ds.m - 1 (N 3 ). Porém, quando a irrigação foi realizada com a água salina de açude, todos os genótipos apresentaram germinação para o tratamento 5,0 ds.m -1, que variou de 2,0% (CNA-7222) a 23,6% (Diamante) e todos os demais germinaram quando foram submetidos a 2,5 ds.m -1 (N 2 ). Já, com o NaCl, todos germinaram quando submetidos ao referido nível de salinidade. Nestes níveis de estresse salino, o genótipo Diamante apresentou percentual de germinação superior a todos os demais, tendo inclusive germinado no nível N 3 (5,0 ds.m -1 ). A germinação dos genótipos São Francisco e Diamante, submetidos ao NaCl no nível N 2 foi menor em 12,66 e 2,83 pontos percentuais, respectivamente, em relação à testemunha e de 16,51e 2,58 pontos percentuais, quando o estresse foi promovido pela água salina do açude. Os resultados para o nível N 3 de salinidade (5,0 ds.m -1 ), produzido pelo NaCl, mostra perda total da germinação, revelado pela primeira contagem do TPG, para todos os genótipos estudados. Entretanto, ao se comparar os resultados da primeira contagem com o da contagem final, realizada no vigésimo dia depois da semeadura, tem-se que o estresse salino, neste nível, provocado pelo NaCl, reduziu mais a germinação final do que o provocado pela água salina. Para a maior concentração salina, tanto do NaCl quanto da água salina (10,0 ds.m -1 ), o efeito dos genótipos foi mais pronunciado, tendo-se constatado melhor desempenho ao final da germinação para os genótipos São Francisco (65,39%) e CNA-7263 (69,07%), que sofreram estresses salinos, provocado pela água de açude, enquanto que com o NaCl a germinação foi menos prejudicada com os genótipos Diamante (62,89%), Metica 1 (65,77%), CNA-7222 (68,67%), em comparação à água salina. Mediante os dados, percebe-se que a germinação progride à medida que avança o tempo entre a primeira e a última leitura, chegando a germinar todos os genótipos em todos os níveis de salinidade a partir do décimo quinto dia depois da semeadura. Tal fato deve-se possivelmente, às características próprias de cada genótipo em superar o potencial osmótico a que foi submetido, o que torna mais evidenciado o efeito tóxico dos sais às sementes. Resultados que estão de acordo com Perez e Tambelini (1995). Hadas (1976) afirma que a atividade enzimática é atrasada com a diminuição do potencial hídrico externo e provoca atraso no desenvolvimento meristemático e na emergência de radícula. Nas duas condições de salinidade (NaCl e água salina), os menores percentuais, em valores absolutos, de sementes germinadas, foram registrados durante a primeira e a segunda contagem depois da semeadura. Podendo-se afirmar que a avaliação do processo germinativo das sementes de arroz poderá ser feito satisfatoriamente com o aumento da salinidade até o nível de 7,5 ds.m -1, desde que a avaliação das plântulas normais seja realizada no décimo quinto dia depois da semeadura, ou seja, com uma água que apresenta restrições severas ao uso agrícola, resultados que estão de acordo com os obtidos por Ayers e Westcot, (1985). O fato é importante porque mostra que sobre estresse salino, as datas estabelecidas pela Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992), não devem ser tomadas como padrão para avaliar estes genótipos quanto a sua viabilidade. No entanto, os procedimentos contidos nestas Regras com relação ao tempo das leituras devem ser empregados como base normativa para análise e avaliação do efeito da salinidade no retardamento e perda de germinação de sementes. Observações que estão de acordo com os trabalhos realizados por Silva (1997). Para esta condição desfavorável à germinação, os resultados indicam que a avaliação das sementes, mediante o teste de germinação, não deve ser regido pela RAS, a qual estabelece cinco dias da semeadura à primeira contagem do TPG e 14 dias para a contagem final. E, conforme foi observado, sob condições de estresse salino, promovido pela água de açude, a partir do nível 4 (7,5 ds.m -1 ) e do nível 3 (5,0 ds.m -1 ) para o NaCl e maioria dos genótipos estudados, a germinação foi nula (0,0%). Como se observa mediante os resultados da Tabela 1, houve diferenças significativas na germinação dos genótipos em relação às datas em que foram realizadas as avaliações das plântulas. Ficando claro que o tempo descrito da semeadura até a germinação deve ser considerado como variável no estudo da viabilidade das sementes de arroz, submetida a diferentes níveis e fontes de salinidade. O NaCl mostrou-se mais agressivo, frente a água do açude para os genótipos São Francisco e CNA-7263, isto é, a viabilidade dessas sementes reveladas pela germinação, foi mais afetada quando submetidas ao estresse salino promovido pelo NaCl; contrariamente a água de açude foi mais prejudicial à germinação dos genótipos Diamante, Metica 1, CNA-7222, do que o NaCl.
51 CONCLUSÕES 1 - O tempo médio para uma avaliação satisfatória da viabilidade das sementes em estresse salino foi de 17 e 26 dias, respectivamente para o vigor e a germinação. 2 - O efeito do NaCl na primeira contagem da germinação foi mais acentuado do que o da água salina de açude. 3 - Para todos os genótipos sob o efeito da salinidade, o melhor desempenho germinativo foi obtido ao nível de 2,5 ds.m -1 sendo que, a maior perda de germinação neste tratamento avaliada ao 15 o e 20 o dia depois da semeadura; 4 - A salinidade promovida pelos níveis acima de 5,0 ds.m -1, afetou fortemente a emergência inicial e final dos genótipos de arroz. REFERÊNCIAS BBLIOGRÁFICAS Ayers, R.S.; Westcot, D.W. Water quality for agriculture. Roma: FAO, 1985. 174p. (FAO. Irrigation and Drainage Paper, 29). Ayers, R.S.; Westcot, D.W. Water quality for agriculture. In: GHEYI, H.L., MEDEIROS, J.F.; DAMASCENO, F.A.V. A qualidade da água na agricultura. Campina Grande: UFPB, 1991. 218p. Banzatto, D.A.; Kronka, S. do N. Experimentação agrícola. Jaboticabal: FUNEP, 1989. 247p. Brasil, Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Regras para análise de sementes. Brasília, 1992. Cavalcante, L.F. Sais e seus problemas nos solos irrigados. Areia: DSER/CCA/UFPB. 1995, 71p. Folleti, R.H.; Murphy, L.S.; Donahve, R.L. Fertilizers and soil amendments. Englewood Cliffs: Prentice - Hall, 1981. 557p. Hadas, A. Water uptake and germination of leguminons seeds under changing external water potential in osmotic solutions. Journal of Experimental Botany, v.27, n.98, p.480-489, 1976. Perez, S.C.J.G. de A.; Moraes, J.A.P.V. de. Estresse salino no processo germinativo de algarobeira e atenuação de seus efeitos pelo uso de reguladores de crescimento. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.29, n.3, p.389-396, mar., 1994. Perez, S.C.J.G. de A.; Tambelini, M. Efeito dos estresses salino e hídrico e do envelhecimento precoce na germinação de algarobeira, Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 30, n. 11, p.1289-1295, nov. 1995. Prisco, J.T. Efeito da salinidade na germinação de sementes e no comportamento da plantas. In: REUNIÃO: SOBRE SALINIDADE EM ÁREAS IRRIGADAS, 1978, Fortaleza. Anais... Fortaleza: Ministério do Interior, p. 64-112. 1978. Silva, D.A. da. Efeitos de fontes e níveis de salinidade sobre germinação e desenvolvimento de plântulas de graviola (Annona muricata, L.). Areia: UFPB, 1997. (Dissertação de Mestrado).
52 LABORATÓRIO DE ARMAZENAMENTO PROCESSAMENTO DE PRODUTOS AGRÍCOLAS O Laboratório de Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal da Paraíba mantêm uma Central que produção de nitrogênio líquido, sendo atualmente a mais moderna do País, em nível laboratorial, atendendo pesquisas nos setores de: Crioarmazenagem de sementes Conservação em nitrogênio líquido de sêmen de caprinos e bovinos Congelamento ultra-rápido de alimentos Propriedades termofísicas a baixas temperaturas Esterilização de materiais CENTRAL DE CRIOGENIA PRODUÇÃO DE NITROGENIO LÍQUIDO O Laboratório atende também a comunidade em nível de extensão fornecendo nitrogênio líquido para os mais diferentes segmentos da sociedade como: Túneis de congelamento e resfriamento de alimentos Equipamentos médicos Atendimento a centrais de refrigeração Limpeza de equipamentos de refrigeração Inseminação de animais Coordenação da Área de Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas Av. Aprígio Veloso, 882 Caixa Postal 10.087 Fones (083)310-1287; 310-1194 FAX 310-1185 email- mmata@deag.ufpb.br
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