Condicionamento fisiológico de aquênios de girassol

Priming of sunflower achenes

ARTIGOS CIENTÍFICOS

FITOTECNIA

Condicionamento fisiológico de aquênios de girassol

Priming of sunflower achenes

Camila Santos Barros^I; Claudia Antonia Vieira Rossetto^II,1

^IUniversidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), Seropédica, RJ, Brasil

^IIDepartamento de Fitotecnia, Instituto de Agronomia da UFRRJ, CP 74511, 23890-000, Seropédica, RJ, Brasil. E-mail: [e-mail]

RESUMO

A técnica de condicionamento fisiológico tem como vantagem favorecer o desempenho das sementes no campo, sobretudo as de menor vigor e, consequentemente, garantir maior uniformidade na população inicial. O objetivo do trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica de aquênios de girassol após a aplicação de métodos de condicionamento fisiológico e após dois meses de armazenamento para comercialização. Para isso, foi utilizado um lote de aquênios da cultivar 'Catissol 01', previamente envelhecido a 45°C durante zero, 24 e 36 horas. Por lote, os aquênios foram submetidos ou não (SC) ao osmocondicionamento (OC) com solução de KNO₃ e de polietilenoglicol (PEG) 6000 e ao hidrocondicionamento (HC), com subsequente secagem. Posteriormente, os lotes foram divididos em dois sublotes, sendo um avaliado imediatamente e o outro, após dois meses de armazenamento em condições controladas. Os aquênios foram submetidos aos testes de germinação nas temperaturas de 15, 25, 35 e 45°C e nos potenciais hídricos de zero, -0,3, -0,6 e -0,9MPa e aos testes de vigor (primeira contagem de germinação, condutividade elétrica, envelhecimento acelerado, emergência de plântulas e índice de velocidade de emergência). Os resultados permitiram concluir que a germinação dos aquênios de girassol manteve-se dentro do padrão de comercialização exigido durante o armazenamento, quando os aquênios não envelhecidos artificialmente foram osmocondicionados com PEG a 25°C e com solução de KNO₃ a -0,3MPa, e quando os aquênios envelhecidos artificialmente por 36 horas, foram osmocondicionado com PEG, a 15°C. Houve redução da germinação e do vigor dos aquênios de girassol a partir de potenciais hídricos de -0,3MPa e temperatura de 25°C.

Palavras-chave:Helianthus annuus L., armazenamento, germinação, envigoramento.

ABSTRACT

The priming technique has been used to promote the seeds performance in the yield, especially the low vigour and consequently to assure the uniformity of the original population. The objective of this work was to evaluate the effect of seed priming in sunflower achenes physiological quality, after methods application and two months after storage to commercial use. For this, we used a lot of cv. Catissol 01 achenes previously aged at 45°C for zero, 24 and 36 hours. For each lot, there achenes were submitted to osmopriming in KNO₃ and polyethyleneglycol (PEG) 6000 solutions and to hydropriming with subsequent drying. Following, lots were divided into two sub-lots, the first one being immediately evaluated and the second kept under controlled conditions and evaluated two months after storage. Achenes were submitted to germination tests at zero, 15, 35 e 45°C temperatures and at water potential zero, -0,3, -0,6 e -0,9MPa and vigour tests (first counting, electrical conductivity, accelerated aging, seedlings emergence and speed of seedlings). Results indicated that during the storage, germination maintenance within the standard commercial, when not aged achenes were osmoconditioning with PEG at 25°C and osmoconditioning with KNO₃ at -0.3MPa and when achenes artificially aged for 36 hours were osmoconditioning with PEG, at 15°C. There were reduction of the sunflower achenes germination and vigour from water potentials -0.3MPa and temperature of 25°C.

Key words:Helianthus annuus L, storage, germination, invigoration.

INTRODUÇÃO

O girassol (Helianthus annuus L.) encontra-se entre as culturas com maior produção de óleo mundial. No Brasil, a estimativa da área cultivada com essa espécie vem crescendo a cada safra, atingindo 87,8 mil ha^-1 (CONAB, 2008).

O rendimento dessa espécie pode ser influenciado pela densidade de plantas, sendo necessária uniformidade da população inicial. Além disso, em áreas de cultivo, a ocorrência de veranicos, com menor disponibilidade de umidade no solo, provoca uma emergência de plântulas menor e dessincronizada. De acordo com CASTRO & FARIAS (2005), as condições ambientais ideais para a germinação dos aquênios de girassol variam de 0,5 a 0,7mm de água/dia e temperatura entre 6°C e 23°C. Segundo ALBUQUERQUE & CARVALHO (2003), existe interação significativa entre nível de vigor dos aquênios e condições de estresse, ou seja, aquênios de girassol com alto nível de vigor apresentam maior redução na germinação quando submetidos ao excesso de água do solo e os aquênios de médio vigor, quando expostos a altas temperaturas e déficit hídrico.

A técnica de condicionamento osmótico (priming) ou condicionamento fisiológico das sementes é uma técnica de hidratação controlada proposta com a finalidade principal de melhorar a germinação das sementes e reduzir o tempo necessário entre a semeadura e a emergência de plântulas em campo. Em girassol, efeitos favoráveis dessa técnica foram observados em decorrência do reparo metabólico e da reestruturação das membranas celulares (BAILLY et al., 1998), bem como da eliminação ou superação da dormência das sementes (CORBINEAU et al., 1988). Além disso, esses efeitos têm sido evidenciados sob condição de estresse do ambiente. CHOJNOWSKI et al. (1997) constataram aumento de 14% para 72%, sob temperatura subótima (10°C), na germinação dos aquênios osmocondicionados com PEG. Efeitos da técnica de condicionamento fisiológico na germinação de aquênios de girassol também foram verificados por KAYA et al. (2006), os quais notaram que, após a imersão em água ou em solução KNO₃, ocorreu germinação superior a 90% até o potencial de -0,6MPa.

Vários fatores podem interferir na resposta à aplicação dessa técnica, podendo ocorrer variações devido ao método empregado, à temperatura durante o tratamento, ao teor de água atingido pelas sementes, às substâncias utilizadas no procedimento e/ou à qualidade fisiológica inicial das sementes (CASEIRO et al., 2004). Além disso, após a aplicação do condicionamento fisiológico, as sementes devem ser armazenadas por período suficiente para que possam ser comercializadas sem que ocorra a perda dos benefícios adquiridos no condicionamento. Para CHOJNOWSKI et al. (1997), as sementes condicionadas perdem rapidamente sua viabilidade quando não são armazenadas sob condições de temperatura de 20°C e 55% de umidade relativa do ar. Então é bastante interessante efetuar a avaliação da qualidade fisiológica dos aquênios de girassol imediatamente após o condicionamento e depois de determinado período de armazenamento.

Desse modo, devido à falta de informações sobre o assunto, este trabalho teve o objetivo de avaliar a qualidade fisiológica dos aquênios de girassol após a aplicação dos métodos de condicionamento fisiológico e após dois meses de armazenamento para a comercialização.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, em 2007. Foram obtidos 6 kg de um lote de aquênios de girassol da cultivar 'Catissol 01', adquirido na Coordenadoria de Assistência Técnica Integral (CATI), da safra 2006/2007. Inicialmente, os aquênios foram tratados com Captan (3g do produto comercial por kg de semente) e submetidos ao envelhecimento artificial sob temperatura de 45°C por zero, 24 e 36 horas (ALBUQUERQUE & CARVALHO, 2003), visando obter três lotes com diferentes níveis de vigor, designados de lote 1, 2 e 3, respectivamente. Por lote, os aquênios foram submetidos ou não (testemunha) ao hidrocondicionamento e ao osmocondicionamento com solução de polietilenoglicol (PEG) 6000 e com solução de KNO₃, sob sistema aerado. Para o tratamento de hidrocondicionamento, os aquênios foram embebidos em água destilada (1g 36 ml^-1), entre duas camadas de seis folhas de papel germitest, a 15°C, por quatro horas. Para o tratamento de osmocondicionamento com solução de PEG, os aquênios foram imersos (1g 36ml^-1) em solução de -2,0MPa (CHOJNOWSKI et al., 1997), sob temperatura de 15°C, por oito horas. Para o tratamento de osmocondicionamento com solução de KNO₃, os aquênios foram imersos (1g 36ml^-1) em solução de -0,3MPa, sob temperatura de 25°C, por uma hora (HUSSAIN et al., 2006). Os períodos foram pré-determinados com base na curva de embebição dos aquênios dos três lotes submetidos aos três métodos, visando atingir teor de água semelhante a 34% (CASEIRO et al., 2004). Após o condicionamento, os aquênios foram secos superficialmente e mantidos em estufa a 30°C por 12 horas (KATHIRESAN & GNANARETHINAM, 1985). Posteriormente, os aquênios foram divididos em dois sublotes, um submetido imediatamente à determinação do teor de água (BRASIL, 1992) e à avaliação da qualidade fisiológica e o outro submetido à avaliação após dois meses de armazenamento sob 21,6°C e 65% de umidade relativa do ar.

Para avaliação da germinação, foram utilizadas quatro subamostras de 50 aquênios por lote. Sob diferentes temperaturas, cada subamostra foi distribuída em papel germitest umedecido com água destilada na proporção de 2,5 vezes a sua massa seca e mantida em germinador em temperaturas de 15, 25, 35 e 45°C (CHOJNOWSKI et al., 1997) e ausência de luz. Sob diferentes potenciais hídricos, cada subamostra foi distribuída em papel germitest umedecido com solução aquosa de PEG, visando atingir potenciais hídricos de zero, -0,3, -0,6 e -0,9MPa (KAYA et al., 2006), sob temperatura de 25°C, na ausência de luz. As avaliações foram efetuadas conforme BRASIL (1992). Vale destacar que, em conjunto com o teste de germinação, foi conduzido o teste de primeira contagem de germinação (NAKAGAWA, 1999). O teste de condutividade elétrica foi realizado com quatro subamostras de 50 sementes após a remoção do pericarpo por lote, de acordo com BRAZ et al. (2008). O teste de envelhecimento acelerado foi realizado, por lote, com 250 aquênios (10,5g), os quais foram mantidos sob tela, em câmara com 40ml de solução saturada de NaCl (40g 100ml^-1), a 42°C, por 96 horas (BRAZ et al., 2008). Posteriormente, foi realizado o teste de germinação, avaliando a porcentagem de plântulas normais na primeira contagem (BRASIL, 1992). O teste de emergência de plântulas em areia foi realizado com quatro subamostras de 50 aquênios por lote (BRASIL, 1992). As avaliações foram realizadas diariamente durante 21 dias após a semeadura, visando à avaliação da velocidade e da porcentagem de emergência de plântulas (NAKAGAWA,1999).

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância individual para cada época de avaliação, considerando o delineamento experimental inteiramente casualizado, em que os tratamentos constituíram um fatorial triplo (três lotes x quatro métodos x quatro níveis de estresse), para os testes de germinação, e um fatorial duplo (três lotes x quatro tratamentos), para os testes de vigor, ambos com quatro repetições. Conforme o resultado das avaliações dos quadrados médios dos resíduos individuais, optou-se pela análise conjunta. Para as variáveis qualitativas, foi efetuado o teste Tukey, a 5% de probabilidade de erro e, para as variáveis quantitativas, foi realizada uma análise de regressão polinomial (GOMES, 1990).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na avaliação efetuada após aplicação dos métodos de condicionamento fisiológico, os aquênios de girassol do lote 1 (não envelhecido artificialmente), que foram submetidos ao osmocondicionamento com solução de KNO₃, apresentaram maior germinação (93%) e vigor (80%) na temperatura de 15°C. Na temperatura de 25°C, os resultados foram semelhantes aos obtidos pelos aquênios do lote 1 a 15°C, embora o valor de germinação não tenha sido diferente dos apresentados pelos aquênios submetidos aos demais métodos de condicionamento (Tabela 1). Na temperatura de 35°C, os aquênios do lote 1, osmocondicionados com PEG e KNO₃, apresentaram maior germinação e vigor, e os hidrocondicionados apresentaram apenas maior germinação. Além disso, na temperatura de 45°C, os aquênios dos três lotes não germinaram (dados não apresentados). Observando-se a figura 1, pode-se constatar que, à medida que a temperatura foi elevada de 15°C para 25°C, houve aumento da porcentagem de plântulas normais dos três lotes. A partir da temperatura de 25°C, houve redução significativa do vigor dos aquênios nas avaliações (após condicionamento e após armazenamento). ALBUQUERQUE & CARVALHO (2003) também observaram maior redução da germinação de aquênios de girassol da cultivar 'IAC-Iarama', na temperatura de 35°C. Ainda nesta primeira avaliação, os aquênios do lote 2 (envelhecido artificialmente por 24 horas) apresentaram maior vigor após terem sido osmocondicionados com solução de PEG na temperatura de 15°C, bem como em solução de KNO₃, sob 25°C, e hidrocondicionados, sob 35°C (Tabela 1). Esses resultados podem estar relacionados, provavelmente, à superação da dormência secundária, pois, de acordo com CORBINEAU et al. (1988), há redução da germinação após o envelhecimento acelerado sob 45°C por período superior a 24 horas, devido à desestruturação das membranas e à perda da habilidade de converter etileno a partir de ácido abscísico, levando à dormência secundária. No entanto, a resposta ao condicionamento fisiológico pode também ter sido devido à restauração dos danos metabólicos ocasionados pelo envelhecimento artificial, que foi realizado previamente para distinção dos lotes de aquênios em diferentes níveis de vigor. Esses resultados também foram constatados por BAILLY et al. (1998 e 2002).

Na avaliação feita após dois meses de armazenamento, verifica-se que houve efeito favorável do osmocondicionamento com KNO₃ na germinação e no vigor do lote 1, a 15 e 35°C, embora o valor de germinação a 35°C não tenha sido diferente dos apresentados pelos aquênios submetidos aos demais métodos de condicionamento (Tabela 1). Além disso, somente os aquênios do lote 2, que foram osmocondicionados com PEG e hidrocondicionados, apresentaram maior germinação a 25°C, com 84% e 82%, respectivamente (Tabela 1). CHOJNOWSKI et al. (1997) também verificaram que aquênios de girassol osmocondicionados com PEG por dois a cinco dias aumentaram a germinação, estimada pela porcentagem de emissão de raiz primária, sendo os valores mantidos após o armazenamento a 20°C e 55% UR do ar, por 14 semanas.

Em relação ao desempenho dos aquênios sob diferentes potencias hídricos, observa-se que, após a aplicação dos métodos de condicionamento, o osmocondicionamento com KNO₃ favoreceu a germinação e o vigor dos aquênios do lote 1, em substrato com potencial hídrico de zero MPa (Tabela 2). Observou-se que, a partir de -0,3MPa, houve redução significativa do vigor dos aquênios dos três lotes, submetidos aos métodos de condicionamento fisiológico, nas duas avaliações (Figura 2). Além disso, sob -0,9MPa, os aquênios dos três lotes não germinaram. De acordo com LENZI et al. (1995), a baixa disponibilidade hídrica reduz o crescimento por diminuir a expansão celular devido ao decréscimo da turgescência das células. Também nessa primeira avaliação os aquênios do lote 2 apresentaram maior germinação após terem sido osmocondicionados com PEG e com KNO₃ em substrato com potencial hídrico de -0,3MPa e com PEG sob -0,6MPa. Além disso, os aquênios do lote 2 osmocondicionados com PEG apresentaram maior vigor a zero MPa (Tabela 2). KAYA et al. (2006) também verificaram que o osmocondicionamento com solução de KNO₃ favoreceu a germinação de aquênios de girassol até o potencial hídrico de -0,6MPa, quando comparado com o hidrocondicionamento. Para SING & RAO (1993), o efeito benéfico do osmocondicionamento com KNO₃ na germinação de girassol é atribuído ao íon NO₃^-, considerado promotor da germinação.

Na avaliação realizada após o armazenamento dos aquênios de girassol, observa-se efeito favorável do osmocondicionamento com KNO₃ na germinação e no vigor do lote 1, para os potenciais hídricos de -0,3 e de -0,6MPa, do osmocondicionamento com PEG na germinação do lote 2, sob -0,3MPa, e do hidrocondicionamento do lote 3 (envelhecido artificialmente por 36 horas), sob -0,3MPa.

Comparando as duas avaliações (após condicionamento e após armazenamento), tendo em vista a possibilidade de comercialização dos aquênios de girassol que foram condicionados e mantidos por dois meses de armazenamento em condições controladas, observa-se que o osmocondicionamento com PEG favoreceu a manutenção da germinação do lote 3 a 15°C, bem como do lote 1 a 25°C (Tabela 1), assim como o osmocondicionamento com KNO₃ favoreceu a manutenção da geminação do lote 1, a -0,3MPa (Tabela 2). Esses valores estão dentro do padrão de 75%, estabelecido para a comercialização de sementes (BRASIL, 2005).

Na tabela 3, nos demais testes de vigor, observa-se que, após a aplicação dos métodos de condicionamento, os aquênios do lote 1, osmocondicionados com PEG (86%), os do lote 2, osmocondicionados com KNO₃ (85%), e os do lote 2 (83%) e 3 (79%), hidrocondicionados, apresentaram as maiores porcentagens de plântulas normais no teste de envelhecimento acelerado. Esses resultados foram semelhantes aos obtidos pelo teste de vigor estimado pela primeira contagem dos aquênios do lote 1, osmocondicionados com PEG a 35°C, dos aquênios do lote 2, osmocondicionados com KNO₃ a 25°C e hidrocondicionados a 35°C e dos aquênios do lote 3, hidrocondicionados, -0,3MPa (Tabelas 1 e 2). Já na avaliação realizada após o armazenamento, os aquênios do lote 1 osmocondicionados com PEG e os aquênios dos lotes 2 e 3 osmocondicionados com KNO₃ apresentaram maior porcentagem de plântulas normais. Esses resultados foram semelhantes aos obtidos pela porcentagem de plântulas normais na primeira contagem do lote 1 a 25°C (Tabela 1). Observando os dados de condutividade elétrica (Tabela 3), tem-se que os aquênios independentes do lote e que foram osmocondicionados pelos três métodos apresentaram menor lixiviação de exsudados dos que os não condicionados. Porém, após o armazenamento, os aquênios do lote 2 apresentaram maior vigor, ou seja, menor lixiviação (Tabela 3), assim como maior porcentagem de plântulas normais na primeira contagem, a -0,3MPa (Tabela 2). De acordo com MARCOS FILHO (2005), o condicionamento fisiológico evita danos por embebição, limitando a lixiviação do conteúdo celular e permitindo melhor desempenho durante a germinação. Para emergência e índice de velocidade de emergência, houve redução acentuada dos valores apresentados durante o armazenamento, em comparação com as duas avaliações (Tabela 3). Além disso, os aquênios independentes do lote, que foram osmocondicionados com KNO₃ e PEG, apresentaram maior índice de velocidade de emergência do que os não tratados, embora os valores de IVE dos aquênios do lote 1 hidrocondicionados não diferiram dos apresentados pelos aquênios não tratados (Tabela 3).

CONCLUSÃO

A germinação dos aquênios de girassol manteve-se dentro do padrão de comercialização exigido durante o armazenamento, quando os aquênios não envelhecidos artificialmente foram osmocondicionados com PEG a 25°C e com solução de KNO₃ a -0,3MPa, e para os aquênios envelhecidos artificialmente por 36 horas, osmocondicionado com PEG, a 15°C.

Houve redução da germinação e do vigor dos aquênios de girassol a partir do potencial hídrico de -0,3MPa e da temperatura de 25°C.

O osmocondicionamento dos aquênios de girassol em KNO₃ foi eficiente em promover a superação da dormência e/ou o reparo metabólico do lote de aquênios envelhecido artificialmente por 24 horas.

AGRADECIMENTOS

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pelas bolsas concedidas.

Recebido para publicação 22.10.08

Aprovado em 26.02.09

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1

Autor para correspondência.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  10 Jul 2009
• Data do Fascículo
  Set 2009

Histórico

• Aceito
  26 Fev 2009
• Recebido
  22 Out 2008