Germinação de sementes de Operculina macrocarpa (L.) Farwel e Operculina alata (Ham.) Urban

Seeds germination of Operculina macrocarpa (L.) Farwel and Operculina alata (Ham.) Urban

Germinação de sementes de Operculina macrocarpa (L.) Farwel e Operculina alata (Ham.) Urban¹

Seeds germination of Operculina macrocarpa (L.) Farwel and Operculina alata (Ham.) Urban

Sebastião Medeiros Filho^I; Edson Alves de França^II; Renato Innecco^III

^IProf. Dr. da UFC/CCA - Depto. Fitotecnia; Fortaleza, CE; e-mail: [e-mail]

^IIEngº Agrº Mestre, UFAL, Maceió - AL

^IIIProf. Dr. da UFC/CCA - Depto. Fitotecnia; Fortaleza, CE; e-mail: [e-mail]

RESUMO

Várias espécies vegetais nativas produzem sementes que, mesmo vivas, apresentam dificuldades para germinar. Assim, foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de identificar métodos para a superação da dormência de sementes de Operculina macrocarpa e para a germinação de sementes de O. macrocarpa e Operculina alata. No primeiro, sementes de O. macrocarpa foram submetidas a oito tratamentos visando a superação de dormência: frio seco, calor úmido, imersão em água oxigenada, água quente e em ácido sulfúrico, frio úmido, escarificação mecânica, embebição em nitrato de potássio, além da testemunha, determinando-se os percentuais de germinação, de sementes duras e de mortas. No segundo ensaio, sementes de O. macrocarpa e O. alata, após escarificadas, foram semeadas em substratos de areia e de papel e colocadas para germinar sob cinco combinações de luz e temperatura: luz contínua a 25ºC constante; luz contínua com temperaturas alternadas (20ºC/16h-35ºC/8h); escuro contínuo a 25ºC constante; escuro contínuo com temperaturas alternadas (20ºC/16h-35ºC/8h) e alternância de luz e temperaturas (luz/35ºC/8h-escuro/20ºC/16h). Determinaram-se o percentual e o índice de velocidade de germinação. Concluiu-se que Operculina macrocarpa apresenta sementes dormentes, destacando-se a escarificação mecânica como o método mais eficiente para a sua superação; o substrato papel, associado à temperatura de 20-35ºC e em ausência de luz, é o mais indicado para a germinação de sementes de Operculina macrocarpa e Operculina alata.

Termos para indexação: planta medicinal, dormência, propagação.

ABSTRACT

Viable seeds of several native plant species present difficulties to germinate. Two trials were carried out to identify appropriate methodology to overcome seed dormancy in Operculina macrocarpa and Operculina alata. In the first one, the seeds of Operculata macrocarpa were submitted to the following treatments: dry cooling; wet heat; immersion in peroxide, immersion in hot water, immersion in sulfuric acid; wet cooling; mechanical scarification; soaking in potassium nitrate; and the control. Percentage of germination, hard seeds and dead seeds were determined. In the second trial, seeds of Operculina macrocarpa and Operculina alata were scarified and sown on paper and sand substrates and set to germinate under five different environmental conditions: continuous light and constant temperature (25ºC), continuous light and alternating temperatures (20ºC/16h-35ºC/8h), continuous darkness and constant temperature, continuous darkness with alternating temperatures (20ºC/16h-35ºC/8h), and alternating light and temperatures (light/35ºC/8h-darkness/20ºC/16h). Percentage and time to germination were determined. Mechanical scarification was the most efficient method to break dormancy in Operculina macrocarpa; towel paper, temperature between 20-30ºC and darkness were appropriate conditions for seed germination of Operculina macrocarpa and Operculina alata.

Index terms: medicinal plant, dormancy, propagation.

INTRODUÇÃO

A produção de plantas medicinais poderá ser uma atividade de importância econômica, medicinal e social no Brasil, considerando-se a diversidade de espécies existentes. No Nordeste do Brasil, destacam-se as espécies Operculina macrocarpa (L.) Farwel e Operculina alata (Ham.) Urban, popularmente denominadas de batata-de-purga ou jalaca brasileira.

O. macrocarpa é bienual, mais comum em terrenos arenosos, possui flores brancas e frutos contendo até quatro sementes duras e negras, enquanto O. alata é anual, mais freqüente em solos argilosos, produz flores amarelas e frutos de forma estrelada com sementes duras e de cor creme (Matos, 2000). Apesar dessas duas espécies serem de destacada expressão na medicina popular, usadas largamente como laxativas e purgativas, a exploração ainda ocorre através do extrativismo predatório, predispondo-as aos riscos de extinção.

Na maioria das vezes, a dormência é vantajosa para a sobrevivência das espécies em condições naturais, uma vez que distribui a germinação ao longo do tempo ou permite que a germinação ocorra somente quando as condições forem favoráveis à sobrevivência das plântulas. Por outro lado, a dormência é, freqüentemente, prejudicial às atividades de viveiro onde se deseja que grandes quantidades de sementes em germinem em curto espaço de tempo, permitindo a produção de mudas uniformes. Neste caso, o conhecimento de suas causas é de significativa importância prática, visto que permite a aplicação de tratamentos apropriados para se obter melhor germinação (Melo et al., 1998).

Um dos tipos mais comuns de dormência deve-se à presença de um tegumento duro, impermeável à água e aos gases. Essa impermeabilidade, além de impedir a embebição pela água, restringe, também o suprimento adequado de oxigênio e as atividades respiratórias no embrião que fornecem energia para os processos metabólicos da germinação.

A eliminação da dormência causada pela impermea-bilidade do tegumento consiste em provocar alterações estruturais dos tegumentos através de tratamentos que provoquem a ruptura ou enfraquecimento do tegumento de modo a permitir a embebição e posterior germinação. Os métodos mais utilizados para superar esse tipo de dormência são a escarificação mecânica e térmica que vêm sendo utilizados em diversas espécies como Mimosa caesalpiniaefolia (MARTINS et al.,1992); Cassia grandis e Samanea saman (LOPES et al., 1998); B. monandra e B. ungulata (ALVES et al., 2000).

As sementes de O. macrocarpa e O. alata apresentam obstáculos para a germinação, pelo fato de serem cobertas por um tegumento duro, que impede a penetração de água e gases.

O presente trabalho objetivou identificar métodos para a superação da dormência de sementes de O. macrocarpa e verificar o efeito de temperatura, luz e substrato na germinação de sementes de O. macrocarpa e O. alata.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes do Departamento de Fitotecnia do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Ceará, em Fortaleza/CE. Utilizaram-se sementes de duas espécies: Operculina macrocarpa (L.) Farwel e Operculina alata (Ham.) Urban colhidas, em novembro de 1997, de várias plantas localizadas na Fazenda Experimental Vale do Curu, município de Pentecoste/CE. Foram realizados dois ensaios. No primeiro, sementes de Operculina macrocarpa foram submetidas a oito métodos para superação da dormência: frio seco, calor úmido, imersão em água oxigenada, em água quente e em ácido sulfúrico, frio úmido, escarificação mecânica e embebição em nitrato de potássio, além da testemunha, conforme metodologias descritas a seguir: a) frio seco - as sementes foram acondicionadas em caixas plásticas transparentes e mantidas a 4ºC por sete dias; b) calor úmido - as sementes foram colocadas sobre uma tela de arame, disposta em uma caixa plástica contendo 40mL de água e mantidas, por 72 horas, em uma câmara a 40ºC; c) imersão em água oxigenada - foi feita em solução aquosa (10v/v), por 72 horas, à temperatura de 10ºC; d) imersão em água quente - as sementes permaneceram imersas em água aquecida a 85ºC, pelo período de oito horas, até o esfriamento natural da água; e) imersão em ácido sulfúrico - as sementes foram imersas em ácido sulfúrico concentrado, por 15 minutos, retiradas do ácido e lavadas em água corrente por 5 minutos; f) frio úmido - as sementes foram acondicionadas em papel toalha umedecido com água destilada, envolto por um plástico impermeável, e mantidas a 4ºC, por sete dias; g) escarificação mecânica - as sementes foram friccionadas manualmente com lixa d'água número 30 até desgastar o tegumento no lado oposto ao da micrópila, sendo as sementes semeadas, de imediato, após esses tratamentos; h) embebição em nitrato de potássio - as sementes foram semeadas em substrato previamente umedecido com uma solução de KNO₃ a 0,5%, umedecendo-se posteriormente com água pura; i) testemunha - sementes semeadas sem tratamento prévio.

Para cada tratamento foram distribuídas quatro repetições de 25 sementes em bandejas plásticas perfuradas no fundo, contendo quatro quilogramas de areia previamente peneirada, esterilizada em estufa (200ºC/2horas) e umedecida com quantidade de água equivalente a 60% da capacidade de retenção. Posteriormente, as bandejas foram levadas para um germinador de sala com temperatura de 25ºC e luz contínua, durante trinta dias, umedecendo-se o substrato diariamente. Foram avaliadas as percentagens de germinação, de sementes duras e de mortas ao final do experimento.

A contagem do número de sementes germinadas foi feita aos 30 dias após a semeadura, considerando como normais as plântulas que apresentavam os cotilédones acima da superfície da areia, com suas estruturas perfeitas. Foram consideradas duras as sementes que não absorveram água durante os 30 dias de duração do teste, e mortas aquelas que estavam completamente deterioradas, sem nenhum sinal visível de germinação.

No segundo ensaio, sementes de O. macrocarpa e O. alata foram escarificadas mecanicamente, por fricção manual com lixa d'água número 30, até desgastar o tegumento no lado oposto ao da micrópila. Em seguida, foram distribuídas em dois substratos, areia e papel, e submetidas ao teste de germinação em câmaras reguladas para fornecer cinco combinações de luz e temperatura: luz contínua e temperatura de 25ºC constante; luz contínua e temperaturas alternadas (35ºC/8h e 20ºC/16h); escuro contínuo e temperatura de 25ºC constante; escuro contínuo e temperaturas alternadas (35ºC/8h e 20ºC/16h) e alternância de luz e temperaturas (luz/35ºC/8h e escuro/20ºC/16h).

O substrato de papel constou de três folhas de papel toalha, tipo Germiteste, previamente umedecidas com água destilada na proporção de 1mL para cada 3g de peso do papel, formando rolos com 25 sementes cada. Para o substrato areia, foram utilizados quatro quilogramas de areia de rio, previamente peneirada e esterilizada em estufa (200ºC/2horas), disposta em bandeja plástica e, inicialmente, umedecida com 60% da capacidade de retenção. As sementes foram colocadas a, aproximadamente, 1cm de profundidade e cobertas com uma fina camada de areia.

Foram determinados a percentagem e o índice de velocidade de germinação. A percentagem de germinação foi obtida como indicado no primeiro ensaio; para a velocidade de germinação realizaram-se contagens diárias das plântulas durante 30 dias, adotando-se a metodologia recomendada por Maguire (1962).

No primeiro ensaio utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Os dados de germinação foram transformados em e os de sementes duras e mortas em arco seno . No segundo, o delineamento foi o inteiramente casualizado com quatro repetições, seguindo o esquema fatorial 2 x 5 (dois substratos e cinco condições ambientais). Os dados da percentagem de germinação foram transformados em arco seno e os do índice de velocidade de germinação em . Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e a comparação entre as médias foi feita pelo teste de Duncan, a 5% de probabilidade.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados obtidos com os tratamentos utilizados para a superação da dormência das sementes de O. macrocarpa, decorrente da impermeabilidade do tegumento à água, indicaram que somente a escarificação mecânica foi eficiente para promover o aumento da germinação das sementes, com os resultados estatisticamente superiores aos dos demais métodos, porém não foi suficiente para possibilitar a germinação da maioria das sementes (Tabela 1). No entanto, os resultados indicaram que a escarificação mecânica apresentou taxa de sementes mortas (36%) que superou a das sementes da testemunha (15%), sugerindo que esse método pode ter causado danificações na semente.

A escarificação mecânica foi o único tratamento a apresentar efeito positivo na superação da dormência das sementes (Tabela 1). Como a escarificação mecânica provoca fissuras no tegumento, aumentando a permeabilidade e permitindo a embebição e, conseqüentemente, o início da germinação, esses resultados sugerem a ocorrência de dormência causada pela impermeabilidade do tegumento. A eficiência da escarificação mecânica foi também constatada por Marques (1991) e Franke & Baseggio (1998) para Desmodium incanum DC.; Medeiros & Nabinger (1996) para Adesmia muricata (Jacq) DC e Trifolium resupinatum L.; Martins et al. (1997) para Desmodium tortuosum (Sw.) DC., cujas sementes apresentam características de dureza. Por outro lado, esse tratamento não se mostrou eficiente na superação da dormência de sementes de Lathyrus nervosus Lam. (Franke & Baseggio, 1998). Segundo esses autores, tais resultados podem ser explicados pela ocorrência de injúrias nas sementes provocadas pela fricção mecânica ou pela diferença de constituição do tegumento de diferentes espécies de sementes. Dessa forma, a utilização de materiais abrasivos exige cuidados quanto à intensidade e à forma de aplicação, para não comprometer a qualidade das sementes.

Quanto ao fato do tratamento com ácido sulfúrico não promover a germinação (Tabela 1), acredita-se que, provavelmente, o tempo de imersão tenha sido insuficiente para provocar a corrosão do tecido do tegumento, visto que Bianchetti et al. (1998), trabalhando com sementes de Parkia multijuga Benth (pinho-cuiabano), constataram eficiência desse tratamento para emergência das plântulas somente a partir de 16 minutos de imersão. Por outro lado, Macedo et al. (1994) detectaram efeito prejudicial da escarifi-cação com ácido sulfúrico na germinação de sementes de Brachiaria humidicola (Rendle) Schweck. No entanto, resultados comprovando a eficácia do ácido sulfúrico na superação da impermeabilidade do tegumento foram encontrados por vários autores: Franke & Baseggio (1998) em Desmodium incanum DC e Lathyrus nervosus Lam.; Bertalot & Nakagawa (1998) em Leucaena diversifolia (Schlecht.) Bentham K156; Lopes, et al. (1998) em Caesalpinea ferrea Mart. ex Tul. var. leiostachya Bent., Cássia grandis L. e Samanea saman Merrill.; Lin (1999) em sementes de Vigna radiata L. (feijão-mungo) contrastando, assim, com essa pesquisa.

Observa-se nos dados obtidos no tratamento com água quente, que esse método foi ineficiente na superação da dureza do tegumento. Lin (1999) concluiu que a eficiência desse método depende do período de exposição da semente à água, visto que o tratamento a partir de 15 minutos foi drástico para a germinação de sementes de Vigna radiata L.

Analisando-se o comportamento das sementes em cada substrato (Tabela 2), verifica-se que a percentagem de germinação das duas espécies, tanto na areia como no papel, foi afetada pelas condições do teste. Quando as sementes de O. macrocarpa foram semeadas em areia, destacou-se positivamente o regime que combina luz contínua e temperatura constante de 25ºC. Provavelmente, esse efeito positivo foi proporcionado pela temperatura constante, visto que quando se compara o resultado dessa condição com o que combina temperatura constante e escuro contínuo não há diferença significativa, eliminando, portanto, uma provável influência do fator luz. Além disso, o resultado mais baixo ocorreu sob o regime de temperatura alternada (20-35ºC) combinada com luz contínua ou com a alternância luz-escuro. Por outro lado, para a semeadura em substrato papel ocorreu superioridade do uso da temperatura alternada, demonstrando também a independência do efeito do regime de luz, visto que os maiores percentuais ocorreram, respectivamente, sob luz e escuro contínuos. Esses resultados são concordantes com os encontrados por Ikuta & Barros (1996) em Achyrocline satureioides (marcela), cujas sementes colocadas sob diferentes temperaturas, na presença e ausência de luz, apresentaram respostas diferenciadas em relação à germinação. No entanto, Borges & Rena (1993) ressaltam que, para expressar a máxima germinação, algumas espécies necessitam de temperatura constante, e outras de temperatura alternada. Almeida et al. (2001) detectaram que 20ºC constante, sob luz, foi a temperatura mais adequada para a germinação de sementes de Leonorus sibiricus L. Já Bonacin et al. (2001) constataram que sementes de Dictyoloma vandellianum Adr. Juss (tingui) apresentaram maior capacidade germinativa quando foram submetidas à temperatura alternada de 20-30ºC. Porém, resultados discordantes desses foram encontrados por Bezerra et al. (2001) em sementes de um tipo cultivado de melão-de-São Caetano, quando as temperaturas, constante de 20ºC e alternada de 20-30ºC, proporcionaram resultados semelhantes de germinação.

Em relação à germinação das sementes de O. alata semeadas em areia (Tabela 2), verifica-se a superioridade das condições de escuro contínuo a 20-35ºC e a 25ºC, demonstrando comportamento diferente da espécie O. macrocarpa, considerando-se que, neste caso, o fator atuante foi a presença de luz e não a temperatura. Nesse sentido, Fleck et al. (2001) constataram que sementes de Bidens pilosa L. são sensíveis à luz, apresentando maior germinação na sua presença, ao passo que sementes de Sida rhombifolia L. são insensíveis.

Quanto à germinação no substrato papel, observa-se (Tabela 2) que o maior percentual de germinação foi obtido na condição de luz contínua e 25ºC constante, ressaltando-se, porém, que outras combinações foram estatisticamente iguais.

A velocidade de germinação de ambas espécies no substrato areia foi afetada negativamente sob condições de alternância de luz e temperatura, sendo que enquanto em O. macrocarpa não houve superioridade entre as outras quatro combinações de luz e temperatura, em O. alata a ausência de luz atuou de forma positiva, visto que as sementes expostas ao escuro contínuo, a 25ºC e 20-35ºC, apresentaram maior velocidade de germinação.

Já, no substrato papel a influência das condições ambientais ocorreu de maneira diferente, visto que na espécie O. macrocarpa o menor índice foi na condição de luz constante e temperatura de 25ºC e na O. alata não houve efeito significativo. Almeida et al. (2001) constataram que 20ºC na presença de luz constante foi a condição que proporcionou maior velocidade de germinação de sementes de Leonorus sibiricus L. Já, Sousa et al. (2001) estudando sementes de Plantago ovata L. verificaram que não houve diferença significativa no índice de velocidade de germinação quando as sementes foram expostas a 20ºC em condições de luz ou escuro.

Quando se compara o efeito dos substratos observa-se que, com exceção das sementes de O. macrocarpa submetidas à luz contínua combinada com 25ºC constante, o substrato papel proporcionou maior velocidade de germinação para as duas espécies em todas as condições de luz e temperaturas testadas.

Dessa forma, para a germinação de sementes de O. macrocarpa em areia pode-se recomendar temperatura de 25ºC com luz contínua, enquanto que no papel o ideal é utilizar temperaturas alternadas de 20-35ºC com luz ou escuro contínuo, ou 25ºC sob luz contínua.

CONCLUSÕES

• Operculina macrocarpa apresenta sementes dormentes, destacando-se a escarificação mecânica como o método mais eficiente para a superação da dormência;

• o substrato papel, associado à temperatura de 20-35ºC e em ausência de luz, é o mais indicado para a germinação de sementes de Operculina macrocarpa e Operculina alata.

Aceito para publicação em 30/12/2002.

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1

Parte da dissertação apresentada pelo segundo autor.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  26 Maio 2011
• Data do Fascículo
  2002

Histórico

• Recebido
  30 Dez 2002
• Aceito
  30 Dez 2002