Teste de frio e envelhecimento acelerado na avaliação de vigor de sementes de
feijão-frade
INTRODUÇÃO
O feijão-frade, nome vulgar em Portugal, ou feijão-caupi, nome vulgar no
Brasil, (Vigna unguiculata (L.) Walp.) constitui uma importante fonte de
proteína em diversas regiões do mundo, principalmente na África, na Índia e na
América Tropical. No Brasil seu cultivo tem sido realizado principalmente na
Região Nordeste, constituindo-se como uma das principais culturas de
subsistência (Freire Filho et al., 2005). A cultura do feijão-frade no Nordeste
envolve uma boa parte da área de produção cultivada na maior parte, por
pequenos agricultores.
Entretanto a quantidade de semente produzida depende da demanda do produto
(grão). Esta demanda sofre grandes oscilações principalmente devido à
instabilidade de preços no mercado. Consequentemente, o produtor de sementes
não pode programar suas metas de produção, tornando assim uma atividade de alto
risco. Principalmente devido às sementes apresentarem perdas na sua qualidade
fisiológica durante o armazenamento, sendo que o potencial fisiológico dos
lotes de sementes é rotineiramente avaliado pelo teste de germinação, conduzido
sob condições favoráveis de umidade, temperatura, luz e substrato, permitindo a
expressão máxima do potencial de germinação (Vieira & Krzyzanowski, 1999).
Embora muito útil, o teste de germinação não informa sobre o vigor, longevidade
e emergência em campo. Além disso, necessita um prazo de 7 a 28 dias para
informar os resultados, período considerado longo, para atender aos interesses
comerciais dos produtores de sementes.
Embora os testes de vigor não sejam reconhecidos pelas Regras para Análise de
Sementes (Brasil, 1992), por não apresentarem uma metodologia padronizada,
estes são utilizados pelas empresas produtoras de sementes, com o objetivo de
aprimorar a estimativa do potencial desempenho de um lote de sementes em campo
(Vieira, 1994; Marcos Filho, 1999)
Segundo Vieira & Carvalho (1994) todo programa de controle de qualidade na
produção de sementes de uma determinada espécie deve incluir o vigor como
característica a ser avaliada sob condições de laboratório, pois de acordo com
Popinigis, (1985), o vigor das sementes detecta as modificações deletérias mais
sutis resultantes do avanço da deterioração, não reveladas pelo teste de
germinação.
A avaliação do vigor de sementes, como rotina pela indústria sementeira, tem
evoluído à medida que os testes disponíveis vêm sendo aperfeiçoados, fornecendo
maior precisão e reprodutibilidade de resultados dentro e entre laboratórios
(Krzyzanowski & França Neto, 1991).
Testes de vigor desenvolvidos (International Seed Testing Association ' ISTA
1995) têm constituído excelentes instrumentos auxiliares ao processo de decisão
na produção, armazenamento e comercialização de sementes (Carvalho, 1986).
Com base em informações fornecidas por Vieira et al. (2001), os testes de vigor
são conduzidos em 60% dos laboratórios privados e 71% dos públicos. Os testes
mais utilizados têm sido o envelhecimento acelerado para semente de soja, e o
de frio para sementes de milho, nos laboratórios públicos, e os testes de
tetrazólio e envelhecimento acelerado para sementes de soja e sorgo e de frio
para sementes de milho nos laboratórios privados.
De acordo com Marcos Filho (1994), os testes de envelhecimento acelerado, de
frio, podem ser considerados os testes de vigor mais indicados para a
composição de um programa de controle de qualidade.
O teste de envelhecimento acelerado tem se mostrado eficiente na seleção de
lotes para a semeadura com base no potencial de desempenho da semente em
condições de campo e na avaliação da capacidade potencial de armazenamento
(Popinigis, 1985). Embora apresente simplicidade em termos de condução e
avaliação, apresenta fontes de variação que podem interferir nos resultados
(Marcos Filho et al.,1987). Maiores precisão e uniformidade de resultados são
obtidas utilizando-se o método de gerbox, conforme adotado pela Association of
Official Seed Analysts -AOSA (1983).
O teste de envelhecimento acelerado tem sido bastante estudado e recomendado
para diferentes espécies e vem sendo incluído em programas de controle de
qualidade de empresas produtoras de sementes. Foi desenvolvido por Delouche
& Baskin (1973), procurando estimar o potencial relativo de armazenamento
de lotes de sementes de trevo e de festuca. Baseia-se no princípio de que lotes
de alto vigor manterão sua viabilidade quando submetidos, durante curtos
períodos de tempo, a condições severas de temperatura e umidade relativa do ar,
enquanto que os de baixo vigor terão sua viabilidade reduzida, possibilitando a
separação de lotes de sementes em diferentes níveis de vigor (Tekrony 1983;
Rodo et al., 2000). O envelhecimento acelerado é eficiente para avaliar o vigor
de lotes de sementes de feijoeiro e acompanhar a sua variação durante o período
de armazenamento (Krzyzanowski et al., 1982).
Assim como o teste de envelhecimento acelerado o teste de frio segundo AOSA
(1983) tem apresentado elevada eficiência na indicação do potencial de
emergência das sementes no campo e pode ser empregado efetivamente na avaliação
da deterioração fisiológica resultante de condições adversas nas fases de
produção, beneficiamento e armazenamento.
O teste de frio se baseia na avaliação da qualidade fisiológica de semente sob
condições adversas e é um dos testes de vigor mais utilizados em diversas
regiões de clima temperado, onde a época de semeadura pode coincidir com o
período chuvoso e de baixa temperatura. Portanto, é considerado um teste de
resistência, ou seja, o lote de sementes que apresenta melhor desempenho sob
condições adversas é considerado mais vigoroso. De forma, geral, se os
resultados do teste de frio de um lote de sementes se aproximarem dos dados
obtidos pelo teste padrão de germinação há grande possibilidade de este lote
apresentar capacidade para germinar sob uma ampla faixa de condições
ambientais, basicamente em termos de conteúdo de água e da temperatura do solo
(Cícero & Vieira, 1994)
Assim, diversos testes de vigor têm sido idealizados, procurando avaliar e
correlacionar com precisão, o comportamento de lotes de sementes em laboratório
e no campo. Entretanto, estudos conduzidos com a cultura do feijão-frade (Vigna
unguiculataL). são reduzidos, assim como o número de trabalhos dirigidos à
comparação entre os resultados dos testes de vigor e os de emergência das
plântulas no campo.
O presente trabalho foi desenvolvido com objetivo de avaliar eficiência dos
testes de frio e envelhecimento acelerado para a determinação da qualidade
fisiológica de sementes de feijão-frade.
MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa foi conduzida com sementes de cinco cultivares de feijão-frade: BRS
Guariba, BR 17 Gurguéia, BRS Marataoã, Quarentão e Vinagre, retiradas de lotes
de sementes produzidos na safra de 2007 na Fazenda Escola da Universidade
Estadual do Maranhão, classificados pelo tamanho e com potenciais fisiológicos
distintos. A utilização de cultivares diferentes é importante, porque a
resposta das sementes aos testes pode ser afetada pelo genótipo. Lotes com
potenciais fisiológicos distintos são fundamentais para identificação do poder
discriminatório ou sensibilidade dos testes à amplitude de variação do vigor
das amostras de sementes avaliadas. O experimento foi conduzido no Laboratório
de Análise de Sementes (LAS) e no Laboratório de Pós-colheita do Departamento
de Fitotecnia e Fitossanidade da Universidade Estadual do Maranhão ' UEMA. Os
testes utilizados para avaliação da qualidade das sementes foram os seguintes:
a) Germinação: conduzido com quatro repetições de cinquenta sementes por lote,
colocadas em rolos de papel-toalha (umedecidas com quantidade de água
correspondente a 2,5 vezes o peso do papel seco) e mantidas em germinador
regulado a 25oC. As avaliações foram efetuadas no quinto e no oitavo dias após
a instalação do teste, seguindo-se os critérios estabelecidos nas Regras para
Análise de Sementes - R.A.S. (Brasil, 1992) e os resultados expressos em
porcentagem de plântulas normais. b) Envelhecimento acelerado: conduzido com
quatro repetições de cinqüenta sementes por lote, empregando o método de
gerbox, descrito por Marcos Filho et al. (1987), sob temperaturas de 41oC, 42ºC
43oC e 45oC durante 48 h e 42ºC durante 72 h descrito por Dias & Barros
(1992), seguido do teste de germinação, conforme descrito no item anterior. c)
Teste de frio sem solo: executado de maneira similar ao teste de germinação;
porém, antes de serem postos no germinador, os rolos foram colocados em sacos
plásticos vedados e permaneceram a 10oC, 13ºC e15oC durante 3, 4 e 5 dias. A
germinação foi avaliada no quinto e oitavo dia conforme descrito no item a). Os
dados de avaliação de vigor das sementes dos diferentes cultivares e testes
empregados foram submetidos a análise de variância em delineamento de blocos ao
acaso, com quatro repetições, em fatorial 5x3x3 para o teste de frio
(cultivares x temperatura x dias) e de 5x5 para os testes de envelhecimento
acelerado (cultivares x testes) todos dois com tratamento adicional (teste
padrão de germinação). As médias foram comparadas pelo teste Tuley ao nível de
5% de probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Cada dia mais se tem merecido atenção de vários pesquisadores a avaliação do
potencial fisiológico de sementes, principalmente devido às dificuldades
encontradas para a obtenção dos desempenhos com os lotes de sementes
comercializados. Os testes de vigor e frio estudados na presente pesquisa
preenchem os critérios relacionados por Powell & Matthews (1981) para que
um teste de vigor seja considerado consistente.
Entre os testes de frio e de envelhecimento estudados neste trabalho,
verificou-se que a cultivar Vinagre foi a que apresentou o potencial
fisiológico superior, como pode ser visto nas Figuras 1 e 2. Observa-se que
todos os testes indicaram sementes desta cultivar como mais vigorosas.
Figura 1 ' Dados médios de germinação dos testes de frio estudados: temperatura
10ºC/3dias (T10D3), 10ºC/4dias (T10D4), 10ºC/5dias (T10D5), 13ºC/3dias (T13D3),
13ºC/4dias (T13D4), 13ºC/5dias (T13D5), 15ºC/3dias (T15D3), 15ºC/4dias (T15D4),
15ºC/5dias (T10D5), de cinco cultivares de feijão-frade.
Figura 2 ' Dados médios de germinação dos testes de envelhecimento acelerado
estudados: temperatura 41ºC/48 horas (41oC/48h), 42ºC/48 horas (42oC/48h),
42ºC/72 horas (42oC/72h), 43ºC/48 horas (43oC/48h), 45ºC/48 horas (45oC/48h) de
sementes de cinco cultivares de feijão-frade.
Entre os testes de frio estudados, Figura 1, observou-se que entre eles o teste
que detectou maior diferença de vigor entre as cultivares estudadas foi o teste
T13D5. Já entre os testes de envelhecimento acelerado Figura 2, os testes
T42oC/48h e T42oC/72h foram os que detectaram maior diferença de vigor entre as
cultivares. Entre as cultivares estudadas observou-se que apenas a cultivar
Quarentão apresentou comportamento diferente em relação as demais cultivares no
teste de envelhecimento acelerado com a temperatura de 42ºC/48 h. As demais
cultivares apresentaram comportamento semelhante dentro de cada teste, sendo
que entre os testes estudados os que detectaram maiores valores de germinação,
isto é de vigor, foram os de 42oC/48h e 43ºC/48, os demais testes apresentaram
valores de germinação inferiores.
Pelos resultados obtidos verificou-se que as cultivares apresentaram respostas
diferenciadas ao estresse imposto pelas condições de temperatura e período de
exposição das sementes no envelhecimento acelerado, concordando com os
resultados encontrados por Dutra & Teófilo ( 2007) em sementes de feijão-
frade, por Fessel et al. (2000) em sementes de milho (Zea mays L.), Borsato et
al.(2000) com aveia-branca (Avena sativaL.), Miranda et al. (2001) com sorgo
(Sorghum bicolor (L.) Moench) e Lopes et al. (2002) em soja (Glycine max
(L.)Merr.).
Na Figura 3 estão representados os valores da primeira contagem do teste de
germinação e da germinação do teste padrão (25º C/8 dias). Denomina-se no
Brasil primeira contagem aquela que é realizada no teste de germinação padrão
como um teste de vigor da primeira contagem do teste de germinação. Assim,
observa-se que o teste de vigor da primeira contagem do teste de germinação
diferiu com os dados encontrados nos testes, tanto de envelhecimento acelerado,
como no de frio, pois estes detectaram um potencial fisiológico maior na
cultivar Vinagre. O teste de vigor da primeira contagem de germinação detectou
as sementes da cultivar BRS-Gurgueia como de maior potencial fisiológico. No
entanto, Byrum & Copeland (1995) questionam a validade do teste de
germinação para predizer o comportamento das sementes no campo, onde as
condições nem sempre são favoráveis, e sugerem a complementação do teste de
germinação com testes de vigor, para identificar lotes que apresentariam melhor
desempenho no campo.
Figura 3 ' Representação gráfica dos valores do vigor da primeira contagem do
teste padrão de germinação e da germinação do testes padrão (25º C/8 dias).
Os resultados da análise de variância dos dados de germinação mostraram que
houve efeito significativo da interação entre cultivares e testes estudados.
Analisando os resultados dos Quadros 1 e 2 observou-se, pelos testes tanto de
frio como o de envelhecimento acelerado, que o vigor das sementes foi afetado
significativamente pelas cultivares e pelos testes estudados.
Quadro_1
' Dados médios de germinação de sementes de cinco cultivares de feijão-frade
submetidos a diferentes metodologias de testes de frio.
Quadro_2
' Dados médios de germinação de sementes de cinco cultivares de feijão-frade
submetidos a diferentes metodologias de testes de frio.
Os resultados da percentagem de germinação dos testes de frio estudados estão
apresentados no Quadro_1. Pelos resultados observados verificou-se que os
valores de germinação variaram entre 66,5 a 100% entre as cultivares nos testes
de frio estudados, porém segundo Grabe (1976) os lotes de qualidade adequada
devem apresentar no mínimo valores entre 70 a 80% no teste de frio, valores
estes observados na maioria dos lotes testados. As médias de germinação das
cultivares, independentes dos testes estudados variaram entre 83,9 a 98%. Os
resultados dos testes de frio não apresentaram diferenças significativas entre
si para a cultivar Vinagre.
As análises dos resultados indicaram que a combinação 15ºC/5 dias, apresentou
três níveis de vigor entre as cultivares estudadas, indicando a cultivar
Vinagre como a de maior vigor e a BRS Guariba como de menor vigor, sendo que
esta não diferiu estatisticamente da cultivar Quarentão. Já os testes 10ºC/
5 dias e 13ºC/4dias não detectaram diferenças estatísticas entre as cultivares
estudadas. Também se observa que indenpedente do teste de frio utilizado a
cultivar Vinagre sempre apresentou maiores valores de vigor.
O teste 13ºC/4dias em relação aos outros testes detectou sempre o menor vigor
em três das cultivares estudadas (BR 17 Gurguéia, BRS Marataoã e Vinagre), já
na cultivar BRS Guariba o teste que detectou menor valor de vigor foi o 13ºC/
5dias, e para a cultivar Quarentão o teste 10ºC/3dias, que mostrou menor vigor
em relação aos outros testes estudados.
Os resultados de germinação dos testes de envelhecimento acelerado estudados
encontram-se no Quadro_2. Pelos resultados pôde-se observar que o teste de frio
detectou uma maior diferenciação no vigor entre as cultivares estudadas.
Observa-se que a média do vigor das cultivares independente do teste utilizado,
variou de 82,7% para a cultivar Quarentão e de 95,8 para a cultivar Vinagre. Os
testes 42ºC/48h, 43ºC/48h, 45ºC/48h, detectaram diferença estatística entre a
cultivar Vinagre e Quarentão. Entretanto, os testes 41ºC/48h, 42ºC/72h e padrão
de germinação não detectaram diferença entre cultivares.
Independente da cultivar, a média do teste de 42ºC/72h foi de 85,7, sendo que
em relação aos outros tratamentos de envelhecimento este foi estatisticamente
igual ao tratamento 41ºC/48h. O teste 42ºC/72h, descrito por Dias & Barros
(1992), como sendo o teste de envelhecimento para feijão, foi também indicado
por Dutra & Teófilo (2007) e Lopes et al. (2002) para sementes de soja.
De entre as associações de temperaturas e períodos de exposição estudadas, no
teste de envelhecimento acelerado (Quadro_1), verifica-se que a cultivar
Quarentão não apresentou diferença estatística no seu vigor entre os testes com
valores entre 75 a 90,5% de germinação, já a cultivar BR 17 Gurguéia foi a que
apresentou maior diferença nos valores de vigor entre os testes estudados, com
valores que variaram de 76 a 93%, indicando que o comportamento desta cultivar
se diferencia de acordo com o teste utilizado. O teste 42º/72h foi igual
estatisticamente aos testes 41º/48h e 45º/48h quando se avaliou a cultivar
BRS-Guariba
Entre os valores médios de germinação das cultivares independente dos testes
utilizados (Quadro_2), observou-se que as cultivares BR 17 Gurguéia, BRS
Marataoã e Vinagre não apresentaram diferença estatística entre si, e que as
cultivares BR 17 Gurguéia e Quarentão apresentaram valores significativamente
iguais. De maneira geral, o teste 43ºC/48h em relação aos outros testes foi o
que detectou maiores valores de percentagem de germinação.
A análise da correlação entre os testes de vigor estudados de frio,
envelhecimento acelerado e padrão detectou que os resultados dos testes
estudados se correlacionaram significativamente ao nível de 5% de
probabilidade, como pode ser visto no Quadro 3. Os testes que apresentaram
maior valor de correlação foram T10 D4 x T10D3, com coeficiente de correlação
(r) de 0,99, sendo os testes T10 D4 x T43/48H os que apresentaram o menor
coeficiente de correção (r) significativo a 5% de probabilidade, com um valor
de 0,88.
Quadro 3 ' Valores dos coeficientes de correlação simples (r) entre os testes
(envelhecimento, Teste frio) que apresentaram correlação significativa entre os
dados de vigor para avaliação da qualidade fisiológica das cultivares de
feijão-frade - Vigna unguiculata (L.) Walp. (BRS-Guariba, BR 17-Gurguéia, BRS-
Marataoã, Quarentão e Vinagre) estudadas.
O teste T42/72 h no presente trabalho não diferiu estatisticamente dos
seguintes testes: T43oC /48H, T10 D3 e T10 D4 com coeficiente de correlação (r)
de 0,95, 095 e 0,96 significativos a 55 de probabilidade.
Quanto à correlação entre os testes de envelhecimento utilizados (Quadro 3)
verificou-se que os testes T43oC/48 h x T42oC/48 h, T43oC/48 h x T42oC/72 h e
T45oC/48 h x T43oC/48 h se correlacionaram entre si com coeficiente de
correlação de 0,89, 0,95 e 0,93 respectivamente. Já entre os testes de frio
estudados verifica-se (tabela 3), que os testes T10oC/4dias x T10oC/3dias,
T15oC/4dias x T13oC/5dias e T15oC/5dias x T15oC/4dias têm coeficiente de
correlação de 0,99, 0,97 e 0,91.
Quanto a correlação entre os testes de frio e os de envelhecimento acelerado,
verifica-se que a correlação entre os testes T10oC/3dias x T42oC /48 foi a que
apresentou maior coeficiente de correlação com (r) de 0,97. Em relação ao
testes padrão de germinação com os outros testes utilizados, frio e
envelhecimento acelerado, não foi observado nenhuma correlação significativa.
De forma geral, os resultados obtidos neste trabalho revelaram que o teste de
T43/48 h poderá substituir o teste recomendado para feijão T42/72 h, devido a
maior rapidez na avaliação do vigor das sementes. O teste de frio se mostrou um
bom teste para avaliar o vigor de sementes de feijão-frade, principalmente
T10oC/ 3 dias, que se correlacionou significativamente com o teste T43/48 h.
Todavia, pode se concluir que a utilização do teste de envelhecimento acelerado
T43oC/48 h ou teste de frio T10oC/ 3 irá avaliar o potencial fisiológico de
sementes de feijão-frade com o mesmo critério, propiciando assim, informações
de grande utilidade no controle de qualidade das sementes da referida cultura.
CONCLUSÕES
1 ' Os estudos revelaram que, para o teste de envelhecimento acelerado a
combinação de 43ºC/48 h e para o de frio a combinação 10º /3 dias foram os mais
adequados para a avaliação do potencial fisiológicos de cultivares de feijão-
frade.
2 ' Entre a avaliação da semelhança entre os testes estudados, os testes de
envelhecimento T42ºC /48 h e de frio T10ºC/3dias apresentaram maior índices de
correlação.
3 ' Os dois testes estudados apresentaram sensibilidade para identificar
diferenças no vigor das sementes das cultivares estudadas e o teste de frio
constitui uma alternativa, tão consistente quanto o teste de envelhecimento
acelerado, para avaliação do vigor de sementes de feijão-frade.
