Envelhecimento acelerado como teste de vigor para sementes de arroz
INTRODUÇÃO
A tecnologia de sementes, como segmento do processo de produção, tem procurado
aprimorar os testes usados para avaliar o potencial fisiológico (germinação e
vigor) das mesmas, com o objetivo de que os resultados expressem o potencial de
desempenho do lote de sementes sob condições de campo. Metodologias e testes de
vigor, utilizados no Brasil, em pesquisa e trabalhos de rotina foram relatadas
por (Vieira et al., 1994). Dentre estes, encontram-se os testes baseados no
estresse das sementes como o teste de envelhecimento acelerado (Vieira e
Krzyzanowski, 1999).
O teste de envelhecimento acelerado consiste em avaliar a resposta das
sementes, por meio do teste de germinação, após terem sido submetidas a
condições de estresse: temperatura elevada e umidade relativa próxima a 100%,
por determinado tempo (Marcos Filho, 1999a). A temperatura e o período de
permanência das sementes na câmara de envelhecimento variam conforme a espécie.
Para o arroz, têm sido indicadas as combinações de 42oC por 96 e 120h (Menezes
e Silveira, 1995) e 42ºC por 72h (Albuquerque et al., 1995).
A absorção de água pelas sementes é um fator que pode interferir na
interpretação dos dados do teste de envelhecimento acelerado (Marcos Filho,
2005). Por esse motivo, vêm sendo estudadas alternativas para a condução do
envelhecimento acelerado, como a substituição da água por soluções salinas, a
fim de controlar o processo de embebição e, assim, a deterioração das sementes
(Jianhua e McDonald, 1996), sem reduzir a sensibilidade do teste.
Diante do exposto, o presente trabalho teve por objetivo estudar procedimentos
para a condução do teste de envelhecimento acelerado para determinar o
potencial fisiológico de sementes de arroz (Oryza sativaL.).
MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa foi conduzida no Laboratório de Análises de Sementes do Departamento
de Fitotecnia, da Universidade Federal de Pelotas, RS. Foram utilizados cinco
lotes de sementes de arroz (denominados L1, L2, L3, L4 e L5). Para avaliar o
desempenho de cada lote de sementes, conduziram-se os seguintes testes:
Teor de água (TA): conduzido com 3 g de sementes por subamostra, pelo método da
estufa a 105ºC±3ºC, durante 24h (Brasil, 2009).
Germinação (G): conduzido com quatro subamostras de 100 sementes, semeadas em
rolos de papel germitest, sobre três folhas umedecidas com água destilada e
esterilizada, equivalente a 2,5 vezes a massa do papel seco. Os rolos foram
mantidos em germinador (25ºC). As contagens foram realizadas aos 5 dias após a
semeadura, segundo os critérios estabelecidos pelas Regras para Análise de
Sementes (Brasil, 2009). Os resultados foram expressos em porcentagem de
plântulas normais.
Emergência de plântulas (EP): foram avaliadas quatro subamostras de 50 sementes
para cada lote, semeadas em bandejas de plástico a 2,0 cm de profundidade,
contendo areia e mantidas a uma temperatura de 25°C, em ambiente controlado.
Foram realizadas irrigações sempre que necessário, e a avaliação ocorreu aos 15
dias após a semeadura, quando a emergência das plântulas tornou-se constante,
computando-se a porcentagem de plântulas normais emergidas (Nakagawa, 1999).
Índice de velocidade de emergência (IVE): realizado conjuntamente com o teste
de emergência de plântulas, através de contagens diárias do número de plântulas
emergidas (comprimento de plântula de 1,0 cm acima do solo) até o décimo quinto
dia (até a estabilização de plantas emergidas). Para cada repetição, foi
calculado o índice de velocidade de emergência, somando-se o número de plantas
emergidas a cada dia, dividido pelo respectivo número de dias transcorridos a
partir da semeadura, conforme Maguire (1962), pela fórmula:
Sendo: IVE = índice de velocidade de emergência; E1, E2, En = número de
plântulas emergidas, computadas na primeira, na segunda e na última contagem;
N1, N2, Nn = número de dias de semeadura à primeira, segunda e última contagem.
Envelhecimento acelerado tradicional (H2O): conduzido com a utilização de
caixas de plástico transparente (tipo gerbox), contendo 40 ml de água e uma
bandeja de tela de alumínio, onde as sementes, após pesagem (8,0 g ' 400
sementes), foram distribuídas formando uma camada uniforme. As caixas foram
mantidas em câmara do tipo B.O.D. (Biological Organism Development), a 41°C,
durante 24, 48, 72, 96 e 120h. Decorrido cada período de envelhecimento, quatro
subamostras de 100 sementes foram submetidas ao teste de germinação, seguindo
metodologia descrita anteriormente, com avaliação realizada no quinto dia após
a semeadura. Paralelamente foi determinado o teor de água das sementes
(descrito anteriormente) após cada período de envelhecimento, para verificar a
uniformidade das condições do teste (Marcos Filho, 1999b).
Envelhecimento acelerado com uso de solução não saturada de NaCl (SNS):
realizado de forma semelhante ao envelhecimento acelerado tradicional, porém
adicionando-se ao fundo das caixas plásticas 40 ml de solução não saturada de
sal (11 g de NaCl diluídas em 100 ml de água), estabelecendo um ambiente com
aproximadamente 94% de umidade relativa, adaptando a metodologia descrita por
Jianhua e McDonald (1996) e determinando conforme a equação de Van't
Hoff, descrita por Salisbury e Ross (1992).
Envelhecimento acelerado com o uso de solução saturada de NaCl (SSS): realizado
de forma semelhante ao envelhecimento acelerado tradicional, porém adicionando-
se ao fundo das caixas plásticas 40 ml de solução saturada de NaCl (40 g de
NaCl diluídas em 100 ml de água), estabelecendo ambiente com aproximadamente
76% de umidade relativa, seguindo a metodologia descrita por Jianhua e McDonald
(1996).
Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado. Para os
testes de germinação, emergência de plântulas e índice de velocidade de
emergência foram submetidos a análise de variância, com quatro repetições,
utilizando a transformação em arco seno (x/100)1/2, para os dados em
percentagem com o objetivo de normalizar a distribuição. Para comparação das
médias, utilizou-se um esquema fatorial 5x5 (cinco tempos de exposição e cinco
lotes de sementes). Para os teores de água, não foram realizadas análises
estatísticas. Os resultados foram submetidos à análise de variância, e as
médias comparadas pelo teste de Tukey (α=0,05), empregando-se o programa de
análises estatísticas Sisvar (Ferreira, 2000).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O teor de água das sementes de arroz foi semelhante para os cinco lotes, ou
seja, 12,01 e 12,27% de umidade (Quadro 1). Os dados obtidos para o teor de
água das sementes, os quais são semelhantes para as sementes dos cinco lotes,
com variação de até 0,26 pontos percentuais, variação essa inferior à amplitude
máxima aceitável, que é de 1 a 2 pontos percentuais (Marcos Filho, 1999a). Este
fato é importante para a execução das avaliações de envelhecimento acelerado,
considerando-se que a uniformização do teor de água das sementes é
imprescindível para a padronização das avaliações e obtenção de resultados
consistentes (Marcos Filho, 2005), pois, dentro de certos limites, as sementes
mais úmidas são mais afetadas pelas condições do envelhecimento acelerado. De
acordo com Tunes et al. (2011), quando o teor de água das sementes é
relativamente baixo, como ocorreu nos lotes das sementes de arroz, é permitida
uma maior confiabilidade aos resultados obtidos nos testes de qualidade
fisiológica.
Quadro 1 - Qualidade inicial dos lotes das sementes de arroz pelo teor de água
(TA), teste de germinação (G), emergência de plântulas (EP) e índice de
velocidade de emergência (IVE).
Os resultados do teste de germinação (Quadro 1) não indicaram diferenças entre
os lotes de sementes de arroz. O teste de emergência de plântulas foi o que
diferenciou todos os lotes, evidenciando os lotes 1 e 5 como de potencial
fisiológico superior, seguidos pelos lotes 3, 2 e 4 em ordem decrescente
quanto à qualidade. O teste de índice de velocidade de emergência diferenciou
os lotes 1 e 5 de maior qualidade, os lotes 2 e 3 de qualidade intermediária e
o lote 4 como sendo de qualidade inferior. A pequena variação entre os
resultados obtidos nos testes sugere, justamente, a necessidade de realização
do maior número possível de testes antes de classificar os lotes quanto ao
potencial fisiológico, pois cada teste tem um princípio diferente e fornece
informações complementares para a decisão a respeito do destino final de cada
lote de semente.
Examinando-se os resultados do teste de envelhecimento acelerado (Quadro 2),
tanto o procedimento tradicional (96 e 120h), com solução não saturada de NaCl
(48 e 72h) quanto com solução saturada de NaCl (24h), observa-se que estes
permitiram a estratificação dos lotes de sementes de arroz quanto ao vigor,
proporcionando a mesma separação dos lotes verificada pela emergência de
plântulas (Quadro 1) (testes de vigor diferentes com a mesma classificação). A
adição do NaCl faz com que as sementes não absorvam muita água (proporciona uma
menor umidade relativa do ar quando comparado apenas com água) e sofram um
processo de deterioração acentuado, mesmo diante de uma metodologia que causa
um estresse nas sementes com a utilização de alta temperatura.
Quadro 2 - Porcentagem de germinação das sementes de arroz após o teste de
envelhecimento acelerado tradicional (H2O), solução não saturada (SNS) e
solução saturada de NaCl (SSS), durante o período de exposição de 24, 48, 72,
96 e 120h.
No entanto, ao se analisar o valor de germinação após o envelhecimento
tradicional notou-se elevada redução na porcentagem de plântulas emergidas,
indicando que o procedimento que utiliza 96 e 120h de exposição não foi o mais
adequado para sementes de arroz (Quadro 2). Resultados semelhantes foram
obtidos por Ramos et al. (2004), Tunes et al. (2009), Pedroso et al. (2010) e
Tunes et al. (2011) em sementes de rúcula, cevada, trigo e azevém,
respectivamente, quando constataram que o estresse provocado pelo teste de
envelhecimento acelerado tradicional por um período de 96h ocasionou uma
redução expressiva da germinação destas sementes.
Considerando que é desejável obter resultado do teste de vigor no menor tempo
possível, é mais adequado utilizar o período de 48h de exposição em solução não
saturada de NaCl ou 24h em solução saturada de NaCl, pois possibilita a
economia de energia elétrica pelo equipamento, além de fornecer resultados em
menor período de tempo.
Os resultados médios do teor de água atingido após a realização do teste de
envelhecimento acelerado tradicional, solução não saturada e saturada de NaCl
estão apresentados na figura 1A. Observa-se que as sementes de arroz
envelhecidas no procedimento tradicional atingiram teores de água mais elevados
e com maiores variações, diferindo em 9,4 pontos percentuais (p.p.), que
excedem os limites toleráveis de 3 a 4p.p., indicados por Marcos Filho (1999b).
No procedimento tradicional, as sementes absorveram maior percentual de água
quando comparadas àquelas da metodologia com uso de solução não saturada e
saturada de NaCl. Da mesma forma, Rodo et al. (2000) verificaram, para sementes
de cenoura, variações de 5,0 a 9,2p.p., consideradas excessivas, ao final do
envelhecimento acelerado tradicional.
Figura 1 - Teor de água (TA) das sementes de arroz após o teste de
envelhecimento acelerado tradicional (H2O), solução não saturada (SNS) e
solução saturada de NaCl (SSS), durante o período de exposição de 24, 48, 72,
96 e 120h. *1A ' Teste de envelhecimento acelerado tradicional (TR); 1B ' Teste
de envelhecimento acelerado com solução não saturada de NaCl (SNS) e 1C ' Teste
de envelhecimento acelerado com solução salina saturada de NaCl (SSS).
Por outro lado, verificou-se que o uso de solução salina não saturada (Figura
1B) reduziu a velocidade de absorção de água pelas sementes durante o período
de envelhecimento, não excedendo a variação de 3,8p.p. do teor de água entre os
lotes envelhecidos. O mesmo ocorreu com o envelhecimento com uso de solução
saturada de NaCl (Figura 1C), com variação máxima de 2,7p.p. As condições de
envelhecimento acelerado com solução não saturada e saturada de NaCl promoveram
efeitos menos drásticos, pois, ao atingir menores teores de água (máximo de
31,91% (SNS) e 24,75% (SSS), enquanto o tradicional chegou a 40,35%), a
deterioração das sementes foi atenuada em relação ao método tradicional. Isso
também foi verificado por Torres e Marcos Filho (2003) e Tunes et al. (2009),
trabalhando com sementes de melão e cevada, respectivamente.
Resultados semelhantes foram encontrados por Torres (2004), com a utilização de
solução saturada de NaCl no teste de envelhecimento acelerado com sementes de
erva doce, em que a redução da velocidade de absorção de água pelas sementes
acarretou deterioração menos acentuada e resultados menos drásticos e mais
uniformes que os obtidos com o procedimento tradicional. Este método também foi
eficiente para avaliação do vigor de sementes de melancia (Bhering et al.,
2003), tomate (Panobianco e Marcos Filho, 2001), rúcula (Ramos et al., 2004),
cevada (Tunes et al., 2009) e azevém (Tunes et al., 2011).
Os resultados deste trabalho confirmam que o uso de solução salina saturada ou
não saturada de NaCl contribui para o aprimoramento da metodologia do teste de
envelhecimento acelerado na avaliação do vigor de sementes de arroz, pois, além
de utilizar o mesmo equipamento do procedimento tradicional, proporciona
condições para a diminuição da absorção de água pelas sementes e de maneira
mais uniforme.
CONCLUSÃO
A utilização de solução não saturada e saturada de NaCl diminui a absorção de
água e a taxa de deterioração das sementes de arroz durante o teste de
envelhecimento acelerado. A opção 48h, com solução não saturada (SNS) ou 24h
com solução saturada de NaCl (SSS), deve ser utilizada porque promove uma
melhor estratificação dos lotes de sementes de arroz. O teste de envelhecimento
acelerado é considerado uma ótima opção como teste de vigor quando comparado a
EP e IVE, pelo menor tempo de aquisição e eficiência dos resultados.
