Métodos de superação de dormência em sementes de Ipomoea e Merremia

Dormancy breaking methods in Ipomoea and Merremia seeds

ARTIGO ARTICLE

Métodos de superação de dormência em sementes de Ipomoea e Merremia

Dormancy breaking methods in Ipomoea and Merremia seeds

Azania, A.A.P.M.^I; Azania, C.A.M.^I; Pavani, M.C.M.D.^II; Cunha, M.C.S.^III

^IPós-graduando em Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – FCAV/UNESP, Rod. Paulo D. Castelane, Km 5, 14870-000 Jaboticabal-SP

^IIProfa. Dra. do Dep. de Biologia Aplicada à Agropecuária da FCAV/UNESP

^IIIGraduando em Engenharia Agronômica da FCAV/UNESP

RESUMO

Este trabalho objetivou avaliar os efeitos de métodos de superação de dormência sobre a germinação das sementes de Ipomoea grandifolia, I. hederifolia, I. nil, I. quamoclit, Merremia aegyptia e M. cissoides. Os tratamentos consistiram em ácido sulfúrico concentrado, nitrato de potássio, água quente e calor seco (50 ºC), lixa e fogo. Constatou-se que o ácido sulfúrico promoveu aumento na germinação das sementes de I. grandifolia (58, 37, 22 e 34%), I. hederifolia (76, 49, 82 e 55%), I. quamoclit (43, 33, 66 e 35%), I. nil (69, 79, 72 e 62%), M. cissoides (8, 19, 35 e 57%) e M. aegyptia (24, 64, 56 e 63%) após períodos de imersão de 5, 10, 15 e 20 minutos, respectivamente. A água (20 e 40 minutos), o calor seco (20 e 40 minutos) e o fogo melhoraram a germinação de I. grandifolia (68, 59, 62, 67 e 59%), M. cissoides (50, 52, 18, 25 e 46%) e M. aegyptia (54, 47, 21, 21 e 45%), respectivamente. O calor seco de 20 e 40 minutos melhorou a germinação de I. nil (49 e 36%), e o de 40 minutos, a de I. hederifolia (70%). O uso de nitrato de potássio e lixa não proporcionou melhoria na germinação das sementes.

Palavras-chave: Convolvulaceae, escarificação, germinação.

ABSTRACT

This research aimed to evaluate the effects of dormancy breaking methods on germination of Ipomoea grandifolia, I. hederifolia, I. nil, I. quamoclit, Merremia aegyptia and M. cissoidesseeds. The treatments consisted of concentrated sulfuric acid, potassium nitrate, and mechanical and physical scarification for fire, water and dry heat at 50 ºC. The sulfuric acid increased seed germination of I. grandifolia(58, 37, 22 and 34 %), I. hederifolia (76, 49, 82 and 55%), I. quamoclit(43, 33, 66 and 35%), I. nil(69, 79, 72 e 62%), M. cissoides(8, 19, 35 and 57%) and M. aegyptia (24, 64, 56 and 63%) after 5, 10, 15 and 20 min, respectively. Water (20 and 40 min), dry heat (20 and 40 min) and fire increased germination of I. grandifolia(68, 59, 62, 67 and 59%), M. cissoides (50, 52, 18, 25 and 46%) and M. aegyptia(54, 47, 21, 21 and 45%), respectively. Dry heat (20 and 40 min) increased seed germination of I. nil (49 and 36%) and (40min) of I. hederifolia(70%). Potassium nitrate and sandpaper did not increase seed germination.

Key words: Convolvulaceae, scarification, germination.

INTRODUÇÃO

As espécies de Ipomoea grandifolia I. hederifolia, Ipomoea quamoclit, Ipomoea nil, Merremia cissoides e Merremia aegyptia são plantas que pertencem à família Convolvulaceae, sendo conhecidas popularmente como corda-de-viola, campainha, etc. Essas plantas são apreciadas como ornamentais, por apresentarem flores vistosas e intensamente coloridas; pelo fato de crescerem sobre obstáculos, são usadas também para cobrir caramanchões. Entretanto, essas plantas tornaram-se importantes infestantes em diferentes culturas, dificultando principalmente a colheita (Kissmann & Groth, 1992; Lorenzi, 2000). Portanto, seja para finalidades ornamentais ou controle das culturas, as plantas de Ipomoea e Merremia devem ter a biologia mais bem estudada.

A execução de alguns desses estudos pode ser comprometida devido à dormência das sementes de algumas espécies, o que, segundo Carmona (1992), dificulta a obtenção de estandes uniformes de plantas. Dentre as principais causas da dormência na maioria das espécies destaca-se a impermeabilidade do tegumento à água (Felipe & Polo, 1983), por causa da formação de uma camada paliçádica de microsclereídeos ou células de Malpighi impregnadas com suberina, cutina e lignina, de pouca afinidade com a água (Rolston, 1978).

A germinação da semente somente é possível quando ocorrer uma abertura pela camada paliçádica (Baskin & Baskin, 1989). A impermeabilidade do tegumento nas sementes das plantas de Ipomoea e Merremia se constitui em um mecanismo de sobrevivência, permitindo que as sementes permaneçam anos sem germinar (Chandler et al., 1977).

Em Convolvulaceae, Stoller & Wax (1974) constataram que o uso de ácido sulfúrico destacou-se como método de superação de dormência, apresentando 100% de germinação para Ipomoea hederacea. Para Hardcastle (1978), o uso de ácido sulfúrico durante 30 e 120 minutos proporcionou 53,6 e 97,2% de germinação para Ipomoea obscura, respectivamente. Horak & Wax (1991) também constataram que a germinação de Ipomoea pandurata foi superior a 80% quando as sementes foram imersas em ácido sulfúrico durante 20 a 80 minutos. Para Ogunwenmo & Ugborogho (1999), o ácido sulfúrico concentrado proporcionou 100% de germinação para Ipomoea obscura, Ipomoea aquatica e Ipomoea hederifolia, enquanto para Ipomoea sinensis ele não foi eficaz na germinação (Moaisi & Phillips, 1991).

O calor seco e a imersão em água quente constituem outros métodos de superação de dormência, pois, segundo Kim et al. (1990), proporcionaram 65 e 70% de germinação para sementes de Commelina benghalensis, quando expostas a 90 ºC durante quatro horas e imersas em água a 70 ºC durante um minuto, respectivamente. Segundo os autores, o calor provocou fendas na superfície da semente, permitindo a entrada de água e, conseqüentemente, a germinação. Em Ipomoea lacunosa, Egley (1990) observou que em areia aquecida de 40 a 60 ºC, na presença ou ausência de umidade, as sementes sobreviveram e apresentaram aumento na germinação devido à quebra de dormência. De acordo com Moaisi & Phillips (1991), a água quente (40 ºC) não estimulou a germinação de Ipomoea sinensis mesmo quando as sementes foram imersas por 24 horas.

O uso de nitrato de potássio (9 e 15 horas de imersão) não proporcionou aumento na germinação de Ipomoea sinensis, mas a escarificação mecânica (corte ou perfuração do tegumento) foi efetiva na germinação da espécie (Moaisi & Phillips, 1991). Segundo Ogunwenmo & Ugborogho (1999), a escarificação mecânica também foi eficiente em Ipomoea obscura, Ipomoea aquatica, Ipomoea hederifolia e Ipomoea involucrata.

Com o intuito de diminuir os efeitos da camada impermeável das sementes de Convolvulaceae sobre a germinação, objetivou-se avaliar a eficácia de diferentes métodos de superação de dormência na germinação das sementes de Ipomoea grandifolia, I. hederifolia, I. nil, I. quamoclit, Merremia aegyptia e M. cissoides.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em laboratório na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal, utilizando-se sementes de Ipomoea grandifolia, Ipomoea nil, Ipomoea quamoclit, Merremia cissoides e Merremia aegyptia. As sementes livres de impurezas sofreram tratamento químico e escarificação química, física e mecânica, como métodos de superação de dormência, antes de se avaliar a germinação.

O tratamento químico foi proporcionado pela imersão das sementes em solução de nitrato de potássio (0,2% v/v) durante 6, 12, 18 e 24 horas, e a escarificação química, por ácido sulfúrico concentrado durante 5, 10, 15 e 20 minutos, ambos com as sementes agitadas ocasionalmente, lavadas em água corrente, secas à sombra e em temperatura ambiente.

A escarificação física com água ou exposição ao calor seco (50 ºC) deu-se pela imersão das sementes em béquer com e sem água, respectivamente, sobre uma placa aquecedora a 50 ºC por 20 e 40 minutos; posteriormente elas foram secas e/ou resfriadas à sombra e temperatura ambiente. A escarificação física com fogo deu-se pelo enterrio das sementes a 1,5 cm, em vasos de concreto com 60 cm de diâmetro, e cobertos com o equivalente a 15 t ha^-1 de palha de cana-de-açúcar, com posterior ateio de fogo na palha, recuperação e resfriamento das sementes em temperatura ambiente.

A escarificação mecânica foi feita esfregando manualmente as sementes entre duas lâminas de lixas de parede número 150, durante 20 segundos.

O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com 15 tratamentos e quatro repetições, para cada espécie separadamente. Os tratamentos constituíram-se das sementes submetidas aos diferentes tempos e métodos de escarificação química, física e mecânica, além da testemunha (sem qualquer escarificação). As parcelas foram constituídas por 100 sementes de uma mesma espécie, que foram colocadas em placas de plástico previamente desinfetadas, preparadas com papel-filtro autoclavado e levadas para câmara de germinação a 30/20 ºC e 14/10 horas de presença e ausência de luz, respectivamente. A análise de variância pelo teste F, de acordo com o delineamento inteiramente casualizado, foi utilizada para avaliar o efeito dos tratamentos sobre as variáveis analisadas; posteriormente, na comparação das médias dos tratamentos, utilizou-se o teste de Tukey a 5% de probabilidade.

A superação da dormência das sementes testadas foi avaliada pela contagem diária do número de sementes germinadas com comprimento de raiz superior a 2 mm, durante 15 dias; posteriormente, pela determinação da porcentagem de germinação, foi feito o cálculo do índice de velocidade de germinação (IVG), segundo Maguire (1962).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Entre todos os métodos testados para promover a quebra de dormência das sementes das diferentes espécies de Ipomoea e Merremia, constatou-se que o uso de ácido sulfúrico concentrado proporcionou maiores ocorrências de germinação em todas as espécies testadas, exceto o tratamento com 15 minutos de exposição para I. grandifolia; com 5, 10 e 20 minutos para I. quamoclit; e com 5 minutos para M cissoides e M. aegyptia. Entretanto, os tratamentos com nitrato de potássio e com a lixa de parede foram os métodos menos eficazes na quebra de dormência para todas as espécies. Os tratamentos que envolveram a temperatura apresentaram aumento nos percentuais de germinação de algumas espécies quando estas foram imersas em água durante 20 ou 40 minutos (I. grandifolia, M. cissoides e M. aegyptia), calor seco a 20 e 40 minutos (I. grandifolia, I. hederifolia, I. nil e M. cissoides) e fogo (I. grandifolia, M. cissoides e M. aegyptia) (Figura 1).

Os tratamentos com exposição das sementes ao ácido sulfúrico (Figura 1) aumentaram o percentual de germinação de I. grandifolia (5, 10 e 20 minutos), I. hederifolia (5, 10, 15 e 20 minutos), I. quamoclit (15 minutos), I. nil (5, 10, 15 e 20 minutos), M. cissoides (10, 15 e 20 minutos) e M. aegyptia (10, 15 e 20 minutos). Esse aumento no percentual de germinação proporcionado pelo ácido sulfúrico também foi observado por Stoller & Wax (1974), Hardcastle (1978) e Horak & Wax (1991) em Ipomoea hederacea, Ipomoea obscura e Ipomoea pandurata, respectivamente. Ogunwenmo & Ugborogho (1999) também constataram aumento de 100% na germinação de Ipomoea obscura, Ipomoea aquatica e Ipomoea hederifolia quando usaram ácido sulfúrico concentrado. Entretanto, Moaisi & Phillips (1991) não verificaram nenhuma eficácia na germinação de Ipomoea sinensis em razão do uso do ácido.

Observa-se também que os diferentes tempos de exposição das sementes ao ácido proporcionaram respostas contraditórias, provavelmente ocorridas devido à desuniformidade no tamanho das sementes e às características específicas de cada espécie (Groth, 2001). Ocorre que as sementes de menores tamanhos possivelmente tiveram seu embrião afetado pela ação do ácido e, conseqüentemente, o tratamento que recebeu aleatoriamente maior quantidade de sementes pequenas pode ter sido aquele que apresentou as respostas contraditórias nos resultados. As sementes não foram separadas por tamanho, a fim de manter uma condição mais próxima da que ocorre na natureza.

Esses tratamentos com ácido sulfúrico (Figura 2) também proporcionaram melhoria no índice de velocidade de germinação (IVG), pois a maioria dos tratamentos com aumento na germinação também apresentou maior IVG. Entretanto, isso indica que, possivelmente, o ácido tenha destruído a camada impermeável das sementes sem causar danos ao embrião, proporcionando germinação mais eficiente e rápida.

O uso da lixa como escarificação mecânica proporcionou um pequeno acréscimo no percentual de germinação – porém não significativo – apenas da I. grandifolia, mas seu IVG não foi efetivo (Figuras 1 e 2). Esses resultados possivelmente podem ter ocorrido devido ao tempo de exposição e à intensidade da força das mãos sobre as sementes submetidas ao atrito com as lixas, especialmente as sementes pequenas, causando rachaduras no tegumento, que prejudicaram o embrião e, conseqüentemente, a germinação. Na literatura, Ogunwenmo & Ugborogho (1999) verificaram eficácia da escarificação mecânica na germinação de Ipomoea obscura, Ipomoea aquatica, Ipomoea hederifolia, Ipomoea asarifolia e Ipomoea involucrata. A contradição entre os resultados da literatura e aqueles obtidos no experimento pode ser justificada pelas diferenças específicas entre as espécies testadas e reforçar a hipótese do tempo de exposição e da intensidade da força aplicada sobre as sementes no momento da escarificação.

A imersão das sementes em nitrato de potássio não foi efetiva para nenhum tratamento e nenhuma espécie; para I. quamoclit (24 horas de imersão), I. grandifolia e I. hederifolia (18 e 24 horas) ocorreu redução no percentual de germinação (Figura 1). Para todas as espécies (Figura 2), o IVG não foi efetivo, indicando que as sementes germinaram em intervalos longos uma das outras.

Nesses tratamentos, o tempo de embebição provavelmente foi o responsável pelos resultados obtidos, por ter causado a deterioração da camada impermeável das sementes e a conseqüente concentração do produto químico, intoxicação e morte do embrião. Moaisi & Phillips (1991) também não observaram melhoria na germinação de Ipomoea sinensis embebidas durante 9 e 15 horas em nitrato de potássio, demonstrando que possivelmente esse produto químico não seja indicado às espécies de Ipomoea.

Entre os tratamentos que envolveram a imersão em água quente (50 ºC), os resultados mais eficazes no que se refere ao aumento da germinação foram para I. grandifolia, M. cissoides e M. aegyptia, enquanto o calor seco foi eficaz para I. grandifolia, M. cissoides, I. hederifolia (apenas 40 minutos) e I. nil (apenas 20 minutos) (Figura 1). Provavelmente, o percentual de germinação não foi maior devido às diferenças entre espécies, pois Egley (1990) constatou acréscimo na germinação de Ipomoea lacunosa com temperaturas entre 40 e 60 ºC e morte das sementes com temperaturas a partir de 70 ºC.

A resposta do uso da temperatura na germinação das sementes pode estar relacionada com a constituição do tegumento. É possível que o tegumento das espécies de I. grandifolia, M. cissoides e M. aegyptia possua características similares em suas constituições, pelo fato de o uso da água (20 ou 40 minutos) e do fogo apresentar respostas eficazes para as mesmas espécies. Esses tratamentos demonstraram ser efetivos na germinação dessas espécies; além da maior eficácia à germinação, também proporcionaram maior aumento no IVG (Figura 2), indicando que a água (20 ou 40 minutos) ou fogo quebraram a dormência sem danificar o embrião, que germinou mais rapidamente.

O uso da temperatura como calor seco (50 ºC) proporcionou maior germinação em um número maior de espécies, sendo calor durante 20 minutos para I. grandifolia, M. cissoides e I. nil e calor seco durante 40 minutos para I. grandifolia, I. hederifolia e M. cissoides (Figura 1). Entretanto, esses tratamentos foram menos eficazes porque o IVG (Figura 2) não foi efetivo para essas espécies, com exceção de I. grandifolia (calor seco por 20 e 40 minutos) e I. hederifolia (calor seco por 40 minutos). Possivelmente, o tegumento dessas espécies pode ter apresentado pequenas fissuras, responsáveis pelo lento desenvolvimento do embrião das sementes. Nesse caso, a abertura do tegumento, comentada por Baskin & Baskin (1989), e as fendas observadas por Kim et al. (1990) podem ter sido insuficientemente profundas para garantir um contato mais intenso entre água e embrião e, conseqüentemente, maior germinação.

No entanto perante os resultados obtidos, pode-se concluir que o ácido sulfúrico promoveu aumento na germinação das sementes de todas as espécies – para I. grandifolia (58, 37, 22 e 34%), I. hederifolia (76, 49, 82 e 55%), I. quamoclit (43, 33, 66 e 35%), I. nil (69, 79, 72 e 62%, M. cissoides (8, 19, 35 e 57%) e M. aegyptia (24, 64, 56 e 63%) – durante 5, 10, 15 e 20 minutos, respectivamente. A água (20 e 40 minutos), calor seco (20 e 40 minutos) e o fogo na superfície melhoraram a germinação para I. grandifolia (68, 59, 62, 67 e 59%), M. cissoides (50, 52, 18, 25 e 46%) e M. aegyptia (54, 47, 21, 21 e 45%), respectivamente. O calor seco de 20 e 40 minutos melhorou a germinação de I. nil (49 e 36%), e o de 40 minutos, a de I. hederifolia (70%). O uso de nitrato de potássio e lixa de parede não proporcionou melhoria na germinação das sementes.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em 24.6.2002 e na forma revisada em 11.8.2003

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  13 Dez 2006
• Data do Fascículo
  Ago 2003

Histórico

• Aceito
  11 Ago 2003
• Recebido
  24 Jun 2002