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Armazenamento de sementes de palmiteiro sob atmosfera modificada

Storage of palm tree seeds under modified atmosphere conditions

Resumos

Este trabalho objetivou avaliar o efeito do armazenamento sob atmosfera modificada (AM), passiva e ativa, sobre o desempenho de sementes de Euterpe edulis Martius. Os tratamentos avaliados foram: T1 - controle (sem embalagem); T2 - polietileno de baixa densidade (PEBD); T3 - PEBD + absorvedor de CO2, T4 - PEBD + N2; e T5 - PEBD + absorvedor de CO2 + N2. O tratamento T2 consistiu no armazenamento em AM passiva e os tratamentos T3, T4 e T5 no armazenamento em AM ativa. As sementes foram armazenadas por 150 e 480 dias a 7 ºC. Após 150 dias de armazenamento, as sementes dos tratamentos com AM (passiva ou ativa) mantiveram germinação (%), velocidade de emergência (VE), grau de umidade e vigor (comprimento da parte aérea e da raiz primária e menor condutividade elétrica) superiores ao tratamento controle. Após 480 dias de armazenamento, as sementes armazenadas nos tratamentos PEBD, PEBD + N2 e PEBD + absorvedor de CO2 + N2 estavam com maior germinação e menor condutividade elétrica, enquanto as sementes dos tratamentos PEBD e PEBD + N2, maior VE, comprimento da parte aérea e da raiz. O grau de umidade não variou significativamente entre os tratamentos de AM, mas esses foram superiores ao controle. A AM contribui para preservar o desempenho das sementes de Euterpe edulis por um período de até 150 dias de armazenamento. Quando há extensão desse período para 480 dias, tanto sob AM passiva como AM ativa, a injeção de N2 é benéfica à conservação de sementes de Euterpe edulis.

Euterpe edulis Martius; semente recalcitrante; germinação; vigor


The objective this research was to evaluate the effect of storage under modified atmosphere (MA), passive and active, on seeds physiological attributes of Euterpe edulis Martius. The treatments evaluated were: T1-control (without packaging); T2-low density polyethylene (LDPE); T3-LDPE + CO2 scrubber; T4-LDPE + N2; and T5-LDPE + CO2 scrubber + N2. Treatment T2 was passive MA storage, T3, T4 and T5 was active MA. Seeds were stored during 150 and 480 days at 7ºC. After 150 days of storage, MA treatments (active or passive) resulted in higher values of germination, speed of seedling emergence (SSE), moisture content and shoot and root length, and lower electrical conductivity than the control. After 480 days of storage, seeds stored in LDPE, LDPE + N2 and LDPE + CO2 scrubber + N2 had the highest germination and the lowest electrical conductivity. Seeds of LDPE and LDPE + N2 showed the highest values of SSE, moisture content and shoot and root lengths. There was no significant difference between MA treatments for moisture content of the seeds, but these treatments had higher moisture content than the control. MA preserve quality of the Euterpe edulis seeds for 150 days of storage. In storage for 480 days, passive and active MA with injection of N2 presented the best storage conditions of Euterpe edulis seeds.

Euterpe edulis Martius; recalcitrant seeds; germination; vigor


TECNOLOGIA DE PÓS-COLHEITA

Armazenamento de sementes de palmiteiro sob atmosfera modificada

Storage of palm tree seeds under modified atmosphere conditions

Maite dos Santos ribeiro; Cristiano André Steffens* * Autor correspondente. ; Cassandro Vidal Talamini do Amarante; Tiago Georg Pikart; Luciana Magda de Oliveira

Universidade do Estado de Santa Catarina, Centro de Ciências Agroveterinárias, Departamento de Agronomia, Caixa Postal 281, 88520-000 Lages (SC). E-mail: maiteribeiro@yahoo.com.br; steffens@cav.udesc.br; amarante@cav.udesc.br; tiago.florestal@gmail.com; luciana@cav.udesc.br

RESUMO

Este trabalho objetivou avaliar o efeito do armazenamento sob atmosfera modificada (AM), passiva e ativa, sobre o desempenho de sementes de Euterpe edulis Martius. Os tratamentos avaliados foram: T1 - controle (sem embalagem); T2 - polietileno de baixa densidade (PEBD); T3 - PEBD + absorvedor de CO2, T4 - PEBD + N2; e T5 - PEBD + absorvedor de CO2 + N2. O tratamento T2 consistiu no armazenamento em AM passiva e os tratamentos T3, T4 e T5 no armazenamento em AM ativa. As sementes foram armazenadas por 150 e 480 dias a 7 ºC. Após 150 dias de armazenamento, as sementes dos tratamentos com AM (passiva ou ativa) mantiveram germinação (%), velocidade de emergência (VE), grau de umidade e vigor (comprimento da parte aérea e da raiz primária e menor condutividade elétrica) superiores ao tratamento controle. Após 480 dias de armazenamento, as sementes armazenadas nos tratamentos PEBD, PEBD + N2 e PEBD + absorvedor de CO2 + N2 estavam com maior germinação e menor condutividade elétrica, enquanto as sementes dos tratamentos PEBD e PEBD + N2, maior VE, comprimento da parte aérea e da raiz. O grau de umidade não variou significativamente entre os tratamentos de AM, mas esses foram superiores ao controle. A AM contribui para preservar o desempenho das sementes de Euterpe edulis por um período de até 150 dias de armazenamento. Quando há extensão desse período para 480 dias, tanto sob AM passiva como AM ativa, a injeção de N2 é benéfica à conservação de sementes de Euterpe edulis.

Palavras-chave: Euterpe edulis Martius, semente recalcitrante, germinação, vigor.

ABSTRACT

The objective this research was to evaluate the effect of storage under modified atmosphere (MA), passive and active, on seeds physiological attributes of Euterpe edulis Martius. The treatments evaluated were: T1-control (without packaging); T2-low density polyethylene (LDPE); T3-LDPE + CO2 scrubber; T4-LDPE + N2; and T5-LDPE + CO2 scrubber + N2. Treatment T2 was passive MA storage, T3, T4 and T5 was active MA. Seeds were stored during 150 and 480 days at 7ºC. After 150 days of storage, MA treatments (active or passive) resulted in higher values of germination, speed of seedling emergence (SSE), moisture content and shoot and root length, and lower electrical conductivity than the control. After 480 days of storage, seeds stored in LDPE, LDPE + N2 and LDPE + CO2 scrubber + N2 had the highest germination and the lowest electrical conductivity. Seeds of LDPE and LDPE + N2 showed the highest values of SSE, moisture content and shoot and root lengths. There was no significant difference between MA treatments for moisture content of the seeds, but these treatments had higher moisture content than the control. MA preserve quality of the Euterpe edulis seeds for 150 days of storage. In storage for 480 days, passive and active MA with injection of N2 presented the best storage conditions of Euterpe edulis seeds.

Key words: Euterpe edulis Martius, recalcitrant seeds, germination, vigor.

1. INTRODUÇÃO

A exploração do palmiteiro (Euterpe edulis Martius) é realizada de forma não-seletiva e, na maioria das vezes, clandestinamente, atingindo, além da totalidade dos indivíduos adultos produtores de sementes, também as plantas jovens; além disso, atualmente, a espécie está na Lista Oficial das Espécies da Flora Brasileira Ameaçadas de Extinção (Ministério do Meio Ambiente, 2008). Adicionalmente, pela impossibilidade de formação de mudas em épocas distintas das que são produzidas as sementes em seu habitat, também fica inviabilizada a inclusão de espécies arbóreas nos programas voltados à recuperação de área nativas degradadas (Barbedo, 1997). Considerando estes fatos, a conservação ex-situ de sementes pode auxiliar na sobrevivência da espécie.

Segundo Davide et al. (2003), as condições para a conservação ex-situ de sementes variam conforme a classificação do comportamento da semente durante o armazenamento. Esses autores citam que as sementes podem ser classificadas em ortodoxas ou recalcitrantes. As sementes ortodoxas, por tolerarem a dessecação até atingirem baixos teores de água relativamente baixos (até 5%) e o armazenamento sob baixas temperaturas, podem ser conservadas por longo período, mantendo a viabilidade. As sementes recalcitrantes não toleram estas condições e, portanto, têm dificuldades para o armazenamento seguro (Andrade et al., 1996; Tompsett e Pritchard, 1998).

As sementes de E. edulis são consideradas recalcitrantes, pois possuem sensibilidade à dessecação e ao armazenamento sob baixa temperatura (Andrade e Pereira, 1997). A perda de viabilidade das sementes recalcitrantes, em função da dessecação, ocorre devido à formação de superóxidos e peróxidos de hidrogênio, os quais causam a destruição de lipídios de membranas, liberando íons devido à perda da compartimentalização celular (Pukacka e Ratajczak, 2006). Assim, a conservação destas sementes deve ser realizada em ambiente com alta umidade relativa e temperatura do ar, situação que, em condições normais de pressões parciais de O2 e CO2, favorece o metabolismo celular e o desenvolvimento de fungos, possibilitando armazenamento por um período extremamente curto e com elevadas perdas de sementes (Fonseca e Freire, 2003).

Neste contexto, o armazenamento de sementes de E. edulis em baixa pressão parcial de O2 e/ou alta pressão parcial de CO2 pode possibilitar aumento no período de armazenamento. A redução da pressão parcial do O2 e/ou aumento da pressão parcial do CO2 diminui a atividade respiratória do tecido vegetal (Steffens et al., 2007), reduz o consumo das reservas da semente durante o armazenamento, mantendo sua germinação e seu vigor (Brackmann et al., 2002a). Além disso, estas condições são desfavoráveis ao desenvolvimento de fungos. As condições de baixo O2 e alto CO2 podem ser obtidas por meio do armazenamento em atmosfera modificada (AM), sistema com custo relativamente baixo. O armazenamento em AM consiste no envolvimento de sementes com embalagem polimérica, posteriormente fechada para ocorrer a modificação das pressões parciais dos gases em seu interior (Thompson, 2002).

A AM pode ser de dois tipos, ativa e passiva (Brackmann e Chitarra, 1998; Kader, 2002; Gürakan e Bayindirh, 2005). AM passiva é aquela resultante da atmosfera que é criada passivamente dentro da embalagem através da respiração do produto, traduzida pelo consumo de oxigênio e liberação de dióxido de carbono (Brackmann e Chitarra, 1998). A AM ativa consiste na obtenção de uma modificação mais rápida da atmosfera e próxima ao ideal, através de um leve vácuo e injetando-se nitrogênio, CO2, mistura destes gases ou adicionando absorvedores de CO2 (Kader e Watkins, 2000).

Todavia, em condição de AM pode ocorrer redução excessiva na pressão parcial de O2 e intenso aumento na pressão parcial de CO2, causando danos à integridade do tecido (Jayas e Jeyamkondam, 2002). Esse processo decorre da redução excessiva na respiração aeróbica, e assim os tecidos realizam respiração anaeróbica como alternativa para o suprimento mínimo de energia necessário para a manutenção da organização celular, ocorrendo a formação de etanol e acetaldeído (Saquet et al., 2003). A produção destas substâncias leva à destruição dos lipídios de membrana, ocasionando a descompartimentalização celular (Saquet et al., 2003). Desta forma, o armazenamento inadequado em AM pode causar a morte do embrião e a perda da viabilidade da semente.

O cultivo e a exploração racional de E. edulis são importantes para evitar a extração clandestina desta espécie, assegurando a biodiversidade natural e a preservação do meio ambiente. Estudos científicos que busquem investigar as melhores condições para o armazenamento de sementes dessa espécie em AM poderão permitir a conservação destas sementes por períodos prolongados, o que garante a demanda de sementes por programas de reflorestamentos, visando à recuperação de ecossistemas degradados.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do armazenamento em AM, passiva e ativa, sobre atributos fisiológicos de sementes de Euterpe edulis Martius.

2. MATERIAL E MÉTODOS

Os frutos de E. edulis foram coletados no município de Rio do Sul (SC), em cinco plantas matrizes. Após a coleta, foi realizada a extração das sementes pela imersão dos frutos em água por dois dias com posterior despolpa manual. As sementes foram colocadas para secar ao ar livre por 24 horas.

Os tratamentos avaliados foram: T1-controle (sem embalagem); T2-Polietileno de baixa densidade (PEBD; 40 µm); T3-PEBD + absorvedor de CO2; T4-PEBD + injeção de nitrogênio (N2); e T5-PEBD + absorvedor de CO2 + N2. Para a injeção de nitrogênio, foi retirado todo a ar das embalagens, antes de serem lacradas. Posteriormente, injetou-se o gás e, em seguida, as embalagens foram fechadas. Nos tratamentos com absorvedor de CO2 foi utilizado um sache contendo 300 g de cal hidratada em cada embalagem. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e quatro repetições e unidade experimental composta de cem sementes. A temperatura de armazenamento utilizada foi de 7 ºC e a umidade relativa no ambiente de armazenamento foi de 90%. O tratamento T2 consistiu no armazenamento em AM passiva e os tratamentos T3, T4 e T5 em AM ativa.

Após 150 e 480 dias de armazenamento, as sementes foram colocadas em bandejas de plástico contendo serragem autoclavada e submetidas ao teste de germinação em câmaras do tipo B.O.D., sob temperatura contínua de 25 ºC e fotoperíodo de 12 horas. No momento da instalação do experimento, quatro repetições de 25 sementes foram submetidas à avaliação inicial da germinação e do teor de água.

As variáveis analisadas foram germinação, velocidade de emergência (VE), comprimento da parte aérea e da raiz primária e teste de condutividade elétrica.

A germinação foi avaliada por meio da contagem de sementes com emissão da raiz primária e os resultados expressos em porcentagem de sementes germinadas. O teste de germinação teve uma duração de quatro meses.

Para o VE foram realizadas contagens diárias de plântulas emersas e o cálculo realizado através da fórmula VE = (n1/t1 + n2/t2 + n3/t3 + ....+ nn/tn), sendo n o número de sementes emergidas no dia considerado e t, o número de dias após o início do teste de germinação (Magruire, 1962).

O comprimento da parte aérea e da raiz primária foram quantificados com uma régua no fim do teste de germinação, sendo os resultados expressos em centímetros.

O teste de condutividade elétrica foi realizado mediante a imersão das sementes em água ultra pura (50 mL) durante 48 horas, a 20 ºC, sendo os valores expressos em µS cm-1 g-1. A leitura da condutividade foi realizada em condutivímetro DIGIMED®, modelo CD-21.

Após 150 e 480 dias de armazenamento, antes da abertura das embalagens, foi realizada a determinação da pressão parcial de CO2 no interior das embalagens de cada tratamento, em uma amostra de gás de 1 mL, coletada com seringa plástica, por meio de um cromatógrafo a gás, marca Varian®, modelo CP-3800, possuindo coluna Porapak N® com 3,0 m de comprimento (240-300 mesh), metanador e detector de ionização de chama. As temperaturas da coluna, detector, metanador e injetor foram de 45 ºC, 120 ºC, 380 ºC e 110 ºC respectivamente. Os fluxos de nitrogênio, hidrogênio e ar sintético foram de 70, 30 e 300 mL min-1 respectivamente.

Os dados em porcentagem foram transformados pela fórmula arcsen [(x+0,5)/100]1/2 antes de serem submetidos à ANOVA. Para a comparação das médias, adotou-se o teste de Tukey (P<0,05).

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

No início do período de armazenamento, havia 80% de germinação das sementes e teor de água de 41,9%. Após 150 e 480 dias de armazenamento, a pressão parcial de CO2 no tratamento controle foi de 0,15 kPa (pressão parcial no interior da câmara B.O.D.). Após 150 dias de armazenamento, a pressão parcial de CO2 nos tratamentos em AM, no interior das embalagens, foi de 0,0 kPa nos tratamentos com absorvedor de CO2 e 3,0 kPa em todos os tratamentos sem absorção de CO2. Após 480 dias de armazenamento, as pressões parciais de CO2 no interior das embalagens foram de 4,01 kPa no PEBD, 0,02 kPa no PEBD + absorvedor de CO2, 3,34 kPa no PEBD + N2 e 0,03 kPa no PEBD + absorvedor de CO2+ N2 (dados não apresentados).

A porcentagem de germinação, após 150 dias de armazenamento, foi superior nos tratamentos em AM ativa e passiva, os quais não diferiram entre si. No entanto, após 480 dias, a percentagem de germinação foi superior nos tratamentos PEBD, PEBD + N2 e PEBD + absorvedor de CO2 + N2, e o tratamento PEBD + absorvedor de CO2 não diferiu do controle (Tabela 1). A menor germinação observada para o tratamento-controle possivelmente se deve à excessiva dessecação das sementes, com teor de água inferior a 12%, enquanto nos demais tratamentos, ficou acima de 40%. Segundo Andrade et al. (1996), sementes de Euterpe edulis toleram dessecação até atingir 40% de água, sem redução na germinação. Martins et al. (1999) observaram mortalidade total em sementes de Euterpe espiritosantensis com teor de água de 13,4% a 15,8%, demonstrando que o teor de água das sementes no tratamento-controle (inferior a 12,0%) foi uma das causas da perda do poder germinativo das sementes aqui avaliadas. A desidratação de sementes recalcitrantes causa destruição total dos tecidos do eixo embrionário, não sendo possível distinguir as organelas celulares através da microscopia (Kioko et al., 2006).

Os valores de germinação superiores nos tratamentos PEBD e PEBD + N2, após 480 dias de armazenamento, possivelmente estão relacionados à maior pressão parcial de CO2 no interior das embalagens, o que possibilitou uma redução mais intensa do metabolismo das sementes e retardou a degradação de suas reservas. Sob a condição de armazenamento PEBD + absorvedor de CO2 + N2, apesar de terem sido observados níveis reduzidos de CO2 no interior das embalagens, a injeção de N2, antes do fechamento da embalagem, pode ter proporcionado redução nos níveis de O2 no início do armazenamento, acarretando redução no metabolismo respiratório das sementes. Brackmann et al. (2002a,b) citam que o baixo O2 e/ou o alto CO2 reduzem o metabolismo vegetal evitando a degradação das reservas das sementes.

Na condutividade elétrica ocorreu comportamento inverso ao da germinação. Após 150 dias, as sementes mantidas em AM tiveram os menores valores de condutividade elétrica, não diferindo entre si. Contudo, após 480 dias, apenas nos tratamentos PEBD, PEBD + N2 e PEBD + absorvedor de CO2 + N2 os valores de condutividade elétrica foram menores (Tabela 1). Conforme era esperado, observou-se relação direta entre manutenção do poder germinativo das sementes e da integridade dos sistemas de membranas celulares (menor condutividade elétrica). O teste de condutividade elétrica baseia-se na avaliação indireta da qualidade fisiológica, através da determinação de lixiviados na solução de embebição das sementes. Nesse teste, menores valores correspondem à menor liberação de exsudatos e indicam alto potencial fisiológico (maior vigor), revelando melhor organização dos sistemas de membranas celulares (Vieira et al., 2002).

Os valores de VE, comprimento da parte aérea e da raiz primária, após 150 dias de armazenamento, foram superiores à testemunha sob influência do armazenamento PEBD + absorvedor de CO2 + N2 do que nas sementes dos tratamentos PEBD + absorvedor de CO2 e controle, porém não diferiu dos tratamentos PEBD e PEBD + N2. Após 480 dias, as sementes mantidas em PEBD e PEBD + N2 estavam com valores superiores de VE e crescimento de parte aérea e de raiz, porém o comprimento da raiz primária das plântulas oriundas das sementes desses tratamentos não diferiu das influenciadas pelo tratamento PEBD + absorvedor de CO2 (Tabela 2). Sabe-se que a conservação das sementes ortodoxas geralmente é favorecida pela diminuição da atividade metabólica decorrente de reduções no teor de água, da temperatura e da concentração de oxigênio e elevação dos níveis de CO2 (Brackmann et al., 2002a,b). Segundo Jayas e Jeyamkondam (2002), a redução da concentração de O2 diminui o metabolismo das sementes, garantindo a preservação da viabilidade. Nos tratamentos PEBD + absorvedor de CO2 e PEBD + absorvedor de CO2 + N2 a pressão parcial de CO2 foi menor. Portanto, nesses tratamentos, a pressão parcial de O2 pode não ter atingido valores suficientemente baixos, capazes de reduzir o metabolismo celular das sementes, formando uma atmosfera muito próxima daquela do ar ambiente, favorecendo, após 480 dias de armazenamento, a perda do vigor. Já os maiores valores de VE, comprimento da parte aérea e da raiz primária, nas sementes dos tratamentos com AM ativa sem absorvedor de CO2, podem ser explicados pela maior pressão parcial de CO2 no interior das embalagens, reduzindo o metabolismo e mantendo a viabilidade e vigor das sementes.

Segundo Marçallo (2006), a perda de vigor precede a perda da capacidade de germinação. Portanto, o resultado do teste de germinação realizado depois do armazenamento das sementes é menos adequado para avaliar o grau de deterioração do que as análises de vigor. Esse fato demonstra a superioridade dos tratamentos PEBD e PEBD + N2 em reduzir a deterioração das sementes, pois proporcionaram sementes de maior vigor.

4. CONCLUSÃO

A AM, ativa ou passiva, contribui para preservar o desempenho de sementes de Euterpe edulis durante período de armazenamento de até 150 dias. Quando esse período se estende até 480 dias, a AM passiva e a atmosfera modificada ativa com injeção de N2 possibilitam as melhores condições para a conservação do potencial fisiológico de sementes de Euterpe edulis.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), ao Programa de Apoio à Pesquisa (PAP) da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) e à Fundação de Amparo à Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico de Santa Catarina (FAPESC) pelo apoio financeiro a este projeto.

Recebido para publicação em 5 de outubro de 2009 e aceito em 13 de maio de 2010.

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  • *
    Autor correspondente.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      07 Fev 2011
    • Data do Fascículo
      Dez 2010

    Histórico

    • Recebido
      05 Out 2009
    • Aceito
      13 Maio 2010
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