Adequação do teste de germinação para sementes de nabo forrageiro

Adequation of the oil radish seeds germination test

Adequação do teste de germinação para sementes de nabo forrageiro¹

Adequation of the oil radish seeds germination test

Marcela Carlota Nery^I; Maria Laene Moreira de Carvalho^II; Antonio Carlos Fraga^II

^IEng. Agr.; Dr., Departamento de Agricultura, UFLA, Caixa Postal 3037, Lavras, MG, CEP: 37200-000 - e-mail: [e-mail]

^IIEng. Agr.; Dr; Professor Titular, Departamento de Agricultura, UFLA. Caixa Postal 3037, Lavras, MG. CEP: 37200-000

RESUMO

O estabelecimento de condições ideais para condução do teste de germinação de sementes de nabo forrageiro é extremamente útil para avaliação da qualidade de lotes. Para definir a temperatura ótima e substrato ideal para a avaliação da germinação de sementes de nabo forrageiro, foram utilizadas sementes de diferentes lotes das cultivares CATI AL-1000 e IPR 116. A semeadura foi efetuada nos substratos papel e areia, e as sementes, mantidas em seis regimes de temperatura constante (15ºC; 20ºC; 25ºC; 30ºC; 35ºC) e um alternado (20ºC-30ºC). A qualidade das sementes de nabo forrageiro foi avaliada pelas determinações do grau de umidade, teste de germinação, primeira contagem da germinação, índice de velocidade de germinação, emergência, estande inicial, índice de velocidade de emergência e teste de sanidade. A temperatura de 20ºC-30ºC e o substrato areia são condições adequadas para a realização do teste de germinação das sementes de nabo forrageiro das cultivares CATI AL-1000 e IPR 116.

Termo para indexação:Raphanus sativus, substrato, temperatura.

ABSTRACT

The determination of the ideal conditions to carry out the germination test on fodder radish seeds is extremely useful to evaluate the quality of seed lots. To determine the appropriate temperature and ideal substrate in the germination evaluation of fodder radish. seeds, from different lots of the CATI AL-1000 and IPR 116 A cultivars were used. They were sown on paper and sand substrates, and the seeds were maintained under six constant temperature regimens (15ºC; 20ºC; 25ºC; 30º C; 35ºC) and one alternating regimen (20ºC-30ºC). The fodder radish seed quality was evaluated by determining the moisture content, germination test, first germination count, germination speed index and health quality. The temperature of 20ºC-30ºC and the sand substrate were the appropriate conditions to carry out the germination test on fodder radish seeds of the CATI AL-1000 and IPR 116 cultivars.

Index terms:Raphanus sativus, substrate, temperature.

INTRODUÇÃO

O nabo forrageiro, Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg., por apresentar em suas sementes consideráveis teores de óleo com relativa facilidade de extração, além de possuir potencial produtivo em épocas de pouca utilização ou pousio das terras agricultáveis, poderá se tornar matéria-prima de substancial interesse aos produtores rurais para produção de óleo no Programa do Biodiesel (Silva, 2007).

É uma planta originária da Ásia Oriental e Europa, pertencente à família Brassicaceae, da ordem Caparales, com ciclo anual de inverno (Muzilli, 2002). O fruto é uma síliqua indeiscente, de 3 cm a 5 cm de comprimento, contendo de 2 a 10 sementes, com massa de 1000 grãos variando de 6 g a 14 g, com média de 11 g (Derpsch e Calegari, 1992). Apesar do nabo forrageiro se reproduzir via sementes, pouco se sabe sobre a produção e qualidade das mesmas. Ainda não existe metodologia adequada para realização do teste de germinação capazes de permitir obter informações sobre o potencial máximo de germinação de lotes de sementes das cultivares disponíveis no mercado nacional, CATI AL-1000 e IRP 116.

O conhecimento das condições ideais para a germinação das sementes de uma determinada espécie é de fundamental importância, principalmente, pelas respostas diferenciadas que a semente pode expressar em função de diversos fatores, como viabilidade, dormência (Finch-Savage e Metzger, 2006), condições de ambiente (Chen et al., 2005), envolvendo água, luz (Probert et al., 1986), temperatura (Simpson e Dean, 2002), oxigênio e ausência de agentes patogênicos (Koger et al. 2004).

Dentre os fatores do ambiente que afetam a germinação das sementes, a temperatura exerce influência na velocidade e na porcentagem final de germinação (Bewley e Black, 1994). A temperatura definida como ótima é aquela na qual a semente expressa seu potencial máximo de germinação no menor tempo possível e as temperaturas máxima e mínima caracterizam pontos críticos, acima e abaixo dos quais não ocorre germinação. A temperatura máxima aumenta a velocidade de germinação, mas somente as sementes mais vigorosas conseguem germinar, o que determina uma redução na porcentagem de germinação. Já a temperatura mínima reduz a velocidade de germinação e altera a uniformidade de emergência (Marshall e Squire, 2000). Além disso, devido ao maior tempo necessário para as sementes germinarem, estas ficam expostas ao ataque de patógenos (Szopińska et al., 2007).

Vários são os trabalhos com sementes da família Brassicaceae que buscam estabelecer a temperatura mais adequada para a condução do teste de germinação. Para Brassica chinensis L., couve-da-malásia, o regime de temperatura recomendado para germinação é o alternado 20ºC-30ºC (Ellis et al., 1989). Já para B. napusoleifera L. ou B. napus L., colza, há relatos de diferentes temperaturas ótimas para a germinação das sementes, as quais variam de 10ºC a 30ºC (Squire et al., 1997). Tokumasu e Kakihara (1990) descreveram que a temperatura mínima de 23ºC e a máxima de 27ºC são as recomendadas para a germinação da cultura da colza. A temperatura alternada é recomendada para B. tournefortii Gouan., mostarda, em que a temperatura ótima é de 12ºC-20ºC (Chauhan et al., 2006). Para Lesquerella fendleri (Gray) Wats., lesquerella, também da família Brassicaceae, a germinação das sementes ocorre mais rapidamente a partir de 18ºC atingindo valores máximos a 22ºC (Adam et al., 2007). A temperatura de 21ºC é a recomendada para Cuphea sp., flor-de-santo-antônio,uma espécie oleaginosa(Berti et al., 2007).

Além da temperatura, o substrato utilizado no teste de germinação, também afeta os resultados. O substrato, em geral, tem como principal função dar sustentação às sementes (Aguiar et al., 1993), além de influenciar na aeração, capacidade de retenção de água e grau de infestação de patógenos nas sementes. Em função do tamanho e das exigências ecofisiológicas das sementes quanto à umidade e luz, cada substrato é utilizado de maneira que ofereça maior praticidade nas contagens e avaliação das plântulas (Oliveira et al., 2001). Fanti e Perez (1999) descrevem que na escolha do material para o substrato deve ser levado em consideração o tamanho das sementes, sua exigência com relação à umidade, sensibilidade ou não à luz e, ainda, a facilidade que este oferece para o desenvolvimento das plântulas. O substrato utilizado no teste de germinação é muito importante para obtenção de resultados confiáveis, em vista, sobretudo, da grande variação que existe entre as espécies com relação ao substrato mais adequado (Alvino e Rayol, 2007). Segundo Tobe et al. (2005), a utilização do substrato areia no teste de germinação deve ser estudada, pois a umidade do substrato varia dependendo das condições do ambiente, afetando o crescimento das plântulas.

Para Raphanus sativus var. oleiferus, não há ainda recomendações para a metodologia do teste de germinação nas Regras para Análise de Sementes, RAS (Brasil, 1992). A metodologia que vem sendo utilizada é a mesma empregada para Raphanus ou para Brassicas. Para esses gêneros as RAS prescrevem que as sementes deve ser pré-resfriadas a 5ºC ou 10ºC por 7 dias, após o que no teste de germinação pode ser utilizado osubstrato papel, entre papel ou entre areia, temperaturas de 20ºC-30ºC alternada ou 20ºC constante. Já o Commercial Agriculture Development (2006) recomenda que o teste de germinação de sementes de Raphanus seja realizado a temperatura de 21ºC também por período de 7 dias.

A qualidade sanitária das sementes é outro aspecto a ser considerado, visando à adequação do teste de germinação em brássicas, pois o grau de infecção por patógenos pode variar entre os lotes e os microrganismos podem proliferar de maneira diferenciada de um substrato para outro, interferindo na germinação e no estabelecimento de plântulas (Pereira et al., 2005). Dentre os patógenos mais encontrados em sementes de brássicas, o gênero Alternaria spp., agente da mancha-foliar nas silíquias, é um dos principais microrganismos que podem reduzir a germinação por seus danos às plântulas e ainda reduzir em até 35% o teor de óleo nas sementes (Humpherson-Jones, 1992). Shresthaet al. (2000) encontraram Alternaria brassicae no tegumento das sementes de canola (B. campestris L. var. toria) e mostarda (B. juncea L.).

Objetivou-se, com esta pesquisa, adequar a metodologia do teste de germinação para sementes de nabo forrageiro, visando definir a temperatura ótima e o substrato ideal para a avaliação da qualidade de sementes.

MATERIAL E MÉTODOS

Sementes de nabo forrageiro das cultivares CATI AL-1000 (CATI) e IPR 116 (IAPAR), produzidas nas safras de 2004 e 2005, fornecidas pela Pesagro, RJ, foram submetidas às seguintes determinações e testes:

O grau de umidade foi determinado pelo método de estufa a 105±3ºC por 24 horas (Brasil, 1992), com 2 repetições de 10g de sementes, sendo os resultados expressos em porcentagem de peso úmido.

Para adequação do teste de germinação a semeadura foi realizada sobre substrato papel mata-borrão em caixas acrílicas do tipo gerbox, umedecido com água destilada em quantidade equivalente a 2,0 vezes o peso do substrato seco. Foi feita também a semeadura sobre areia, lavada e autoclavada, umedecida a 60% da capacidade de campo, sendo esta umidade definida em pré-teste, testando 40%, 50%, 60% e 70% da capacidade de campo. As caixas de gerbox com sementes foram mantidas em mesa termogradiente, regulada nas temperaturas de 15ºC; 20ºC; 25ºC; 30ºC e 35ºC ± 2ºC, sob luz contínua e em câmara do tipo B.O.D. regulada à temperatura alternada de 20ºC-30ºC, com fotoperíodo de 12 horas. Os resultados foram expressos em porcentagem de plântulas normais computadas diariamente para construção da curva de germinação acumulada e definição da data ideal para a primeira e última contagem do teste. A primeira contagem foi realizada no 3º dia após a semeadura e a contagem final no 7º dia. As sementes dormentes, ao final do teste, foram submetidas ao teste de tetrazólio, em que as sementes foram embebidas entre papel por 6 horas, seguida de corte longitudinal e imersão em solução 0,5% de tetrazólio, por 3 horas a 25ºC. O índice de velocidade de germinação foi calculado segundo a fórmula proposta por Maguire (1962), computando-se o número de sementes protrundidas a partir da emissão de 1mm de radícula.

A emergência foi realizada sob condições controladas em câmara do tipo B.O.D. à 20ºC, sob luz constante e a semeadura, realizada em substrato solo e areia na proporção 1:2 em bandejas plásticas. A umidade do substrato foi ajustada para 60% da capacidade de retenção. Foram realizadas avaliações diárias, computando-se o estande inicial ao 3º dia e número de plântulas emergidas até a estabilização, que totalizou 9 dias para cultivar CATI AL-1000 e 6 dias para IPR 116. O índice de velocidade de emergência (IVE) foi determinado segundo fórmula proposta por Maguire (1962).

Foi realizado o teste de sanidade das sementes de nabo forrageiro pelo método do papel de filtro ou blotter test modificado, com o uso de 2,4-D e congelamento, utilizando-se 200 sementes, divididas em 8 repetições de 25 sementes dispostas em placas de Petri sobre três folhas de papel de filtro embebidas com água destilada, 2,4-D e ágar. As placas foram mantidas a temperatura de -8ºC por 1 dia e depois incubadas em câmara tipo B.O.D. a 22ºC-25ºC, com fotoperíodo de 12 horas, por 5 dias. Foi avaliada a presença de fungos nas sementes, com auxílio de lupa e microscópico estereoscópico.

O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições de 50 sementes, em esquema fatorial 6 x 2 (6 regimes de temperaturas e 2 substratos) para cada cultivar. Os dados, previamente submetidos aos testes de normalidade dos resíduos e homocedasticidade das variâncias, foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade e transformadas em. As análises estatísticas foram realizadas com o auxílio do programa estatístico SISVAR^® (Ferreira, 2000).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A umidade das sementes por ocasião da realização dos testes era de 5% para o lote de 2004 e 6% para os lote de 2005 da cultivar CATI AL-1000, sendo esta a umidade de equilíbrio característica de espécies oleaginosas em temperatura ambiente de 25ºC e umidade relativa do ar de 50% (Burrel et al., 1980).

Pela caracterização do perfil dos lotes da cultivar CATI AL -1000 (Tabela 1) observaram-se valores superiores no estande inicial, emergência e IVE para o lote produzido em 2005.

Apesar da superioridade do lote produzido em 2005 em relação ao de 2004, a emergência de plântulas foi de apenas 59%. Um dos aspectos que pode ter afetado a emergência é a qualidade sanitária das sementes de nabo forrageiro (Tabela 2). Observou-se elevada porcentagem de incidência do fungo Aspergillus flavus para o lote de 2004 e de Alternaria alternata, Aspergillus niger e Penicillium sp. para o lote de 2005. De acordo com Maude e Humpherson-Jones (1980) sementes de brássicas infectadas por Alternaria brassicae e A. brassicicola perdem sua viabilidade rapidamente.

Também para cultivar IPR 116, o grau de umidade das sementes era de 5% para ambos os lotes. Observa-se para o lote produzido em 2004, superioridade de resultados de estande inicial, emergência e índice de velocidade de emergência em relação ao lote de 2005 (Tabela 3).

Para cultivar IPR 116, porcentagem superior de incidência dos fungos Aspergillus flavus, Alternaria alternata e Penicillium sp. foi observada no lote de 2004 em relação ao lote de 2005 (Tabela 4). Alto nível de incidência de Aspergillus spp. e Penicillium spp. também foi observado infectando sementes de canola (Pronyk et al., 2006).

Observa-se, na Tabela 5, a superioridade na porcentagem de plântulas normais na primeira contagem da germinação para a cultivar CATI AL-1000, a germinação na primeira contagem de ambos os lotes em areia foi superior à obtida em papel, exceto na temperatura de 20ºC-30ºC onde não foram observadas diferenças significativas. No lote 2004, em substrato papel, observaram-se maiores valores na primeira contagem da germinação a 20ºC-30ºC Já em substrato areia, maior germinação foi constatada na temperatura de 15ºC, apesar dessa temperatura não diferir das demais.

Para o lote de 2005, a germinação na temperatura de 35ºC em papel foi nula, já em areia, houve elevada germinação em todas as temperaturas testadas, que não diferiram entre si, atingindo valores de 90%. Esse alto valor de germinação em areia pode ter ocorrido devido a baixa contaminação de microrganismos nesse substrato.

Para a cultivar IPR 116, verifica-se que o substrato areia propiciou maior porcentagem de germinação na primeira contagem em relação ao substrato papel, não havendo diferenças significativas entre os substratos quando se utilizou a temperatura de 20ºC no lote de 2005 (Tabela 5). Para sementes do lote de 2004, desempenho superior foi observado na temperatura de 20ºC-30ºC em ambos os substratos e para o lote de 2005 não houve diferenças significativas entre as temperaturas em ambos os substratos.

De modo geral o substrato areia propiciou maior velocidade de germinação em relação ao substrato papel para todos os lotes e temperaturas testadas, excetuando-se nas condições de temperatura alternada, onde não foram observadas diferenças significativas nos valores de primeira contagem nos dois substratos. Resultados semelhantes relatando maior velocidade de germinação em substrato areia têm sido encontrados para várias espécies florestais, e de acordo com Pacheco et al. (2006) e Lopes et al. (2005) isso pode ser explicado pela maior área de contato da semente com a areia o que propicia maior velocidade na absorção de água.

A porcentagem de germinação (Tabela 6) foi superior no substrato areia em relação ao papel, exceto a 20ºC para o lote de 2004, e a 20ºC-30ºC para ambos os lotes da cultivar CATI AL-1000 quando os resultados de germinação foram superiores. Em alternância de temperatura, condições que propiciaram maior germinação das sementes, não foram observadas diferenças entre substratos indicando que quando a temperatura é adequada, o efeito do substrato no percentual de germinação das sementes de nabo forrageiro é menor. Outro aspecto a ser considerado é a maior proximidade entre as plântulas e sementes de nabo forrageiro no papel, o que poderia levantar a suspeita de aleloquímicos das plântulas afetarem a germinação do nabo forrageiro. O efeito de aleloquímicos de nabo forrageiro afetando a germinação de outras espécies já foi relatado por Calegari (2001) e Almeida e Rodrigues (1995).

Principalmente em substrato papel, a temperatura de 30ºC favoreceu maior porcentagem de plântulas anormais infeccionadas e a 35ºC, maior ocorrência de sementes dormentes e plântulas deformadas (dados não apresentados) (Figura 1).

Autores como Marshall et al. (2000) observaram que as altas temperaturas no teste de germinação de espécies da família Brassicaceae não somente diminuem a porcentagem de plântulas normais, como também favorecem o aparecimento de sementes não germinadas (De la Rosa- Ibarra et al., 2000). Entretanto, Momoh et al. (2002) observaram para B. napus maiores porcentagens de sementes dormentes a 20ºC quando estas foram submetidas a uma condição de estresse.

Para as sementes da cultivar IPR 116, a porcentagem de germinação também foi superior no substrato areia em relação ao papel (Tabela 6), exceto para o lote de 2004 à temperatura de 20ºC-30ºC, que não apresentou diferenças significativas, confirmando a hipótese do substrato não interferir na germinação do nabo forrageiro em condições ideais de temperatura, no caso a alternância de 20ºC-30ºC. No entanto, o substrato areia propiciou, para o lote de 2004, germinação semelhante independente das temperaturas utilizadas. em substrato papel, nas temperaturas de 30ºc e 35ºC, foram observadas maiores porcentagens de plântulas com danos (dados não apresentados), sendo que a 35ºC houve maior porcentagem de sementes mortas.

As altas temperaturas podem ser deletérias para geminação de sementes, pois temperaturas acima da ótima podem causar efeitos sobre a atividade de enzimas, além de reduzir a emergência (Nascimento e Cantliffe, 2002; Wahid et al., 2007). Outras espécies da família Brassicaceae também têm a germinação das sementes afetada pelas altas temperaturas, como B. napus L., canola(Young et al., 2004) e B. juncea l., mostarda (Rao et al., 1992). Blackshaw et al. (1991) relatam que a germinação de sementes de B. napus foi reduzida quando as sementes foram postas para germinar a 30ºC. Entretanto, B. campestri teve sua germinação favorecida a 30ºC (De la Rosa-Ibarra et al., 2000), o que indica resposta diferencial da temperatura na germinação.

O índice de velocidade de germinação das sementes de nabo forrageiro foi superior em substrato areia em relação ao substrato papel, exceto para temperatura alternada de 20ºC-30ºC para a cultivar CATI AL-1000. O IVG superior foi observado na temperatura de 20ºC-30ºC em substrato papel no lote de 2004 e 2005, e também a 25ºC em substrato areia (Tabela 7).

Para a cultivar IPR 116, IVG superior foi obtido em substrato areia, exceto para o lote de 2004 a temperatura de 20ºC-30ºC que não apresentou diferenças significativas entre os substratos (Tabela 7). A temperatura de 20ºC-30ºC também promoveu resultados superiores de IVG em substrato areia no lote de 2005.

Os substratos testados nesse estudo influenciaram a germinação das sementes de nabo forrageiro, uma vez que, em substrato areia houve maior velocidade de germinação e, com isso, a possibilidade de escape das sementes aos fungos que afetam as sementes em início de germinação. Além disso, em substrato papel de filtro em caixas gerbox, ocorreu desidratação rápida, excessiva e desigual, sendo necessário o reumedecimento no decorrer do teste. É importante salientar, que quando se utilizou quantidade de água equivalente a 2,5 vezes o peso do papel para o umedecimento deste, conforme recomendado por Brasil (1992), as sementes se deterioraram devido à maior incidência de fungos sendo, portanto, utilizado 2,0 vezes o peso do papel.

Segundo Andrade et al. (2006), a utilização de substrato sobre papel proporciona menores médias de germinação e vigor, já que promove menor capacidade de retenção de água.

A avaliação do número de sementes germinadas em dias consecutivos permitiu a confecção das curvas de germinação acumulativas para a cultivar CATI AL-1000 (Figura 2) e para a cultivar IPR 116 (Figura 3). Observa-se uma distribuição temporal da germinação, com um padrão normal ou gaussiano. Este mesmo modelo pode ser observado para a germinação de sementes de B. napus L. (Marshall et al., 2000), B. rapa L., nabo (Gong et al., 2001) e também para B. campestri L., colza (Sinniah et al., 1998). Verificou-se que a partir do 3º dia de germinação já haviam plântulas normais que pudessem ser retiradas do substrato, sendo este período adotado como a data da primeira contagem, já que os apresentaram mais de 50% das sementes germinadas. Ao 4º dia, as curvas de germinação começaram a se estabilizar. O último dia do teste foi delimitado ao 7º dia, quando já não foi possível observar o aparecimento de novas plântulas, restando apenas sementes dormentes e mortas. Comportamento diferenciado entre os tratamentos, com menor sincronismo, foi verificado à temperatura de 35ºC, tendendo a ser semelhante na temperatura de 20ºC-30ºC em ambos os substratos.

CONCLUSÃO

A temperatura de 20ºC-30ºC e o uso do substrato areia são condições adequadas para avaliação da germinação das sementes de nabo forrageiro das cultivares CATI AL-1000 e IPR 116.

AGRADECIMENTOS

A FAPEMIG e CNPq pelo apoio financeiro.

Submetido em 20/09/2008.

Aceito para publicação, 11/03/2009.

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Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor apresentado a UFLA.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  19 Out 2009
• Data do Fascículo
  2009

Histórico

• Recebido
  20 Set 2008
• Aceito
  11 Mar 2009