Temperaturas e substratos na germinação de sementes de Caesalpinia pyramidalis tul

Temperature and substrate effects on the germination of Caesalpinia pyramidalis tul. seeds

Cosmo Rufino de Lima^I; Mauro Vasconcelos Pacheco^II; Riselane de Lucena Alcântara Bruno^III; Cibele dos Santos Ferrari^IV; Joel Martins Braga Júnior^V; Amanda Kelly Dias Bezerra^VI

^IDoutorando do Programa de Pós Graduação em Agronomia/UFPB/CCA/Campus II, Rodovia PB 079, Km 12, Caixa Postal 66, CEP: 58.397-000, Areia - PB, [e-mail]

^IIDoutor, Prof. Adjunto da Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias (UAECIA/UFRN), Av. Senador Salgado Filho, s/n, Campus Universitário, CEP: 59072-970, Natal - RN, [e-mail] ^IIIDoutora, Prof Associada II do Depto. de Fitotecnia, UFPB/CCA/Campus II, Rodovia PB 079, Km 12, Caixa Postal 66, CEP: 58.397-000, Areia - PB, [e-mail]

^IVDoutora, Bolsista Pós-Doutorado Júnior/CNPq, UFPB, Areia - PB, [e-mail]

^VDoutorando do PPG em Agronomia/UFPB/CCA/Campus II, Areia - PB, [e-mail] ^VIGraduanda em Agronomia, Bolsista PIBIC, UFPB, Areia - PB, [e-mail]

RESUMO

A catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul.) é uma espécie florestal pertencente à família Caesalpiniaceae, considerada endêmica do bioma Caatinga. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da temperatura e do substrato na germinação de sementes de C. pyramidalis Tul. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, num arranjo fatorial 5 x 4, perfazendo 20 tratamentos, constituídos pelas combinações de cinco temperaturas (25, 30, 35, 20-30 e 20-35 ºC) e quatro substratos (areia, vermiculita, pó de coco e papel toalha), com quatro repetições de 25 sementes cada. Foram avaliadas as seguintes variáveis: germinação, primeira contagem da germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento e massa seca de plântulas. As temperaturas de 20-30 e 20-35 ºC e os substratos areia e vermiculita são condições adequadas para condução de testes de germinação em sementes de C. pyramidalis.

Termos para indexação: sementes florestais, semiárido, qualidade fisiológica.

ABSTRACT

Caesalpinia pyramidalis Tul. is a forest species from the Caesalpiniaceae family, considered endemic to the Caatinga biome and the objective of this study was to evaluate the effects of temperature and substrate on its seed germination. The experimental design was completely randomized with a 5 x 4 factorial, totaling 20 treatments, consisting of combinations of five temperatures (25, 30, 35, 20-30 and 20-35 ºC) and four substrates (sand, vermiculite, coconut fiber and paper towels), with four replications of 25 seeds each. The parameters evaluated were germination, first germination count, germination speed index and seedling length and dry matter weight. The temperatures of 20-30 and 20-35 ºC and the sand and vermiculite substrates were suitable for evaluating the germination of C. pyramidalis seeds.

Index terms: forest seeds, semiarid, physiological quality.

INTRODUÇÃO

A catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul.) é uma espécie florestal pertencente à família Caesalpiniaceae, considerada endêmica do bioma Caatinga. A espécie tem ampla dispersão no Nordeste do Brasil, cuja ocorrência abrange os Estados do Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe e Bahia (Maia, 2004).

Para se determinar o nível de qualidade das sementes, um dos meios utilizados é o teste de germinação, que é realizado sob condições de temperatura e substratos ideais para cada espécie (Passos et al., 2008). A absorção de água é a primeira condição necessária para dar início ao processo de germinação (Castro et al., 2004) e é diretamente influenciada por fatores ambientais como a temperatura (Lima et al., 2006).

As sementes de diferentes espécies apresentam faixas distintas de temperatura para a germinação, as quais caracterizam sua distribuição geográfica (Ramos e Varela, 2003) e são, também, indícios valiosos nos estudos ecofisiológicos e de sucessão vegetal (Figliolia et al., 1993).

Tem sido observado que o desempenho das sementes de diversas espécies florestais em relação à temperatura ótima é bastante variável. A maioria das sementes de espécies tropicais apresenta germinação adequada na faixa de 20 a 30 ºC (Borges e Rena, 1993), podendo variar de acordo com as temperaturas encontradas em sua região de origem. Para determinadas espécies, o desempenho germinativo das sementes é favorecido por temperaturas constantes, como em Dimorphandra mollis Benth. (Pacheco et al., 2010), por alternância de temperatura, a exemplo de Croton floribundus Spreng (Abdo e Paula, 2006) e por insensibilidade ao regime de temperatura utilizado, como foi observado nas sementes de Caesaria sylvestris Swartz (Imatomi et al., 2009) e Campomanesia adamantium Camb. (Scalon et al., 2009). Estas características estão diretamente associadas ao comportamento ecológico das espécies nos seus habitats naturais (Albuquerque et al., 2003).

O substrato também influencia a embebição devido algumas características como o potencial hídrico e a capacidade de condução térmica (Wagner Júnior et al., 2006). A escolha do tipo de substrato deve ser realizada em função das exigências da semente em relação ao seu tamanho, da sua exigência em relação à quantidade de água, sua sensibilidade à luz, além da facilidade para realização das contagens e avaliação das plântulas (Brasil, 2009); o mesmo deve ser de fácil disponibilidade para aquisição e transporte, isento de patógenos e plantas daninhas, apresentar pH adequado, boa textura e estrutura (Silva et al,. 2001).

De acordo com Carvalho e Nakagawa (2000), a capacidade de germinação das sementes de um lote é representada pela proporção daquelas que podem produzir plântulas normais em condições favoráveis. O desenvolvimento de métodos de análise para as sementes de C. pyramidalis Tul. possibilita a avaliação das sementes utilizadas para a semeadura. Devido à falta de informações específicas das condições para a germinação das sementes de C. pyramidalis Tul., é importante que sejam estabelecidos os parâmetros para o teste de germinação dessa espécie, tendo em vista a padronização dos métodos e a comparação dos resultados.

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da temperatura e do substrato na germinação de sementes de Caesalpinia pyramidalis.

MATERIAL E MÉTODOS

Os frutos de Caesalpinia pyramidalis foram coletados de 18 árvores matrizes localizadas na Fazenda Açude, município de Soledade, Paraíba. Em seguida, os mesmos foram encaminhados ao Laboratório de Análise de Sementes (LAS) do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal da Paraíba, em Areia, Paraíba, onde foram submetidos ao beneficiamento manual para extração das sementes.

Após a extração das sementes e anteriormente à semeadura, estas foram desinfestadas com hipoclorito de sódio a 5% durante um minuto.

O teste de germinação foi conduzido em germinadores tipo Biochemical Oxigen Demand (B.O.D.) regulados para as temperaturas constantes de 25, 30 e 35 °C e alternadas de 20-30 e 20-35 °C, com fotoperíodo de oito horas, utilizando lâmpadas fluorescentes tipo luz do dia (4 x 20 W). As sementes foram distribuídas entre os substratos areia, vermiculita e pó de coco, em caixas acrílicas transparentes (gerbox) com dimensões de 11 x 11 x 3 cm. Além destes, também foi utilizado o papel toalha (Germitest^®) confeccionado em forma de rolos (Brasil, 2009).

Os substratos areia, vermiculita e pó de coco foram anteriormente esterilizados em autoclave por duas horas, à temperatura de 120 °C. Para estes substratos, adotou-se 60% da capacidade de retenção de umidade como padrão de umedecimento. Para o papel toalha, o umedecimento foi feito na proporção de 2,5 vezes a massa seca do papel.

Previamente à instalação do experimento, foi determinado o teor de água das sementes através do método da estufa a 105±3 ºC/24 h (Brasil, 2009), utilizando-se duas subamostras com 20 sementes cada.

O número de sementes germinadas foi avaliado diariamente, adotando-se como critério de germinação a emergência dos cotilédones e o surgimento do hipocótilo. Foram avaliadas as seguintes variáveis: germinação - correspondente à porcentagem total de sementes germinadas até o 13º dia após a semeadura, considerando-se as plântulas normais, conforme Brasil (2009); índice de velocidade de germinação (IVG) - determinado de acordo com a fórmula proposta por Maguire (1962); primeira contagem de germinação - correspondente à porcentagem acumulada de plântulas normais até o 6º dia após o início do teste; comprimento de plântulas - as plântulas normais de cada repetição foram medidas com o auxílio de uma régua graduada em milímetros, sendo os resultados expressos em cm/plântula; massa seca de plântulas - as plântulas normais de cada repetição foram acondicionadas em sacos de papel e levadas à estufa com circulação de ar forçada, regulada a 65 °C, onde permaneceram até atingir peso constante. A pesagem do material seco foi realizada em balança com precisão de 0,001 g e os resultados expressos em mg/plântula (Nakagawa, 1999a).

O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso, com os tratamentos distribuídos em arranjo fatorial 5 x 4 (cinco temperaturas e quatro substratos), com quatro repetições de 25 sementes cada. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey aos 5% de probabilidade.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As sementes de Caesalpinia pyramidalis apresentaram teor de água em torno de 11,6%. Para todas as variáveis avaliadas, houve efeito significativo da interação entre temperaturas e substratos.

De acordo com os valores obtidos no teste de germinação (Tabela 1), observa-se que as temperaturas alternadas, tanto de 20-30 como de 20-35 °C proporcionaram valores significativamente iguais ou superiores àqueles obtidos nas temperaturas constantes, independentemente do substrato utilizado. Em relação aos diferentes substratos, as sementes semeadas entre areia apresentaram germinação superior aos demais substratos quando o teste foi conduzido na temperatura de 25 °C. Para as temperaturas de 30, 20-30 e 20-35 ºC, as sementes semeadas no substrato areia apresentaram germinação superior àquelas obtidas nos substratos pó de coco e papel toalha, porém estatisticamente igual à germinação das sementes semeadas em vermiculita. Diante dos resultados obtidos, constata-se que os substratos areia e vermiculita proporcionam condições adequadas para a germinação das sementes da referida espécie e que as plântulas de catingueira são capazes de se desenvolverem em uma ampla faixa de temperatura.

Ao estudar o efeito de temperaturas e substratos na germinação de sementes de Myracrodruon urundeuva Fr. All., Pacheco et al. (2006) também constataram que o substrato vermiculita proporcionou bons resultados sobre a germinação e o vigor, principalmente quando foram utilizadas as temperaturas de 25 e 27 ºC. Lima et al. (2006) observaram que a temperatura de 30 ºC e o substrato areia foram responsáveis pelas maiores porcentagens de germinação de sementes de Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul.

Para as sementes de Dalbergia nigra Vell. Fr. All., foi constatado que as temperaturas constantes de 20 e 30 °C, as alternadas de 20-30 e 20-35 °C e o substrato sobre vermiculita foram as combinações mais favoráveis para obtenção das melhores porcentagens de germinação (Andrade et al., 2006). Em sementes de Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan, Mondo et al. (2008) afirmam que o teste de germinação deve ser realizado na temperatura de 25 °C, utilizando-se o substrato entre vermiculita.

De acordo com Pacheco et al. (2006), a vermiculita é um substrato que proporciona ambiente favorável para a germinação de sementes de espécies florestais, e a utilização deste tem apresentado bons resultados na germinação de sementes destas espécies. O bom desempenho germinativo das sementes de catingueira pode ser atribuído à baixa densidade da vermiculita e à boa capacidade de absorção de água, não exigindo assim o reumedecimento diário.

Para a primeira contagem de germinação (Tabela 1), observa-se que as temperaturas de 20-30 ºC, exceto no substrato vermiculita, e de 20-35 ºC proporcionaram maior expressão do vigor, independentemente do substrato testado. Dentre as temperaturas constantes somente 25 °C, com o substrato papel toalha, demonstrou superioridade e não diferiu das temperaturas alternadas. Em relação aos diferentes substratos, a semeadura realizada em areia apresentou germinação igual ou superior aos demais substratos em todas as temperaturas. Para as temperaturas de 25 e 30 ºC, as sementes semeadas em papel toalha apresentaram germinação superior àquelas obtidas nos substratos vermiculita e pó de coco. Na temperatura de 35 ºC somente o substrato pó de coco proporcionou menor porcentagem de germinação, diferindo estatisticamente dos demais substratos. Os resultados obtidos no teste de primeira contagem de germinação são de grande relevância na determinação da qualidade fisiológica das sementes. De acordo com Nakagawa (1999b), o teste de primeira contagem, muitas vezes, expressa melhor o vigor do que o índice de velocidade de germinação, pois todas as plântulas normais emergidas na ocasião da primeira contagem são consideradas as mais vigorosas.

Em sementes de Tabebuia aurea Benth. & Hook. F. ex. S. More, o substrato areia também favoreceu a obtenção de maiores porcentagens de germinação na primeira contagem (Pacheco et al., 2008). Em sementes de Adenanthera pavonina L., melhores resultados da primeira contagem da germinação foram observados quando se utilizou a temperatura de 30 ºC e os substratos entre pó de coco, sobre pó de coco, entre areia e sobre vermiculita (Souza et al., 2007).

Para os valores médios obtidos no índice de velocidade de germinação (Tabela 2), verifica-se que ambas as temperaturas alternadas proporcionaram valores significativamente iguais ou superiores àqueles obtidos nas temperaturas constantes, independentemente do substrato testado, exceto em vermiculita na temperatura de 20-30 ºC. Em relação aos diferentes substratos, a areia foi capaz de proporcionar resultados superiores de IVG em todas as temperaturas. Dentre as temperaturas constantes, destacam-se a de 35 ºC, na qual todos os substratos proporcionaram resultados que não diferiram entre si, bem como a de 30 ºC, na qual o pó de coco foi o único substrato a diferir estatisticamente dos demais, proporcionando baixa velocidade de germinação das sementes.

Dessa forma, os maiores valores de IVG obtidos no substrato entre areia e entre vermiculita possivelmente se devem a uma aeração adequada. Maior velocidade de germinação nos regimes de temperatura alternada indica que as sementes de C. pyramidalis podem originar plântulas no campo, capazes de suportar as condições adversas do ambiente. De acordo com a Tabela 2, percebe-se que quando as sementes são submetidas a 35 ºC obtêm-se resultados inferiores quando comparados às temperaturas de 20-30 e 20-35 ºC, exceto no substrato pó de coco. A alternância de temperatura simulou as condições naturais do ambiente no qual a espécie se encontra e, provavelmente, minimizou os danos causados pelo elevado estresse térmico que as sementes sofreram durante a germinação.

Lima et al. (2006) observaram que em sementes de Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul, valores superiores de velocidade de germinação ocorreram em temperaturas mais elevadas (35 ºC) em todos os substratos utilizados (papel, areia, vermiculita e Plantmax^®). Silva e Aguiar (2004) constataram que, para essa mesma variável, o melhor substrato foi o papel filtro combinado com a temperatura alternada de 20-30 °C para sementes de Cnidosculus phyllacanthus Pax & K. Hoffman.

Sementes de Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke tiveram a velocidade de germinação favorecida pelas temperaturas de 30 e 35 ºC em papel toalha, com valores médios de 4,0 e 3,8 (Ramos et al., 2006). Resultados superiores para IVG em sementes de Melocactus bahiensis Britton & Rose foram obtidos na temperatura de 25 ºC quando utilizaram os substratos sobre areia e papel de filtro em caixas plásticas (Lone et al., 2007). A temperatura de 30 °C e o substrato papel toalha proporcionaram maior porcentagem e velocidade de germinação de sementes de Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert (Oliveira et al., 2008).

Em relação ao comprimento de plântulas (Tabela 3), observa-se que não houve diferença significativa entre as temperaturas utilizadas no presente estudo, exceto na temperatura de 35 ºC, nos substratos areia e papel toalha, houve redução nesta variável. Quando se observam os dados obtidos para substratos, na qual percebe-se que tanto a areia quanto a vermiculita, que não diferiram entre si, contribuíram para o aumento nos valores do comprimento das plântulas.

Souza et al. (2007) constataram que o maior comprimento de plântula de Adenanthera pavonina L. foi obtido para sementes submetidas a temperaturas de 30 ºC no substrato pó de coco, bem como a 35 ºC em areia e vermiculita. As melhores combinações de temperatura e substrato para o comprimento da parte aérea das plântulas de Tabebuia aurea (Silva Manso) Benth. & Hook F. ex. S. Moore foram proporcionadas pela temperatura de 35 °C nos substratos papel, areia, pó de coco e Tropstrato® (Pacheco et al., 2008). Estudando o efeito de temperaturas e substratos em sementes de Myracrodruon urundeuva Fr. All., Pacheco et al. (2006) observaram para o comprimento da raiz primária que a utilização dos substratos entre e sobre areia a 27 ºC, entre vermiculita a 20-35 ºC, bem como o pó de coco em todas as temperaturas, exceto sobre pó de coco a 20-35 ºC, proporcionaram melhor desenvolvimento do sistema radicular das plântulas.

De acordo com os dados de massa seca de plântulas de catingueira (Tabela 3), observa-se que a temperatura alternada de 20-35 °C proporcionou resultados superiores àqueles obtidos nas demais temperaturas, independentemente do substrato testado, não diferindo da temperatura de 20-30 ºC nos substratos areia e papel toalha, bem como a 25 ºC, quando o teste foi realizado em papel. Em relação aos diferentes substratos, em areia houve maior acúmulo de massa seca nas plântulas em todas as temperaturas, não diferindo do substrato vermiculita nas temperaturas de 25, 30 e 20-35 ºC e papel toalha a 25 ºC. Nesse sentido, as temperaturas alternadas favoreceram tanto o crescimento quanto à transferência de massa seca dos cotilédones para o eixo embrionário.

Kissmann et al. (2007) não observaram diferenças significativas no conteúdo de massa seca de plântulas de Adenanthera pavonina L. oriundas de sementes submetidas a diferentes temperaturas (18, 25, 30 e 20-30 °C) e substratos (rolo de papel e sobre papel).

Segundo Stockman et al. (2007), a temperatura e o substrato são fatores ambientais básicos do teste de germinação. Como as sementes apresentam resposta fisiológica variável em temperaturas e substratos diferentes, a influência desses componentes sobre o processo de germinação poderá fornecer subsídios para a área de análise de sementes florestais.

CONCLUSÕES

As temperaturas de 20-30 e 20-35 ºC e os substratos areia e vermiculita são condições adequadas para condução de testes de germinação em sementes de Caesalpinia pyramidalis.

AGRADECIMENTOS

À CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) e ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), pelas bolsas concedidas para pesquisadores e estudantes de pós-graduação.

Submetido em 15/04/2010.

Aceito para publicação em 11/06/2010;

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Temperaturas e substratos na germinação de sementes de Caesalpinia pyramidalis tul.

Temperature and substrate effects on the germination of Caesalpinia pyramidalis tul. seeds

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  09 Jun 2011
• Data do Fascículo
  2011

Histórico

• Recebido
  15 Abr 2010
• Aceito
  11 Jun 2010