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SENSIBILIDADE À DESSECAÇÃO EM
SEMENTES DE JAMBOLÃO(Syzygium
cumini) E CANELA-BATALHA
(Cryptocarya aschersoniana)
REJANE ELIZE MUXFELDT
2008
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REJANE ELIZE MUXFELDT
SENSIBILIDADE À DESSECAÇÃO EM
SEMENTES DE JAMBOLÃO(Syzygium
cumini) E CANELA-BATALHA
(Cryptocarya aschersoniana)
Dissertação apresentada à Universidade Federal de
Lavras como parte das exigências do Programa de
Pós-Graduação em Engenharia Florestal, para a
obtenção do título de Mestre.
Orientador
Prof. Ph.D. José Márcio Rocha Faria
LAVRAS
MINAS GERAIS – BRASIL
2008
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Ficha Catalográfica Preparada pela Divisão de Processos Técnicos da
Biblioteca Central da UFLA
Muxfeldt, Rejane Elize.
Sensibilidade à dessecação em sementes de jambolão
(Syzygium cumini) e canela-batalha (Cryptocarya aschersoniana)
/ Rejane Elize Muxfeldt. – Lavras : UFLA, 2008.
46 p. : il.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Lavras,
2008.
Orientador: José Márcio Rocha Faria.
Bibliografia.
1. Syzygium cumini. 2. Tratamento osmótico.
3.Armazenamento. 4. Polietileno glicol. 5. Ácido abscísico. 6.
Dessecação. 7. Sementes recalcitrantes. 8. Cryptocarya
aschersoniana. 9. Raios-X. I. Universidade Federal de Lavras. II.
Título.
CDD – 634.9562
REJANE ELIZE MUXFELDT
SENSIBILIDADE À DESSECAÇÃO EM
SEMENTES DE JAMBOLÃO(Syzygium
cumini) E CANELA-BATALHA
(Cryptocarya aschersoniana)
Dissertação apresentada à Universidade Federal de
Lavras como parte das exigências do Programa de
Pós-Graduação em Engenharia Florestal, para a
obtenção do título de Mestre.
APROVADA em 28 de março de 2008
Prof. Dr. Antonio Claudio Davide UFLA
Prof. Dr. Renato Mendes Guimarães UFLA
Prof. Ph.D. José Márcio Rocha Faria
UFLA
(Orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS - BRASIL
À Amazônia,
“Ecossistema exuberante, onde a vida se mostra com toda sua força e
plenitude. Porém, frágil, desprotegido e em risco de extinção. Que nossas
pesquisas colaborem com a sua sobrevivência”.
Dedico
AGRADECIMENTOS
À Fundação de Tecnologia do Acre, por ter permitido que eu realizasse os
estudos fora do estado.
Ao professor José Márcio Rocha Faria, pela orientação, paciência e disposição
infinita em ajudar, e também pelo bom humor contagiante.
Aos professores Antônio Cláudio Davide e Edvaldo A. Amaral da Silva, pelo
incentivo, apoio e amizade.
Ao professor Renato Mendes Guimarães, pelos ensinamentos, apoio e carinho.
Em especial a Olívia, pela orientação, amizade e ajuda inestimável em todos os
passos dos experimentos.
À Tatiana, pela amizade, companheirismo e disposição em ajudar.
Especialmente a Keila que, além do auxílio inestimável durante a realização
deste trabalho, tornou-se uma grande amiga.
Ao Zé Carlos, pela ajuda na colheita e no beneficiamento das sementes.
Às minhas amigas da Funtac, Lucimar e Maria Ida, que, durante minha ausência,
assumiram os trabalhos com as sementes.
À minha mãe e irmãos que, mesmo distantes me deram muito carinho e apoio.
Ao meu filho, que esteve sempre presente em meu coração, mesmo estando
longe em alguns momentos.
Especialmente á Deus por ter me dado força em todos os momentos.
SUMÁRIO
RESUMO ............................................................................................................... i
ABSTRACT ........................................................................................................ ii
ARTIGO I ............................................................................................................. 1
INTRODUÇÃO .................................................................................................... 2
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................. 5
RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................ 11
CONCLUSÕES .................................................................................................. 16
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ............................................................... 17
ARTIGO II .......................................................................................................... 22
RESUMO ............................................................................................................ 23
ABSTRACT ....................................................................................................... 24
INTRODUÇÃO .................................................................................................. 25
MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................ 28
RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................ 32
CONCLUSÕES .................................................................................................. 42
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 43
i
RESUMO
MUXFELDT, Rejane Elize. Secagem e armazenamento de sementes de
Jambolão – Syzygium cumini [L.] Skeels (MYRTACEAE). In: ____.
Sensibilidade à dessecação em sementes de jambolão (Syzygium cumini) e
canela-batalha (Cryptocarya aschersoniana). 2008. 46p. Dissertação
(Mestrado em Engenharia Florestal) - Universidade Federal de Lavras, Lavras,
MG.*
Sementes de Syzygium cumini são recalcitrantes, não tolerando,
portanto, a secagem e o armazenamento. Este trabalho foi desenvolvido com o
objetivo de estudar o efeito do tratamento osmótico (polietileno glicol - PEG) e
ácido abscísico (ABA) na redução da sensibilidade à dessecação e no aumento
da longevidade dessas sementes no armazenamento. Para caracterizar a
sensibilidade à dessecação, sementes recém-colhidas (49% de umidade; 100%
de germinação) foram dessecadas até atingirem graus de umidade pré-
estabelecidos (40%, 35%, 30%, 25% e 15%) e postas a germinar em seguida. A
redução do grau de umidade foi acompanhada por queda na germinação e, com
25% de umidade, a germinação ficou em torno de 40% e com 15%, foi nula.
Como tentativa de redução da sensibilidade à dessecação, uma amostra das
sementes foi incubada, por 15 dias, a 20±2°C, em solução de PEG (-1,88 MPa) e
PEG (-1,88 MPa) + ABA (10
-4
M), sendo, em seguida, dessecadas até atingirem
os mesmos graus de umidade pré-estabelecidos para as sementes não incubadas
e postas a germinar. Sementes submetidas ao tratamento osmótico, com ou sem
ABA, antes da secagem, apresentaram pior desempenho, tendo reduzido seu
percentual de germinação a 10% ao atingirem 25% de umidade. No
armazenamento das sementes, foram testadas cinco condições: saco plástico em
câmara fria (8%-10°C; 45%UR); saco plástico em sala climatizada (20°C±2°C/
60%U); saco de papel à temperatura ambiente; solução de PEG a -1,88 MPa a
20±2°C em solução de PEG a -1,88 MPa + ABA 10
-4
M a 20±2°C. A
viabilidade das sementes foi avaliada por testes de germinação após 15, 30 e 90
dias de armazenamento. Os percentuais de germinação obtidos para as sementes
armazenadas em sacos plásticos a 20
o
C±2°C/ 60%U por 90 dias (44,6 U) não
demonstraram queda significativa em relação aos valores iniciais de germinação,
verificados logo após o beneficiamento (100% G; 49,0%U). Já os obtidos para
as sementes armazenadas em PEG ou em PEG + ABA foram muito baixos ou
nulos nesse mesmo período. Nas condições testadas, o tratamento osmótico com
ou sem ABA não reduziu a sensibilidade à dessecação e não prolongou a
longevidade das sementes.
Termos para indexação: tratamento osmótico, armazenamento, Syzygium
cumini, polietileno glicol, ácido abscísico, dessecação.
*Orientador: Prof. Ph.D. José Márcio Rocha Faria – UFLA
ii
ABSTRACT
MUXFELDT, Rejane Elize. Drying and storage of seeds of Jambolão -Syzygium
cumini [L.] Skeels (MYRTACEAE). In: ____.Desiccation sensitivity in seeds
of jambolão (Syzygium cumini) and canela-batalha (Cryptocarya
aschersoniana). 2008. 46p. Dissertation (Master Degree in Forest Engineering)
- Federal University of Lavras, Lavras, MG, Brazil.*
Seeds of Syzygium cumini are recalcitrant, which means that they do not
tolerate drying and storage. This study aimed to evaluate the effect of the
osmotic treatment (polyethylene glycol - PEG) and abscisic acid (ABA) on the
reduction of desiccation sensitivity and on the increase of the longevity of these
seeds in storage. To characterize desiccation sensitivity, fresh seeds (49%
moisture content - MC; 100% germination) were desiccated until reaching pre-
defined moisture contents (40, 35, 30, 25 and 15%) and set to germinate. The
reduction of the MC was followed by a decrease in the germination. With 25%
MC, the germination dropped to around 40% and with 15% MC, germination
was null. As an attempt of reduction of desiccation sensitivity, a sample of the
seeds was incubated for 15 days, at 20 ± 2°C, in solution of PEG (-1.88 MPa)
and PEG (-1.88 MPa) + ABA (10
-4
M), desiccated until reaching the same pre-
defined MCs for the not incubated seeds, and put to germinate. Seeds submitted
to the osmotic treatment, with or without ABA, before the drying, performed
worst, reducing its germination percentage to 10% when MC reached 25%. In
the experiment of seeds storage, five conditions were tested: plastic bag in cold
chamber (8-10°C; 45% RH); plastic bag in climatized room (20°C; 60%RH);
paper bag at room temperature; PEG solution (-1.88 MPa) at 20 ± 2°C; and
PEG solution (-1,88 MPa) + ABA (10-
4
M) at 20 ± 2°C. The viability of the
seeds was evaluated by germination tests after 15, 30 and 90 days of storage.
Seeds stored in plastic bags at 20
o
C for 90 days (44.6 MC) did not present
decrease in the initial values of germination (100% G; 49.0%MC). While seeds
stored in PEG or in PEG + ABA presented very low or null germination in the
same period. Under the tested conditions, the osmotic treatment with or without
ABA did not reduce desiccation sensitivity, neither increase the longevity of the
seeds.
Key-words: osmotic treatment, storage, Syzygium cumini, polyethylene glycol,
abscisic acid, desiccation.
*Adviser: Prof. Ph.D. José Márcio Rocha Faria - UFLA
1
ARTIGO I
SECAGEM E ARMAZENAMENTO DE SEMENTES DE JAMBOLÃO -
SYZYGIUM CUMINI [L.] SKEELS (MYRTACEAE)
(Preparado de acordo com as normas da Revista Brasileira de Sementes)
2
INTRODUÇÃO
O gênero Syzygium tem cerca de 500 espécies arbóreas e arbustivas, de
ocorrência na faixa tropical da Ásia. A espécie estudada neste trabalho,
Syzygium cumini (L.) Skeels (sinonímia: Syzygium jambolanum [Lam.] DC.),
conhecida popularmente como jambolão ou jamelão, é uma árvore frondosa da
família Myrtaceae, originária da Índia, podendo atingir 15 m de altura. Produz,
anualmente, grandes quantidades de frutos ovóides, carnosos, negro-arroxeados,
de 2 a 3 cm de comprimento (Figura 1-C), com uma única semente
poliembriônica (Figura 2-A) e de comportamento recalcitrante (Morton,1987).
De amplo uso medicinal, a casca é empregada contra disenteria e hemorragias. O
pó das sementes é empregado no tratamento da diabetes, com as mesmas
propriedades da insulina. É muito cultivada como árvore ornamental, além de
seus frutos serem comestíveis (Loguercio et al., 2005).
O desenvolvimento de sementes ortodoxas pode ser dividido em três
fases: histodiferenciação, maturação e secagem (Kermode, 1990). Durante a fase
de maturação, essas sementes adquirem a capacidade de tolerar a dessecação,
sendo assim dispersas, podendo ser armazenadas, em geral, por longos períodos
(Hong & Ellis 1992, Bewley & Black, 1994). Sementes recalcitrantes, por sua
vez, não passam pela fase de secagem durante o desenvolvimento,
permanecendo metabolicamente ativas e sendo dispersas com alto grau de
umidade. Elas são sensíveis à dessecação e apresentam curta longevidade no
armazenamento, variando de poucos dias a alguns meses. Além disso, sementes
recalcitrantes de muitas espécies, particularmente as de origem tropical, são
sensíveis também a temperaturas abaixo de 15
o
C (Berjak et al., 1989;
Pammenter & Berjak, 1999). Está claro, portanto, que, enquanto é relativamente
fácil armazenar sementes ortodoxas, o armazenamento de sementes
recalcitrantes ainda representa um desafio (Faria, 2006).
3
Por serem sensíveis à dessecação, sementes recalcitrantes devem ser
armazenadas úmidas (Greggains et al., 2000). Entretanto, mesmo sob condições
úmidas, sua longevidade é curta, variando de poucas semanas a alguns meses,
dependendo da espécie (Roberts & King, 1980). Uma das possíveis causas da
perda da viabilidade de sementes recalcitrantes armazenadas é o fato de elas
permanecerem metabolicamente ativas durante o armazenamento, requerendo,
assim, umidade adicional, que não é, obviamente, fornecida, resultando em um
estresse de água crescente (Pammenter et al., 1994). Portanto, a redução das
taxas metabólicas pode prolongar a longevidade dessas sementes no
armazenamento (Berjak & Pammenter, 2003), o que pode ser feito por meio do
seu armazenamento em um meio osmótico, com ou sem a adição de inibidores
de germinação, como o ácido abscísico (ABA) (Tompsett, 1985). Um dos
produtos mais comumente utilizados em tratamentos osmóticos é o polietileno
glicol (PEG), um soluto quimicamente inerte e atóxico, que não é absorvido
pelas sementes devido ao grande tamanho de suas moléculas (Villela et a.,
1991).
Além de reduzir o metabolismo, o tratamento osmótico e o ABA,
quando aplicados isoladamente, conjuntamente, ou combinados com outros
agentes de estresse, como secagem e choque térmico, foram capazes de induzir
ou aumentar a tolerância à dessecação, não apenas em sementes recalcitrantes
(Goldbach, 1979; Beardmore & Whittle, 2005; Andreo et al., 2006; Faria 2006),
como também em sementes ortodoxas germinadas (Bruggink & Toorn, 1995;
Leprince et al., 2000; Buitink et al., 2003; Faria et al., 2005), embriões
somáticos de Medicago sativa (Senaratna et al., 1989; Anandarajah & McKersie,
1990), sementes mutantes (sensíveis a dessecação) de Arabidopsis thaliana (aba
e abi3) (Ooms et al., 1994) e sementes ortodoxas em desenvolvimento
(Kermode & Finch-Savage, 2002).
4
Até o momento, poucos estudos moleculares com sementes
recalcitrantes foram desenvolvidos. Portanto, não pode ser descartada a
possibilidade de que genes relacionados à dessecação estejam presentes no
genoma de espécies que produzem sementes recalcitrantes, mas não são
expressos porque a planta não recebe os sinais ambientais necessários à
expressão desses genes (Faria, 2006). Essa possibilidade é reforçada pelo fato de
alguns genes relacionados à tolerância a dessecação já terem sido encontrados
em espécies que produzem sementes recalcitrantes, como Quercus robur,
Castanea sativa, Aesculus hippocastanum, Acer pseudoplatanus, Acer
saccharinum (Finch-Savage et al., 1994) e Inga vera (Faria, 2006).
As proteínas LEA e o hormônio ABA também podem ocorrer em
sementes recalcitrantes e poderiam contribuir para aumentar a tolerância à
desidratação e ao frio (Cardoso, 2004). Sob condições de estresse, geralmente
hídrico, a diminuição de água nas células resulta em alterações no metabolismo
e alguns processos reguladores da expressão de genes específicos (Stacciarini-
Seraphin, 2004). O ABA exerce efeitos na proteção ao estresse hídrico por meio
da indução da expressão de genes que codificam a síntese de proteínas, para,
assim, evitar as perdas de água e restaurar os danos celulares (Stacciarini-
Seraphin, 2004). Entretanto, vários genes induzidos por déficit hídrico são
indiferentes ao ABA exógeno. Sabe-se também que é inibidor da germinação,
quando aplicado exogenamente (Ferreira & Borghetti, 2004).
A hipótese do presente trabalho foi a de que o tratamento osmótico com
PEG, com ou sem ABA, reduz a sensibilidade à dessecação e prolonga a
longevidade no armazenamento de sementes de jambolão. Os objetivos foram
caracterizar o comportamento dessas sementes quanto à dessecação e ao
armazenamento sob diversas condições e verificar o efeito do PEG e ABA na
sensibilidade à dessecação e na longevidade das sementes.
5
A
B
C
D
FIGURA 1 . Syzygium cumini [L.] Skeels A- floração, B- frutificação, C-
fruto maduro, D- sementes beneficiadas.
MATERIAL E MÉTODOS
Coleta e beneficiamento
Frutos maduros de jambolão foram coletados entre a segunda quinzena
de janeiro e a primeira quinzena de fevereiro de 2006, de árvores plantadas no
pomar da Subestação Experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de
Minas Gerais- EPAMIG, no Campus da Universidade Federal de Lavras
(UFLA). Na colheita foram utilizados um podão e uma lona plástica. Os frutos
foram beneficiados por meio de maceração em peneira de malha de aço, sob
água corrente até a retirada total da polpa e as sementes foram homogeneizadas
6
compondo um único lote. Posteriormente, foram colocadas em sala climatizada,
a 20°C e 60% UR, até que perdessem a água superficial, sendo utilizadas em
seguida para os estudos de germinação, dessecação e armazenamento. O
trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Sementes Florestais do
Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Lavras
(UFLA).
Determinação do grau de umidade
O grau de umidade foi determinado em estufa, a 103±2
o
C, por 17 horas,
conforme as Regras de Análise de Sementes (Brasil, 1992). Foram utilizadas
quatro repetições de cinco sementes, fragmentadas. O resultado foi expresso em
percentagem, com base no peso úmido das sementes.
Testes de germinação
As sementes recém-colhidas e beneficiadas foram lavadas por dez
minutos em solução de hipoclorito de sódio 1%, para desinfecção, sendo, em
seguida, enxaguadas em água corrente. Para a determinação da temperatura
ótima de germinação, foram realizados testes de germinação em delineamento
experimental inteiramente casualizado, nas temperaturas de 20°, 25°, 30° e
35°C, com quatro repetições de 25 sementes. As sementes foram colocadas entre
areia (areia média lavada e autoclavada), em bandejas plásticas (36,5 x 26,0 x
6,5cm), sendo o teste conduzido em germinadores tipo BOD com temperatura e
luz constantes.
Nos experimentos relativos à sensibilidade à dessecação, os testes de
germinação foram conduzidos seguindo o mesmo padrão descrito anteriormente,
porém, as bandejas foram colocadas em sala de germinação com temperatura de
25°C e luz branca constantes. A avaliação foi realizada diariamente, sendo o
critério de germinação a protrusão da radícula (germinação visível) (Figura 2-B).
7
Os resultados obtidos foram expressos em percentual de germinação e índice de
velocidade de germinação (IVG), calculado segundo fórmula proposta por
Maguire (1962).
A
B
FIGURA 2. Sysygium cumini A- vizualização da poliembrionia ; B-sementes
germinadas
Caracterização da sensibilidade à dessecação
Para a caracterização da sensibilidade à dessecação, as sementes foram
dessecadas em caixa de secagem fechada, com ventilação interna, conhecida
como “higrostat” (Figura 3); contendo solução saturada de hidróxido de sódio
(NaOH), em uma bandeja no fundo, o que proporcionou, no interior da caixa,
umidade relativa em torno de 18,5%. As sementes foram dispostas em camada
única sobre uma tela plástica, 20 cm acima da solução de NaOH. As sementes
foram secas até que atingissem ou se aproximassem dos graus de umidade pré-
estabelecidos (40%, 35%, 30%, 25% e 15%). Para o acompanhamento da queda
no grau de umidade, foram realizadas pesagens periódicas das sementes, sendo o
grau de umidade alvo calculado com base na expressão
(Sacandé et al., 2004):
Peso (g) correspondente à umidade desejada = (100-Umidade inicial) x Peso inicial
(100- Umidade desejada)
8
Quando cada grau de umidade pré-estabelecido era alcançado, amostras
das sementes eram retiradas das caixas de secagem, lavadas em solução de
hipoclorito de sódio 1%, por dez minutos, para desinfecção, enxaguadas em
água corrente e colocadas para germinar. Foram utilizadas quatro repetições de
25 sementes, entre areia, em bandejas plásticas (36,5 x 26,0 x 6,5cm). Os testes
foram conduzidos em sala climatizada, a 25
o
C e luz constante. A avaliação foi
realizada diariamente, sendo o critério de germinação a protrusão da radícula
(germinação visível).
A
B
FIGURA 3 – Caixa adaptada para secagem de sementes (“higrostat”): A-
bandeja com hidróxido de sódio (NaOH), B- tela suspensa a 20 cm da
bandeja e sistema de ventilação.
Para estudar o efeito do PEG e PEG + ABA na sensibilidade à
dessecação das sementes, dois tratamentos foram testados: PEG (-1,88 MPa) e
PEG (-1,88 MPa) + ABA (10
-4
M). A solução de PEG foi preparada segundo
9
Michel & Kaufmann (1973). As sementes foram dispostas em camada única, em
bandejas plásticas, sendo levemente cobertas pelas soluções. As bandejas foram
cobertas por sacos plásticos para evitar ressecamento das soluções e mantidas a
20±2
o
C. Como testemunha, uma terceira amostra de sementes foi embalada em
saco plástico e mantida à mesma temperatura. Após 15 dias, a incubação em
PEG e PEG + ABA foi interrompida, as sementes foram lavadas em água
corrente até a total eliminação de resíduos das soluções, secas superficialmente
em papel toalha e colocadas para secar em caixas de secagem, conforme descrito
anteriormente, sendo dessecadas até atingirem os mesmos graus de umidade
alvo considerados anteriormente. Os testes de germinação foram conduzidos
como já descrito.
Testes de armazenamento
Para o estudo da longevidade das sementes em armazenamento, cinco
condições foram testadas: 1) saco plástico em câmara fria (8
o
-10
o
C; 45%UR); 2)
saco plástico em sala climatizada (20
o
C; 60%UR); 3) saco de papel à
temperatura ambiente; 4) armazenamento em bandejas contendo solução de PEG
(-1,88 MPa), a 20
o
C; armazenamento em bandejas contendo solução de PEG
(-1,88 MPa) + ABA (10
-4
M), a 20
o
C (Figura 4). Foram retiradas amostras aos
15, 30 e 90 dias para testes de umidade e de germinação, como descrito acima.
Sementes armazenadas em soluções de PEG e PEG + ABA foram lavadas em
água corrente até a total eliminação de resíduos das soluções e secas em papel
toalha para a retirada da água superficial, para, em seguida, serem submetidas
aos testes de umidade e de germinação.
10
FIGURA 4. Etapas realizadas nos experimentos com sementes de Szygium
cumini.
Delineamento experimental e análise estatística
Todos os experimentos tiveram delineamento inteiramente casualizado e
os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância, pelo teste F, a 5%
de probabilidade com o uso do software Statistical Assistance Software -
ASSISTAT (Silva & Azevedo, 2006). As médias foram comparadas entre si,
pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.
BENEFICIAMENTO
(
DESPOLPA E PRÉ-SECAGEM)
ARMAZENAMENTO
TRATAMENTO
OSMÓTICO EM
SOLUÇÕES DE PEG E
PEG + ABA (15 DIAS
)
Saco plástico em câmara fria
(8°C /45% UR).
Saco de papel sobre bancada
de laboratório
(temperatura ambiente).
Bandeja plástica em solução
de PEG
(-1,88 MPa) 20°C/60% UR).
Bandeja plástica em solução
de PEG (-1,88 MPa) + ABA
(10
-4
M) 20°C/60%UR.
COLHEITA DOS FRUTOS
TESTES
DE UMIDADE E
GERMINAÇÃO
DESSECAÇÃO EM
HIGROSTAT
(40, 35, 30, 25 e 15%)
aco plástico em sala
climatizada ( 20°C/60%U)
11
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Germinação de sementes recém-beneficiadas
O grau de umidade inicial das sementes, determinado logo após o
beneficiamento, foi de 49%. A taxa de germinação foi maior nas temperaturas de
20° a 35°C (93% a 100%) e a 15
o
C (72%). Com relação ao índice de velocidade
de germinação (IVG), os maiores valores foram alcançados pelas sementes que
germinaram entre 25° e 35°C (Figura 5).
Nas temperaturas entre 25° e 35°C, a germinação teve início aos quatro
dias após a montagem do teste e estendeu-se até 9º e 13° dias, respectivamente.
Nas temperaturas mais baixas, iniciou-se no 11
o
dia, estendendo-se até o 47
o
dia.
Apesar de não ter sido observada diferença estatística nos percentuais de
germinação e IVG entre as temperaturas de 25° a 35C°, para os demais testes de
germinação deste trabalho foi adotada a temperatura de 25°C±2°C.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
15 20 25 30 35
Temperatura (C°)
IVG
0
20
40
60
80
100
120
Germinação (%)
Germinação (%)
IV G
FIGURA 5 Percentual final de germinação e índice de velocidade de
germinação em diferentes temperaturas testadas com sementes recém-colhidas
(49% umidade) de Syzygium cumini.
12
Sensibilidade à dessecação
Sementes incubadas em PEG e PEG+ABA por 15 dias e dessecadas até
35% de umidade não apresentaram diferença significativa nas taxas de
germinação. Porém, foi observado um decréscimo no índice de velocidade de
germinação em relação à testemunha armazenada em saco plástico na sala
climatizada (20±2°C/ 60%UR) (Figura 6). A partir de 31% de umidade ocorreu
redução na porcentagem de germinação para as sementes armazenadas em
PEG+ABA. Com 25% de umidade, os índices de avaliação para as sementes
incubadas em PEG e PEG + ABA mostraram-se inferiores aos da testemunha e,
com 15% de umidade, a germinação foi nula (Figura 6). A mesma tendência foi
observada nos resultados dos índices de velocidade de germinação (IVG), nos
quais a testemunha com até 25% de umidade apresentou resultados superiores
aos tratamentos testados (Figura 7).
Com os tratamentos utilizados no intuito de reduzir a sensibilidade à
dessecação das sementes de jambolão, nas condições testadas, não se obtiveram
resultados positivos.
13
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1020304050
Umidade (%)
Germinação
(%)
PEG+A BA
PEG
Testemunha
FIGURA 6 Porcentagem de germinação em sementes de Syzygium cumini após
15 dias de tratamento osmótico (PEG) com ou sem ABA, seguido de secagem
em diferentes graus de umidade. O tratamento testemunha equivale às sementes
armazenadas por 15 dias em saco plástico a 20°C. Regressões (Testemunha y =
3,203x - 30,406 R² = 0,9495; PEG y = 2,5314x - 31,199 R² = 0,8814; PEG +
ABA y = 2,4518x - 34,722 R² = 0,8654)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
15 20 25 30 35 40 45
Umidade (%)
IVG
Testemunha
PEG
PEG+ABA
FIGURA 7. Índice de velocidade de germinação (IVG) de sementes de
Syzygium cumini após 15 dias de tratamento osmótico (PEG) com ou sem ABA,
seguido de secagem em diferentes graus de umidade. O tratamento testemunha
equivale às sementes armazenadas por 15 dias em saco plástico a 20°C.
Regressões (Testemunha y = 0,0551x - 0,9197 R² = 0,9465; PEG y = 0,0429x -
0,7386 R² = 0,9172; PEG+ABA y = 0,0398x - 0,7495 R² = 0,8416).
14
Armazenamento
Sementes de jambolão armazenadas em sacos de papel à temperatura
ambiente apresentaram declínio significativo no percentual de germinação já aos
15 dias, reduzindo de 100% para 17,5%. Sementes armazenadas nas demais
condições mantiveram médias de germinação acima de 89%, até os 30 dias.
Após 90 dias, sementes armazenadas em sacos plásticos a 20
o
C mantiveram a
germinação inalterada, enquanto aquelas armazenadas a 8
o
C apresentaram queda
significativa da germinação (Figura 8). Esta redução pode ter ocorrido devido a
uma sensibilidade das sementes a baixas temperaturas, já que se sabe que
sementes recalcitrantes, principalmente as de espécies de origem tropical, podem
ser sensíveis a temperaturas abaixo de 15
o
C (Berjak et al., 1989).
0
15
30
45
60
75
90
105
120
0 153045607590
Tempo (dias)
Germinação (%)
saco plástico
(8°C/60%UR)
saco plástico (20°C/60%
UR)
saco papel (T ambiente)
solução de
PEG/20°C/60%UR"
solução de
PEG+ABA/20°C/605UR"
FIGURA 8. Porcentagem média de germinação (G%) de sementes de Syzygium
cumini após 15, 30 e 90 dias em diferentes condições. Regressões (saco plástico
8°C y = y = - 0,5181x + 106,73 R2 = 0,9036; saco plástico 20°C y = 0,0007x2 -
0,099x + 100,39 R2 = 0,7827; saco papel temperatura ambiente y = 0,1444x2 -
7,6667x + 100 R2 = 1; solução de PEG y = -0,0118x2 + 0,1326x + 98,725 R2 =
0,9971; PEG+ABA y = -0,0128x2 + 0,028x + 100,72 R2 = 0,9993).
15
Após 90 dias, sementes armazenadas em PEG apresentaram baixa
germinação (15%) e aquelas armazenadas em PEG+ABA não germinaram. A
falta de oxigenação das sementes nessas condições de armazenamento (em
soluções) pode ter contribuído para a forte queda da viabilidade. No caso das
sementes armazenadas em PEG+ABA, outro fator que pode ter contribuído para
a ausência total de germinação é o ABA, devido ao seu efeito inibidor. Não foi
observada germinação espontânea em nenhuma das condições testadas, durante
o período de armazenamento.
O armazenamento de embriões de Inga vera em PEG a 5° ou 20°C
triplicou a longevidade, quando comparado ao armazenamento em sacos
plásticos (Faria, 2006). Resultados ainda melhores, foram relatados por Andréo
et.al. (2006), em estudos com embriões de Inga vera mantidos em solução de
PEG a -2,0 MPa. Nesse caso, os embriões mantiveram germinação superior a
80%, após 90 dias de armazenamento.
Brocklehurst & Dermam (1984), Smith & Cobb (1991), Copeland &
Mcdonald (1995) e Guimarães (2000) ressaltam que em trabalhos de
condicionamento osmótico, além dos solutos, outros fatores, como potencial
hídrico, disponibilidade de oxigênio, temperatura, presença de microrganismos e
da duração do tratamento, afetam eficiência do método. Portanto, no presente
trabalho, o fato de o tratamento osmótico utilizado (com ou sem ABA) não ter
reduzido a sensibilidade à dessecação e a longevidade das sementes pode ser
atribuído aos seguintes fatores: as condições (temperatura, potencial hídrico,
concentração de ABA, etc.) não foram ideais, houve falta de oxigenação nas
soluções ou a espécie estudada não tem os genes relacionados à tolerância à
dessecação.
16
CONCLUSÕES
• Nas condições e períodos de armazenamento testados, a embalagem de
saco plástico manteve melhor a viabilidade das sementes de Syzygium
cumini a 20°C e 60% UR, até os 90 dias.
• O tratamento osmótico das sementes com as soluções de PEG e PEG +
ABA, nas concentrações, temperatura e tempo considerados, não
reduziu a sensibilidade à dessecação e não prolongou a longevidade das
sementes.
17
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22
ARTIGO II
UTILIZAÇÃO DO TESTE DE RAIOS X NA AVALIAÇÃO DOS
EFEITOS DA DESSECAÇÃO EM DIÁSPOROS DE CANELA-
BATALHA -Cryptocarya aschersoniana MEZ (LAURACEAE)
(Preparado de acordo com as normas da Revista Brasileira de Sementes)
23
RESUMO
MUXFELDT, Rejane Elize. Utilização do teste de raios-X na avaliação dos
Efeitos da dessecação em diásporos de canela-batalha (Cryptocarya
Aschersoniana Mez-Lauraceae.). In: ____. Sensibilidade à dessecação em
sementes de jambolão (Syzygium cumini) e canela-batalha (Cryptocarya
aschersoniana). 2008. 46p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) -
Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG.*
No presente trabalho teve-se como objetivo avaliar os efeitos da
dessecação, bem como o nível de infestação ocasionada por insetos em
diásporos de canela-batalha (Cryptocarya aschersoniana Mez.) utilizando-se
testes de raios-X. Os danos provocados pela dessecação foram dimensionados
nas imagens, e associados à formação de plântulas. Diásporos recém-
beneficiados (45% de umidade e 37% de germinação) foram colocados para
secar em sala climatizada (20°C e 60% UR), dentro de bandejas plásticas em
camada única. Posteriormente, com o intuito de acelerar o processo de secagem,
foram colocados em caixas de secagem com solução saturada de hidróxido de
sódio (28% UR) e amostrados com 45, 37, 35, 31 e 26% de umidade. Para as
radiografias, utilizou-se uma intensidade de radiação de 40 KVp no tempo de
exposição de 1,5 minutos. Posteriormente as radiografias foram fotografadas e
as imagens analisadas em computador, sendo medido o afastamento entre o
endocarpo e a semente. As sementes foram classificadas em sementes intactas,
sementes com afastamento parcial, sementes com afastamento total e sementes
predadas. Os testes de germinação foram realizados sobre areia, em
germinadores tipo Mangelsdorf a 25°C e luz branca constante. Pelos resultados
observa-se que a germinação é afetada quando a umidade das sementes fica
abaixo de 26%. Nesse ponto, o afastamento entre o endocarpo e a semente é de
0,65mm. Houve uma correlação positiva entre a viabilidade das sementes,
avaliada pelo teste de germinação e o afastamento entre o endocarpo e a
semente, observado nas radiografias.
Termos para indexação: raios-X, Cryptocarya aschersoniana, dessecação,
sementes recalcitrantes, espécie florestal.
*Orientador: Prof. Ph.D. José Márcio Rocha Faria - UFLA
24
ABSTRACT
MUXFELDT, Rejane Elize. Use of X-ray analysis in studies of the effects of
desiccation on diaspores of canela-batalha (Cryptocarya Aschersoniana Mez-
Lauraceae.). In: ____. Desiccation sensitivity in seeds of jambolão (Syzygium
cumini) and canela-batalha (Cryptocarya aschersoniana). 2008. 46 p.
Dissertation (Master Degree in Forest Engineering) - Federal University of
Lavras, Lavras, MG, Brazil.*
The present study aimed to evaluate the effect of desiccation on seeds of
“canela-batalha” (Cryptocarya aschersoniana Mez.) through X-rays. The
damages caused by desiccation were measured in the images, as well as the level
of infestation by insect larvae and related to the formation of seedlings. Right
after fruit depulping, the diaspores (endocarp plus seed) (45% moisture content –
MC and 37% germination) were dried in climatized room (20°C and 60% RH),
inside of plastic trays in a single layer. Later, in order to speed up the drying
process, they were placed in drying boxes with saturated solution of sodium
hydroxide (28% RH) and sampled with 45, 37, 35, 31 and 26% MC. For the X-
rays, an intensity of radiation of 40 KVp was used and the time of exposition of
1.5 min. The radiographies were then photographed and the images analyzed in
computer, being measured the separation between endocarp and the seed. The
diaspores were classified as intact; with partial separation; with total separation
and predated. The germination tests were carried out on sand, in incubators
Mangelsdorf at 25°C and constant white light. The results showed that the
germination is affected when the diaspore MC reaches values below 26%. In this
point, the separation between endocarp and the seed is 0.65mm. There was a
positive correlation between the viability of the seeds, evaluated through
germination tests and the separation between endocarp and the seed, observed
through X-rays.
Key-words: X-rays, Cryptocarya aschersoniana, desiccation, recalcitrant seeds,
forest species.
*Adviser: Prof. Ph.D. José Márcio Rocha Faria - UFLA
25
INTRODUÇÃO
Obter e manter elevada qualidade fisiológica de um lote de sementes é
uma etapa crítica para assegurar e melhorar a produção de mudas. Sementes de
espécies da família Lauraceae, em geral, não suportam longos períodos de
armazenamento (Carvalho, 2000). Sementes de canela-batalha (Cryptocarya
aschersoniana Mez.) são recalcitrantes (Davide et al., 2003), ou seja, não
suportam a perda de umidade e armazenamento em temperaturas muito baixas,
perdendo a viabilidade em curto espaço de tempo (Roberts, 1973). Ao contrário
de sementes classificadas como ortodoxas, o grau de crítico de umidade para as
sementes recalcitrantes é alto, em torno de 20% (Davide et al., 1999). Sementes
recalcitrantes não passam pela secagem ao final da maturação e são dispersas
com umidade elevada, mantendo o metabolismo ativo após a dispersão
(Pammenter & Berjak, 1999).
Cryptocarya aschersoniana Mez. pertence à família Lauraceae, sendo
conhecida como canela-batalha, canela-fogo, canela-pimenta e canela-pururuca.
Atinge entre 15-25 m de altura. Sua ocorrência abrange os estados de Minas
Gerais ao Rio Grande do Sul, na Floresta Ombrófila Densa da Floresta Atlântica
aos sub-bosques de pinhais (Lorenzi, 1998).
O gênero Cryptocarya é pantropical, com aproximadamente 350
espécies, sendo cerca de 10 delas na América do Sul. Cryptocarya significa fruto
escondido (do grego, kryptos - escondido e káryon - fruto), devido ao completo
envolvimento do fruto pelo eixo floral, principal caráter que distingue este
gênero dos demais dentro da família (Moraes & Alves, 2002). A espécie
pertence ao grupo das clímax tolerantes à sombra (Davide et al. 1995), seus
frutos amadurecem nos meses de fevereiro a março, sendo consumidos por
várias espécies de animais (Lorenzi, 1998).
26
Os frutos têm tamanho máximo de 3 cm de comprimento por 2 cm de
diâmetro (Moraes & Alves, 2002) e possuem sementes recalcitrantes (Carvalho,
2000), atingindo 540 unidades por quilo. Apresentam baixa germinação,
podendo chegar a até sessenta dias para o início da emergência de plântulas
(Lorenzi, 1998). As sementes podem ser armazenadas por 180 dias, em sacos
plásticos, em câmara fria (5
o
C/70%UR), após leve secagem (35%U) (Tonetti,
2000).
Além da característica recalcitrante, em alguns estudos relacionados à
canela-batalha, foi observada a possibilidade de dormência embrionária, com
aumentos significativos no percentual de germinação após armazenamento em
curto prazo e secagem parcial (Davide et al., 1999; Carvalho, 2000). Como é
comum em espécies da família Lauraceae, as sementes de canela-batalha são
bastante atacadas por insetos, não sendo esses danos facilmente visualizados
pela simples observação externa (Carvalho, 2000).
A análise de sementes utilizando-se o teste de raios X é uma técnica
recomendada pela ISTA (International Rules For Seed Testing). Os raios X são
ondas eletromagnéticas que trafegam à velocidade da luz, mas com variáveis
comprimentos de onda (1/10.000 a 1/100.000 daquele da luz visível). Eles
podem ser detectados em filmes fotosensitivos, formando a imagem do contraste
das diferenças de densidade do objeto radiografado. As partes escuras da
radiografia correspondem àquelas em que os raios X penetram mais facilmente,
enquanto áreas mais claras representam partes mais densas da semente. Os raios
X de baixa energia (grande comprimento) são apropriados para objetos
pequenos, como sementes. A técnica baseia-se na absorção da radiação em
diferentes quantidades pelos diferentes tecidos das sementes, o que depende da
espessura, da densidade e da composição desses tecidos, além do comprimento
de onda da radiação (Simak, 1991; Bino et al., 1993; ISTA, 1999, 2004).
27
A utilização da radiografia para determinar a qualidade das sementes
tem como principais vantagens sobre os demais métodos a rapidez e a
conservação da viabilidade das sementes testadas. Assim, é possível submetê-las
a outros testes fisiológicos. Entre as espécies florestais, a técnica já foi utilizada
em embriões de Lithraea molleoides (Machado & Cícero, 2003), sementes de
Peltophorum dubium (Oliveira et al., 2003), Tabebuia serratifolia e T.
impetiginosa (Oliveira et al. 2004), Eremanthus incanus e E. erythropappus
(Tonetti, 2004), Eugenia handroana (Masetto, 2005) e espécies de lauráceas
(Carvalho, 2006).
Aliada à técnica de raios X, tem-se a possibilidade de efetuar a análise
de imagens em computador, usando programas de análise de imagens, que
permitem uma melhor visualização dos danos internos nas sementes. As mesmas
podem ser examinadas individualmente em imagens capazes de indicar, com
detalhes, a área danificada, a localização e a extensão do dano. As sementes
podem ainda ser submetidas a testes fisiológicos e, dessa forma, permitir o
estabelecimento de relações entre os danos e os prejuízos causados à qualidade
das mesmas (Cícero & Banzatto, 2003).
A hipótese do presente trabalho foi a de que a quantificação dos danos
ou modificações internas ocasionadas nas sementes pela dessecação, utilizando-
se a análise de imagens de raios X pode servir como parâmetro para a avaliação
da qualidade do lote de sementes de canela-batalha. Os objetivos foram
verificar, em graus de umidade pré-estabelecidos, as alterações morfológicas
internas ocasionadas pela dessecação, a influência da infestação de larvas de
insetos nas sementes, bem como a consequência desses fatores na formação de
plântulas.
28
MATERIAL E MÉTODOS
Obtenção dos diásporos
Frutos de Cryptocarya aschersoniana Mez. foram colhidos de três
árvores nas proximidades do campus da UFLA logo após a dispersão, em março
de 2007. Efetuada a despolpa por maceração em peneira de malha de aço sob
água corrente, os diásporos foram deixados sobre as mesmas, em camada única,
à sombra, até que perdessem a água superficial. Posteriormente, foram
acondicionados em bandejas plásticas, também em camada única, e levados para
sala climatizada (20
o
C/60%UR). Os estudos foram realizados no Laboratório de
Sementes Florestais da Universidade Federal de Lavras (UFLA).
Teste de umidade
O teor de água dos diásporos foi determinado em estufa (103±2
o
C por
17 horas), conforme recomendações das Regras para Análise de Sementes
(Brasil, 1992). Foram utilizadas 4 repetições de 5 diásporos seccionados em
várias partes com tesoura de poda. Os valores foram expressos em porcentagem,
com base no peso úmido das sementes.
Secagem dos diásporos
Para determinar o efeito da secagem sobre a viabilidade das sementes, os
diásporos foram secos, inicialmente em sala climatizada (20
o
C/60%UR) e, a
partir da terceira semana, foram colocados em um “higrostat”, que consiste em
uma caixa de madeira com tampa e circulação de ar interna, provida por um
pequeno ventilador que possibilita a homogeneização da umidade relativa dentro
da caixa. Os diásporos são espalhados em camada única sobre uma tela
removível colocada a cerca de 20 cm acima do fundo da caixa, o qual contém
uma bandeja plástica com solução saturada de hidróxido de sódio. A umidade
29
relativa no interior do “higrostat”, proporcionada pelo hidróxido de sódio, ficou
em torno de 28%. Com base na curva de dessecação e germinação da espécie
descrita por Tonetti (2000), foram pré-determinados alguns graus de umidade
desejados para avaliação (45%, 37%, 35%, 31% e 26%). Para determinar os
pontos de umidade pré-estabelecidos realizaram-se pesagens sucessivas, com
base no peso inicial utilizando-se
a expressão (Sacandé et. al., 2004):
Peso (g) correspondente à umidade desejada = (100-Umidade inicial) x Peso inicial
(100- Umidade desejada)
Os diásporos foram pesados semanalmente para o controle da umidade,
determinada por meio da expressão descrita acima. Após a determinação do grau
de umidade, foram retiradas amostras para o teste de umidade, conforme as RAS
(Brasil,1992), teste de raios X e teste de germinação.
Testes de raios X
Para a obtenção das radiografias, utilizou-se o equipamento Faxitron
HP, modelo 43855AX. O filme radiográfico utilizado foi o Kodak Min-R 2000,
com dimensões de 18 x 24cm. Com base nos resultados de pré-testes, foram
definidos a intensidade de 40 KVp e o tempo de 1,5 minuto como os melhores
para a obtenção das imagens. Utilizaram-se amostras aleatórias de 256 diásporos
que foram dispostos em pequenas bandejas plásticas com 8 canaletas cada,
sendo 4 diásporos por canaleta, num total de 8 bandejas por amostra (Figura 1-
A). Os diásporos foram radiografados no momento em que atingiam os graus de
umidade pré-definidos.
30
Classificação das sementes de acordo com a análise das radiografias
A cada ponto de umidade, as imagens foram analisadas e os diásporos
classificados e separados nas categorias: sementes intactas (SI), com
afastamento parcial (SAP), com afastamento total (SAT) e sementes predadas
(SP). Para o cálculo do percentual de infestação foram consideradas 4 repetições
de 32 sementes em cada grau de umidade considerado.
Testes de germinação
Após a análise das radiografias, os diásporos classificados por categorias
foram submetidos ao teste de germinação. Para tanto, foram lavados, por dez
minutos, em hipoclorito de sódio 1%, enxaguados em água corrente e
distribuídos entre areia lavada e autoclavada em bandejas plásticas (36,5 x 26,0
x 6,5cm), em 4 repetições de 25 sementes. As bandejas foram levadas para os
germinadores tipo Mangelsdorf, a 25
o
C e luz constante. A avaliação da
germinação foi realizada semanalmente e o critério de germinação considerado
foi a formação de plântulas normais, segundo as RAS (Brasil, 1992). Ao final do
teste, foram computadas plântulas normais, anormais, sementes duras e sementes
deterioradas. Os resultados foram expressos em porcentagem média de plântulas
normais e a velocidade de germinação calculada pelo Índice de velocidade de
germinação (IVG), proposto por Maguirre (1962).
Análise das imagens
As radiografias (Figura 1-A) foram fotografadas com máquina digital,
com resolução de 12 megapixels e as imagens transferidas para computador,
com o uso do programa Adobe Photoshop® 7.0, foram feitas quatro medidas dos
afastamentos entre o endocarpo e a semente (Figura 1-B). Para cada ponto
amostrado, foram medidos os afastamentos em 100 sementes. As medidas,
obtidas em pixels pelo programa, foram convertidas em centímetros, com base
31
na largura (conhecida) das bandejas utilizadas como suporte das sementes
durante o teste de raios X.
A
B
FIGURA 1. A- radiografias dos diásporos; B- localização das medidas do
afastamento entre endocarpo e semente (em vermelho), efetuadas em sementes
de Cryptocarya aschersoniana, utilizando-se o programa Adobe Photoshop®
7.0.
Curva de embebição
Para a obtenção da curva de embebição, 40 diásporos foram numerados
e dispostos em bandejas plásticas sobre duas folhas de papel toalha (tipo
germitest), saturadas com água destilada. Sobre os diásporos colocou-se um
papel toalha umedecido para manter a homogeneidade da umidade. As bandejas
foram colocadas em germinador tipo Mangelsdorf, a 25°C. O controle da
umidade nas bandejas foi realizado diariamente. Nas primeiras 72 horas,
efetuaram-se três pesagens diárias dos diásporos, individualmente, com balança
analítica e, a partir daí, uma leitura diária, até o 22
o
dia, quando as leituras
passaram a ser semanais, até que fosse observada a protrusão radicular.
32
Análise dos dados
Todos os experimentos tiveram delineamento inteiramente casualizado e
os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F ao
nível de 5% de probabilidade com o uso do software Statistical Assistance
Software - ASSISTAT (Silva & Azevedo, 2006). As médias foram comparadas
entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Secagem dos diásporos
O processo de secagem inicialmente foi bastante lento e, assim, optou-se
por submeter os diásporos a um ambiente menos úmido em relação ao da sala
climatizada. Porém, mesmo na caixa de secagem, o tempo necessário para a
obtenção dos pontos requeridos não diferiram consideravelmente dos obtidos na
curva de dessecação observada por Tonetti (2000), em sala climatizada
(20°C/60%UR). Estes apresentaram uma variação de ±2 pontos percentuais
acima ou abaixo em relação à curva do trabalho anteriormente citado. Foram
necessários 71 dias para que os diásporos atingissem 26% de umidade, o que
pode estar relacionado à resistência do endocarpo. Hirano (2003), trabalhando
com diásporos da mesma espécie, em ambiente natural, a 22°C e umidade
relativa de 68%, obteve sementes com 31% de umidade, aos 60 dias e 28,5% de
umidade, aos 165 dias.
Curva de embebição
A curva de em bebição (Figura 2) seguiu o padrão trifásico proposto por
Bewley & Black (1994), sendo a fase I, denominada embebição, caracterizada
pela rápida absorção de água, consequência do potencial matricial e que pode
33
ocorrer independente da viabilidade e da dormência das sementes, exceto
quando se tratar de dormência por impermeabilidade do tegumento à água.
Embora Carvalho & Nakagawa (2000) relatem que a fase I seja relativamente
rápida com duração de uma ou duas horas, a fase de embebição no presente
trabalho ocorreu nas primeiras 72 horas. No entanto, os mesmos autores
consideram que a velocidade de embebição está na dependência de outros
fatores como a espécie, a natureza e a composição do tegumento.
A fase II é estacionária e ocorre em função do balanço entre o potencial
osmótico e o potencial de pressão. Nesta fase, a semente absorve água
lentamente e o eixo embrionário ainda não consegue crescer. Neste trabalho, a
fase II teve duração de 89 dias.
Almeida (2001) descreve o processo de embebição das sementes como
importante procedimento técnico para auxiliar na identificação da especificidade
de dormência, sobretudo quando associado à dureza e à impermeabilidade de
tegumento. O mesmo autor indica, como possíveis causas da dormência para a
espécie Cryptocarya aschersoniana, a impermeabilidade do endocarpo à água
e/ou resistência mecânica do mesmo ao crescimento do eixo embrionário.
O comportamento observado após as sementes atingirem a estabilidade
na fase II, que foi caracterizada por um longo período, provavelmente está
relacionado à dormência embrionária, conforme sugerido por (Davide et al.,
1999; Carvalho, 2000), ou a resistência mecânica do endocarpo ao crescimento
do eixo embrionário (Almeida, 2001).
Aos 89 dias, teve início a fase III, na qual ocorre o novo aumento no
peso fresco das sementes, com a emissão de raiz primária.
34
FIGURA 2. Curva de embebição dos diásporos (teor de água inicial de 45%)
de Cryptocarya aschersoniana.
Análise das radiografias
Sementes recém-colhidas, com 45% de umidade, formam uma imagem
densa e contínua, sem separação visível destas com o endocarpo (Figura 3-A).
Entre 37% e 26% de umidade, foi possível observar e dimensionar a linha de
separação que é formada entre o endocarpo e a semente, causada pela
dessecação (Figura 3 B a F).
Curva de embebição de diásporos de canela-batalha (45% U)
1.7
1.8
1.9
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
020
40 60 80 100 120
Tempo de embebição (dias)
Peso fresco (g)
35
FIGURA 3. Sementes de Cryptocarya aschersoniana classificadas pela análise
radiográfica, de acordo com a anatomia interna em: A - semente intacta (45%
U), B - semente com afastamento parcial (37%U), C - semente com afastamento
parcial (35%U), D - semente com afastamento total (35%U), E - semente com
afastamento total (33%U) e F - semente com afastamento total ( 26%U).
Com os resultados obtidos, verifica-se que o afastamento médio
observado, entre 0,16 mm até próximo de 0,44 mm (31%U), não implicou em
queda da germinação. Ao contrário, a partir de 0,26 mm (35% U), observou-se
um incremento no poder germinativo. A partir de 0,65mm de afastamento, com
as sementes com 26% de umidade, houve redução significativa no percentual de
germinação (Figura 4).
A B C
D
E F
36
FIGURA 4. Germinação (%) e afastamento da semente em relação ao endocarpo
(mm) dos diásporos de Cryptocarya aschersoniana nos diferentes graus de
umidades estabelecidos. Regressões (Germinação: y = -10,429x2 + 58,371x -
19,2 R2 = 0,7365; Afastamento: y = 0,3756Ln(x) - 0,0577 R2 = 0,9).
O
termo nível crítico de umidade define o limite acima do qual a semente
pode ser dessecada, sem dano aparente (Walters, 2000). Resultados obtidos
por
Davide et al. (1999), para a espécie em questão,
consideram o valor em torno de
20% como o grau letal de umidade, quando, então, ocorre a perda total da
viabilidade.
Os resultados aqui observados coincidem com os de Hirano (2003) em
pesquisas realizadas sobre a
dessecação e o armazenamento de canela-batalha,
considera que o
nível crítico de umidade esteja entre 31,1% e 27,5% e que o nível
letal esteja abaixo de 25,8% a 22,8% de umidade.
Goodman et al. (2005), em estudos realizados sobre as aplicações da
análise de imagens de raios X para avaliar a viabilidade em sementes de
carvalho do norte (Quercus rubra L.), quantificaram os danos ocasionados pela
redução do teor de umidade nos cotilédones desta espécie. Os autores
37
concluíram que a técnica é um melhor indicador da qualidade do lote,
comparado com o teste de umidade. Os mesmos autores, em trabalhos
correlacionados sugerem esse teste para espécies com sementes recalcitrantes
grandes (Goodman et al., 2006).
Com os resultados obtidos, observa-se que médias de afastamento entre
a semente e o endocarpo até próximo a 0,43 mm (31%U) , indicam melhoria nos
índices de germinação e sugerem quebra de dormência fisiológica destas
sementes. A partir de 0,65 mmm (26% U) as sementes estão em grau crítico de
umidade para a espécie e, portanto com baixa qualidade do lote.
Neste trabalho, evidencia-se que a análise de radiografias, por meio de
softwares que possibilitem uma melhor visualização e o dimensionamento de
danos em sementes, é bastante eficiente, considerando-se que é um método
rápido e exato para avaliar o lote, em comparação com os demais métodos.
Testes de germinação
O experimento teve duração total de 165 dias. Os resultados encontrados
neste trabalho coincidem com os obtidos por Davide et al. (1999) e Tonetti
(2000), quando observaram, em Cryptocarya aschersoniana, um aumento na
porcentagem de germinação após a secagem das sementes para um valor
próximo de 35% de umidade. Os maiores percentuais de germinação no presente
trabalho foram observados quando as sementes tiveram seu teor de água
reduzido entre 35% e 31%, ocorrendo o mesmo com o índice de velocidade de
germinação (Figura 5). A mesma tendência foi observada com relação à
formação de plântulas normais (Figura 6), reforçando a hipótese da quebra de
dormência fisiológica com a secagem dos diásporos.
38
FIGURA 5. Percentual de germinação e índice de velocidade de germinação
dos diásporos de Cryptocarya aschersoniana nos diferentes graus de umidades
estabelecidos. Regressões(Germinação: y = -10,429x2 + 58,371x - 19,2 R2 =
0,7365; IVG: y = -0,0579x2 + 0,3461x - 0,224 - R2 = 0,7159).
De acordo com Baskin & Baskin (1998), sementes de espécies da
família Lauraceae apresentam dormência fisiológica. Outras espécies, como
Aspidosperma cylindrocarpon, Tabebuia impetiginosa e Tabebuia serratifolia,
também têm comportamento semelhante, como relatado por Carvalho (2000), ao
observar um aumento do poder germinativo para sementes submetidas à
secagem (20
o
C/60%UR) até o equilíbrio higroscópico. Não houve diferença
estatística nos índices de germinação e IVG entre as categorias sementes com
afastamento parcial (SAP) e com afastamento total do endocarpo (SAT) nas
amostras 31% de umidade (Tabela 1). Observa-se, portanto que a classificação
quanto ao afastamento nesse grau de umidade não tem correspondência com a
viabilidade das sementes.
Ao final do teste de germinação (165 dias), nos graus de umidade de
45% e 37%, foi observado alto percentual de diásporos duros, acima de 50%,
reduzindo a seguir entre 35% e 31% de umidade (Tabela 1).
39
TABELA 1. Percentual de diásporos duros e deteriorados ao final do teste de
germinação, nas categorias: sementes intactas (SI), sementes com afastamento
parcial (SAP), sementes com afastamento total (SAT) e plântulas normais de
canela-batalha (Cryptocarya aschersoniana), nos diferentes graus de umidades
amostrados.
Umidade
(%)
Classes Diásporos
Duros Deteriorados
Plântulas normais
45 SI 58 b 5 ab 29 ab
37 SAP 57 b 5 ab 30 ab
35 SAP 5 d 29 a 61 a
31 SAP 22 cd 20 ab 52 a
31 SAT 19 cd 22 ab 51a
26 SAT 95 a 0 5 b
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem estatisticamente entre
si, pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.
FIGURA 6. Plântulas de Cryptocarya aschersoniana obtidas ao final do teste
de germinação.
40
Infestação
As sementes de canela-batalha são atacadas por insetos pertencentes à
ordem Coleoptera, família Curculionidae, que se desenvolvem no interior dos
diásporos. Apesar do elevado teor de umidade (45,21%), foi possível visualizar
as galerias formadas pelas larvas do inseto (Figura 7). Pode-se determinar, nas
amostras observadas com este grau de umidade, que 17,2% sementes estavam
infestadas. As sementes classificadas como predadas, nas amostras com 45% e
37%, umidade foram colocadas para germinar, obtendo-se 5% de germinação
para as recém-colhidas e 0% para as sementes com 37% de umidade. Verifica-
se, assim, que a presença das larvas afeta significativamente a germinação,
diminuindo a qualidade do lote.
A B
FIGURA 7. Sementes de Cryptocarya aschersoniana predadas por
insetos. Vizualização das galerias efetuadas pela larva do inseto: A- 45%
de umidade e B – 33% de umidade.
O ataque desse inseto também foi observado em sementes de outras
espécies da família Lauraceae
, como, Nectandra nitidula, Nectandra lanceolata
e Nectandra grandiflora (Carvalho, 2006), em Aniba roseodora (Rosa e Ohashi,
1999), além da própria Cryptocarya aschersoniana (Almeida, 2001).
S
41
Segundo Carvalho (2006), a importância da detecção de sementes
infestadas está na possibilidade do descarte das mesmas, melhorando a
qualidade do lote, o que contribui para a conservação das sementes durante o
armazenamento, evitando, assim, a transferência de insetos para outras regiões.
Para a espécie estudada, o teste de raios X na intensidade de radiação
utilizada, em todos os níveis de amostragem efetuados, mostrou-se bastante
eficaz na avaliação da infestação, sendo, portanto, possível efetuar a melhoria do
lote por meio do descarte das sementes com danos ocasionados pela infestação,
logo após a colheita.
42
CONCLUSÕES
• Em sementes de Cryptocarya aschersoniana, o uso do teste de raios X
ajustado em 40 Kvp e 1,5 minuto de exposição mostrou-se eficaz para a
avaliação da infestação e de danos ocasionados por secagem .
• Em Cryptocarya aschersoniana, o afastamento entre a semente e o
endocarpo até o valor de 0,43 mm (31%U) é indício de melhoria dos
índices de germinação. Acima deste valor de afastamento, a qualidade é
afetada negativamente e, ao atingir 0,65 mm (26%U), a germinação não
ocorre mais.
43
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