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UFRRJ
INSTITUTO DE AGRONOMIA
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOTECNIA
DISSERTAÇÃO
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS,
GERMINAÇÃO E CONSERVAÇÃO DE
SEMENTES DE CACTÁCEAS NATIVAS DA
COSTA FLUMINENSE
Thaís Moreira Hidalgo de Almeida
2008
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE AGRONOMIA
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOTECNIA
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, GERMINAÇÃO E
CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE CACTÁCEAS NATIVAS DA
COSTA FLUMINENSE
THAÍS MOREIRA HIDALGO DE ALMEIDA
Sob a Orientação do Professor
Higino Marcos Lopes
e Co-orientação do Professor
Antonio Carlos Silva de Andrade
Dissertação submetida como
requisito parcial para obtenção do
grau de Mestre em Ciências no
Curso de Pós-Graduação em
Fitotecnia
Seropédica, RJ
Fevereiro de 2008
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ii
571.862
A447c
T
Almeida, Thaís Moreira Hidalgo de,
1978-
Características físicas, germinação e
conservação de sementes de cactáceas
nativas da costa fluminense / Thaís Moreira
Hidalgo de Almeida. – 2008.
82 f. : il.
Orientador: Higino Marcos Lopes.
Dissertação (mestrado) –
Universidade Federal Rural do Rio de
Janeiro, Instituto de Agronomia.
Inclui bibliografia.
1. Germinação – Metodologia –
Teses. 2. Sementes – Armazenamento –
Teses. 3. Fisiologia vegetal – Teses.
4. Cacto – Sementes – Viabilidade –
Teses. I. Lopes, Higino Marcos, 1961-.
II. Universidade Federal Rural do Rio
de Janeiro. Instituto de Agronomia.
III. Título.
iii
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE AGRONOMIA
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FITOTECNIA
THAÍS MOREIRA HIDALGO DE ALMEIDA
Dissertação submetida como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em
Ciências, no Curso de Pós-Graduação em Fitotecnia.
DISSERTAÇÃO APROVADA EM 28/02/2008
_________________________________________________________
Higino Marcos Lopes. Dr. UFRRJ
(Orientador)
_________________________________________________________
Eduardo Fontes Araújo. Dr. UFV
_________________________________________________________
João Sebastião de Paula Araújo. Dr. UFRRJ
iv
AGRADECIMENTOS
Os meus sinceros agradecimentos a todos aqueles que de alguma maneira me
auxiliaram durante a trajetória do mestrado e colaboraram para a elaboração dessa
dissertação, em especial:
A Deus por ter me dado esta oportunidade na vida e me abençoado em toda a
jornada;
Ao meu esposo, Marcos, pela paciência, incentivo e apoio em todos os
momentos;
Ao Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro (JBRJ) pela minha
liberação ao curso de mestrado;
À equipe da Coordenadoria de Coleções Vivas do JBRJ, em particular aos meus
chefes, Claudio Nicoletti de Fraga e Ricardo Carneiro da Cunha Reis, pelas palavras de
motivação e compreensão nos momentos de ausência;
À minha família pelo incentivo aos meus estudos, demonstrando total confiança
nos meus empreendimentos;
Ao Prof. Dr. Higino Marcos Lopes pela confiança em mim depositada na
orientação durante o desenvolvimento do trabalho;
Ao Prof. Dr. Antonio Carlos Silva de Andrade pela prontidão e dedicação
recebidas na forma de co-orientação, ao longo da realização deste trabalho;
À Alba Regina Pereira pela amizade valiosa, estímulo constante e contribuição
mais do que importante nos momentos decisivos;
Às equipes do Laboratório de Controle de Qualidade de Sementes (Instituto de
Agronomia, UFRRJ) e Laboratório de Sementes (JBRJ), em particular a Elania
Rodrigues da Silva, Ana Paula Martins Cruz, Charles Roger da Silva, Ricardo Matheus
e, em especial, a Marina de Jesus Fernandes pelo apoio e amizade sempre presentes;
À equipe do Laboratório de Biologia Molecular (JBRJ) pelo auxílio neste
trabalho, em particular a Dra. Luciana Ozorio Franco;
À biblioteca do JBRJ, em particular as amigas Rosana Simões Medeiros e Maria
da Penha Fernandes Ferreira;
À Nara Lúcia Vasconcellos querida amiga, sempre portadora de palavras de
ânimo;
Ao Marcus Nascimento Santos, companhia amiga nas idas e vindas pela
Avenida Brasil;
Ao Bruno Rezende Silva e a Aline Cavalcante de Souza pela companhia e ajuda
nas viagens para coleta das sementes;
v
Ao Prof. Dr. João Sebastião de Paula Araújo por sua dedicação ao ministrar a
disciplina de plantas ornamentais;
Ao Prof. Dr. Maurício Ballesteiro por sua paciência em me auxiliar na difícil
tarefa de entender a estatística;
À Dra. Ariane Luna Peixoto pela ajuda imprescindível no momento oportuno;
Aos colegas e amigos Marco Antônio Silvestre Gomes, André Luiz S. Resende,
Fábio Mathias Corrêa, Mônica Gouvea Malheiros, Luciana Ferrari Espíndola, Luiza São
Thiago Martins, Amanda Carvalho, Bruno Linhares e João Henrique Wolff.
vi
RESUMO GERAL
ALMEIDA, Thaís Moreira Hidalgo de. Características físicas, germinação e
conservação de sementes de cactáceas nativas da costa fluminense. Seropédica:
UFRRJ, 2008. 82 p. (Dissertação, Mestrado em Fitotecnia) Instituto de Agronomia,
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2008.
As características físicas, germinação e conservação de sementes de quatro espécies de
cactáceas ocorrentes nas áreas litorâneas do estado do Rio de Janeiro, Cereus
fernambucensis Lem., Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus
arrabidae (Lem.) Byles & G.D. Rowley e Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D.
Rowley foram avaliadas neste estudo. O primeiro experimento, montado em
delineamento inteiramente casualizado e esquema fatorial, testou dois substratos (ágar
1% e “sobre papel”) e três temperaturas (20°C, 25°C e 20-30°C) utilizando quatro
repetições de 40 sementes. Os parâmetros de avaliação foram porcentagem de
germinação (plântulas normais) e tempo médio de germinação (ANAVA e Tukey;
P<0,05). De acordo com a análise de germinação, as melhores temperaturas e substratos
para a germinação de sementes de C. fernambucensis são 20°C e ágar; para C.
fluminensis, 20°C e 20-30°C, tanto no substrato papel como em ágar, para P. arrabidae,
25°C em ágar e para P. ulei em papel a 20, 25 e 20-30°C e ágar a 20 e 25°C. O uso de
ágar 1% se mostrou adequado a germinação das sementes destas cactáceas, sendo
necessários, no entanto, estudos que levem a redução da incidência de problemas
fitossanitários. Em outro experimento foram avaliados os efeitos de armazenamento e
teor de água das sementes sobre o percentual e o tempo médio de germinação destas
quatro espécies. Para melhor definição dos sais a serem usados na secagem das
sementes para este experimento, foram construídas isotermas de adsorção utilizando-se
o método gravimétrico, estático, com soluções salinas saturadas. As isotermas de todas
as espécies revelaram um padrão sigmoidal inverso com o acréscimo de teor de água
das sementes em função do aumento da umidade relativa do ar. No experimento de
conservação, também montado em delineamento inteiramente casualizado e esquema
fatorial, foram testadas três diferentes condições de armazenamento (controle, 30 dias a
10°C e 30 dias a -196°C) sob três diferentes teores de água, próximos a 5, 7 e 9% (base
seca), utilizando quatro repetições de 40 sementes (ANAVA e Tukey; P<0,05) e nas
seguintes condições: C. fernambucensis em ágar a 20°C, C. fluminensis e P. ulei em
papel a 20°C e P. arrabidae em ágar a 25°C. As quatro espécies demonstraram
tolerância a desidratação e a temperatura sub-zero. A viabilidade e o vigor das sementes
não apresentaram alterações quando armazenados com teores de água próximos a 7%,
tanto em câmara fria a 10°C como criopreservado a -196°C. A criopreservação pode ser
recomendada para o armazenamento das espécies estudadas.
Palavras chave: Metodologia de germinação, criopreservação, cactáceas.
vii
GENERAL ABSTRACT
ALMEIDA, Thaís Moreira Hidalgo de. Germination, conservation and physical
characteristics of seeds of native cacti species from fluminense coast. Seropédica:
UFRRJ, 2008. 82 p. (Dissertação, Mestrado em Fitotecnia) Instituto de Agronomia,
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2008.
Germination, conservation and physical characteristics of seeds of four cacti species that
occurs on Rio de Janeiro State coastal regions, Cereus fernambucensis Lem.,
Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus arrabidae (Lem.) Byles
& G.D. Rowley and Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D. Rowley were
evaluated in this study. The first experiment, mounted in a completely randomized
design and factorial system, tested two substrates (agar 1% and paper) and three
temperatures (20°C, 25°C and 20-30°C) using four replicates of 40 seeds. The
evaluation parameters were germination percentage (normal seedlings) and germination
average time (ANOVA and Tukey; P<0,05). According to the germination analysis, the
best combination of temperature and substrate is 20°C in agar for C. fernambucensis,
20°C and 20-30°C in paper or agar for C. fluminensis, 25°C in agar for P. arrabidae and
20, 25 and 20-30°C in paper, as well as, 20 and 25°C in agar for P. ulei. The use of agar
1% was suitable for germination of this cacti seeds, being necessary, however, studies
that lead to reduction in the incidence of plant health problems. In another experiment
the effects of storage and seed water content were evaluated on the germination
percentage and germination average time of these four species. To better define the salts
to be used in the seed drying process for this experiment, adsorption isotherms were
built using static gravimetric method, with saturated salt solutions. The isotherms of all
species showed a reverse sigmoidal pattern with increase of seed water content
according to the increase in relative humidity. In the conservation experiment, also
arranged in completely randomized design and factorial system, three different storage
conditions (control, 30 days at 10°C and 30 days at -196°C) under three levels of water
content, around 5, 7 and 9% (dry basis) were tested, with four replicates of forty seeds
(ANOVA and Tukey; P<0,05) at the following conditions: C. fernambucensis in agar at
20°C, C. fluminensis and P. ulei in paper at 20°C and P. arrabidae in agar at 25°C. All
four species showed dehydration and sub-zero temperature tolerance. Seed viability and
vigour showed no changes when stored with water content around 7%, at 10°C and
cryopreserved at -196°C. Cryopreservation can be recommended for the storage of this
cacti species.
Key words: Germination methodology, cryopreservation, cacti.
viii
SUMÁRIO
1. Introdução Geral ............................................................................................... 1
Capítulo I - Características físicas e germinação de sementes de cactáceas sob
diferentes condições de temperatura e substratos ................................................ 3
2. Resumo ............................................................................................................. 4
3. Abstract ............................................................................................................ 5
4. Introdução ......................................................................................................... 6
5. Revisão de Literatura ........................................................................................ 7
5.1. Conservação de Cactaceae ........................................................................ 7
5.2. Ecologia e localização geográfica ............................................................ 8
5.3. Paisagismo e ornamental .......................................................................... 10
5.4. Biologia ..................................................................................................... 10
5.5. Florescimento e frutificação ..................................................................... 11
5.6. Morfologia e fisiologia de sementes e plântulas ....................................... 11
5.7. Germinação ............................................................................................... 13
5.8. Temperatura............................................................................................... 13
5.9. Substratos .................................................................................................. 14
6. Material e Métodos ........................................................................................... 16
6.1. Obtenção de frutos e sementes ................................................................. 16
6.2. Extração das sementes .............................................................................. 17
6.3. Teor de água e morfologia de sementes ................................................... 17
6.4. Germinação ............................................................................................... 18
6.5. Delineamento e análise estatística ............................................................ 19
7. Resultados e Discussão ..................................................................................... 20
7.1. Número, tamanho, morfologia de sementes e teor de água ...................... 20
7.2. Germinação ............................................................................................... 23
7.2.1. Cereus fernambucensis ..................................................................... 24
7.2.2. Coleocephalocereus fluminensis ....................................................... 27
7.2.3. Pilosocereus arrabidae ..................................................................... 29
7.2.4. Pilosocereus ulei ............................................................................... 31
8. Conclusões ........................................................................................................ 35
9. Referências Bibliográficas ................................................................................ 36
Anexo I ...................................................................................................................... 40
Anexo II .................................................................................................................... 42
Capítulo II - Conservação de sementes de cactáceas nativas da costa fluminense . 43
10. Resumo ........................................................................................................... 44
ix
11. Abstract .......................................................................................................... 45
12. Introdução ....................................................................................................... 46
13. Revisão de Literatura ...................................................................................... 48
13.1. Água ........................................................................................................ 48
13.2. Higroscopicidade .................................................................................... 49
13.3. Tolerância à dessecação .......................................................................... 50
13.4. Secagem de sementes ............................................................................. 51
13.5. Viabiliade e longevidade ........................................................................ 52
13.6. Isotermas de sorção ................................................................................. 52
13.7. Conservação, armazenamento e criopreservação ................................... 54
14. Material e Métodos ......................................................................................... 56
14.1. Isotermas de sorção ................................................................................. 56
14.2. Armazenamento e criopreservação ......................................................... 57
14.3. Delineamento e análise estatística .......................................................... 58
15. Resultados e Discussão ................................................................................... 59
15.1. Isotermas de sorção ................................................................................. 59
15.2. Secagem de sementes ............................................................................. 62
15.3. Armazenamento e criopreservação ......................................................... 63
15.3.1. Cereus fernambucensis ................................................................... 64
15.3.2. Coleocephalocereus fluminensis ..................................................... 66
15.3.3. Pilosocereus arrabidae ................................................................... 70
15.3.4. Pilosocereus ulei ............................................................................. 72
16. Conclusões ...................................................................................................... 76
17. Referências Bibliográficas .............................................................................. 77
Anexo III ................................................................................................................... 81
x
ÍNDICES DE TABELAS
Capítulo I
Tabela 1: Classes de tamanho para sementes de cactos .................................... 12
Tabela 2: Resumo de análise de variância dos dados realizada para cada uma
das características avaliadas .............................................................. 19
Tabela 3: Média e desvio padrão do número de sementes por fruto das
espécies coletadas em abril de 2007 .................................................. 20
Tabela 4: Comprimento e largura (milímetros) de sementes de C.
fernambucensis, C. fluminensis, P. arrabidae e P. ulei ..................... 22
Tabela 5: Peso médio de mil sementes (gramas) e teor de água (%) de
sementes de C. fernambucensis, C. fluminensis, P. arrabidae e P.
ulei ..................................................................................................... 22
Tabela 6: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em
sementes de C. fernambucensis em função de temperatura e do
substrato ............................................................................................. 24
Tabela 7: Porcentagem média de germinação de sementes de C.
fernambucensis em função da temperatura e do substrato ................ 25
Tabela 8: Tempo médio em dias para germinação de sementes de C.
fernambucensis em função da temperatura e do substrato ................ 25
Tabela 9: Porcentagem média de plântulas de C. fernambucensis com
sintomas de doenças em função de temperatura e substrato ............. 26
Tabela 10: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em
sementes de C. fluminensis em função da temperatura e do
substrato ............................................................................................. 27
Tabela 11: Porcentagem média de germinação de sementes de C. fluminensis
em função de temperatura e substrato ............................................... 28
Tabela 12: Tempo médio em dias para germinação de sementes de C.
fluminensis em função de temperatura e substrato ............................ 28
Tabela 13: Porcentagem média de plântulas de C. fluminensis com sintomas de
doenças em função de temperatura e substrato ................................. 28
Tabela 14: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em
sementes de P. arrabidae em função da temperatura e do substrato 29
Tabela 15: Porcentagem média de germinação de sementes de P. arrabidae em
função de temperatura e substrato ..................................................... 29
Tabela 16: Tempo médio em dias para germinação de sementes de P.
arrabidae em função de temperatura e substrato .............................. 30
xi
Tabela 17: Porcentagem média de plântulas de P. arrabidae com sintomas de
doenças em função de temperatura e substrato ................................. 31
Tabela 18: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em
sementes de P. ulei em função da temperatura e do substrato .......... 31
Tabela 19: Porcentagem média de germinação de sementes de P. ulei em
função de temperatura e substrato ..................................................... 32
Tabela 20: Tempo médio em dias para germinação de sementes de P. ulei em
função de temperatura e substrato ..................................................... 33
Tabela 21: Porcentagem média de plântulas de P. ulei com sintomas de
doenças em função de temperatura e substrato ................................. 33
Tabela 22: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de
sementes de C. fernambucensis em função de temperatura e
substrato ............................................................................................. 40
Tabela 23: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de
germinação de C. fernambucensis em função de temperatura e
substrato ............................................................................................. 40
Tabela 24: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de
sementes de C. fluminensis em função de temperatura e substrato ... 40
Tabela 25: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de
germinação de C. fluminensis em função de temperatura e substrato 40
Tabela 26: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de
sementes de P. arrabidae em função de temperatura e substrato ..... 41
Tabela 27: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de
germinação de P. arrabidae em função de temperatura e substrato . 41
Tabela 28: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de
sementes de P. ulei em função de temperatura e substrato ............... 41
Tabela 29: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de
germinação de P. ulei em função de temperatura e substrato ........... 41
xii
Capítulo II
Tabela 30: Substâncias utilizadas para a construção das isotermas de sorção e
suas umidades relativas proporcionadas a 15°C ................................ 56
Tabela 31: Resumo da análise de variância dos resultados obtidos para cada
um das características avaliadas ........................................................ 58
Tabela 32: Valores de teor de água (%) esperados e obtidos na secagem com
sais das sementes de C. fernambucensis, C. fluminensis, P.
arrabidae e P. ulei ............................................................................. 62
Tabela 33: Valores de teor de água (%) utilizados no experimento de
conservação de sementes ................................................................... 63
Tabela 34: Teor de água das sementes (%), avaliado antes (controle) e depois
do armazenamento, para a espécie C. fernambucencis ..................... 64
Tabela 35: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em
sementes de C. fernambucensis em função do armazenamento e do
teor de água ........................................................................................ 64
Tabela 36: Porcentagem média de germinação de sementes de C.
fernambucensis em função de armazenamento e teor de água .......... 64
Tabela 37: Tempo médio em dias para germinação de sementes de C.
fernambucensis em função de armazenamento e teor de água .......... 66
Tabela 38: Porcentagem média de plântulas de C. fernambucensis com
sintomas de doenças em função de armazenamento e teor de água .. 66
Tabela 39: Teor de água das sementes (%), avaliado antes (controle) e depois
do armazenamento, para a espécie C. fluminensis ............................. 66
Tabela 40: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em
sementes de C. fluminensis em função do armazenamento e do teor
de água ............................................................................................... 67
Tabela 41: Porcentagem média de germinação de sementes de C. fluminensis
em função de armazenamento e teor de água .................................... 68
Tabela 42: Tempo médio em dias para germinação de sementes de C.
fluminensis em função de armazenamento e teor de água ................. 69
Tabela 43: Teor de água das sementes (%), avaliado antes (controle) e depois
do armazenamento, para a espécies P. arrabidae ............................. 70
Tabela 44: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em
sementes de P. arrabidae em função do armazenamento e do teor
de água ............................................................................................... 70
Tabela 45: Porcentagem média de germinação de sementes de P. arrabidae em
função de armazenamento e teor de água .......................................... 71
Tabela 46: Tempo médio em dias para germinação de sementes de P.
arrabidae em função de armazenamento e teor de água ................... 72
xiii
Tabela 47 Teor de água das sementes (%), avaliado antes (controle) e depois
do armazenamento, para a espécie P. ulei ......................................... 72
Tabela 48: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em
sementes de P. ulei em função do armazenamento e do teor de água 72
Tabela 49: Porcentagem média de germinação de sementes de P. ulei em
função de armazenamento e teor de água .......................................... 73
Tabela 50: Tempo médio em dias para germinação de sementes de P. ulei em
função de armazenamento e teor de água .......................................... 74
Tabela 51: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de
sementes de C. fernambucensis em função de armazenamento e
teor de água ........................................................................................ 81
Tabela 52: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de
germinação de C. fernambucensis em função de armazenamento e
teor de água ........................................................................................ 81
Tabela 53: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de
sementes de C. fluminensis em função de armazenamento e teor de
água .................................................................................................... 81
Tabela 54: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de
germinação de C. fluminensis em função de armazenamento e teor
de água ............................................................................................... 81
Tabela 55: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de
sementes de P. arrabidae em função de armazenamento e teor de
água .................................................................................................... 82
Tabela 56: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de
germinação de P. arrabidae em função de armazenamento e teor de
água .................................................................................................... 82
Tabela 57: Quadro da análise de variância dos resultados obtidos de
germinação de sementes de P. ulei em função de armazenamento e
teor de água ........................................................................................ 82
Tabela 58: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de
germinação de P. ulei em função de armazenamento e teor de água 82
xiv
ÍNDICE DE FIGURAS
Capítulo I
Figura 1: Espécime de Cereus fernambucensis ................................................... 8
Figura 2: Espécime de Coleocephalocereus fluminensis .................................... 9
Figura 3: Espécime de Pilosocereus arrabidae ................................................... 9
Figura 4: Espécime de Pilosocereus ulei ............................................................. 10
Figura 5: Vista panorâmica da Restinga de Grumari, localizada no Rio de
Janeiro - RJ .......................................................................................... 16
Figura 6: Maciço costeiro localizado entre as praias Grande e Graçainha,
Arraial do Cabo - RJ ............................................................................ 17
Figura 7: Frutos das espécies C. fernambucensis, C. fluminensis, P. arrabidae
e P. ulei ................................................................................................ 20
Figura 8: Sementes das espécies C. fernambucensis, P. arrabidae, P.ulei e C.
fluminensis ........................................................................................... 21
Figura 9: Fases da germinação de C. fernambucensis ......................................... 23
Figura 10: Fases da germinação de C. fluminensis ................................................ 23
Figura 11: Fases da germinação de P. arrabidae .................................................. 23
Figura 12: Fases da germinação de P. ulei ............................................................ 23
Figura 13: Germinação de sementes de C. fernambucensis em função do tempo
(dias) ................................................................................................... 24
Figura 14: Plântulas de C. fernambucensis com sintomas de doenças ................. 26
Figura 15: Germinação de sementes de C. fluminensis em função do tempo
(dias) .................................................................................................... 27
Figura 16: Germinação de sementes de P. arrabidae em função do tempo (dias) 30
Figura 17: Germinação de sementes de P. ulei em função do tempo (dias) ......... 32
Capítulo II
Figura 18: Isoterma de adsorção de sementes de C. fernambucensis sob
temperatura de 15°C ............................................................................ 59
Figura 19: Isoterma de adsorção de sementes de C. fluminensis sob temperatura
de 15°C ................................................................................................. 60
Figura 20: Isoterma de adsorção de sementes de P. arrabidae sob temperatura
de 15°C ................................................................................................. 60
Figura 21: Isoterma de adsorção de sementes de P. ulei sob temperatura de
15°C ..................................................................................................... 61
Figura 22: Plântulas de C. fernambucensis formadas depois de criopreservadas
por 30 dias, com teor de água de 7% ................................................... 65
xv
Figura 23: Germinação de C. fernambucensis com teores de água de 5%, 7% e
9% ........................................................................................................ 65
Figura 24: Plântulas de C. fluminensis formadas depois de criopreservadas por
30 dias, com teor de água de 9% .......................................................... 67
Figura 25: Germinação de C. fluminensis com teores de água de 5%, 7% e 9% .. 68
Figura 26: Plântulas de P. arrabidae formadas depois de criopreservadas por 30
dias, com teor de água de 5% ............................................................... 70
Figura 27: Germinação de P. arrabidae com teores de água de 5%, 7% e 9% .... 71
Figura 28: Plântulas de P. ulei formadas depois de criopreservadas por 30 dias,
com teor de água de 5% ....................................................................... 73
Figura 29: Germinação de P. ulei com teores de água de 5%, 8% e 11% ............ 74
1
1. INTRODUÇÃO GERAL
A grande biodiversidade existente no Brasil distribui-se nos diversos biomas que
o compõem. Os ecossistemas costeiros são alguns destes biomas responsáveis por
abrigar esta riqueza biológica. As áreas, formadas por restingas, mangues, dunas e
costões rochosos, são de grande importância por se apresentarem como ligação entre os
ecossistemas terrestres e marinhos, e terem funções ecológicas como a prevenção de
intrusão salina e de erosão costeira, sendo fonte de abrigo e suporte à reprodução e à
alimentação de um grande número de espécies que habitam os oceanos. A
biodiversidade exerce papel fundamental nestes mecanismos reguladores. Estas
formações vegetais têm sofrido impactos antrópicos em todas as regiões do país. Na
região Sudeste em particular, a industrialização, urbanização excessiva, especulação
imobiliária, turismo descontrolado, extrativismo mineral e políticas públicas
equivocadas são alguns dos responsáveis pelos maiores danos (BRASIL, 2002).
As características edafoclimáticas oferecidas nas restingas funcionam como
fatores limitantes a muitas espécies vegetais. Solos arenosos, salinidade, baixa
disponibilidade de água e altas temperaturas são alguns dos desafios a serem vencidos
pelas plantas e algumas famílias vegetais apresentam-se em melhores condições de
colonizar ambientes tão adversos (BRASIL, 2002). A família Cactaceae é uma delas.
Esta família botânica tem sua distribuição quase que exclusiva no continente americano,
sendo conhecida apenas uma espécie, Rhipsalis baccifera, que tem distribuição no
neotrópico e paleotrópico. O Brasil possui 37 gêneros nativos, dos quais 28 ocorrem no
leste brasileiro abrigando 130 espécies; destas, 12 gêneros e 88 espécies são endêmicos
desta região (TAYLOR & ZAPPI, 2004). Contudo, há carência de informações sobre as
espécies sul-americanas. Godínez-Álvarez et al (2003) afirmam que a maior parte da
literatura faz referência aos cactos da América Central e do Norte.
Dentre os 113 gêneros com 1.306 espécies conhecidas no mundo (HUNT, 1999),
13 gêneros com 45 espécies ocorrem no estado do Rio de Janeiro (CALVENTE et al,
2005). Destas, 23 são do gênero Rhipsalis (52% do total do estado), cinco são do gênero
Schlumbergera (12%), três dos gêneros Lepismium e Pilosocereus (7% cada), duas são
dos gêneros Hatiora e Pereskia (4% cada) e uma espécie listada para cada um dos
gêneros: Brasiliopuntia, Cereus, Coleocephalocereus, Epiphyllum, Melocactus,
Hylocereus e Opuntia, perfazendo 1% para cada gênero.
A propagação de cactos pode ser feita sexuada ou assexuadamente. A
propagação sexuada tem por vantagem a manutenção da variabilidade genética das
espécies (ROJAS-ARÉCHIGA & VÁZQUEZ-YANES, 2000).
A germinação das sementes é influenciada por fatores intrínsecos a elas, como
viabilidade e dormência, e também por fatores ambientais. Entre estes, água,
temperatura e oxigênio exercem influência direta sobre o processo (MARCOS FILHO,
2005). A faixa de temperatura em que o processo germinativo ocorre é, em geral, ampla
e varia entre as espécies. Dentro desta faixa, existem temperaturas consideradas ótimas
para a germinação, nas quais um maior número de sementes germina em menor tempo.
(CARDOSO, 2004).
Rojas-Aréchiga & Vázquez-Yanes (2000) afirmam que, para as sementes de
cactáceas, as temperaturas mais favoráveis à germinação estão entre 17°C e 34ºC, sendo
a temperatura ótima em torno de 25ºC.
2
Características do solo também influenciam a germinação por afetarem
diretamente a disponibilidade de água. Algumas espécies de cactáceas necessitam de
condições edáficas específicas e somente são encontradas em tipos particulares de solos,
como foi observado para Neobuxbaumia tetetzo e Stenocereus gummosus entre outras
(GODÍNEZ-ÁLVAREZ et al., 2003).
A conservação in situ, por meio do manejo das áreas naturais de ocorrência
destas espécies, deve estar aliada à conservação ex situ. Dentre as possíveis formas de
conservação ex situ, os bancos de sementes se apresentam como um dos mais eficientes,
tendo ótima relação custo-benefício (BRASIL, 2001).
Condições adequadas de temperatura e umidade durante o armazenamento das
sementes podem aumentar sua longevidade. Estes bancos, armazenando em geral
sementes com 5% de teor de água a -20°C, têm mostrado eficácia na manutenção da
viabilidade por décadas (SANTOS, 2001).
Novas técnicas, contudo, têm surgido com potencial de aumentar a longevidade
das sementes. Entre elas, a criopreservação, que estabelece o armazenamento de
materiais biológicos em nitrogênio líquido, a -196°C, ou em sua fase de vapor, a -
150°C, com propósito de conservação genética (PRITCHARD, 1995).
Os estudos mostram que a habilidade de sobreviver a estas temperaturas varia
entre as espécies. Assim sendo, a criopreservação deve ser precedida de estudos que
mostrem a eficácia deste método sobre a longevidade das sementes (TOUCHELL &
DIXON, 1993).
A família Cactaceae encontra-se incluída no apêndice II do livro de espécies
ameaçadas do CITES (Convention on International Trade in Endangered Species of
Wild Fauna and Flora), em virtude de várias espécies que a compõem estarem
ameaçadas de extinção (HUNT, 1999). As quatro espécies escolhidas neste estudo são
litorâneas e ocorrem naturalmente em áreas de grande pressão antrópica. Três delas
apresentam apelo para sua conservação: Coleocephalocereus fluminensis tem sido
considerado vulnerável no município do Rio de Janeiro (PREFEITURA DO RIO DE
JANEIRO, 2007), Pilosocereus arrabidae encontra-se proximamente ameaçado de
extinção (IUCN, 2007) e Pilosocereus ulei é endêmico da região de Cabo Frio e tem
sofrido pela redução dos ambientes onde ocorre (ZAPPI, 1994).
Este trabalho teve como objetivos avaliar as características físicas e
morfológicas das sementes das espécies Cereus fernambucensis Lem.,
Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus arrabidae (Lem.) Byles
& G.D. Rowley e Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D. Rowley, e os efeitos de
substrato, temperatura e armazenamento sobre a germinação e o vigor destas sementes.
3
CAPÍTULO I
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E GERMINAÇÃO DE
SEMENTES DE CACTÁCEAS SOB DIFERENTES CONDIÇÕES
DE TEMPERATURA E SUBSTRATO
4
2. RESUMO
A germinação de sementes de quatro espécies de cactáceas ocorrentes nas áreas
litorâneas do estado do Rio de Janeiro, Cereus fernambucensis Lem.,
Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus arrabidae (Lem.) Byles
& G.D. Rowley e Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D. Rowley, foi avaliada
neste estudo. O experimento foi montado em delineamento inteiramente casualizado e
esquema fatorial, com dois substratos (ágar 1% e “sobre papel”) e três temperaturas
(20°C, 25°C e 20-30°C), utilizando quatro repetições de 40 sementes, a avaliação foi
feita por meio da porcentagem de germinação (plântulas normais) e o tempo médio de
germinação (ANAVA e Tukey; P<0,05). De acordo com a análise de germinação, as
melhores temperaturas e substratos para a germinação de sementes de C.
fernambucensis são 20°C e ágar; para C. fluminensis, 20°C e 20-30°C, tanto no
substrato papel como em ágar; para P. arrabidae, 25°C em ágar e para P. ulei em papel
a 20, 25 e 20-30°C e ágar a 20 e 25°C. O uso de ágar 1% se mostrou adequado à
germinação das sementes destas cactáceas, sendo necessários, no entanto, estudos que
levem à redução da incidência de problemas fitossanitários.
Palavras chave: Temperatura, substrato, cactáceas.
5
3. ABSTRACT
Seed germination of four cacti species that occurs on Rio de Janeiro State coastal
regions, Cereus fernambucensis Lem., Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb.,
Pilosocereus arrabidae (Lem.) Byles & G.D. Rowley and Pilosocereus ulei (K.
Schum.) Byles & G.D. Rowley was evaluated in this study. The experiment was
mounted in completely randomized design and in a factorial system, with two substrates
(agar 1% and paper) and three temperatures (20°C, 25°C and 20-30°C), using four
replicates of 40 seeds, assessment was made by germination percentage (normal
seedlings) and germination average time (ANOVA and Tukey; P<0,05). According to
the germination analysis, the best combination of temperature and substrate is 20°C in
agar for C. fernambucensis, 20°C and 20-30°C in paper or agar for C. fluminensis, 25°C
in agar for P. arrabidae and 20, 25 and 20-30°C in paper, as well as, 20 and 25°C in
agar for P. ulei. The use of agar 1% was suitable for germination of this cacti seeds,
being necessary, however, studies that lead to reduction in the incidence of plant health
problems.
Key words: Temperature, substrate, cacti.
6
4. INTRODUÇÃO
As restingas, presentes ao longo de todo o litoral, apresentam características
edafoclimáticas que funcionam como fatores limitantes a muitas espécies vegetais.
Solos arenosos, salinidade, baixa disponibilidade de água e altas temperaturas são
alguns dos desafios a serem vencidos pelas plantas (BRASIL, 2002).
As espécies que compõem a família Cactaceae têm, em sua maioria, ocorrência
em ambientes áridos ou semi-áridos das Américas, apresentando diversas adaptações às
condições de estresse ambiental. Apesar desta habilidade, a observação de que um
maior número de plantas jovens de cactos é recrutado sob a proteção de plantas perenes
indica que a germinação e a fase juvenil destas espécies são mais sensíveis às condições
de estresse (GODÍNEZ-ÁLVAREZ et al., 2003).
A germinação de espécies de ambientes áridos tende a ocorrer mais rapidamente
que de espécies que ocorrem em ambientes com alta disponibilidade de água (Jurado &
Westoby, 1992 apud Flores & Briones, 2001). O rápido estabelecimento no ambiente é
uma estratégia que permite o aproveitamento de condições ambientais favoráveis ao
desenvolvimento vegetal (FERREIRA & BORGHETTI, 2004).
A temperatura é um dos fatores ambientais que influencia a germinação. A faixa
de temperatura em que o processo germinativo ocorre é, em geral, ampla e depende não
apenas das características da espécie, mas também das condições ambientais durante a
produção e armazenamento das sementes (MARCOS FILHO, 2005).
Godínez-Álvarez et al. (2003) afirmam que diferenças nas características do solo
também influenciam a germinação por afetarem a disponibilidade de água. Algumas
espécies de cactáceas necessitam de condições edáficas específicas e somente são
encontradas em tipos particulares de solos, como foi observado para Neobuxbaumia
tetetzo e Stenocereus gummosus entre outras.
Segundo Rojas-Aréchiga & Vázquez-Yanes (2000), a propagação de cactáceas
também pode ser feita assexuadamente; contudo, com vistas à conservação da
biodiversidade, a propagação sexuada tem por vantagem a manutenção da variabilidade
genética, permitindo sua conservação ex situ em instituições com esta finalidade e sua
reintrodução na natureza, devolvendo aos ambientes naturais parte de sua diversidade
perdida.
Assim, os estudos de germinação de sementes são importantes para a
conservação de espécies ameaçadas de extinção, pois permitem o conhecimento das
condições mais adequadas para a avaliação da germinação de sementes conservadas em
bancos de sementes, além de fornecerem informações para a otimização da produção de
plantas de diferentes espécies, caso haja a necessidade de recuperação de área
degradada com reintrodução da espécie na natureza (ZAMITH & SCARANO, 2004).
Nas Regras para Análise de Sementes são encontradas instruções para o teste de
germinação de duas espécies da família Cactaceae, contudo nenhuma das quatro
espécies estudadas está contemplada (BRASIL, 1992).
Este trabalho teve como objetivo avaliar as características físicas e morfológicas,
a germinação e o vigor de sementes das espécies Cereus fernambucensis Lem.,
Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus arrabidae (Lem.) Byles
& G.D. Rowley e Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D. Rowley sob diferentes
condições de temperatura e substratos.
7
5. REVISÃO DE LITERATURA
5.1. Conservação de Cactaceae
A conservação da biodiversidade depende da adequada compreensão dos
ecossistemas, das espécies animais e vegetais que os compõem e das relações existentes
entre os elementos naturais (RAVEN et al., 2001).
Alguns ecossistemas apresentam-se mais impactados que outros. O estado do
Rio de Janeiro, por exemplo, possui sua cobertura vegetal representada pela floresta
pluvial atlântica e seus ecossistemas associados como a restinga e o mangue, reduzida a
17% da área original. A grande biodiversidade e ocorrência endêmica de muitas
espécies na Mata Atlântica fazem do Rio de Janeiro um dos maiores centros de
endemismo do Brasil, estado que se destaca como uma importante região a ser
preservada (CALVENTE et al., 2005).
O grau de singularidade biológica que as cactáceas representam em termos de
endemismo de gêneros e espécies, justifica a importância da conservação das mesmas
(TAYLOR & ZAPPI, 2004). Os cactos apresentam diversas adaptações morfológicas e
fisiológicas para a sobrevivência sob condições de estresse ambiental, como por
exemplo, a baixa disponibilidade de água. Estas adaptações estão relacionadas às vias
fotossintéticas, suas habilidades de armazenamento de água e outras que permitem a
otimização no uso da água (GODÍNEZ-ÁLVAREZ et al., 2003).
Pelo fato de grande número de espécies da família Cactaceae encontrar-se
ameaçada de extinção, esta família foi incluída no apêndice II do livro de espécies
ameaçadas do CITES (Convention on International Trade in Endangered Species of
Wild Fauna and Flora) (HUNT, 1999). Algumas das razões para isto foram reunidas por
Godínez-Álvarez et al. (2003) em sua revisão como sendo: 1) a restrição de distribuição
e especificidade dos habitats ocupados pelos cactos, tornando-os propícios à extinção
pela destruição das áreas onde ocorrem; 2) a particular sensibilidade a distúrbios
ambientais em função das lentas taxas de crescimento e alta vulnerabilidade nos
estádios iniciais das plântulas; 3) as coletas e comércios ilegais que aumentam a pressão
sobre as populações de cactos e; 4) a freqüente associação dos habitats de ocorrência de
espécies da família com áreas pobres em países em desenvolvimento, onde o
crescimento desordenado das áreas urbanas e rurais tem levado à destruição de áreas
naturais.
Nesse contexto, os estudos de germinação de sementes são importantes para a
conservação de espécies ameaçadas de extinção, pois permitem o conhecimento das
condições mais adequadas para a avaliação da germinação de sementes conservadas em
bancos de sementes e criopreservação, além de fornecerem informações para a
otimização da produção de plantas de diferentes espécies, caso haja necessidade de
recuperação de área degradada com reintrodução da espécie na natureza. Informações
como o tempo de germinação da espécie e a presença ou não de dormência em sementes
são importantes dentro de um programa de produção de mudas, permitindo assim
planejar a utilização dos espaços e a otimização do tempo (ZAMITH & SCARANO,
2004; ZAIDAN & BARBEDO, 2004).
8
5.2. Ecologia e localização geográfica
A família Cactaceae, constituída por 113 gêneros com aproximadamente 1.306
espécies, é dividida em três subfamílias: Pereskioideae (espécies com folhas
persistentes), Opuntioideae (espécies com folhas redondas, quase sempre caducas) e
Cactoideae (espécies sem folhas) (HUNT, 1999). As espécies desta família, comumente
chamadas de cactos, habitam o continente americano tropical e subtropical, desde o
norte do Canadá até a Patagônia na Argentina (ROJAS-ARÉCHIGA & VÁZQUEZ-
YANES, 2000).
Rizzini (1987) classifica as espécies de Cactaceae que ocorrem no Brasil em
cinco grupos, em função do ambiente em que ocorrem: 1) silvícolas – que habitam
florestas pluviais: amazônica e atlântica, com predominância de espécies epífitas; 2)
savanícolas – no cerrado; 3) campestres – em campos rupestres de Minas Gerais; 4)
litorâneas – no litoral brasileiro e; 5) xerófilas – bioma caatinga, abrangendo maior
número de espécies.
As quatro espécies selecionadas para este estudo são litorâneas e fazem parte da
subfamília Cactoideae, tribo Cereeae (TAYLOR & ZAPPI, 2004). São elas:
Cereus fernambucensis Lem. (Figura1), popularmente conhecido como cardo-
ananá, ocupa áreas de restinga, tanto dunas arenosas como costões rochosos, do nível do
mar até 100m de altitude, ao longo da costa brasileira do Rio Grande do Norte até São
Paulo. Esta espécie é endêmica da região leste do Brasil (nordeste e sudeste) e, por
apresentar extensa área de distribuição, não se encontra ameaçada de extinção
(TAYLOR & ZAPPI, 2004).
Figura 1: Espécime de Cereus fernambucensis.
Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb. (Figura 2), ocorre em áreas de
afloramentos rochosos, conhecidos como inselbergs, ou lajedos na Mata Atlântica e
áreas de restinga. É encontrado em regiões localizadas entre o nível do mar até 900m de
altitude, desde a fronteira entre Bahia e Minas Gerais até o sudeste de Minas, Espírito
Santo, Rio de Janeiro e em ilhas do estado de São Paulo. Embora seu status de
conservação global não desperte grande preocupação por ocorrer geralmente em áreas
inacessíveis (TAYLOR & ZAPPI, 2004), no município do Rio de Janeiro é considerado
9
vulnerável pela redução dos habitats onde ocorre por pressão antrópica (PREFEITURA
DO RIO DE JANEIRO, 2007).
Figura 2: Espécime de Coleocephalocereus fluminensis.
Pilosocereus arrabidae (Lem.) Byles & G.D. Rowley (Figura 3), popularmente
chamado de facheiro-da-praia, também ocorre em áreas de restinga, de forma densa ou
espaçada próximo ao nível do mar, tendo distribuição do sul da Bahia e Espírito Santo
até o Rio de Janeiro. Embora sua distribuição ocorra em ampla área, encontra-se
proximamente ameaçado de extinção, em virtude do acelerado processo de modificação
dos ambientes costeiros (TAYLOR & ZAPPI, 2004; IUCN, 2007).
Figura 3: Espécime de Pilosocereus arrabidae.
Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D. Rowley (Figura 4), conhecido
popularmente como cabeça-de-velho, tem distribuição restrita à região de Cabo Frio,
10
município do Rio de Janeiro, ocorrendo em costões rochosos e áreas próximas ao nível
do mar até 100m de altitude (ZAPPI, 1994). Por ser endêmico em uma área que sofre
grande pressão antrópica, seus ambientes de ocorrência têm sido reduzidos.
Figura 4: Espécime de Pilosocereus ulei.
5.3. Paisagismo e ornamental
Salles (1982) já ressaltava a importância das cactáceas como plantas
ornamentais, sendo desde antes daquela época cultivada em estufas e objeto de grande
interesse na horticultura especializada, ao lado de outras suculentas.
Ainda hoje se observa esta realidade, onde os cactos têm destaque na decoração
de casas e escritórios por sua beleza e facilidade de manutenção. Algumas espécies têm,
por recomendação, uma única rega ao mês (JORNAL VALE PARAIBANO, 2001).
Um dos exemplos deste comércio pode ser visto no Vale do Paraíba, estado de
São Paulo, onde existe a chamada Cactolândia, um horto comercial que produz
mensalmente 20 mil plantas e abastece os mercados de São Paulo e de alguns estados do
sul do país. A produção embora já tenha sido outrora direcionada para a Europa, hoje é
totalmente absorvida pelo mercado interno, com tendência de crescimento da demanda
(JORNAL VALE PARAIBANO, 2001).
5.4. Biologia
Os cactos apresentam o caule modificado em cladódios aplanados ou cilíndricos,
dotados de botões meristemáticos, chamados aréolas, de onde emergem os tricomas,
cerdas, flores, frutos e novos ramos (FREITAS, 1990/1992).
Entre os cactos podem ser consideradas as seguintes formas de vida: cactos
colunares (longos cladódios com costelas, medindo mais de 2,0 metros de altura);
11
cactos em forma de barril (cladódios com costelas e altura máxima entre 0,5-2,0
metros); cactos globosos (cladódios semi-esféricos simples ou múltiplos);
cilindropuntias (opuntias com cladódios cilíndricos) e platiopuntias (opuntias com
cladódios achatados) (GODÍNEZ-ÁLVAREZ et al., 2003).
A propagação assexuada também é observada em muitos cactos. Godínez-
Álvarez et al. (2003) afirmam que esta habilidade é comum em espécies do gênero
Opuntia, embora plantas de outros gêneros como: Lophocereus, Myrtillocactus,
Pachycereus e Stenocereus, também possam se propagar vegetativamente por meio da
produção de ramos.
5.5. Florescimento e frutificação
Godínez-Álvarez et al. (2003) salientam que a idade reprodutiva das espécies de
cactos é muito variável, podendo ser de poucos anos em Mammillaria magnanimamma
ou mesmo superior a 90 anos como observado em Neobuxbaumia macrocephala. A
fenologia reprodutiva também varia entre as espécies e as diferentes formas de vida.
Enquanto espécies de diferentes gêneros de cactos globosos, como Mammillaria,
Sclerocactus e Turbinicarpus, começam a reproduzir no início do inverno, diferentes
gêneros de cactos colunares podem se reproduzir no outono/inverno (Cereus,
Myrtillocactus, Pachycereus, Pilosocereus, Selenicereus, Stenocereus) e espécies do
gênero Opuntia produzem flores e frutos na primavera/verão (O. brunneogemmia, O.
compressa e outras) ou no inverno (O. spinosissima). Zamith & Scarano (2004),
observaram a frutificação de Pilosocereus arrabidae, em restingas do município do Rio
de Janeiro, ocorrendo entre os meses de março a novembro.
Fatores ambientais, como o início do período chuvoso e a quantidade de
precipitação anual, podem estar relacionados a variações interanuais no período e na
intensidade dos eventos reprodutivos dos cactos, como as observadas nas espécies
Carnegia gigantea, Lophocereus schottii, Mammillaria crucigera, Neobuxbaumia
macrocephala, Pachycereus pringlei e Stenocereus queretaroensis. (GODÍNEZ-
ÁLVAREZ et al., 2003).
O número de frutos produzidos por planta e de sementes produzidas por fruto
varia de acordo com a espécie e a forma-de-vida. Frutos de cactos colunares podem
produzir mais de 1000 sementes, enquanto que em cactos globosos este número é
inferior a 100. Em cactos-barril, cilindropuntias e platiopuntias, a quantidade de
sementes por fruto varia entre 10 e 200 (GODÍNEZ-ÁLVAREZ et al., 2003). Em
cactáceas dos gêneros Epitelantha e Pereskia podem ser encontrados frutos com apenas
uma a cinco sementes. Além disso, a variação no número de sementes por fruto ocorre
também entre os frutos da mesma espécie (ROJAS-ARÉCHIGA & VÁZQUEZ-
YANES, 2000).
5.6. Morfologia e fisiologia de sementes e plântulas
Benzing (1980) afirma que as sementes, juntamente com os grãos de pólen,
constituem os únicos estádios móveis do ciclo de vida de uma planta. Esta característica
permite a colonização de novas áreas. Além desta, outras características são
imprescindíveis para que esta função seja cumprida, entre elas a maior resistência à
12
dessecação e a extremos de temperaturas e a não dependência de luz, umidade e
nutrientes para sua sobrevivência entre os momentos de dispersão e germinação.
As sementes de uma espécie tendem a apresentar uma grande uniformidade em
relação ao peso, forma, morfologia, tipo e quantidade de reserva nutricional,
dispersabilidade e comportamento germinativo. Somente o número de sementes
produzidas por planta pode ser fortemente afetado pelo ambiente (BENZING, 1980).
Entre as espécies, no entanto, as sementes podem apresentar diferenças
consideráveis. Em Cactaceae isto acontece, tanto em termos de forma e tamanho, como
também de estrutura, características do embrião e cor da testa. De maneira geral,
sementes maduras de cactos apresentam as seguintes estruturas: testa, embrião,
endosperma, perisperma (na maioria dos grupos primitivos), cobertura de arilo (que
caracteriza a subfamília Opuntioideae), funículo e hilo (ROJAS-ARÉCHIGA &
VÁZQUEZ-YANES, 2000).
O comprimento das sementes pode ser definido de várias formas. Em sementes
simétricas é comum medir-se o eixo perpendicular ao hilo e em sementes assimétricas
mede-se a maior dimensão da semente como sendo o comprimento (BARTHLOTT &
HUNT, 2000).
Em sua obra, Barthlott & Hunt (2000) trazem a proposta de classificação das
sementes de cactos em seis diferentes classes de tamanho, como detalhado na tabela 1.
Tabela 1: Classes de tamanho para sementes de cactos (Barthlott & Hunt, 2000).
Extremamente grande 4.0-4.8 mm
Muito grande 3.0-3.9 mm
Grande 2.0-2.9 mm
Médio 1.2-1.9 mm
Pequeno 0.9-1.1 mm
Muito pequeno 0.3-0.8 mm
Salles (1982), estudando a morfologia de sementes e plântulas de cinco espécies
de cactáceas ocorrentes na Restinga de Jacarepaguá, entre elas, Cereus fernambucensis,
Coleocephalocereus fluminensis e Pilosocereus arrabidae, mediu o tamanho das
sementes destas espécies chegando aos seguintes números: 2,58 e 1,86mm; 1,05 e
0,88mm; 1,65 e 1,14mm, como comprimento e largura respectivamente. Baseado nestas
informações, pode-se afirmar que C. fernambucensis possui sementes grandes, C.
fluminensis sementes pequenas e P. arrabidae sementes de tamanho médio.
O peso das sementes também é muito variável. Barthlott & Hunt (2000) citam
dois exemplos extremos em que sementes de Bloosfeldia liliputana pesam cerca de
0,037mg e as sementes de Pachycereus marginatus chegam a pesar 7,67mg. Para as três
espécies estudadas por Salles (1982), foram encontrados valores intermediários a estes,
sendo 1,8mg a média de peso das sementes de C. fernambucensis, 0,5mg a média para
C. fluminensis e 0,3mg para P. arrabidae; estes dados, no entanto não se encontram
associados aos teores de água das sementes no momento da pesagem, o que dificulta
comparações com valores a serem encontrados.
13
A cor das sementes também varia dentro da família. Ela depende da espessura,
pigmentação e ornamentação do tegumento e pode ser na maioria dos casos, preta,
marrom, amarelada ou acinzentada. Muitas sementes, contudo, tendem a escurecer com
a idade ou o processo de secagem (BARTHLOTT & HUNT, 2000).
A germinação de sementes e sobrevivência de plântulas de cactos, sob condições
naturais, são auxiliadas pela presença de plantas perenes. Sob as condições ambientais
que prevalecem nos ambientes áridos, estas espécies facilitadoras, também conhecidas
por plantas focais, fornecem condições físicas e bióticas benéficas ao estabelecimento e
crescimento de indivíduos jovens. As plantas focais, além de reduzir a diferença entre as
temperaturas máxima e mínima do solo e a evapotranspiração, provêem proteção contra
predadores e atração de dispersores de sementes, aumentando também a disponibilidade
de nutrientes do solo sob suas copas. Contudo, há relatos de plântulas de cactos que se
estabeleceram na ausência de plantas focais, principalmente cactos globosos, como
Ariocarpus fissuratus, Epithelantha bokei e Mammillaria magnimamma (GODÍNEZ-
ÁLVAREZ et al., 2003).
Rochas no solo e outras irregularidades também podem beneficiar a germinação
de sementes e sobrevivência das plântulas, ao reduzir a radiação solar e a temperatura,
preservando a umidade no solo (GODÍNEZ-ÁLVAREZ et al., 2003).
5.7. Germinação
O processo de germinação de sementes tem início com a embebição, quando há
a retomada das atividades metabólicas e crescimento do embrião. Biologicamente, a
germinação poderia ser considerada como o rompimento do tegumento pela raiz
primária. Entretanto, em termos de tecnologia de sementes, a germinação representa a
formação de plântulas nas quais se possam avaliar as estruturas normais de suas partes
constituintes e, conseqüentemente, seu potencial de sobrevivência (BORGES & RENA,
1993; MARCOS FILHO, 2005).
Diversos fatores influenciam a viabilidade e o vigor das sementes. Dentre estes,
os principais são água, temperatura e luz. Contudo, outros fatores, como a imaturidade
do embrião, salinidade, idade da semente, hormônios de plantas e compostos inibitórios
da testa, podem também afetar este processo (ROJAS-ARÉCHIGA & VÁZQUEZ-
YANES, 2000; CARDOSO, 2004). A disponibilidade de água parece ser o fator mais
importante para a germinação de sementes de cactos, uma vez que este é o mais
limitante sob as condições que predominam nas áreas onde geralmente ocorrem.
5.8. Temperatura
As plantas apresentam uma temperatura ou faixa térmica considerada ótima para
a germinação. Nesta, maior número de sementes germinam em menor tempo. Muitas
vezes, a temperatura que promove a maior germinabilidade, não é a mesma na qual as
sementes exibem a maior velocidade de germinação (CARDOSO, 2004).
Para as sementes de cactáceas, as temperaturas mais favoráveis à germinação
estão entre 17°C e 34ºC, sendo a temperatura ótima em torno de 25ºC. Para Rojas-
Aréchiga & Vázquez-Yanes (2000), de forma geral, as sementes desta família
germinam melhor sob temperaturas alternadas do que sob temperaturas constantes
14
Entretanto, como a maioria dos estudos utiliza somente temperaturas constantes, há
necessidade de estudos que aprofundem este conhecimento.
O regime de temperaturas alternadas (20-30°C) é recomendado pelas Regras
para Análise de Sementes para a germinação das cactáceas Cactus spp. e Carnegia
gigantea (BRASIL, 1992).
Ortega-Baes & Rojas-Aréchiga (2007), avaliando a germinação do cacto colunar
Trichocereus terscheckii (Pfeiff.) Britton & Rose sob sete temperaturas constantes, que
variaram entre 10°C e 40°C, relataram que a germinação foi maior e equivalente entre si
nas temperaturas de 15, 20 e 25°C.
Já Godínez-Álvarez & Valiente-Banuet (1998), testando a germinação de
sementes de oito diferentes espécies de cactos (Coryphanta pallida Britton & Rose,
Echinocactus platyacanthus Link & Otto, Ferocactus flavovirens (Scheidw.) Britton &
Rose, Ferocactus latispinus (Haw.) Britton & Rose, Myrtillocactus geometrizans
(Mart.) Console, Neobuxbaumia tetetzo (J.M. Coult.) Backeb., Pachycereus hollianus
(Weber) Buxb.e Opuntia puberula Pfeiff.) sob temperatura constante de 17°C e
alternada de 20-25°C (12h/12h), observaram que cinco apresentaram percentuais
equivalentes de germinação sob as duas condições e em somente três foram observados
decréscimos significativos de germinação sob temperatura constante, quando
comparado à temperatura alternada. Entretanto, Flores & Briones (2001), estudando P.
hollianus e N. tetetzo, observaram que a temperatura ótima foi de 26°C.
Outra espécie de cacto colunar ocorrente no México, Stenocereus
queretaroensis, (F.A.C. Weber) Buxb., também apresentou ótimo de temperatura tanto
em regime constante de 25°C, como alternado de 25-35°C (BARRERA & NOBEL,
2003).
Para Pilosocereus arrabidae, Lucas & Frigeri (1990) estudando uma população
existente em Guarapari, ES, relataram que a germinação é superior e equivalente nos
tratamentos em regime constante de temperatura de 25°C ou alternado de 25-30°C
(12h/12h). Trabalhando com esta mesma espécie, mas proveniente de Arraial do Cabo,
RJ, Martins (2007) definiu como ótimo de temperatura 20°C constante ou 20-25°C
(20h/4h) alternadas.
5.9. Substratos
Diferentes substratos podem ser utilizados para testes de germinação de
sementes. Todos apresentam vantagens e desvantagens a serem consideradas. Nas
Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992) são propostos como substratos:
papel mata-borrão e de filtro, pano de algodão, areia e solo de boa qualidade.
O papel, amplamente usado, tem por vantagem a fácil observação da emergência
da raiz primária, sem a necessidade de qualquer manipulação. No entanto, pode ser
facilmente inundado com excesso de água ou seco quando submetido a temperaturas
mais altas. Mesmo quando usado na forma de rolos, sem a desvantagem da falta ou
excesso de água, exige manipulação para observação e impede o seu uso para estudos
que envolvam o fotoblastismo. Para substratos como areia, solo e vermiculita, por sua
vez, não são observadas estas desvantagens. Entretanto, estes dificultam a observação
das sementes em germinação e são inviáveis quando as sementes são muito pequenas
(FERREIRA et al., 2001).
15
Outra opção de substrato para germinação é o ágar. Rosa & Ferreira (1998)
afirmam que este, quando de boa qualidade e usado na concentração de 1%, evita
problemas de seca ou inundação e também de visualização da germinação, sendo muito
vantajoso. Abreu et al. (2005), contudo, afirmam que mesmo em ágar há o problema da
desidratação, quando utilizadas temperaturas mais elevadas, como 25°C e 30°C, em
testes conduzidos por períodos mais longos. Além disso, este meio favorece a
contaminação por microrganismos (FRANCO & FERREIRA, 2002).
Diferentes espécies vegetais respondem de diferentes maneiras aos substratos
existentes. Andrade et al. (1999) avaliando a germinação de Euterpe edulis Mart.
(Arecaceae) nos substratos areia, solo e vermiculita, observaram maior percentual e
velocidade de germinação na vermiculita. A espécie Drymis brasiliensis Miers.
(Winteraceae), no entanto, teve respostas germinativas superiores em papel de filtro,
areia e ágar, em detrimento da vermiculita (ABREU et al., 2005). O substrato papel
também é indicado para a germinação de Cactus spp. e Carnegia gigantea, segundo as
Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992).
A leguminosa Anadenanthera colubrina (Vell.) Brenan, popularmente conhecida
como angico, por sua vez, apresentou percentuais de germinação mais elevados em
areia e vermiculita, em comparação com papel germitest (MELO et al., 2005).
Substratos alternativos também podem ser utilizados, como no trabalho de
Pacheco et al. (2007), onde foram testados papel, areia, pó de coco e Tropstrato® para a
germinação de Apeiba tibourbou Aubl. (Tiliaceae); as condições ótimas para
germinação foram proporcionadas pela areia e pelo pó de coco.
16
6. MATERIAL E MÉTODOS
Os trabalhos foram conduzidos no Laboratório de Sementes do Instituto de
Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro (JBRJ) e no Laboratório de Controle de
Qualidade de Sementes do Departamento de Fitotecnia, do Instituto de Agronomia, da
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, UFRRJ em Seropédica - RJ.
Foram estudadas sementes de quatro espécies de cactos Cereus fernambucensis
Lem., Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus arrabidae (Lem.)
Byles & G.D. Rowley e Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D. Rowley. Estas
espécies fazem parte da subfamília Cactoideae, tribo Cereeae, considerada a mais
importante tribo do leste brasileiro, que reúne cactos que, entre outras características,
são colunares e possuem cladódios com costelas (TAYLOR & ZAPPI, 2004).
6.1. Obtenção de frutos e sementes
Frutos maduros foram coletados em novembro de 2006 (Cereus fernambucensis)
e abril de 2007 (Pilosocereus arrabidae, Pilosocereus ulei) no maciço costeiro situado
entre as praias Grande e Graçainha, município de Arraial do Cabo - RJ e de
Coleocephalocereus fluminensis na Restinga de Grumari, município do Rio de Janeiro –
RJ. O transporte dos frutos foi feito em sacos plásticos até o laboratório.
A restinga de Grumari, localizada na zona oeste do município do Rio de Janeiro,
encontra-se protegida por lei municipal que estabelece a APA de Grumari (Lei Mun. nº
944, de 30/12/86). Sua área é de 1,3km
2
e seus limites são o Morro Catete e a Ponta da
Praia Funda (ARAÚJO & MACIEL, 1998) (Figura 5).
O município do Rio de Janeiro apresenta clima, segundo a classificação de
Köppen, tropical quente e úmido (Aw), com temperatura média de 23,7°C, máxima
absoluta de 38,2°C, mínima absoluta de 11,1°C e precipitação média anual de
1172,9mm, com chuvas distribuídas ao longo do ano (DNMET, 1992 apud ZAMITH &
SCARANO, 2004).
Figura 5: Vista panorâmica da Restinga de Grumari, localizada no Rio de Janeiro -
RJ.
17
Em Arraial do Cabo foram feitas coletas em um maciço costeiro situado entre
as praias Grande e Graçainha, retratado na Figura 6. Neste município o clima é semi-
árido quente (Bsh), segundo classificação de Köppen (DUARTE, 1998 apud
MARTINS, 2007), com temperatura média anual de 23°C e a precipitação média
anual de 823mm (KRUEL-FONSECA & PEIXOTO, 2004).
Figura 6: Maciço costeiro localizado entre as praias Grande e Graçainha, Arraial do
Cabo - RJ.
6.2. Extração das sementes
A extração das sementes foi feita manualmente, espremendo-se os frutos sobre
uma peneira fina com lavagem subseqüente em água corrente para a completa retirada
da polpa e mucilagem.
As sementes permaneceram por 48 horas em câmara de secagem a 20% de
umidade relativa e, depois de secas, foram transferidas para frascos herméticos de vidro,
previamente identificados, e armazenadas em câmara fria a 10°C em presença de sílica.
Os frutos coletados foram individualmente beneficiados, secos e armazenados.
6.3. Teor de água e morfologia de sementes
O teor de água foi determinado em três repetições de 25 sementes pelo método
de estufa a 103°C (±2°C) por 17 horas (±1h) e os resultados expressos em porcentagem
em base seca. O peso de mil sementes de cada uma das espécies foi calculado pela
pesagem de oito amostras de 100 sementes e os resultados expressos em gramas
(BRASIL, 1992).
Como os frutos foram beneficiados individualmente, o número médio de
sementes por fruto foi estimado a partir do peso de mil sementes e do peso total de
sementes de cada fruto. O tamanho médio das sementes, comprimento e largura, foi
obtido a partir da medição individual com paquímetro digital de 25 sementes de cada
espécie, escolhidas aleatoriamente.
18
6.4. Germinação
Em virtude da grande variação encontrada na maturação dos frutos na natureza e
do desconhecimento dos estádios de desenvolvimento das sementes em função da
coloração do fruto, foi realizado um experimento preliminar para verificar a viabilidade
das sementes. Para isso dez sementes de cada um dos frutos coletados foram semeadas
separadamente em placas de Petri (Ø=9cm), sobre papel germitest a 20°C constante e
fotoperíodo de 8 horas. Este estudo preliminar permitiu a seleção dos frutos cujas
sementes apresentaram percentual de germinação superior a 70%.
Além disso, foi feita uma seleção das sementes, com auxílio de um microscópio
estereoscópico, para a retirada das sementes morfologicamente com distúrbios, quais
sejam: chochas, de coloração marrom clara e as mal-formadas.
Os testes de germinação foram conduzidos em germinadores tipo B.O.D.,
equipados com quatro lâmpadas fluorescentes do tipo “luz do dia” de 20 Watts de
potência, com irradiância de 90µmol.m
-2
.s
-1
e sob fotoperíodo de oito horas.
Foram avaliados dois substratos; sobre papel (Qualy – J. Prolab®) e ágar 1%
(Sigma®), e três temperaturas; 20°C constante, 25°C constante e 20°C-30°C alternadas,
sob fotoperíodo de 8 horas, sendo a maior temperatura na presença de luz. As sementes
foram previamente lavadas com hipoclorito de sódio 1%, por 3 minutos, para retirada de
impurezas e restos de polpa, seguida de tríplice enxágüe em água destilada.
Para cada tratamento, foram utilizadas quatro repetições de 40 sementes em
placas de Petri (Ø=9cm), com duas folhas de papel germitest ou 25 ml de ágar,
previamente autoclavados. As placas com papel foram umedecidas com 2,5 ml de água
e diariamente pesadas para monitoramento da necessidade de reposição de água no
substrato.
A partir da avaliação diária do número de sementes germinadas, foram
calculadas a porcentagem de germinação (PG) e o tempo médio de germinação (TMG)
para cada tratamento.
O tempo médio de germinação foi calculado segundo a fórmula de Ferreira &
Borghetti (2004):
Tempo médio=
onde n
i
representa o número de sementes germinadas no intervalo de tempo t
i-1
e t
i
.
O critério para avaliar a germinação foi a formação de plântulas normais, assim
consideradas aquelas com raiz primária e hipocótilo íntegro, pigmentado e retilíneo. Os
cotilédones não foram considerados no critério de germinação em virtude de o
tegumento da semente encobrir esta parte da plântula por período muito variável.
Os experimentos foram mantidos até que os valores de germinação não
variassem e as curvas alcançassem a estabilização. As plântulas não foram retiradas da
placa logo após sua contabilização para que pudessem se desenvolver e possibilitar sua
repicagem para cultivo.
Ao final dos experimentos, o número de plântulas com sintomas de doenças foi
contabilizado por placa. Uma placa de Cereus fernambucensis, que apresentou a mais
elevada porcentagem de plântulas doentes foi encaminhada para o Laboratório de
19
Fitossanidade do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal Rural do Rio de
Janeiro para identificação dos agentes fitopatogênicos existentes, conforme anexo II.
6.5. Delineamento e análise estatística
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial
com dois substratos e três temperaturas, em quatro repetições de 40 sementes por
tratamento e por espécie.
A normalidade foi avaliada pelo Teste de Lilliefors e a homogeneidade das
variâncias pelo Teste de Bartlett. Quando necessário, os dados de porcentagem de
germinação foram transformados em arco seno (%/100)
½
e do tempo médio de
germinação em , segundo Zar (1999).
A análise de variância foi aplicada de acordo com a tabela 2. Havendo
significância no teste F para diferença entre os tratamentos, foi aplicado o Teste de
Tukey para comparação das médias a 5% de probabilidade (RIBEIRO JÚNIOR, 2001).
Tabela 2: Resumo de análise de variância dos dados realizada para cada uma das
características avaliadas.
Fonte de Variação GL
Temperatura (T) 2
Substrato (S) 1
Interação S x T 2
Resíduo 18
Total 23
20
7. RESULTADOS E DISCUSSÃO
7.1. Número, tamanho, morfologia de sementes e teor de água
Nas coletas feitas em campo foram encontrados 11 frutos de C. fluminensis, sete
frutos de P. arrabidae e 14 frutos de P. ulei (Figura 7). As sementes de C.
fernambucensis já haviam sido coletadas em novembro de 2006, estavam divididas em
dois lotes, definidos em função da coloração dos frutos e estavam armazenadas em
câmara fria a 10°C e teor de água de 8% no Laboratório de Sementes do JBRJ.
Figura 7: Frutos das espécies C. fernambucensis (A), C. fluminensis (B), P. arrabidae
(C) e P. ulei (D).
A falta de informações a respeito da fenologia das espécies e a existência de
frutos em diferentes fases de maturação foram algumas das dificuldades encontradas
para a obtenção de grande quantidade de sementes de boa qualidade. Martins (2007)
relata problemas similares a estes e suas observações permitiram a otimização da coleta
de frutos maduros neste trabalho.
O número de sementes por fruto variou tanto entre as espécies (Tabela 3), como
entre os frutos da mesma espécie. Ele só pode ser estabelecido para três das quatro
espécies que foram estudadas: C. fluminensis, P. arrabidae e P. ulei.
Tabela 3: Média e desvio padrão do número de sementes por fruto das espécies
coletadas em abril de 2007.
Sementes por fruto
Média Desvio Padrão
C. fluminensis
659 182
P. arrabidae
1299 626
P. ulei
1471 610
Entre as três espécies avaliadas, aquelas pertencentes ao gênero Pilosocereus
foram as que apresentaram maior número de sementes por fruto, tendo P. ulei e P.
A
B C D
cm cm cm cm
21
arrabidae, 1471 e 1299, respectivamente. Rojas-Aréchiga & Vázquez-Yanes (2000)
afirmam que para Pilosocereus chrysacanthus o número de sementes por fruto pode ser
superior a 1000. Citam também os trabalhos de Léon de La Luz & Dominguez-Cadena
(1991) e Weiss et al. (1995) que reportaram a existência de até 1500 e 500 sementes
para Stenocereus gummosus e Selenicereus megalanthus, respectivamente. C.
fluminensis, apresentando número médio de sementes por fruto igual a 659, também
mostra estar dentro da variação encontrada na família.
O experimento preliminar, realizado para a verificação da viabilidade das
sementes provenientes dos diversos frutos/lotes das quatro espécies, revelou diferenças
entre a germinação destes.
Tendo como critério de seleção de frutos, aqueles com percentual de germinação
das sementes superior a 70%, foram escolhidos oito frutos de C. fluminensis, cinco
frutos de P. arrabidae e oito frutos de P. ulei. Por conter sementes em quantidade
suficiente, apenas o lote de maior percentual de germinação (100%) de C.
fernambucensis foi usado. Este experimento, embora tenha levado a redução do número
de frutos utilizados nos experimento e assim, reduzido o número total de sementes,
mostrou-se útil para a seleção de sementes de boa qualidade pelas altas taxas de
germinação conseguidas nos testes propostos.
Embora o tamanho das sementes de cactáceas seja muitas vezes avaliado
somente através do seu comprimento (BARTHLOTT & HUNT, 2000), neste trabalho
foram medidos tanto o comprimento como a largura, pelo fato de as sementes das
espécies estudadas serem assimétricas, fato mais marcante em C. fernambucensis, P.
arrabidae e P. ulei, que em C. fluminensis.
Dentre as quatro espécies estudadas, C. fernambucensis é a que apresenta as
maiores sementes, com média de 2,48mm x 1,63mm (comprimento x largura), em
seguida estão as de P. arrabidae (1,92mm x 1,28mm), P. ulei (1,59mm x 1,06mm) e C.
fluminensis, que apresenta as menores sementes, em média 1,26mm x 0,90mm (Figura 8
e Tabela 4).
Figura 8: Sementes das espécies C. fernambucensis (A), P. arrabidae (B), P. ulei (C) e
C. fluminensis (D).
A
B
C
D
22
O comprimento e a largura das sementes mostraram alguma variação quando
comparados àqueles obtidos por Salles (1982) para C. fernambucensis (2,58 x 1,86mm),
C. fluminensis (1,05 x 0,88mm) e P. arrabidae (1,65 x 1,14mm). Esta variação pode ser
decorrente de diversos fatores, entre eles: a variabilidade intrínseca da espécie, a
fertilidade do solo e a disponibilidade hídrica durante a formação das sementes
(MARCOS FILHO, 2005).
Tabela 4: Comprimento e largura (milímetros) de sementes de C. fernambucensis, C.
fluminensis, P. arrabidae e P. ulei.
Comprimento (mm) Largura (mm)
Espécies
Média Desvio Padrão Média Desvio Padrão
C. fernambucensis
2,48 0,19 1,63 0,15
C. fluminensis
1,26 0,09 0,90 0,08
P. arrabidae
1,92 0,10 1,28 0,06
P. ulei
1,59 0,15 1,06 0,10
De acordo com a classificação estabelecida por Barthlott & Hunt (2000), as
sementes de C. fernambucesis podem ser consideradas grandes, dentro da variabilidade
encontrada na família cactácea, enquanto que as sementes de P. arrabidae, P. ulei e C.
fluminensis são classificadas como médias.
O peso de mil sementes também acompanhou esta seqüência, tendo C.
fernambucensis o maior valor médio (2,052gr.), seguido por P. arrabidae (0,780gr.), P.
ulei (0,498gr.) e C. fluminensis (0,378gr.) como mostra a Tabela 5.
Tabela 5: Peso médio de mil sementes (gramas) e teor de água (%) de sementes de C.
fernambucensis, C. fluminensis, P. arrabidae e P. ulei.
Espécies Peso de Mil Sementes (g) Teor de Água (%)
C. fernambucensis
2,052 ± 0,06 10, 31
C. fluminensis
0,378 ± 0,01 9,47
P. arrabidae
0,780 ± 0,01 8,48
P. ulei
0,498 ± 0,02 10,18
Para os valores de peso de mil sementes também foram identificadas diferenças
em comparação com os dados fornecidos por Salles (1982). Contudo a não associação
de seus dados aos teores de água respectivos, inviabiliza a discussão a este respeito.
As quatro espécies estudadas apresentam sementes com características de
ambientes áridos, entre elas seu tamanho reduzido, a presença de cúpulas na testa que
aumentam a área de contato com o solo e um tegumento duro e espesso que reduz os
riscos de dessecação (BREGMAN & BOUMAN, 1983). Além disso, não apresentam
dormência e assim, estão aptas a germinar na ocorrência de disponibilidade de água.
23
7.2. Germinação
Os processos germinativos das quatro espécies mostraram-se semelhantes entre
si e seguiram o padrão de rompimento da testa, observado para diversas espécies desta
família (BREGMAN & BOUMAN, 1983). Estas espécies possuem sementes com
ruptura regular do tegumento no dorso e opérculo, através do qual a protrusão da raiz
primária é facilitada.
De maneira geral, a germinação das sementes das quatro espécies se inicia após
a embebição da semente (A nas figuras de 9 a 12) com uma ruptura dorsal dos
tegumentos e a abertura do opérculo (B), através do qual há a protrusão da raiz primária
(C). A plântula alongada e pigmentada, com predominância do hipocótilo e raiz
rudimentar, perde então os tegumentos expondo seus dois cotilédones (D).
Figura 9: Fases da germinação de C. fernambucensis.
Figura 10: Fases da germinação de C. fluminensis.
Figura 11: Fases da germinação de P. arrabidae.
Figura 12: Fases da germinação de P. ulei.
A análise de variância realizada para os dados obtidos com o experimento de
germinação das quatro espécies mostrou diferenças significativas para os efeitos de
substratos e temperaturas.
A D C B
A D C B
A D C B
A D C B
1
1
2
2
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
2
2
24
7.2.1. Cereus fernambucensis
As sementes de C. fernambucensis germinaram em todas as temperaturas e
substratos testados e apresentaram protrusão de raiz primária a partir do quinto dia,
sendo consideradas como germinadas a partir do sexto dia após a embebição (Figura
13). Foram observadas diferenças significativas na porcentagem de germinação e no
tempo médio de germinação em função do substrato. O efeito da temperatura foi
significativo sobre a porcentagem de germinação. Não foi observado o efeito da
interação entre o substrato e temperatura sobre a germinação e tempo médio de
germinação (Tabela 6).
Tabela 6: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de germinação
(PG) e tempo médio de germinação (TMG) em sementes de C. fernambucensis em
função de temperatura e do substrato.
FV GL PG TMG
Temperatura 2 ** ns
Substrato 1 ** **
Temperatura x Substrato 2 ns ns
Erro 18
** 5% de probabilidade, ns- não significativo
0 5 10 15 20 25 30
0
20
40
60
80
100
Germinação (%)
Tempo (dias)
Figura 13: Germinação de sementes de C. fernambucensis em função do tempo (dias).
(■) 20°C ágar, (□) 20°C papel, (▲) 25°C ágar, (∆) 25°C papel, (●) 20-30°C ágar, (○)
20-30°C papel.
25
Em ágar a 20°C foi observado o maior percentual (96,87%) de sementes
germinadas (Figura 12 e Tabela 7). Quando as sementes foram colocadas sobre papel,
nas temperaturas de 25°C e 20-30°C alternadas, estas apresentaram os mais baixos
percentuais de germinação, próximos a 50%.
Os valores de germinação das sementes em ágar foram sempre superiores aos
obtidos em papel, quando comparados na mesma temperatura. As diferentes
características físicas e, conseqüentemente, a distribuição, evaporação e capacidade de
retenção de água no ágar podem ter favorecido o processo de germinação neste
substrato.
Tabela 7: Porcentagem média de germinação de sementes de C. fernambucensis em
função da temperatura e do substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (%G) Ágar (%G)
Média (%G)
20 86,25 96,87 91,56a
25 52,50 75,00 63,75b
20-30 55,62 74,37 65,00b
Média 64,79B 82,08A
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
O vigor das sementes de C. fernambucensis, refletido no tempo médio de
germinação, também foi maior em ágar, em todas as temperaturas testadas. O menor
tempo de germinação foi observado nas sementes incubadas em ágar a 25°C; nesta
condição foram necessários 9,63 dias para a germinação (Tabela 8). Além disso, quando
comparadas às médias de tempo para cada uma das temperaturas testadas, não se
observou diferença significativa entre estas. Assim, a maior germinação de C.
fernambucensis foi registrada na combinação de substrato ágar e temperatura constante
de 20°C, nesta condição houve maior viabilidade e vigor das sementes.
Tabela 8: Tempo médio em dias para germinação de sementes de C. fernambucensis em
função da temperatura e do substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (T dias) Ágar (T dias)
Média (T dias)
20 12,89 10,26 11,57
25 13,49 9,63 11,56
20-30 13,48 10,00 11,74
Média 13,28B 9,96A
Letras maiúsculas discriminam médias nas linhas, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
26
Foram também observados problemas fitossanitários nas plântulas (Figura 14),
sendo que o percentual de plântulas afetadas foi superior em ágar em relação ao papel
em todas as temperaturas usadas (Tabela 9).
A análise vegetal realizada pelo Laboratório de Fitossanidade do Departamento
de Fitotecnia da UFRRJ apontou para a existência de um complexo causal para a
patologia observada nas plântulas, envolvendo: Alternaria sp., Rhizoctonia solani e
Fusarium sp. Contudo, o laudo ressalta a necessidade de outros estudos a serem
realizados em plântulas germinadas em condições assépticas para a emissão de parecer
conclusivo (Anexo II).
Figura 14: Plântulas de C. fernambucensis com sintomas de doenças.
Tabela 9: Porcentagem média de plântulas de C. fernambucensis com sintomas de
doenças em função de temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (%G) Ágar (%G)
20 1,25 5,00
25 0,00 1,25
20-30 0,00 5,62
O ágar também proporcionou percentuais mais elevados de germinação e com
menores tempos médios nas demais temperaturas testadas. Contudo, neste substrato foi
observado também o maior número de plântulas com problemas fitossanitários. O
melhor desempenho germinativo desta espécie em ágar pode estar relacionado ao fato
deste substrato fornecer água à semente de maneira mais constante, diferentemente do
papel para o qual havia necessidade de reposição diária de água, embora em nenhum
momento este substrato tenha ficado seco durante o período experimental.
27
7.2.2. Coleocephalocereus fluminensis
A germinação também foi observada sob todas as temperaturas e substratos
testados em C. fluminensis. Nesta espécie foram observadas interações significativas
entre a temperatura e o substrato na porcentagem de germinação e tempo médio de
germinação (Tabela 10).
Sementes com protrusão de raiz primária foram observadas desde o sexto dia e
germinadas a partir do oitavo dia, como mostra a Figura 15, e resultou em percentuais
elevados de germinação a 20°C e 20-30°C. A germinação de C. fluminensis foi máxima
nas temperaturas de 20°C e 20-30°C, tanto em ágar como em papel, atingindo valores
de 98,12% e 95,62%, respectivamente. A 25°C a germinação encontrada foi muito
inferior, sendo de 15% em papel e 30% em ágar (Tabela 11).
Tabela 10: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em sementes de C. fluminensis
em função da temperatura e do substrato.
FV GL PG TMG
Temperatura 2 ** **
Substrato 1 ** ns
Temperatura x Substrato 2 ** **
Resíduo 18
** 5% de probabilidade, ns- não significativo
0 5 10 15 20 25 30
0
20
40
60
80
100
Germinação (%)
Tempo (dias)
Figura 15: Germinação de sementes de C. fluminensis em função do tempo (dias). (■)
20°C ágar, (□) 20°C papel, (▲) 25°C ágar, (∆) 25°C papel, (●) 20-30°C ágar, (○) 20-
30°C papel.
28
Tabela 11: Porcentagem média de germinação de sementes de C. fluminensis em função
de temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (%G) Ágar (%G)
Média (%G)
20 95,62aA 98,12aA 96,87a
25 15,00bB 30,00bA 22,50b
20-30 95,62aA 98,12aA 96,87a
Média 68,75B 75,42A
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
A germinação de C. fluminensis, embora tenha sido baixa a 25°C, ocorreu no
menor tempo médio no substrato papel. Para as temperaturas de 20°C e 20-30°C os
tempos médios foram equivalentes entre si e, dentre as temperaturas testadas, os mais
elevados (Tabela 12).
Tabela 12: Tempo médio em dias para germinação de sementes de C. fluminensis em
função de temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (T dias) Ágar (T dias)
Média (T dias)
20 9,99bA 9,73aA 9,86a
25 8,51aA 9,89aB 9,20b
20-30 10,04bA 9,68aA 9,86a
Média 9,51 9,76
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
Problemas fitossanitários também ocorreram nas plântulas emergidas nos
tratamentos com substrato ágar, tanto em regime de temperatura constante a 25°C,
como em regime alternado de 20-30°C (Tabela 13).
Tabela 13: Porcentagem média de plântulas de C. fluminensis com sintomas de doenças
em função de temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (%G) Ágar (%G)
20 0,00 0,00
25 0,00 13,12
20-30 0,00 30,62
Para C. fluminensis o percentual de germinação mais elevado foi observado nas
condições de temperatura constante de 20°C e alternada 20-30°C, tanto em ágar como
29
em papel. A velocidade de germinação, no entanto, foi maior a 25°C que nas demais
temperaturas. Para Marcos Filho (2005), o aumento de temperatura tende a aumentar a
velocidade de germinação por reduzir a viscosidade da água e aumentar sua energia
cinética, promovendo a embebição e as reações metabólicas. Contudo, o aumento de
velocidade também leva a uma desorganização do processo germinativo, fazendo com
que um menor número de sementes seja capaz de germinar (CARVALHO &
NAKAGAWA, 1983). Quando incubadas em ágar, as plântulas apresentaram problemas
fitossanitários, não registrados no substrato papel. Foi observado também que, quando
incubadas na temperatura menos favorável (25°C), o ágar proporcionou
germinabilidade equivalente ao dobro da observada em papel.
7.2.3. Pilosocereus arrabidae
Para esta espécie, foram observadas diferenças significativas para as interações
entre os fatores temperatura e substrato (Tabela 14). A germinação, observada a partir
do quinto dia, ocorreu em altos percentuais sob todas as condições testadas (Figura 16),
sendo sempre superior a 70%. As sementes com protrusão de raiz primária foram
registradas já a partir do quarto dia do início da avaliação.
Tabela 14: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em sementes de P. arrabidae
em função da temperatura e do substrato.
FV GL PG TMG
Temperatura 2 ** **
Substrato 1 ns **
Temperatura x Substrato 2 ** **
Resíduo 18
** 5% de probabilidade, ns- não significativo
Os maiores percentuais de germinação em P. arrabidae, equivalente a 90%,
foram obtidos em papel a 20°C e em ágar a 25°C. Por outro lado, a menor resposta
germinativa foi encontrada em papel sob regime alternado 20-30°C (Tabela 15).
Tabela 15: Porcentagem média de germinação de sementes de P. arrabidae em função
de temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (%G) Ágar (%G)
Média (%G)
20 90,62aA 85,62aA 88,12a
25 83,75abA 90,00aA 86,87ab
20-30 74,37bB 86,87aA 80,62b
Média 82,92 87,50
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
30
Figura 16: Germinação de sementes de P. arrabidae em função do tempo (dias). (■)
20°C ágar, (□) 20°C papel, (▲) 25°C ágar, (∆) 25°C papel, (●) 20-30°C ágar, (○) 20-
30°C papel.
A semeadura em ágar proporcionou uma média de tempo menor para a
germinação de P. arrabidae que o substrato papel, quando comparados dentro da
mesma temperatura. Além disso, a temperatura de 25°C propiciou as maiores
velocidades de germinação, com os menores tempos médios observados, nos dois
substratos. A combinação de 25°C em ágar apresentou-se como a de menor tempo
médio para o processo germinativo (Tabela 16).
Tabela 16: Tempo médio em dias para germinação de sementes de P. arrabidae em
função de temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (T dias) Ágar (T dias)
Média (T dias)
20 8,03bB 7,25cA 7,64b
25 6,70aB 5,85aA 6,28a
20-30 8,41bB 6,52bA 7,47b
Média 7,71B 6,54A
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
Em P. arrabidae o percentual de plântulas que apresentou problemas
fitossanitários foi mínimo e se concentrou no tratamento realizado com substrato papel
a 20°C (Tabela 17).
0 5 10 15 20 25 30
0
20
40
60
80
100
Germinação (%)
Tempo (dias)
31
Tabela 17: Porcentagem média de plântulas de P. arrabidae com sintomas de doenças
em função de temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (%G) Ágar (%G)
20 1,25 0,00
25 0,00 0,00
20-30 0,00 0,00
As sementes de P. arrabidae mostraram melhor germinação quando em ágar a
25°C, com o maior percentual germinativo em menor tempo médio. Nesta espécie não
foram observados problemas fitossanitários ocorridos em ágar. Lucas & Frigeri (1990),
trabalhando com sementes desta espécie provenientes de Guarapari, ES, produzidas na
primavera e semeadas sobre papel de filtro, concluíram como temperatura ótima para a
germinação 25°C constantes ou 25-30°C (12h/12h) alternados.
Trabalhando com esta mesma espécie, mas com sementes coletadas em Arraial
do Cabo, RJ, no mês de novembro, Martins (2007) definiu como ótimo de temperatura
20°C constante ou 20-25°C (20h/4h) alternados. As sementes utilizadas no presente
trabalho também foram coletadas em Arraial do Cabo, mas no mês de abril. Elas foram
portanto produzidas durante o verão, diferente daquelas usadas por Martins (2007) que,
tendo sido coletadas em novembro, foram produzidas durante a primavera. Diferentes
condições ambientais durante a produção das sementes podem ser responsáveis pela
diferença observada na resposta germinativa desta espécie (MARCOS FILHO, 2005),
sendo que temperaturas mais amenas durante a produção podem levar ao ótimo de
temperatura mais baixo que em sementes produzidas sob temperaturas mais elevadas de
verão.
7.2.4. Pilosocereus ulei
As sementes de P. ulei apresentaram percentuais germinativos equivalentes em
todos os tratamentos realizados. Contudo, foram constatadas diferenças significativas
tanto para os fatores isolados, quanto para a interação entre estes, com respeito ao tempo
médio de germinação (Tabela 18).
Tabela 18: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em sementes de P. ulei em
função da temperatura e do substrato.
FV GL PG TMG
Temperatura 2 ns **
Substrato 1 ns **
Temperatura x Substrato 2 ns **
Resíduo 18
** 5% de probabilidade, ns- não significativo
32
Nesta espécie a germinação também foi primeiramente observada no quinto dia
experimental (Figura 17), com sementes com protrusão de raiz primária no quarto dia, e
percentuais finais elevados em todos os tratamentos, próximos a 80%, como mostra a
Tabela 19.
Figura 17: Germinação de sementes de P. ulei em função do tempo (dias). (■) 20°C
ágar, (□) 20°C papel, (▲) 25°C ágar, (∆) 25°C papel, (●) 20-30°C ágar, (○) 20-30°C
papel.
Tabela 19: Porcentagem média de germinação de sementes de P. ulei em função de
temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (%G) Ágar (%G)
Média (%G)
20 82,50 79,37 80,94
25 81,87 80,62 81,25
20-30 77,50 78,12 77,81
Média 80,62 79,37
O tempo médio de germinação de P. ulei também foi equivalente nos
tratamentos realizados, à exceção do substrato papel em regime alternado de
temperatura, que proporcionou o maior tempo médio observado (Tab. 20).
0 5 10 15 20 25 30
0
20
40
60
80
100
Germinação (%)
Tempo (dias)
33
Tabela 20: Tempo médio em dias para germinação de sementes de P. ulei em função de
temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (T dias) Ágar (T dias)
Média (T dias)
20 6,58aA 6,52aA 6,56a
25 6,86aA 6,53aA 6,69a
20-30 8,47bB 7,00aA 7,74b
Média 7,30B 6,69A
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
Em P. ulei, embora tenham sido observados problemas fitossanitários em
ambos os substratos, um percentual muito mais elevado foi registrado em ágar, sob as
temperaturas de 20 e 25°C (Tabela 21).
Tabela 21: Porcentagem média de plântulas de P. ulei com sintomas de doenças em
função de temperatura e substrato.
Substrato
Temperatura (°C)
Papel (%G) Ágar (%G)
20 0,00 51,25
25 1,25 40,62
20-30 0,00 0,00
A germinação em ambientes áridos tem por característica a rapidez quando
comparada com a germinação de espécies que ocorrem em ambientes com alta
disponibilidade de água (Jurado & Westoby, 1992 apud Flores & Briones, 2001).
Espécies ocorrentes nestes ambientes têm por estratégia o rápido estabelecimento no
ambiente, aproveitando assim as condições ambientais favoráveis ao seu
desenvolvimento (FERREIRA & BORGHETTI, 2004).
A velocidade de germinação é influenciada por diversos fatores, dentre eles a
velocidade de embebição. Para Borges & Rena (1993), a embebição é, por sua vez,
influenciada pela forma da semente e sua superfície de contato com o meio. Além disso,
o tamanho da semente em relação ao tamanho das partículas do solo e a topografia da
testa são características que alteram as relações hídricas existentes entre o meio e a
semente, justamente por terem influência direta na superfície de contato com o meio e
na relação superfície-volume (CARDOSO, 2004).
A protrusão da raiz primária ocorreu poucos dias após o início da embebição,
variando de quatro a seis dias para que as primeiras sementes das quatro espécies
tivessem a raiz primária exposta. Álvarez et al. (2004), trabalhando com Strombocactus
disciformis e Turbinicarpus pseudomacrochele relataram que a protrusão de raiz
primária destas espécies ocorreu nos primeiros três ou quatro dias. Para P. arrabidae a
34
protrusão de raiz primária também foi observada nos primeiros três ou quatro dias após
a embebição, semelhante aos resultados de Lucas & Frigeri (1990) e Martins (2007).
A combinação, entre temperatura e substrato, que promoveu o máximo de
germinabilidade no menor tempo médio, variou entre as quatro espécies. Esta depende
não apenas das características genéticas de cada espécie, mas também das condições
ambientais durante a produção das sementes (MARCOS FILHO, 2005).
As temperaturas ótimas de germinação de todas as espécies testadas estão
compreendidas dentro da faixa considerada como sendo a mais favorável à germinação
de cactáceas, entre 17°C e 34°C. Contudo, em nenhuma delas foi claramente observada
resposta germinativa mais favorável sob regime de temperatura alternada, como seria
esperado, segundo as instruções das Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992)
e as considerações de Rojas-Aréchiga & Vázquez-Yanes (2000). Outros intervalos de
temperatura e duração de termoperíodos podem ser investigados para melhor definição
a este respeito, uma vez que foram reportados casos onde um intervalo de 10°C ou mais
estimulou a germinação e também situações onde diferenças de apenas 1°C foram
suficientes para a alteração da resposta germinativa (BASKIN & BASKIN, 1998).
Os substratos utilizados se mostraram adequados à germinação destas sementes,
ambos permitindo fácil visualização e boa disponibilidade hídrica. O ágar teve ainda
como vantagem permitir o melhor enraizamento das plântulas, mas para que seja
amplamente utilizado faz-se necessária a investigação de métodos de desinfestação mais
eficientes.
Os problemas fitossanitários foram encontrados em todas as espécies, apesar de
não terem resultado em redução da germinação. A falta de sementes em grande
quantidade não possibilitou o estudo mais aprofundado a este respeito, com o teste de
outros protocolos possíveis, mas este é imprescindível para que se reduza a ocorrência
de problemas fitossanitários sem que haja interferência na germinação.
Além disso, não houve tempo hábil nem sementes suficientes para a
investigação detalhada dos problemas fitossanitários apresentados, assunto de grande
importância para o desenvolvimento dos trabalhos de germinação com cactáceas.
De maneira geral, pode-se constatar a maior ocorrência de contaminação das
plântulas quando a incubação foi feita em ágar, corroborando com os estudos de Franco
& Ferreira (2002) que observaram ser este substrato efetivamente mais propício a
proliferação de microrganismos.
35
8. CONCLUSÕES
• As determinações de tamanho e peso de mil sementes permitem classificar como
grandes as sementes de C. fernambucensis e médias as sementes de C.
fluminensis, P. arrabidae e P. ulei;
• As temperaturas e substratos testados permitem avaliar de forma eficiente a
germinação e o vigor das sementes das quatro espécies de cactáceas;
• As melhores temperaturas e substratos para a germinação de sementes de C.
fernambucensis são 20°C e ágar; para C. fluminensis, 20°C e 20-30°C, tanto no
substrato papel como em ágar, para P. arrabidae, 25°C em ágar e para P. ulei
em papel a 20, 25 e 20-30°C e ágar a 20 e 25°C;
36
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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40
ANEXO I
Tabela 22: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de sementes de C.
fernambucensis em função de temperatura e substrato.
FV GL SQ QM F Signif.
Temperatura 2 3948,44 1974,22 20,81 0,00
Substrato 1 1794,01 1794,01 18,91 0,00
Interação T x S 2 147,39 73,70 0,78 ****
Resíduo 18 1707,81 94,88
Coeficiente de Variação = 13,26
Tabela 23: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de germinação de C.
fernambucensis em função de temperatura e substrato.
FV GL SQ QM F Signif.
Temperatura 2 0,16 0,081 0,12 ****
Substrato 1 66,23 66,23 100,05 0,00
Interação T x S 2 1,57 0,78 1,18 0,33
Resíduo 18 11,92 0,66
Coeficiente de Variação = 7,00
Tabela 24: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de sementes de C.
fluminensis em função de temperatura e substrato.
FV GL SQ QM F Signif.
Temperatura 2 29502,08 14751,04 745,32 0,00
Substrato 1 266,67 266,67 13,47 0,00
Interação T x S 2 208,33 104,17 5,26 0,02
Resíduo 18 356,25 19,79
Coeficiente de Variação = 6,17
Tabela 25: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de germinação de C.
fluminensis em função de temperatura e substrato.
FV GL SQ QM F Signif.
Temperatura 2 2,31 1,15 6,20 0,01
Substrato 1 0,38 0,38 2,03 0,17
Interação T x S 2 3,85 1,93 10,36 0,00
Resíduo 18 3,35 0,19
Coeficiente de Variação = 4,47
41
Tabela 26: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de sementes de P.
arrabidae em função de temperatura e substrato.
FV GL SQ QM F Signif.
Temperatura 2 258,33 129,17 4,13 0,03
Substrato 1 126,04 126,04 4,03 0,06
Interação T x S 2 314,58 157,29 5,03 0,02
Resíduo 18 562,50 31,25
Coeficiente de Variação = 6,56
Tabela 27: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de germinação de P.
arrabidae em função de temperatura e substrato.
FV GL SQ QM F Signif.
Temperatura 2 8,83 4,41 50,55 0,00
Substrato 1 8,23 8,23 94,18 0,00
Interação T x S 2 1,56 0,78 8,92 0,00
Resíduo 18 1,57 0,09
Coeficiente de Variação = 4,14
Tabela 28: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de sementes de P. ulei
em função de temperatura e substrato.
FV GL SQ QM F Signif.
Temperatura 2 57,81 28,91 0,41 ****
Substrato 1 9,37 9,37 0,13 ****
Interação T x S 2 14,06 7,031 0,10 ****
Resíduo 18 1281,25 71,18
Coeficiente de Variação = 10,55
Tabela 29: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de germinação de P.
ulei em função de temperatura e substrato.
FV GL SQ QM F Signif.
Temperatura 2 6,67 3,34 36,17 0,00
Substrato 1 2,29 2,29 24,81 0,00
Interação T x S 2 2,23 1,11 12,09 0,00
Resíduo 18 1,66 0,09
Coeficiente de Variação = 4,34
42
INSTITUTO DE AGRONOMIA
DEPT
O
DE FITOTECNIA
ANEXO II
Laudo de Análise Vegetal
Requerente: Thais Hidalgo – Mestranda do CPGF/UFRRJ
Responsável pela análise: Prof. João Araujo
Amostras: plântulas de cactos germinadas in vitro
Espécie: Cereus fernambucensis
Procedência: sementes coletadas em restingas fluminenses
Data da Coleta: ?
Data de Recebimento: 13/11/2007
Sintomatologia: diversa
Desenvolvimento de necrose de tecidos da radícula e caule, provocando anelamento, com
conseqüente interrupção do fluxo de seiva. Nas regiões necróticas observou-se
desenvolvimento de coloração marrom-escuro e sinais de fungos, sobretudo esporos.
Diagnósticos:
Complexo causal envolvendo os seguintes microrganismos
1) Fungo Alternaria sp.
2) Fungo Rhizoctonia solani
3) Fungo Fusarium sp.
Obs: até o presente momento não é possível laudo conclusivo quanto ao agente fitopatogênico
principal. Como informado existe um complexo causal envolvido nessa patologia. Novas
amostras de plântulas germinadas em condições assépticas devem ser encaminhadas para
análise.
Técnicas empregadas:
• Isolamento cultural in vitro (meios BDA, DYGS e King B)
• Microscopia ótica
• Caracterização morfológica, fisiológica e bioquímica
Seropédica, 18 de março de 2007
João Araujo
UFRRJ/IA/DF
Prof. João S. de Paula Araujo
Eng. Agr. Ph.D.
Instituto de Agronomia
Depto. de Fitotecnia / Clínica Vegetal
Universidade Fedederal do Rural do Rio de Janeiro
Rod. Br 465, Km 7, Seropédica / Brazil
23851-970
(021) 2682-1210 R. 229
43
CAPÍTULO II
CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE CACTÁCEAS
NATIVAS DA COSTA FLUMINENSE
44
10. RESUMO
Condições adequadas de temperatura do ambiente e teor de água das sementes
aumentam sua longevidade durante o armazenamento. Este estudo avaliou a
conservação de sementes de quatro espécies de cactáceas, Cereus fernambucensis Lem.,
Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus arrabidae (Lem.) Byles
& G.D. Rowley e Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D. Rowley, em
experimento onde foram testados os efeitos de armazenamento e teor de água das
sementes sobre o percentual e o tempo médio de germinação. Para melhor definição dos
sais a serem usados na secagem das sementes para este experimento, foram construídas
isotermas de adsorção, utilizando-se o método gravimétrico, estático, com soluções
salinas saturadas. As isotermas de todas as espécies revelaram um padrão sigmoidal
inverso com o acréscimo de teor de água das sementes, em função do aumento da
umidade relativa do ar. No experimento de conservação, montado em esquema fatorial,
foram testadas três diferentes condições de armazenamento (controle, 30 dias a 10°C e
30 dias a -196°C) sob três diferentes teores de água, próximos a 5, 7 e 9% (base seca).
Foram utilizadas quatro repetições de quarenta sementes em delineamento inteiramente
casualizado (ANAVA e Tukey; P<0,05) e nas seguintes condições: C. fernambucensis
em ágar a 20°C, C. fluminensis e P. ulei em papel a 20°C e P. arrabidae em ágar a
25°C. As quatro espécies demonstraram comportamento de armazenamento ortodoxo,
com tolerância à desidratação e à temperatura sub-zero. A viabilidade e o vigor das
sementes não apresentaram alterações quando armazenados com teores de água
próximos a 7%, tanto em câmara fria a 10°C como criopreservado a -196°C. A
criopreservação pode ser recomendada para o armazenamento das espécies estudadas.
Palavras chave: armazenamento, criopreservação, cactáceas.
45
11. ABSTRACT
Proper conditions of temperature and water content increases seed longevity during
storage. This study evaluated the conservation of four cacti, Cereus fernambucensis
Lem., Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus arrabidae (Lem.)
Byles & G.D. Rowley e Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D. Rowley, seeds
under different storage conditions, in an experiment where the effects of storage and
seed water content were evaluated on the germination percentage and germination
average time. To better define the salts to be used in the seed drying process for this
experiment, adsorption isotherms were built using static gravimetric method, with
saturated salt solutions. The isotherms of all species showed a reverse sigmoidal pattern
with increase of seed water content according to the increase in relative humidity. In the
conservation experiment, also arranged in factorial system, three different storage
conditions (control, 30 days at 10°C and 30 days at -196°C) under three levels of water
content, around 5, 7 and 9% (dry basis) were tested. Four replicates of forty seeds were
used in a completely randomized design (ANOVA and Tukey; P<0,05) at the following
conditions: C. fernambucensis in agar at 20°C, C. fluminensis and P. ulei in paper at
20°C and P. arrabidae in agar at 25°C. All four species showed orthodox storage
behavior, with dehydration and sub-zero temperature tolerance. Seed viability and
vigour showed no changes when stored with water content around 7%, at 10°C and
cryopreserved at -196°C. Cryopreservation can be recommended for the storage of this
cacti species.
Key words: storage, cryopreservation, cacti.
46
12. INTRODUÇÃO
A conservação da biodiversidade vegetal pode ser realizada através de
estratégias que assegurem a sobrevivência das espécies dentro de seus ecossistemas
naturais ou fora deles, conhecidas como conservação in situ e ex situ, respectivamente.
Métodos para conservação ex situ incluem bancos de sementes, coleções vivas de
plantas em jardins botânicos e coleções in-vitro (BRASIL, 2001).
Os bancos de sementes apresentam ótima relação custo-benefício (BRASIL,
2001). Eles permitem a manutenção de altos níveis de viabilidade por décadas ao
armazenar sementes que sejam tolerantes à desidratação, com aproximadamente 5% de
teor de água a -20°C (PRITCHARD, 1995; SANTOS, 2001).
As sementes representam a forma natural de perpetuação da maior parte das
espécies vegetais. Para cumprirem esta função, apresentam características próprias e
peculiares que permitem o sucesso nesta tarefa. Entre elas, prescindir de água talvez
seja a mais fascinante, isto porque a água é um elemento fundamental para a vida
vegetal, tendo grande importância em todas as etapas do ciclo de vida de uma planta
(MARCOS FILHO, 2005).
A tolerância à dessecação, demonstrada por tantas sementes, é constatada
através da habilidade que estas sementes têm de reativar seu metabolismo sob condições
ambientais favoráveis, após terem seu teor de água reduzido a níveis muito baixos.
Desta forma, a relação existente entre a água e as sementes é de grande importância,
pois permite manejar o nível de hidratação das sementes de forma a prolongar sua
longevidade e, conseqüentemente, aumentar as chances de conservação da diversidade
biológica (CASTRO et al., 2004).
As sementes tolerantes à desidratação são chamadas de ortodoxas; também
apresentam tolerância a temperaturas sub-zero e possuem maior longevidade quando
armazenadas com baixos teores de água e sob baixas temperaturas. Contrariamente, as
chamadas sementes recalcitrantes são sensíveis à desidratação e não tolerantes a baixas
temperaturas, com menor longevidade quando comparadas às sementes ortodoxas
(MARCOS FILHO, 2005).
Além da água, outros fatores influenciam a velocidade de deterioração das
sementes, tais como temperatura, concentração de oxigênio, qualidade fisiológica das
sementes, presença de patógenos etc (MARCOS FILHO, 2005). Dentre eles, cabe
ressaltar a importância da temperatura neste processo, além de sua interação com os
demais fatores, principalmente a água (VILLELA & PERES, 2004).
Além das técnicas tradicionais de conservação, a técnica de criopreservação, que
estabelece o armazenamento de materiais biológicos em nitrogênio líquido, a -196°C,
ou em sua fase de vapor, a -150°C, também tem sido utilizada mais recentemente, com
propósito de conservação genética por vários jardins botânicos que já aplicam esta
metodologia para o armazenamento de sementes em médio e longo prazo (BRASIL,
2001).
O armazenamento criogênico de uma espécie deve ser precedido de estudos que
mostrem a tolerância das sementes à dessecação e sua habilidade de sobreviver sob as
temperaturas proporcionadas pelo nitrogênio líquido, conseqüentemente demonstrando
a eficácia da criopreservação sobre a longevidade da semente (ARNOSTI JR et al.,
1999).
47
Em virtude do grande número de espécies vegetais existentes, prioridade deve
ser dada àquelas que sofrem ameaças reais em seus ambientes naturais (BRASIL, 2001).
Atualmente um grande número de espécies da família Cactaceae encontra-se ameaçada,
tanto que a família como um todo se apresenta incluída no apêndice II do livro de
espécies ameaçadas do CITES (Convention on International Trade in Endangered
Species of Wild Fauna and Flora) (HUNT, 1999).
As quatro espécies escolhidas neste estudo são litorâneas, ocorrendo
naturalmente em áreas de grande pressão antrópica. Três delas apresentam apelo para
sua conservação: Coleocephalocereus fluminensis tem sido considerado vulnerável no
município do Rio de Janeiro, Pilosocereus arrabidae encontra-se proximamente
ameaçado de extinção (IUCN, 2007) e Pilosocereus ulei é endêmico da região de Cabo
Frio e tem sofrido pela redução dos ambientes onde ocorre.
Este trabalho avaliou a viabilidade e o vigor das sementes de Cereus
fernambucensis Lem., Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus
arrabidae (Lem.) Byles & G.D. Rowley e Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D.
Rowley após o armazenamento destas com diferentes teores de água em ambientes com
baixas temperaturas.
48
13. REVISÃO DE LITERATURA
13.1. Água
A água é essencial à vida. Nela e por meio dela são realizados todos os
processos dinâmicos das células vivas. Ela representa pelo menos 70% do conteúdo de
células ativas e as sementes, com teor de água entre 5 e 15%, estão entre os tecidos
vegetais mais secos existentes, podendo sobreviver por longos períodos de tempo
praticamente sem ela (MARCOS FILHO, 2005; TAIZ & ZEIGER, 2006).
A água na semente pode ser descrita por um estado de energia, denominado
energia potencial. O potencial de água da semente representa a soma dos potenciais
osmótico, matricial e de pressão. Este, em condições normais, tende a ser sempre
negativo, uma vez que o potencial osmótico da água na semente é sempre negativo por
causa da existência de solutos nas células e o potencial matricial também apresenta
valores negativos por causa das matrizes intracelulares capazes de reter água. O
potencial de pressão é exercido quando a água, penetrando na célula, faz pressão contra
as paredes celulares (VILLELA, 1998; MARCOS FILHO, 2005).
O potencial de água indica, em uma célula, qual a disponibilidade e atuação da
água. Outra medida muito usada para a água existente dentro das células é o teor de
água, que indica a proporção em massa de quantidade de água em relação a massa total
da semente (MARCOS FILHO, 2005). Muitos pesquisadores têm argumentado em
favor do uso da medida de potencial de água em detrimento do teor de água, afirmando
que este é um indicador mais eficiente do status da água, que por sua vez pode atuar
como um regulador nos processos de desenvolvimento e germinação da semente
(VILLELA, 1998).
Em relação à atividade da água em tecidos vegetais, Vertucci (1993) descreveu
cinco tipos de água de acordo com a mobilidade da molécula e as propriedades
termodinâmicas da água.
A água do tipo 1 praticamente não apresenta mobilidade, sendo fortemente
ligada às macromoléculas, e pode ser considerada como estrutural e permanece nos
tecidos mesmo muitos secos, existente em tecidos com teores de água inferiores a 7,5%
na base úmida. A água do tipo 2 forma uma película em torno das matrizes celulares,
interagindo com os sítios hidrofílicos e atuando como solvente, apresenta propriedades
semelhantes às da água livre e está presente em teores de água entre 7,5 e 20%. A água
do tipo 3 estabelece pontes entre sítios hidrófobos das macromoléculas; ela exibe
propriedades de água livre, está sujeita ao congelamento e ocorre entre teores de água
de 20 e 33%. A água do tipo 4 não apresenta interação com a superfície das
macromoléculas, ocupando os espaços existentes entre elas, presente em teores de água
entre 33 e 41%. A água do tipo 5, que também não apresenta ligações com as
macromoléculas, possui características correspondentes a uma solução diluída e está
presente em células com teor de água superior a 41%. (VERTUCCI, 1993).
A atividade fisiológica das sementes varia conforme o potencial de água
existente. Quando a água existente é do tipo 1, as reações metabólicas são restritas, por
ser considerada estrutural e a retirada desta água pode levar ao aumento na taxa de
deterioração dos tecidos. Na presença de água do tipo 2 já são observadas algumas
reações enzimáticas. Com a água tipo 3 há uma intensificação da respiração celular e
início do metabolismo. Os tipos 4 e 5 preenchem os poros e compõem a solução celular
49
e sua presença é necessária para que o processo germinativo se complete (VERTUCCI,
1993).
Existem teores críticos de água para que o metabolismo se processe. Um
exemplo disto é a exigência de um mínimo de 30 e 40% de água (em base úmida) para a
germinação de sementes endospermáticas e cotiledonares, respectivamente (MARCOS
FILHO, 2005).
13.2. Higroscopicidade
Alguns materiais possuem a propriedade de absorver ou ceder água ao ambiente,
até que seja estabelecido um equilíbrio dinâmico entre o teor de água interno e a
umidade relativa do ar ambiente. Esta propriedade é conhecida como higroscopicidade e
o equilíbrio atingido neste ponto é chamado de equilíbrio higroscópico (MARCOS
FILHO, 2005). A maioria das sementes apresenta esta propriedade e assim, sorvem
(adquirem) ou dessorvem (cedem) água até que estejam em equilíbrio com o ar que as
circunda (MERRIT et al., 2003, TAIZ & ZEIGER, 2006).
A higroscopicidade de uma semente é determinada por vários fatores, entre eles:
a permeabilidade de seu tegumento e sua composição química. Proteínas e carboidratos
são consideradas substâncias de reserva hidrofílicas, com alta afinidade a água.
Contrariamente, lipídeos são considerados hidrófobos, por apresentarem menos sítios de
ligação com a água. Desta forma, diferentes composições químicas nas sementes afetam
sua capacidade de sorção de água (MARCOS FILHO, 2005).
Comparando-se o teor de água de equilíbrio de sementes ricas em lipídeos e
sementes amiláceas, observa-se que este é mais baixo no primeiro grupo, quando
armazenadas sob condições ambientais semelhantes (VERTUCCI & ROOS, 1990;
FANTINATTI et al., 2005).
A umidade relativa do ar está diretamente relacionada à temperatura, de modo
que quanto mais elevada a temperatura do ar, maior sua capacidade em armazenar vapor
d’água. Um aumento na temperatura do ar sem a alteração da quantidade de água
presente resulta na diminuição da umidade relativa (UR) (MERRIT et al., 2003;
MARCOS FILHO, 2005).
Por serem higroscópicas, as sementes apresentam seu teor de água diretamente
relacionado à UR do ar, onde esta permanente troca de água sempre é feita no sentido
de menor potencial hídrico (MARCOS FILHO, 2005). A relação estabelecida entre o
teor de água de equilíbrio da semente e a UR do ar ambiente é denominada de atividade
da água (ARAÚJO et al., 2001) e é útil para indicar a disponibilidade de água nas
células vivas (BROOKER et al., 1992 apud CORRÊA et al., 2006).
O conhecimento da atividade da água de uma espécie é essencial para a pesquisa
sobre a secagem, armazenamento e longevidade de suas sementes (ARAÚJO et al.,
2001). Isto se deve ao fato de o teor de água das sementes ter influência direta sobre seu
processo degenerativo, uma vez que a retirada de água reduz o metabolismo e retarda o
crescimento de microrganismos, contribuindo para a conservação da viabilidade durante
o armazenamento (MERRIT et al., 2003, CORRÊA et al., 2006).
50
13.3. Tolerância à dessecação
A tolerância à dessecação representa a habilidade que as sementes têm de
sobreviver com reduzida quantidade de água e recuperar suas funções biológicas
quando reidratadas; esta habilidade depende de uma série de fatores e não é encontrada
em todas as sementes (MARCOS FILHO, 2005).
Somente as sementes classificadas como ortodoxas possuem esta tolerância. Ela
se desenvolve depois de adquirida a capacidade germinativa (CASTRO et al., 2004), já
no final do processo de maturação das sementes e é perdida gradativamente durante o
processo de embebição (CARDOSO, 2004; MARCOS FILHO, 2005).
Em termos fisiológicos, a fase de dessecação representa a divisão entre o
metabolismo direcionado ao desenvolvimento e aquele direcionado à germinação
(CARDOSO, 2004)
As sementes ortodoxas são assim denominadas por terem um comportamento
relativamente previsível durante o armazenamento, pois apresentam maior longevidade
quando em condições de baixa temperatura e umidade. Contrariamente a estas estão as
chamadas sementes recalcitrantes, que se comportam de maneira imprevisível e
mostram-se sensíveis à dessecação e as baixas temperaturas, mantendo seu metabolismo
ativo mesmo após a sua dispersão (VILLELA & PERES, 2004).
Além destas, existem também sementes que apresentam comportamento
intermediário entre estas duas classes, tendo pequena resistência às baixas temperaturas
e alguma tolerância à dessecação (HOR et al., 2005; MARCOS FILHO, 2005).
Sementes recalcitrantes são produzidas por plantas que geralmente ocorrem em
ambientes muito úmidos e com temperatura elevada, que fornecem condições
adequadas para o rápido estabelecimento das plântulas, como por exemplo, espécies de
mangue e as não-pioneiras de florestas tropicais (CARDOSO, 2004). As espécies
recalcitrantes produzem sementes relativamente grandes, com teores de água variando
entre 30% e 70% e com grande investimento no acúmulo de reservas, além de
tegumentos mais permeáveis à água (MARCOS FILHO, 2005).
Diversos fatores estão associados à tolerância a dessecação em tecidos vegetais;
entre eles, aspectos físicos como o tamanho reduzido do vacúolo, e fisiológicos como a
produção de proteínas LEA (“late embryogenesis abundant”) e açúcares que funcionam
como solutos protetores, preservando as estruturas de membranas e proteínas. Sistemas
antioxidantes também são imprescindíveis para impedir que danos às estruturas
celulares sejam causados por radicais livres, bem como mecanismos que impeçam a
fusão das membranas e promovam reparos durante a reidratação (CASTRO et al.,
2004).
As proteínas LEA, sintetizadas em grande quantidade durante as etapas mais
tardias do desenvolvimento das sementes, são hidrofílicas e termoestáveis e podem
atuar de maneira a proteger os componentes celulares durante a desidratação
(CARDOSO, 2004).
Açúcares, como a sacarose, rafinose e estaquiose, contribuem para o aumento da
viscosidade do citoplasma, levando à formação de um estado vítreo, que impede a fusão
de membranas e acentuadamente reduz a velocidade das reações químicas. Por retardar
a degradação dos componentes da semente, acredita-se que o estado vítreo contribua
para a longevidade de sementes secas; entretanto, permanecem muitas dúvidas a
51
respeito dos mecanismos envolvidos neste processo (CARDOSO, 2004; CASTRO et
al., 2004).
Sob temperaturas normais, sementes de soja (Glycine max) e milho (Zea mays)
apresentam seu citoplasma em estado vítreo quando apresentam teor de água inferior a 9
e 10%, respectivamente (MARCOS FILHO, 2005).
Embora possa parecer simples que a desidratação aumente a longevidade de
sementes ortodoxas, esta solução não representa um processo trivial. As diversas
funções biológicas exercidas pela água aumentam a complexidade do processo e, para
que haja sucesso, a dessecação tem que atingir um teor de água tal que seja baixo o
suficiente para evitar a formação de gelo dentro da célula quando sob temperaturas
subzero, mas não tão baixo que cause injúrias por falta de água (SANTOS, 2001).
13.4. Secagem de sementes
As sementes apresentam um teor de água considerado ótimo para o
armazenamento, seja em temperaturas acima ou abaixo de zero. Este valor pode variar
amplamente entre as espécies e pode ser dependente do conteúdo lipídico. Quando secas
abaixo do teor de água considerado ideal, as sementes ficam sujeitas a injúrias físicas
que podem levar à perda de viabilidade. Por outro lado, teores de água superiores ao
ótimo também podem promover injúrias por permitir a formação de gelo intracelular
(PRITCHARD, 1995; WALTERS & HILL, 1998).
Um estudo mostrou que o teor de água ótimo é aquele obtido através de
equilíbrio higroscópico em umidades relativas do ar que variam de 20 a 25% a 25°C.
(VERTUCCI & ROOS, 1993). Este valor tem sido debatido pela comunidade científica,
mas de maneira geral há consenso que o teor de água mais favorável para o
armazenamento de sementes ortodoxas se situe entre 2,6 e 10% (MARCOS FILHO,
2005).
Hong et al. (2005) relatam que sementes hermeticamente armazenadas com teor
de água de 2%, a 20°C, apresentaram teores de água entre 40 e 46% após 10 anos.
Quando armazenadas a -20°C pelo mesmo período, o teor de água não mostrou aumento
significativo. Este estudo também revelou que a germinação de sementes de cenoura e
cebola não apresentaram perda de viabilidade após 10 anos de armazenamento a -20°C,
depois de submetidas ao processo de secagem e ultra-secagem a teores de água entre 5,5
e 6,8% (UR de equilíbrio 19,1-54,6% a 20°C) e entre 2 e 3,7% (UR de equilíbrio 9,8-
10,6% a 20°C), respectivamente. Sob estas mesmas condições, no entanto, sementes de
alface e amendoim mostraram decréscimo significativo na viabilidade, variando entre 3
e 8%, após 10 anos.
Francisco et al. (2007), trabalhando com feijão, observaram que a ultra-secagem
das sementes até 3% de teor de água não resultou em diferenças significativas na
germinação.
Entender a relação existente entre a temperatura de armazenamento, a UR do
ambiente e o teor de água da semente é um passo essencial para que sejam
desenvolvidos protocolos para o armazenamento de sementes (MERRIT et al., 2003).
52
13.5. Viabilidade e longevidade
A viabilidade representa a capacidade que uma semente tem de germinar sob
condições favoráveis; nem todas as sementes vivas encontram-se viáveis, uma vez que
sementes dormentes, mesmo estando vivas, não estão aptas a germinação em virtude de
bloqueios diversos. A longevidade, por outro lado, representa o período de tempo pelo
qual a semente se mantém viva; esta característica é determinada pelo genótipo e
diretamente influenciada pelo ambiente (CARDOSO, 2004; MARCOS FILHO, 2005).
A deterioração das sementes, também chamada de envelhecimento, é inevitável.
Assim como todos os demais organismos vivos, as sementes também seguem seu curso
e, após a maturidade, envelhecem e morrem. Contudo a velocidade e intensidade com
que isso ocorre podem ser alteradas pelas condições ambientais e as práticas de manejo
(MARCOS FILHO, 2005).
A influência do ambiente não se restringe ao período pós-dispersão somente,
mas também abrange as fases vegetativa e reprodutiva da planta, na qual as sementes se
formaram. Dentre todos os fatores presentes no ambiente, a água e a temperatura
representam os principais elementos responsáveis pela velocidade de envelhecimento
(MARCOS FILHO, 2005).
Em nível celular, pode-se dizer que os principais responsáveis para a redução da
longevidade são o aumento da peroxidação de lipídeos, o acúmulo de radicais livres, a
deterioração das membranas e a redução na atividade de algumas enzimas (CARDOSO,
2004).
Godínez-Álvarez (2003) afirma que pouco se sabe a respeito do potencial das
sementes de cactos permanecerem viáveis no solo por longos períodos de tempo,
formando um banco de sementes enterradas em longo prazo. Informações a respeito da
longevidade destas sementes sob condições controladas também não foram encontradas.
A única informação disponível sobre este assunto sugere que as sementes do
cacto barril Ferocactus wislizeni podem permanecer viáveis no solo por pelo menos 18
meses. Adicionalmente, para várias espécies de Mammillaria tem sido reportada a
retenção de frutos nos cladódios, que pode ter um papel ecológico similar aos bancos de
sementes enterradas (GODÍNEZ-ÁLVAREZ, 2003).
13.6. Isotermas de sorção
O estudo da atividade de água pode ser feito mediante a avaliação de isotermas
de sorção. Estas consistem em curvas que descrevem a relação entre o teor de água dos
materiais e a atividade de água para temperatura e pressão constantes (MARCOS
FILHO, 2005).
Para a construção desta curva de formato sigmóide são necessárias
determinações de pontos de equilíbrio higroscópico da semente, sob mesma
temperatura, em diferentes umidades relativas do ar (MARCOS FILHO, 2005). As
diferentes umidades relativas podem ser obtidas através do uso de soluções saturadas de
sais (VERTUCCI & LEOPOLD, 1987).
O período de tempo necessário para que se alcance o equilíbrio higroscópico é
variável. Este é diretamente influenciado pela temperatura, teor de água da semente, UR
do ar e permeabilidade do tegumento. Assim, quanto mais elevada a temperatura, maior
53
a diferença de potencial hídrico entre as sementes e o ambiente e quanto mais permeável
for o tegumento, menor será o tempo necessário para que o equilíbrio seja estabelecido
(ALMEIDA et al., 1999; MARCOS FILHO, 2005).
Existem duas formas de se determinar uma isoterma de sorção: através do
método gravimétrico, que mede a variação de umidade do material, e do método
higrométrico, que avalia a variação da UR do ar. Além disso, estes métodos podem ser
conduzidos sob condição estática, sem a movimentação do ar circundante, ou dinâmica,
com a movimentação mecânica de fluido gasoso. (BONIFÁCIO et al., 1993 apud
LEHN & PINTO, 2004).
O formato sigmoidal exibido pelas isotermas é composto por três regiões, que
correspondem a diferentes tipos de ligação da água. A região I é observada sob baixas
umidades relativas, entre 0 e 20%, onde há um aumento rápido no teor de água das
sementes, seguido por um ponto de inflexão que marca o início da região II. A partir
deste ponto, ocorre o aumento mais gradual do teor de água sob umidades relativas
entre 20 e 65%. Finalmente, o último ponto de inflexão em torno de 70% de UR que dá
início a região III, onde há um novo aumento acentuado de teor de água (VERTUCCI &
LEOPOLD, 1987; MERRIT et al., 2003). Na região I a água nas sementes é mantida
por ligações fortes, na região II as ligações são fracas e na região III a água presente é
considerada multimolecular, com ligação muito fraca (VERTUCCI & LEOPOLD,
1987).
Segundo Walters & Hill (1998), o teor de água ótimo para o armazenamento de
sementes se situa entre as regiões de sorção I e II, onde há saturação de sítios fortes de
ligação de água.
Embora as isotermas sejam um método conveniente para avaliar o estado físico
da água em tecidos (VERTUCCI & LEOPOLD, 1987), a imprecisão para a delimitação
das zonas de transição entre suas regiões dificulta sua análise (MARCOS FILHO,
2005).
A sorção de água varia conforme a temperatura usada, pois teores de água de
equilíbrio mais altos são obtidos com o uso de temperaturas mais baixas (MENKOV,
2000; ARAÚJO et al., 2001, MESQUITA et al., 2001; MERRIT et al., 2003). Além
disso, a espécie e a composição do material estudado também afetam a sorção, de forma
que sementes com maior teor lipídico sorvem menos água que sementes amiláceas. As
diferenças de sorção relacionadas à temperatura sugerem a ocorrência de mudanças
conformacionais dos polímeros, disponibilizando maior ou menor número de sítios de
ligação de água (VERTUCCI & LEOPOLD, 1987). Outra causa apontada é a
diminuição das forças de atração com a elevação da temperatura, pelo aumento da
energia cinética das moléculas de água (KUROZAWA et al., 2005).
As isotermas de sorção podem ser construídas em duas direções: adsorção e
dessorção. A isoterma de adsorção é feita a partir de sementes secas que, através do
aumento da UR, tem um incremento de peso devido ao ganho de água. Contrariamente,
a isoterma de dessorção utiliza sementes úmidas para medir a perda de peso, decorrente
da saída de água sob diferentes umidades relativas. Os valores obtidos durante a
adsorção e a dessorção sob uma mesma UR do ar não são os mesmos, o que constitui o
fenômeno da histerese. A amplitude deste fenômeno, ou seja, da diferença entre as
curvas de adsorção e dessorção, tende a decrescer com o aumento da temperatura
(ARNOSTI JR. et al., 1999; MARCOS FILHO, 2005).
54
O teor de água alcançado através da adsorção é inferior ao atingido através da
dessorção, indicando que há maior gasto de energia para liberar moléculas de água que
para ligá-las (MARCOS FILHO, 2005).
13.7. Conservação, armazenamento e criopreservação
A conservação in situ e ex situ de germoplasma representa uma medida de
prevenção do processo de erosão genética. O armazenamento de sementes é uma das
formas mais eficientes de conservação ex situ de recursos genéticos vegetais, por sua
eficácia e baixo requerimento de custo e espaço. Bancos de sementes, armazenando
sementes com 5% de teor de água (base úmida) a -20°C, têm conseguido manter altos
níveis de viabilidade por décadas (PRITCHARD, 1995; SANTOS, 2001).
Há necessidade, contudo, de se obter informações relativas ao comportamento
de armazenamento ex situ de muitas espécies, para que se possam desenvolver
programas efetivos de bancos de sementes (MERRIT et al., 2003).
A qualidade inicial das sementes é considerada por Toledo et al. (2007) como a
principal influência à sua capacidade de conservação. As condições de armazenamento
de sementes também têm forte influência em sua viabilidade e longevidade
(VERTUCCI et al., 1994). Evidências indicam que a criopreservação em nitrogênio
líquido (NL) aumenta ainda mais o tempo de sobrevivência de sementes (PRITCHARD,
1995).
A criopreservação é um método de conservação de material biológico em
nitrogênio líquido, a -196°C, ou em sua fase de vapor, a -150°C. Sob estas temperaturas
os processos bioquímicos são tão reduzidos que a deterioração é virtualmente paralisada
(PRITCHARD, 1995; SANTOS, 2001, WALTERS et al., 2004). Desta maneira,
calcula-se, através de equações matemáticas, que a viabilidade das sementes nestas
condições possa ser aumentada em até 175 vezes. Esta suposição, contudo, baseia-se em
duas premissas: a primeira é que existe uma função exponencial que descreve o efeito
da temperatura na taxa de perda de viabilidade da semente e a segunda é que os efeitos
da temperatura e do teor de água na perda de viabilidade das sementes são
independentes. Evidências científicas ainda não existem para comprovar tal relação sob
temperaturas criogênicas (PRITCHARD, 1995).
Existem diferentes formas de se proceder à criopreservação. Uma delas é reduzir
de maneira controlada a temperatura do material, com o uso de equipamentos de
congelamento programado, até um ponto em que se possa colocá-las em NL. Outra
opção é o uso de substâncias crioprotetoras e há ainda a possibilidade de reduzir o teor
de água das sementes promovendo a vitrificação do protoplasma das células, seguida da
imersão direta em NL (MOLINA et al., 2006; NUNES et al., 2003; REED et al., 2001).
A etapa crucial para o sucesso de protocolos que envolvem a vitrificação, portanto, é a
desidratação e não o congelamento em si (ENGELMANN et al., 1997 apud SANTOS,
2001)
As sementes devem ter baixos teores de água para serem submetidas à
criopreservação; existindo teores de água considerados ótimos para este
armazenamento. O teor de água ótimo para cada espécie é variável e, embora seja
esperado que a maioria das sementes ortodoxas responda favoravelmente ao tratamento
criogênico, não é possível recomendar este procedimento para todas as sementes
tolerantes à dessecação (PRITCHARD, 1995).
55
Muitas espécies, entretanto, com sementes tolerantes à dessecação, sob
condições adequadas podem ser diretamente imersas em NL sem perda de viabilidade
(STANWOOD, 1985 apud GONZÁLEZ-BENITO et al., 1998). Algumas espécies
podem ter inclusive seus percentuais de germinação aumentados com a criopreservação,
por exemplo, reduzir a impermeabilidade do tegumento (PRITCHARD, 1988).
Touchell e Dixon (1993), avaliando 90 espécies da flora australiana, reportaram
que, destas, somente 37 responderam positivamente à imersão direta em NL, 10 tiveram
resposta favorável ao resfriamento lento até a temperatura criogênica, 31 apresentaram
melhora nos índices de germinação após a criopreservação e 10 foram prejudicadas
neste sentido. Mesmo estudando um grande número de espécies, estes pesquisadores
não puderam estabelecer tendências que previssem a habilidade das espécies de
sobreviver ao armazenamento em NL, a partir do teor de água, tamanho da semente ou
ainda parentesco taxonômico.
Salomão (2002), trabalhando com 66 espécies brasileiras, constatou a
viabilidade da técnica de criopreservação para estas, ressaltando, no entanto, a
necessidade de maiores estudos que busquem determinar o teor de água ótimo para a
criopreservação de algumas delas.
A variabilidade de resposta ao tratamento é tão grande que nem mesmo em
espécies do mesmo gênero pode-se fazer predições. Dussert et al (1998), estudando
quatro espécies de café, observaram diferenças na sensibilidade a dessecação entre
estas. Além disso, a protrusão de raiz principal bem-sucedida após a criopreservação
não necessariamente levou à formação de plântulas normais, sendo por isto importante
uma avaliação estendida a todos os eventos relacionados até o estabelecimento de
plântula.
Além da variabilidade genética, outros fatores podem afetar a resposta das
sementes à exposição ao NL. Entre eles, a velocidade de resfriamento (ROOS &
STANWOOD, 1981; TOUCHELL & DIXON, 1993), a velocidade de reaquecimento e
a umidificação das sementes antes da semeadura. A reumidificação de sementes com
teores de água inferiores a 8-12% tem sido sugerido como forma de se evitar injúrias
por embebição (GONZÁLEZ-BENITO et al, 1998, HONG et al., 2005).
Um estudo mais recente, envolvendo período mais longo de criopreservação,
contudo, demonstrou que a viabilidade, que era tida como indefinida nestas condições,
pode apresentar perdas, embora que pequenas, mas significativas em 20 anos. Uma das
causas para a queda na viabilidade neste caso pode ser atribuída ao reaquecimento
inadvertido e periódico dos lotes, ao serem obtidas amostras ao longo do tempo para
testes de viabilidade (WALTERS et al. 2004).
56
14. MATERIAL E MÉTODOS
A determinação de isotermas e a avaliação da conservação de sementes foram
realizadas com as espécies de cactáceas estudadas no capítulo anterior: Cereus
fernambucensis Lem., Coleocephalocereus fluminensis (Miq.) Backeb., Pilosocereus
arrabidae (Lem.) Byles & G.D. Rowley e Pilosocereus ulei (K. Schum.) Byles & G.D.
Rowley.
14.1. Isotermas de sorção
Para entender melhor as propriedades de sorção de água das sementes e, assim,
poder escolher os sais mais adequados para a secagem destas, foram determinadas
isotermas de sorção para as quatro espécies.
As sementes destas espécies, já beneficiadas e armazenadas como descrito no
item 6.2. do capítulo I, foram submetidas a processos de secagem, em presença de sais
que proporcionassem umidade relativa conhecida, para que as sementes apresentassem
diferentes teores de água.
A determinação das isotermas de adsorção foi feita através do método estático
gravimétrico. Em virtude do número reduzido de sementes com alta viabilidade, as
sementes que foram usadas nesta determinação haviam apresentado germinação inferior
a 70% no experimento preliminar. As sementes foram primeiramente desidratadas em
dessecadores com sílica gel constantemente regenerada para um teor de água próximo a
1% (base seca) e depois foram divididas em lotes de 50 sementes.
As diferentes umidades relativas avaliadas, variando de 1% a 98%, foram
obtidas com soluções saturadas de diferentes sais e também ácido sulfúrico, segundo os
procedimentos apresentados por Vertucci & Roos (1993) (Tabela 30).
Tabela 30: Substâncias utilizadas para a construção das isotermas de sorção e suas
umidades relativas proporcionadas a 15°C (VERTUCCI & ROOS, 1993).
Substância Sigla Umidade Relativa
Ácido Sulfúrico H
2
SO
4
1%
Hidróxido de sódio NaOH 7,5%
Cloreto de lítio LiCl 13%
Acetato de potássio KAc 22,5%
Cloreto de magnésio MgCl
2
33%
Nitrato de magnésio Mg(NO
3
)
2
53%
Cloreto de sódio NaCl 75%
Cloreto de potássio KCl 86%
Fosfato de sódio dibásico Na
2
HPO
4
98%
Cada solução foi colocada dentro de um frasco de vidro hermético, dotado de
um suporte suspenso para o posicionamento das sementes que foram dispostas em
57
camada monogranular. Em cada frasco foram colocados separadamente três lotes de 50
sementes, cada um sendo uma repetição.
Os frascos foram mantidos em incubadora a uma temperatura de 15°C (± 0,5°C)
e os lotes de sementes foram pesados em balança de precisão em intervalos regulares de
sete dias até atingir massa constante, aqui definido como variação inferior a 0,001g em
três medidas consecutivas.
O teor de água das sementes foi então determinado pelo método de estufa a
103°C (±2°C) por 17 horas (±1h) (BRASIL, 1992) em base seca, depois de armazenado
por um período de 48 horas em envelope impermeável termoselado, para
homogeneização do teor de água entre as sementes, procedimento realizado para as três
repetições.
14.2. Armazenamento e criopreservação
Foram avaliadas três condições de armazenamento sob três diferentes teores de
água das sementes. A partir das isotermas de sorção estabelecidas para cada uma das
espécies na presença de cada um dos sais, foi realizada a secagem de três lotes de
aproximadamente 650 sementes para teores de água próximos a 9%, 7% e 5% em base
seca.
Dos três lotes com o mesmo teor de água, um deles foi imediatamente reidratado
e semeado, sendo este o tratamento controle. O segundo lote foi acondicionado em
embalagem impermeável e armazenado dentro de um recipiente contendo sílica, em
câmara fria a 10°C por 30 dias. O terceiro foi acondicionado em um criotubo de 1ml,
embalado em um envelope impermeável, e criopreservado através de sua imersão direta
em nitrogênio líquido a -196°C por 30 dias. Decorrido o tempo, o lote criopreservado
foi retirado do tanque de nitrogênio líquido e rapidamente reaquecido em banho-maria a
40°C por dois minutos.
Para cada tratamento foram usadas quatro repetições de 40 sementes, com
determinação do teor de água anterior e posterior ao armazenamento, com três
repetições de 50 sementes. Em todos os tratamentos, as sementes foram submetidas a
uma reidratação em câmara de umidificação por 48 horas para prevenir contra injúrias
por embebição (HONG et al., 2005).
Os testes de germinação foram conduzidos em germinadores tipo B.O.D.
equipados com quatro lâmpadas fluorescentes do tipo “luz do dia” de 20 Watts de
potência (irradiância de 90µmol.m
-2
.s
-1
) e fotoperíodo de oito horas. As temperaturas e
substratos utilizados foram aqueles que proporcionaram maior percentual de
germinação, em menor tempo médio, com menor ocorrência de problemas
fitossanitários, para cada espécie, definidas de acordo com os resultados dos testes de
germinação apresentados no capítulo anterior, que foram: para C. fernambucensis em
ágar a 20°C, para C. fluminensis e P. ulei em papel a 20°C e para P. arrabidae em ágar
a 25°C.
O teste de germinação foi conduzido utilizando placas de Petri (Ø=9cm) com
duas folhas de papel germitest ou 25ml de ágar, previamente esterilizados em autoclave.
As placas com papel foram umedecidas com 2,5ml de água e pesadas periodicamente
para monitoramento da necessidade de reposição de água no substrato.
58
A partir da avaliação diária do número de sementes germinadas, foram
calculadas a porcentagem de germinação (PG) e o tempo médio de germinação (TMG)
para cada tratamento, segundo fórmula apresentada no item 6.4. do Capítulo I.
O critério para avaliar a germinação foi a formação de plântulas normais, assim
consideradas aquelas com raiz principal e hipocótilo íntegro, pigmentado e retilíneo. Os
cotilédones não foram considerados no critério de germinação, em virtude de o
tegumento da semente encobrir esta parte da plântula por período muito variável. Os
experimentos foram avaliados até a estabilização das curvas de germinação.
14.3. Delineamento e análise estatística
O delineamento do experimento de armazenamento foi inteiramente casualizado,
em esquema fatorial com três teores de água e três condições de armazenamento, em
quatro repetições de 40 sementes. Os testes de Lilliefors, para verificação da
normalidade de distribuição dos erros, e de Bartlett, para a homogeneidade das
variâncias dos erros, ambos com nível de significância de 5%, foram realizados.
Quando necessário, os dados de porcentagem de germinação foram transformados por
arco seno (%/100)
½
(ZAR, 1999). Depois de atendidos os pressupostos da análise
paramétrica a análise de variância (Tabela 31) foi aplicada.
Tabela 31: Resumo da análise de variância dos resultados obtidos para cada uma das
características avaliadas.
Fonte de Variação GL
Armazenamento (A) 2
Teor de água (T) 2
Interação A x T 4
Resíduo 27
Total 35
Valores de F significativos entre os teores de água ou entre os tratamentos de
armazenamento tiveram suas médias comparadas entre si pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade. Este procedimento também foi realizado quando a interação resultou em
um valor de F significativo, identificando a melhor combinação de teor de água e modo
de armazenamento das sementes para cada espécie. As análises estatísticas foram feitas
com o auxílio do programa SAEG.
59
15. RESULTADOS E DISCUSSÃO
15.1. Isotermas de sorção
As sementes permaneceram nos frascos herméticos sob diferentes umidades
relativas do ar por 28 dias. As alterações no peso das sementes das quatro espécies
cessaram depois de 14 dias nestas condições; desta maneira, três avaliações semanais
puderam ser feitas para garantir a existência de equilíbrio higroscópico.
A precisão das isotermas depende do equilíbrio a ser alcançado entre as
sementes e o ambiente de armazenamento (MERRIT et al., 2003). O tempo levado para
o equilíbrio pode variar entre as espécies em função de diversos fatores. Arnosti Jr. et
al. (1999), estudando Brachiaria brizantha reportaram a necessidade de 15 a 21 dias
para o estabelecimento de equilíbrio. Lehn et al. (2004), pesquisando uma variedade de
arroz, afirmaram ter obtido o equilíbrio dentro de 14 dias. As quatro espécies aqui
estudadas apresentaram período de 14 dias para atingir o equilíbrio higroscópico em
todas as umidades relativas e mostraram proximidade aos valores obtidos pelos demais
autores citados.
As isotermas de sorção para as quatro espécies demonstraram que para as UR do
ar utilizadas, foram obtidos valores de teor de água (base seca) entre 2 e 19% para C.
fernambucensis (Figura 18), 1 e 28% para C. fluminensis (Figura 19), 3 e 26% para P.
arrabidae (Figura 20) e 4 e 24% para P. ulei (Figura 21).
Figura 18: Isoterma de adsorção de água em sementes de C. fernambucensis sob
temperatura de 15°C. Pontos representam média do teor de água (±desvio padrão) em
base seca. Linha pontilhada representa apenas a ligação entre os pontos.
0 20406080100
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
Teor de água (%)
Umidade relativa (%)
60
Figura 19: Isoterma de adsorção de água em sementes de C. fluminensis sob
temperatura de 15°C. Pontos representam média do teor de água (±desvio padrão) em
base seca. Linha pontilhada representa apenas a ligação entre os pontos.
Figura 20: Isoterma de adsorção de água em sementes de P. arrabidae sob temperatura
de 15°C. Pontos representam média do teor de água (±desvio padrão) em base seca.
Linha pontilhada representa apenas a ligação entre os pontos.
0 20406080100
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
Teor de água (%)
Umidade relativa (%)
0 20406080100
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
Teor de água (%)
Umidade relativa (%)
61
Figura 21: Isoterma de adsorção de água em sementes de P. ulei sob temperatura de
15°C. Pontos representam média do teor de água (±desvio padrão) em base seca. Linha
pontilhada representa apenas a ligação entre os pontos.
Em todas as espécies foi observado que o teor de água das sementes é elevado
em função da umidade relativa seguindo um padrão sigmoidal. Com um rápido aumento
de hidratação antes do primeiro ponto de inflexão, localizado entre as umidades
relativas de 7,5-13% aproximadamente, seguido de incremento mais lento até o segundo
ponto de inflexão, observado em 86% de umidade relativa aproximadamente, quando
novamente é observada uma hidratação mais rápida das sementes com o aumento da
umidade relativa.
A variação de teor de água das sementes em função da UR mostra haver troca de
água entre a semente e o ambiente através do tegumento; isto não ocorre em todas as
sementes. Merrit et al. (2003), estudando quatro espécies, relataram a não variação do
teor de água de sementes de Acacia bivenosa DC. quando estas apresentavam o
tegumento intacto, sugerindo que as sementes desta espécie apresentam tegumento duro
que restringe as trocas entre o interior da semente e o meio circundante. O registro de
mudanças no teor de água das sementes destas cactáceas, em função da umidade relativa
do ambiente, descarta esta possibilidade e mostra não haver restrição às trocas gasosas
imposta pelo tegumento das sementes nas quatro espécies.
O padrão sigmoidal inverso, encontrado para o incremento do teor de água das
sementes em função do aumento da umidade relativa, é esperado em sementes
ortodoxas (MARCOS FILHO, 2005). As isotermas destas espécies puderam ser
divididas em três regiões que refletem a força de ligação da água. Além disso, os pontos
de inflexão parecem corresponder aos limites das propriedades de ligação da água,
ocorrendo em umidades relativas similares para as diferentes espécies ortodoxas
(Walters & Hill, 1998; Merrit et al., 2003).
0 20406080100
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Teor de água (%)
Umidade relativa (%)
62
Walters & Hill (1998) trabalhando com diversas espécies ortodoxas entre elas
trigo, arroz, tomate e amendoim mostraram que as isotermas destas espécies
apresentaram o primeiro ponto de inflexão entre 10 e 20% de umidade relativa (limite
entre regiões I e II) e o segundo ponto de inflexão próximo a 75% de umidade relativa,
delimitando a zona de sorção III. As isotermas de adsorção das cactáceas estudadas
apresentaram algumas similaridades com as determinadas por Walters & Hill.
A partir destes dados foram escolhidas as umidades relativas de secagem para as
sementes que foram utilizadas no experimento de armazenamento. O uso de ácido
sulfúrico foi descartado neste procedimento pela falta de informações a respeito de
possíveis interferências e danos causados por este ao tegumento das sementes, que
depois de tratadas seriam submetidas à germinação. Portanto, optou-se pelo uso de
sílica gel constantemente regenerada que, apesar de poder proporcionar valores
variáveis de umidade relativa, tem a capacidade de promover elevada desidratação das
sementes, para obtenção dos valores mais baixos de teores de água a serem alcançados,
por volta de 5%.
Além deste, foram escolhidos, para C. fernambucensis e C. fluminensis, MgCl
2
e
Mg(NO
3
)
2
por proporcionarem teores de água da ordem de 6 e 9%; e 7 e 10%,
respectivamente. Para P. arrabidae foram selecionados KAc e Mg(NO
3
)
2
e para P. ulei
NaOH e Mg(NO
3
)
2
por proporcionarem teores de água próximos a 7 e 10%,
respectivamente.
15.2. Secagem de sementes
A secagem das sementes proporcionada pelos sais utilizados não alcançou os
valores de teor de água esperados com base nas isotermas de sorção em seis das oito
tentativas, distribuídas nas quatro espécies, como mostra a Tabela 32.
Tabela 32: Valores de teor de água (%) esperados e obtidos na secagem com sais das
sementes de C. fernambucensis, C. fluminensis, P. arrabidae e P. ulei.
Teores de Água (%)
Espécie
Esperados Obtidos
C. fernambucensis
6 e 9 9 e 10
C. fluminensis
7 e 10 7 e 9
P. arrabidae
7 e 10 7 e 9
P. ulei
7 e 10 5 e 11
Contudo, a disponibilidade reduzida do número de sementes não permitiu novas
secagens, para a espécie C. fluminensis. Para C. fernambucensis, um novo lote de
sementes foi desidratado com LiCl e foi obtido teor de água de 7%. Para P. ulei, o lote
de sementes secas na sílica gel (com sementes suficientes para uma nova medição de
teor de água) foi reidratado em câmara de umidificação até atingir o valor intermediário
entre 5 e 11%, equivalente a 8%, conforme mostra a Tabela 33.
63
Tabela 33: Valores de teor de água (%) utilizados no experimento de conservação de
sementes.
Espécie
Teores de Água (%)
Utilizados
C. fernambucensis
5, 7 e 9
C. fluminensis
5, 7 e 9
P. arrabidae
5, 7 e 9
P. ulei
5, 8 e 11
A utilização de sementes com germinabilidade inferior a 70% para a construção
das isotermas pode ter gerado as discrepâncias observadas entre os valores de teor de
água esperados e os efetivamente alcançados com as sementes de alta germinabilidade,
utilizadas no experimento de conservação. Isto porque os baixos percentuais de
germinação, obtidos no experimento preliminar poderiam estar relacionados a
diferenças no tegumento ou na composição química destas sementes, por variações no
conteúdo de material de reserva, por exemplo, afetando assim sua higroscopicidade e
proporcionando hidratação diferenciada (MARCOS FILHO, 2005).
A falta de sementes disponíveis não permitiu o aprofundamento no estudo desta
questão, mas para permitir conclusões a este respeito novas isotermas de sorção teriam
que ser construídas, utilizando-se sementes de boa germinabilidade.
15.3. Armazenamento e criopreservação
As quatro espécies apresentaram tolerância, tanto à dessecação, como à
temperatura sub-zero, como é esperado em sementes com comportamento ortodoxo.
Esta característica é muito favorável à conservação destas espécies, em virtude da maior
longevidade apresentada em condições de baixa temperatura e umidade (CARDOSO,
2004; MARCOS FILHO, 2005).
O armazenamento em câmara fria também proporcionou condições adequadas à
manutenção da viabilidade por 30 dias para as quatro espécies. Contudo, algumas
diferenças no resultado entre as espécies foram observadas.
64
15.3.1. Cereus fernambucensis
As determinações de teor de água feitas antes e depois do armazenamento
(Tabela 34), mostram que a mudança durante este período, tanto sob temperatura de -
196°C como de 10°C, por 30 dias, praticamente não ocorreu.
Tabela 34: Teor de água das sementes (%), avaliado antes (controle) e depois do
armazenamento, para a espécie C. fernambucencis.
Armazenamento Teor de água (%)
Controle 5 7 9
Criopreservado 5 8 9
Câmara Fria 5 7 9
O percentual de germinação não mostrou diferenças significativas entre os
diferentes teores de água e armazenamentos testados. Foi observada, no entanto,
interação dos fatores para o tempo médio de germinação, além de diferenças
significativas dentro dos fatores isoladamente (Tabela 35).
Tabela 35: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em sementes de C.
fernambucensis em função do armazenamento e do teor de água.
FV GL PG TMG
Armazenamento 2 Ns **
Teor de água 2 Ns **
Armazenamento x Teor 4 Ns **
Resíduo 27
** 5% de probabilidade, ns- não significativo
A partir da Figura 22, pode-se observar altos percentuais de germinação de C.
fernambucensis, os quais foram obtidos em todos os tratamentos realizados, sem
diferirem estatisticamente entre si (Tabela 36).
Tabela 36: Porcentagem média de germinação de sementes de C. fernambucensis em
função de armazenamento e teor de água.
Teor de água (%)
Armazenamento
5 7 9
Média
Controle 98,12 95,62 95,62 96,46
Criopreservado 94,37 96,87 91,87 94,37
Câmara Fria 90,62 92,50 95,00 92,71
Média 94,37 95,00 94,17
65
Figura 22: Plântulas de C. fernambucensis formadas depois da criopreservação das
sementes por 30 dias, com teor de água de 7%.
As primeiras sementes a apresentar protrusão da raiz primária foram observadas
no sexto dia e contabilizadas como germinadas no sétimo dia experimental, como
mostra a Figura 23.
Figura 23: Germinação de C. fernambucensis com teores de água de (▲) 5% () 7% e
(z) 9%. Símbolos sólidos – controle (sem armazenamento), símbolos vazados –
armazenamento a -196°C e símbolos cortados – armazenamento a 10°C.
Os valores de tempo médio de germinação variaram entre os tratamentos, sendo
o menor encontrado no tratamento de criopreservação a 5% de teor de água (Tabela 37).
0 5 10 15 20
0
20
40
60
80
100
Germinação (%)
Tempo (dias)
66
Tabela 37: Tempo médio em dias para germinação de sementes de C. fernambucensis
em função de armazenamento e teor de água.
Teor de água (%)
Armazenamento
5 7 9
Média
Controle 10,99aB 11,02aAB 10,99aB 11,00b
Criopreservado 9,31aA 10,74bA 10,44bA 10,16ª
Câmara Fria 11,35bB 11,58bB 10,65aAB 11,19b
Média 10,55A 11,11B 10,69A
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
Também neste experimento foram observados problemas fitossanitários em C.
fernambucensis, contudo o percentual de plântula afetadas variou entre os tratamentos e
não seguiu nenhuma tendência entre os teores de água ou armazenamentos (Tabela 38).
Tabela 38: Porcentagem média de plântulas de C. fernambucensis com sintomas de
doenças em função de armazenamento e teor de água.
Teor de água (%)
Armazenamento
5 7 9
Controle 6,25 0,75 1,50
Criopreservado 7,25 4,75 14,25
Câmara Fria 8,00 21,00 6,50
Em C. fernambucensis, apesar de a germinabilidade ter se mantido inalterada em
todas as condições testadas, o menor tempo médio para a germinação foi obtido após a
criopreservação sob 5% de teor de água, indicando maior vigor nas sementes deste lote.
De maneira geral, pode-se dizer que a velocidade de germinação foi maior entre as
sementes criopreservadas que as não-armazenadas ou armazenadas a 10°C.
15.3.2. Coleocephalocereus fluminensis
Em C. fluminensis também foram registradas pequenas mudanças de teor de
água antes e depois do armazenamento tanto criogênico como em câmara fria, como
mostra a Tabela 39.
Tabela 39: Teor de água das sementes (%), avaliado antes (controle) e depois do
armazenamento, para a espécie C. fluminensis.
Armazenamento Teor de água (%)
Controle 5 7 9
Criopreservado 5 8 9
Câmara Fria 5 7 8
67
As características avaliadas mostraram diferenças significativas entre os
tratamentos, tanto na interação entre teor de água e armazenamento, como para os
fatores isoladamente (Tabela 40).
Tabela 40: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em sementes de C. fluminensis
em função do armazenamento e do teor de água.
FV GL PG TMG
Armazenamento 2 ** **
Teor de água 2 ** **
Armazenamento x Teor 4 ** **
Resíduo 27
** 5% de probabilidade, ns- não significativo
Na Figura 24 há um exemplo das plântulas obtidas de C. fluminensis neste
experimento; nela está representado o tratamento de criopreservação com teor de água
de 9%. Não foram registradas plântulas com problemas fitossanitários nos tratamentos
realizados, à exceção do controle com teor de água de 9%, que teve 0,25% das plântulas
afetadas.
Figura 24: Plântulas de C. fluminensis formadas depois da criopreservação das sementes
por 30 dias, com teor de água de 9%.
A protrusão de raiz principal em C. fluminensis teve início no sétimo dia, com
germinação das sementes a partir do oitavo dia (Figura 25).
68
Figura 25: Germinação de C. fluminensis com teores de água de (▲) 5%, () 7% e (z)
9%. Símbolos sólidos - controle (sem armazenamento), símbolos vazados -
armazenamento a -196°C e símbolos cortados - armazenamento a 10°C.
O percentual de germinação foi elevado e estatisticamente igual em todos os
tratamentos, com exceção dos dois onde houve armazenamento com 5% de teor de
água. Nestes a germinação foi inferior e diferiu entre si, com o tratamento de
criopreservação tendo o pior desempenho percentual entre todas as condições testadas
(Tabela 41).
Tabela 41: Porcentagem média de germinação de sementes de C. fluminensis em função
de armazenamento e teor de água.
Teor de água (%)
Armazenamento
5 7 9
Média
Controle 95,62aA 96,25aA 98,75aA 96,87a
Criopreservado 67,50bC 98,12aA 97,50aA 87,71b
Câmara Fria 78,75bB 93,75aA 98,12aA 90,21b
Média 80,62B 96,04A 98,12A
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
O tempo médio de germinação foi menor e estatisticamente igual nos
tratamentos: controle a 5% de teor de água, criopreservado a 7 e 9% de teor de água e
armazenado a 10°C com 9% de teor de água. Os maiores tempos médios foram
observados nas sementes armazenadas a 5% de teor de água, tanto a 10°C como a -
196°C (Tabela 42)
0 5 10 15 20
0
20
40
60
80
100
Germinação (%)
Tempo (dias)
69
Tabela 42: Tempo médio em dias para germinação de sementes de C. fluminensis em
função de armazenamento e teor de água.
Teor de água (%)
Armazenamento
5 7 9
Média
Controle 9,83aA 10,94bA 11,14bB 10,64a
Criopreservado 13,34bC 10,94aA 10,36aA 11,55b
Câmara Fria 11,68cB 10,69bA 9,77aA 10,71a
Média 11,62C 10,86B 10,42A
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
As sementes de C. fluminensis mostraram queda significativa na germinação
depois de armazenadas, em ambas as condições, com teor de água de 5%. O decréscimo
germinativo foi ainda mais acentuado no lote submetido à criopreservação, quando
comparado ao armazenado em câmara fria. Vertucci & Roos (1990) demonstraram
haver um limite de tolerância para a desidratação de sementes, abaixo do qual há
aumento nas taxas de deterioração, além de uma tendência deste teor de água ótimo para
armazenamento aumentar com a diminuição da temperatura. Para C. fluminensis, o teor
de água de 5% provavelmente encontra-se abaixo do teor de água ótimo para o seu
armazenamento em baixa temperatura. Além disso, a temperatura sub-zero teve
influência no aumento dos impactos negativos proporcionados pelo armazenamento sem
as condições adequadas, conforme dados apresentados anteriormente por Buitink et al.
(2000).para as sementes de Impatiens walleriana L. e Pisum sativum L.
Para Vertucci et al. (1994) o teor de água e a temperatura são fatores
dependentes entre si sobre os efeitos na longevidade. Assim, um decréscimo acentuado
no teor de água das sementes não substitui a refrigeração no armazenamento. Sementes
sob teores de água reduzidos a nível extremos podem estar sujeitas a estresse por
dessecação.
Os maiores tempos médios também foram observados nos lotes armazenados a
10°C e -196°C com 5% de teor de água. Segundo Marcos Filho (2005), a baixa
velocidade de germinação, é um dos indicativos de menor potencial fisiológico, sendo
uma das manifestações mais evidentes do processo de envelhecimento. Esta resposta
corrobora com a hipótese de que as sementes com este teor de água encontravam-se sob
estresse por desidratação, com taxas deteriorativas mais elevadas que sob os demais
teores de água testados. Entretanto, cabe ressaltar que a alta velocidade de germinação
encontrada no lote de sementes secas a 5%, mas semeadas no controle, mostra a
tolerância desta espécie a este teor de água, mesmo que este tenha se mostrado
inadequado ao longo do período de armazenamento.
As melhores condições de armazenamento para o período de 30 dias, de acordo
com o tempo médio, foram os teores de água 7 e 9% associados a temperatura -196°C e
o teor de água de 9% a 10°C.
70
15.3.3. Pilosocereus arrabidae
As alterações de teor de água, antes e depois do armazenamento, também foram
mínimas nas sementes de P. arrabidae, como se observa na Tabela 43.
Tabela 43: Teor de água das sementes (%), avaliado antes (controle) e depois do
armazenamento, para a espécie P. arrabidae.
Armazenamento Teor de água (%)
Controle 5 7 9
Criopreservado 5 8 9
Câmara Fria 6 8 9
Nesta espécie não foram registradas diferenças significativas entre os
percentuais de germinação para os diferentes tratamentos; com respeito ao tempo médio
foram avaliadas diferenças estatísticas somente quanto ao teor de água (Tabela 44).
Tabela 44: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em sementes de P. arrabidae
em função do armazenamento e do teor de água.
FV GL PG TMG
Armazenamento 2 Ns ns
Teor de água 2 Ns **
Armazenamento x Teor 4 Ns ns
Resíduo 27
** 5% de probabilidade, ns- não significativo
As plântulas de P. arrabidae não apresentaram problemas fitossanitários sob as
condições testadas, na Figura 26 estão representadas as repetições feitas para o
tratamento de criopreservação com teor de água de 5%.
Figura 26: Plântulas de P. arrabidae formadas depois da criopreservação das sementes
por 30 dias, com teor de água de 5%.
71
O percentual germinativo das sementes foi alto e estatisticamente igual em todos
os tratamentos (Tabela 45). As primeiras sementes a apresentar protrusão da raiz
principal foram vistas no segundo dia, enquanto que a germinação propriamente dita foi
observada entre o terceiro e oitavo dia (Figura 27).
Tabela 45: Porcentagem média de germinação de sementes de P. arrabidae em função
de armazenamento e teor de água.
Teor de água (%)
Armazenamento
5 7 9
Média
Controle 85,00 87,50 83,12 85,21
ns
Criopreservado 87,50 93,12 92,50 91,04
Câmara Fria 91,25 80,62 87,50 86,46
Média 87,92
ns
87,08 87,71
ns- não significativo
0 5 10 15 20
0
20
40
60
80
100
Germinação (%)
Tempo (dias)
Figura 27: Germinação de P. arrabidae com teores de água de (▲) 5%, () 7% e (z)
9%. Símbolos sólidos - controle (sem armazenamento), símbolos vazados -
armazenamento a -196°C e símbolos cortados - armazenamento a 10°C.
O tempo necessário para germinação diferiu estatisticamente entre os teores de
água e foi menor para as sementes com teor de água de 9% (Tabela 46).
72
Tabela 46: Tempo médio em dias para germinação de sementes de P. arrabidae em
função de armazenamento e teor de água.
Teor de água (%)
Armazenamento
5 7 9
Média
Controle 6,01 5,82 5,63 5,82
Criopreservado 5,86 5,95 5,53 5,78
Câmara Fria 5,55 5,98 5,69 5,74
Média 5,81AB 5,92B 5,62A
Letras maiúsculas discriminam médias nas linhas, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
15.3.4. Pilosocereus ulei
Os teores de água das sementes tiveram alteração percentual mínima durante o
período de armazenamento nas duas condições, conforme indica a Tabela 47.
Tabela 47: Teor de água das sementes (%), avaliado antes (controle) e depois do
armazenamento, para a espécie P. ulei.
Armazenamento Teor de água (%)
Controle 5 8 11
Criopreservado 6 8 12
Câmara Fria 7 9 12
Houve diferença significativa entre os percentuais germinativos e também entre
os tempos médios em todas as comparações realizadas, exceto entre os teores de água
(Tabela 48).
Tabela 48: Resumo da análise de variância dos resultados de porcentagem de
germinação (PG) e tempo médio de germinação (TMG) em sementes de P. ulei em
função do armazenamento e do teor de água.
FV GL PG TMG
Armazenamento 2 ** **
Teor de água 2 ns **
Armazenamento x Teor 4 ** **
Resíduo 27
** 5% de probabilidade, ns- não significativo
Não foram observados problemas fitossanitários nas plântulas de P. ulei nos
tratamentos realizados. A Figura 28 apresenta as sementes desta espécie germinadas
após a criopreservação sob 5% de teor de água.
73
Figura 28: Plântulas de P. ulei formadas depois da criopreservação das sementes por 30
dias, com teor de água de 5%.
As sementes tiveram início de protrusão de radícula no quarto dia experimental,
com germinação ocorrendo a partir do quinto dia e estabilizando próximo ao décimo dia
(Figura 29).
De maneira geral, os percentuais germinativos alcançados no controle foram
inferiores aos obtidos nos tratamentos de armazenamento. Dentre os tratamentos
criogênicos, aquele com teor de 5% foi o de menor germinação e estatisticamente
inferior aos demais. Quanto ao armazenamento em câmara fria, a porcentagem de
germinação para os três teores de água foi estatisticamente igual entre si e também igual
aos de criopreservação com teores de 8 e 11% (Tabela 49)
Tabela 49: Porcentagem média de germinação de sementes de P. ulei em função de
armazenamento e teor de água.
Teor de água (%)
Armazenamento
5 8 11
Média
Controle 83,75aB 83,75aB 80,62aB 82,71b
Criopreservado 81,25bB 91,25aA 96,88aA 89,79a
Câmara Fria 91,25aA 95,00aA 93,12aA 93,12a
Média 85,42 90,00 90,21
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
74
Figura 29: Germinação de P. ulei com teores de água de (▲) 5%, () 8% e (z) 11%.
Símbolos sólidos - controle (sem armazenamento), símbolos vazados - armazenamento
a -196°C e símbolos cortados - armazenamento a 10°C.
O tempo médio de germinação foi menor nos tratamentos controle de 5 e 11% e
no armazenamento em nitrogênio líquido com teor de água de 11%. O tratamento no
qual as sementes permaneceram por 30 dias criopreservadas, com teor de 5%, foi o que
necessitou maior tempo para germinação (Tabela 50).
Tabela 50: Tempo médio em dias para germinação de sementes de P. ulei em função de
armazenamento e teor de água.
Teor de água (%)
Armazenamento
5 8 11
Média
Controle 6,79aA 7,56bB 6,84aA 7,06a
Criopreservado 8,40cC 7,23bA 6,95aA 7,53b
Câmara Fria 7,80bB 7,77bB 7,23aB 7,60b
Média 7,66B 7,52B 7,01A
Letras minúsculas discriminam médias nas colunas e letras maiúsculas discriminam médias nas linhas,
pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
Em P. ulei, à exceção do tratamento criogênico com 5% de teor de água, que
teve o pior percentual germinativo entre todas as condições testadas, todos os demais
tratamentos que envolveram armazenamento tiveram percentuais de germinação
superiores aos tratamentos-controle. O desempenho inferior observado no lote a 5% de
teor de água conservado no tanque de nitrogênio pode indicar estresse por dessecação,
potencializado pela temperatura sub-zero, uma vez que sob este mesmo teor de água o
lote controle e armazenado em câmara fria, não mostraram redução na germinação.
0 5 10 15 20
0
20
40
60
80
100
Germinação (%)
Tempo (dias)
75
Assim como o que foi observado para C. fluminensis, em P. ulei a redução germinativa
também foi acompanhada por aumento no tempo médio para a germinação depois do
tratamento criogênico com teor de água de 5%.
Sob os teores de água de 8 e 11% o armazenamento se mostrou favorável ao
desempenho das sementes de P. ulei quando avaliada a porcentagem de germinação.
Pritchard (1988) argumenta que algumas espécies podem ter sua germinabilidade
aumentada durante a criopreservação, em conseqüência da redução da
impermeabilidade do tegumento promovida pelas temperaturas ultra-baixas do
nitrogênio líquido.
Segundo Walters & Hill (1998), o teor de água ótimo para o armazenamento de
sementes se situa entre as regiões de sorção I e II, onde há saturação de sítios fortes de
ligação de água. Nas espécies pesquisadas no presente trabalho esta faixa de teor de
água está compreendida aproximadamente entre os valores 7,5 e 13%. Com relação a
isto, pode-se dizer que os dados aqui obtidos coincidem com esta afirmação, tendo as
quatro espécies apresentado boas respostas germinativas dentro deste intervalo de teor
de água e duas delas, C. fluminensis e P. ulei, mostraram evidências de decréscimo de
vigor e viabilidade quando sob teor de água inferior a esta faixa, ou seja, equivalente a
5%.
Este estudo demonstrou que a criopreservação é um método válido para estas
espécies de cactáceas, sendo favorável a sua conservação. Contudo, testes que envolvam
períodos de armazenamento mais prolongados podem auxiliar no entendimento do
comportamento das sementes sob estas condições.
76
16. CONCLUSÕES
• As sementes das cactáceas C. fernambucensis, C. fluminensis, P. arrabidae e P.
ulei apresentam isotermas de sorção com formato sigmoidal inverso;
• Teores de água próximos a 7% são adequados ao armazenamento de sementes
de C. fernambucensis; C. fluminensis, P. arrabidae e P. ulei, tanto em câmara
fria a 10°C como criopreservado a -196°C;
• A criopreservação por 30 dias não afeta a germinação e o vigor das sementes das
quatro espécies, quando armazenadas com teores de água próximos a 7%.
77
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SANTOS, Izulmé R. I. Criopreservação de germoplasma vegetal. Biotecnologia Ciência
& Desenvolvimento, Brasília, v.20, p.60-65, 2001.
TAIZ, Lincoln; ZEIGER, Eduardo. Fisiologia Vegetal. Porto Alegre: Artmed, 3ª Ed.
2004. 719p.
TOLEDO, Mariana Zampar; CAVARIANI, Cláudio; NAKAGAWA, João; ALVES,
Elza. Efeitos do ambiente de armazenamento na qualidade de sementes de sorgo-sudão.
Revista Brasileira de Sementes, Brasília v.29, n.2, p.44-52, 2007.
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VERTUCCI, Christina W.; LEOPOLD, Carl. A. Water Binding in Legume Seeds. Plant
Physiol, v.85, p.224-231, 1987.
VERTUCCI, Christina W.; ROOS, Eric E. Theoretical Basis of Protocols for Seed
Storage. Plant Physiol, v.94, p.1019-1023, 1990.
VERTUCCI, Christina W.; ROOS, Eric E. Theoretical basis of protocols for seed
storage II. The influence of temperature on optimal moisture levels. Seed Science
Research, Wallingford ,v. 3, p.201-203, 1993.
80
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Different Temperatures. Annals of Botany, London. v.74, p.531-540, 1994.
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cryogenically stored seeds. Cryobiology. v. 48, p.229-244, 2004.
81
ANEXO III
Tabela 51: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de sementes de C.
fernambucensis em função de armazenamento e teor de água.
FV GL SQ QM F Signif.
Armazenamento 2 84,72 42,36 1,42 0,26
Teor de água 2 4,51 2,26 0,07 ****
Interação A x T 4 100,69 25,17 0,84 ****
Resíduo 27 807,81 29,92
Coeficiente de Variação = 5,79
Tabela 52: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de germinação
de C. fernambucensis em função de armazenamento e teor de água.
FV GL SQ QM F Signif.
Armazenamento 2 7,22 3,61 24,06 0,00
Teor de água 2 2,03 1,02 6,78 0,00
Interação A x T 4 4,32 1,08 7,20 0,00
Resíduo 27 4,05 0,15
Coeficiente de Variação = 3,59
Tabela 53: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de sementes de
C. fluminensis em função de armazenamento e teor de água.
FV GL SQ QM F Signif.
Armazenamento 2 538,89 269,44 8,42 0,00
Teor de água 2 219,06 1096,53 34,27 0,00
Interação A x T 4 1105,90 276,48 8,64 0,00
Resíduo 27 864,06 32,00
Coeficiente de Variação = 6,18
Tabela 54: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de germinação
de C. fluminensis em função de armazenamento e teor de água.
FV GL SQ QM F Signif.
Armazenamento 2 6,16 3,08 17,32 0,00
Teor de água 2 8,74 4,37 24,56 0,00
Interação A x T 4 22,38 5,59 31,43 0,00
Resíduo 27 4,80 0,18
Coeficiente de Variação = 3,85
82
Tabela 55: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de sementes de
P. arrabidae em função de armazenamento e teor de água.
FV GL SQ QM F Signif.
Armazenamento 2 226,39 113,19 2,10 0,14
Teor de água 2 4,51 2,26 0,04 ****
Interação A x T 4 342,36 85,59 1,58 0,21
Resíduo 27 1457,81 53,99
Coeficiente de Variação = 8,39
Tabela 56: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de germinação
de P. arrabidae em função de armazenamento e teor de água.
FV GL SQ QM F Signif.
Armazenamento 2 0,03 0,02 0,26 ****
Teor de água 2 0,56 0,28 4,18 0,03
Interação A x T 4 0,50 0,13 1,88 0,14
Resíduo 27 1,81 0,07
Coeficiente de Variação = 4,47
Tabela 57: Análise de variância dos resultados obtidos de germinação de sementes de
P. ulei em função de armazenamento e teor de água.
FV GL SQ QM F Signif.
Armazenamento 2 679,17 339,58 9,96 0,00
Teor de água 2 176,04 88,02 2,58 0,09
Interação A x T 4 379,17 94,79 2,78 0,05
Resíduo 27 920,31 34,09
Coeficiente de Variação = 6,59
Tabela 58: Análise de variância dos resultados obtidos de tempo médio de germinação
de P. ulei em função de armazenamento e teor de água.
FV GL SQ QM F Signif.
Armazenamento 2 2,04 1,02 20,40 0,00
Teor de água 2 2,88 1,44 28,76 0,00
Interação A x T 4 4,21 1,05 21,04 0,00
Resíduo 27 1,35 0,05
Coeficiente de Variação = 3,02
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