QUALIDADE SANITÁRIA E POTENCIAL FISIOLÓGICO DE SEMENTES DE AMENDOIM CULTIVAR BR-1 SUBMETIDAS AO ESTRESSE HÍDRICO E SALINO

Luan Danilo Ferreira de Andrade Melo¹, Edilma Pereira Gonçalves² e Jeandson Silva Viana²

 

¹Doutorando em Produção Vegetal. Dpto. Agronomia-Tecnologia, Produção e Beneficiamento de Sementes, UFAL/CECA, Maceió-AL, emails: luan.danilo@yahoo.com.br.

²Professores da Unidade Acadêmica de Garanhuns, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Bom Pastor, S/N, Bairro Boa Vista, Garanhuns – PE, CEP: 55.296-901. Emails: edilmapg@hotmail.com e jeandsonsv@yahoo.com.br.

 

RESUMO: Analisando a importância da cultura do amendoim (Arachis hypogaea L.) para agricultura brasileira, se faz necessário o uso de novas tecnologias, visando o aumento da produtividade e da lucratividade para o produtor de sementes. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do estresse hídrico (PEG 6000) e salino (NaCl) na germinação e vigor de sementes de amendoim, bem como verificar sua qualidade sanitária. Os dados foram submetidos à análise de variância e de regressão polinomial com cinco potenciais de PEG 6000 nas concentrações de 0,0; -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa e, cinco de cloreto de sódio (NaCl), cujas concentrações foram 0,0; 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0 dS.m^-1. Foi quantificada a incidência de fungos, como parâmetro para determinar a qualidade sanitária da semente e, feitas as seguintes avaliações: determinação do teor de umidade, primeira contagem de germinação, germinação e índice de velocidade de germinação (IVG). O aumento dos potenciais hídricos e salinos afetaram a germinação e o vigor das sementes de amendoim, não havendo germinação quando submetidas às concentrações de -0,8 MPa e 6 dS.m^-1, respectivamente. Estas apresentaram incidência de fungos como Aspergillus sp., Penicillium sp. e Macrophomina sp.

 

PALAVRAS-CHAVE: Arachis hypogaea L., germinação, vigor.

 

PHYSIOLOGICAL AND SANITARY QUALITY OF SEEDS PEANUT CULTIVAR BR-1 SUBJECTED TO WATER AND SALT STRESS

 

ABSTRACT: Analyzing the importance of the culture of peanut (Arachis hypogaea L.) for Brazilian agriculture, it is necessary the use of new technologies, in order to increase productivity and profitability for the seed producer. This study aimed to evaluate the effect of water stress (PEG 6000) and salt (NaCl) on germination and vigor of peanut seeds as well as verify their sanitary quality. Data were subjected to analysis of variance and polynomial regression with five potential of PEG 6000 at concentrations of 0,0; -0,2; -0,4; -0,6 and -0,8 MPa and five chloride sodium (NaCl), whose concentrations were 0,0; 1,5; 3,0; 4,5 and 6,0 dS.m^-1. Was quantified the incidence of fungi as a parameter to determine the sanitary quality of the seed, and made the following assessments: determination of moisture content, the first germination, germination and germination speed index (GSI). The increase in water potential and saline affected the germination and vigor of peanut seeds, with no germination when exposed to concentrations of -0,8 MPa and 6,0 dS.m^-1, respectively. These have an incidence of fungi such as Aspergillus sp. Penicillium sp. and Macrophomina sp.

 

KEY-WORDS: Arachis hypogaea L., germination, vigor.

 

INTRODUÇÃO

O amendoim (Arachis hypogaea L.) é uma dicotiledônea anual, pertencente ao gênero Arachis, família Fabaceae, sendo uma leguminosa rica em proteína, óleo e vitaminas (Moraes et al., 2007) e, a quarta oleaginosa mais plantada no mundo, atrás apenas da soja, do algodão e da canola. A cultura proporciona aos produtores boa remuneração, produzida muitas vezes sem a utilização de insumos, em cultivos convencionais ou consorciados. Possui potencial promissor para o agronegócio brasileiro e vem se destacando na produção de biodiesel (Embrapa, 2012).

Os grãos são utilizados nas indústrias de doces, conservas e tintas e, além disso, o sabor agradável torna o amendoim, um produto muito usado para o consumo in natura (Beltrão et al., 2011). Os principais estados produtores da região Nordeste são a Bahia, Paraíba, Sergipe e o Ceará, segundo Indicadores da Agropecuária (2007). Em Pernambuco, a produção do amendoim em casca chega a 227 toneladas, com uma área plantada de aproximadamente 117 ha, o que gera uma rentabilidade de 424 mil reais aos produtores (IBGE, 2009).

No Registro Nacional de Cultivares, três cultivares de amendoim são recomendadas para a região Nordeste, entre elas, a BR-1, lançada em 1994, BRS 151-L7, lançada em 1997 e BRS Havana, lançada em 2005 que, desenvolvidas pela Embrapa Algodão, apresentam ciclo curto, porte ereto e são adaptadas para o cultivo no semiárido brasileiro (Santos & Suassuna, 2006). A BR-1 está apta para produção e comercialização de semente e, é destinada, prioritariamente, ao cultivo para produção de grãos (Santos et al., 2007).

Para que as sementes germinem é necessário que existam condições favoráveis de luz, temperatura e disponibilidade de água (Carvalho & Nakagawa, 2000; Hardegree & Emmerich, 1994). Mas, nem sempre essas condições são adequadas, especialmente em solos salinos e sódicos. Normalmente, solos afetados por sais são encontrados em zonas áridas e semiáridas, onde a evaporação é superior à precipitação, ocasionando assim, o acúmulo de sais solúveis e o incremento do sódio trocável na superfície dos solos (Barros et al., 2004). O estresse salino é um método utilizado para avaliar a capacidade de desenvolvimento das plantas em solos salinos (Marenco & Lopes, 2007).

Potenciais hídricos negativos, principalmente no início da embebição, impedem a absorção de água, inviabilizando a sequência de eventos do processo germinativo. O polietilenoglicol é uma das soluções mais empregadas para estudos de restrição hídrica em trabalhos com sementes, pois é um agente osmótico, quimicamente inerte, atóxico para as sementes, que simula a seca e não penetra no tegumento devido ao grande tamanho de suas moléculas (Villela et al., 1991). Em condições de laboratório são feitos estudos, usando soluções aquosas, com diferentes potenciais osmóticos ou salinos para umedecer o substrato de germinação, procurando simular as condições de estresse no solo (Mendes et al., 2009).

A qualidade sanitária de um uma semente é fundamental e como tal, tem crescido a busca por sementes de amendoim de boa qualidade fisiológica. Vários são os danos que podem ser provocados por patógenos associados às sementes, dentre estes, estão a morte em pré-emergência, podridão radicular, tombamento de mudas, manchas necróticas em folhas, caules e frutos, deformações como hipertrofias e subdesenvolvimento, descoloração de tecidos e infecções latentes (Neergaard, 1979).

Portanto, em virtude das condições favoráveis da Região para o cultivo do amendoim, dado o seu valor econômico, o trabalho objetiva avaliar os efeitos do estresse hídrico (PEG 6000) e salino (NaCl) sobre a germinação e vigor de sementes de amendoim, cultivar BR-1, bem como a sua qualidade sanitária.

 

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes, da Unidade Acadêmica de Garanhuns, campus da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UAG/UFRPE), em Garanhuns/PE. Como material vegetal, utilizou-se o amendoim (Arachis hypogaea L.), cultivar BR-1, fornecido pela Embrapa Algodão.

Na simulação do estresse hídrico, as sementes foram semeadas em substrato rolo de papel umedecido, com água destilada (testemunha) e soluções de PEG 6000 (-0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa), na quantidade de 2,5 vezes seu peso seco. Foram usadas quatro repetições de 25 sementes para cada tratamento. Para simular o estresse salino foi utilizado como soluto o cloreto de sódio (NaCl), nas concentrações de 0,0 (controle); 3,0; 4,5; 6,0 e 7,5 dS.m^-1, diluídas em água destilada e deionizada. No nível 0,0 foi utilizado apenas água destilada e deionizada para umedecer o substrato.

O teor de água foi determinado com a utilização de quatro subamostras de 25 sementes em cada tratamento, pelo método de secagem em estufa a 105±3 ºC, durante 24 horas, determinado conforme metodologia prescrita nas Regras para Analise de Sementes (RAS) (Brasil, 2009) e os resultados foram expressos em porcentagem.

O teste de germinação foi conduzido em germinador tipo Biochemical Oxigen Demand (B.O.D.), regulado para a temperatura constante de 30 °C. As avaliações foram efetuadas diariamente após a instalação do teste, por um período de 10 dias. As contagens foram realizadas considerando-se como sementes germinadas aquelas que emitiram a raiz primária e a parte aérea (plântulas normais). Para cada tratamento foram utilizadas 100 sementes, as quais foram divididas em quatro repetições de 25 sementes cada. As sementes foram distribuídas em papel toalha previamente umedecidas com as soluções hídricas ou salinas na quantidade equivalente a 2,5 vezes a massa do papel seco, além do tratamento com água destilada e deionizada, representando a testemunha, na mesma quantidade citada anteriormente e, organizados em forma de rolos.

A primeira contagem de germinação foi realizada junto com o teste de germinação. As contagens de plântulas normais se iniciaram ao quinto dia após a semeadura, estendendo-se até o décimo dia. Como critério utilizado nas avaliações, foram consideradas como plântulas normais, aquelas que apresentaram todas as estruturas essenciais perfeitas, os resultados foram expressos em porcentagem.

O índice de velocidade de germinação foi realizado juntamente com o teste de germinação, onde as contagens das plântulas normais foram realizadas diariamente, à mesma hora, a partir da primeira contagem de germinação, procedimento seguido até o final do teste, sendo computadas e o índice calculado por meio da fórmula proposta por Maguire (1962).

Para análise da qualidade sanitária, as sementes foram avaliadas individualmente, verificando-se a incidência de fungos, comparando com informações disponíveis na literatura.

O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado, com cinco potenciais de cloreto de sódio (NaCl), nas concentrações: 0,0 (testemunha); 3,0; 4,5; 6,0 e 7,5 dS.m^-1, e cinco potencias de PEG 6000 (0,0; -0,2; -0,4; -0,6;  e -0,8 MPa). Os dados foram submetidos à análise de variância e de regressão polinomial por meio do programa de análises estatísticas SISVAR. Os resultados de sanidade não foram analisados estatisticamente.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As sementes de amendoim por ocasião das análises apresentavam 4,21% de teor de água, podendo considerá-las secas. O comportamento germinativo destas, sob déficit hídrico induzido por PEG 6000 encontra-se representado na Figura 1. Observou-se um decréscimo na germinação à medida que o potencial osmótico aumentou, não havendo germinação das sementes quando submetidas à concentração de -0,8 MPa. A partir do potencial de -0,2 MPa, obteve-se 57% de germinação, e verificou-se uma queda drástica nesta com a diminuição das concentrações, mostrando o quanto a falta de água interfere na qualidade fisiológica das sementes. Isso pode ter ocorrido devido ao alto peso molecular do polietilenoglicol, que impede a penetração de água através das membranas celulares, reduzindo também a disponibilidade de oxigênio em virtude de sua alta viscosidade, afetando assim o processo germinativo (Bradford, 1995).

 

Figura 1. Germinação de sementes de amendoim (Arachis hypogea L) submetidas a estresse hídrico induzido com polietilenoglicol (PEG 6000).

 

De acordo com Larcher (2000), a primeira e mais sensível resposta ao déficit hídrico é a redução da turgescência celular, que leva à diminuição do crescimento, uma vez que a divisão, alongamento e diferenciação celular são afetados por déficits hídricos. Em condições não tão severas de déficit hídrico, o vegetal pode evitar a redução na turgescência celular iniciando medidas osmorregulatórias, como a síntese de compostos orgânicos e a conversão do amido em carboidratos solúveis, garantindo deste modo o influxo de água e a manutenção do volume da célula. O ajuste osmótico, ou seja, a diminuição do potencial osmótico pelo aumento real de solutos intracelulares é um importante mecanismo para resistir ao estresse hídrico (Bray, 1993).

A ampliação do déficit hídrico através do incremento nas concentrações de PEG 6000 na solução do substrato foi responsável por decréscimos expressivos nos valores referentes à primeira contagem de germinação, não ocorrendo germinação na concentração de -0,8 MPa (Figura 2). Esse fato pode ser elucidado pela diminuição no metabolismo das sementes em função da menor disponibilidade de água para a digestão das reservas e translocação dos produtos metabolizados. É imprescindível que haja um nível de hidratação apropriado durante a fase de embebição das sementes, de modo que este venha a consentir a reativação dos processos metabólicos, culminando no crescimento do eixo embrionário (Pereira & Lopes, 2011).

 

Figura 2. Primeira contagem de germinação de sementes de amendoim (Arachis hypogea L) submetidas a estresse hídrico induzido com polietilenoglicol (PEG 6000).

 

Para o índice de velocidade de germinação (Figura 3), notou-se que a partir do potencial -0,2 MPa (2,062) as sementes apresentaram um decréscimo no vigor. Potenciais hídricos muito negativos influenciam a absorção de água pelas sementes, inviabilizando o processo de germinação (Bansal et al., 1980). Alem disso, como as sementes são heterogêneas em suas respostas ao estresse hídrico, a germinação é distribuída no tempo e no espaço, permitindo que, em condições naturais, as plântulas encontrem condições ambientais adequadas ao seu estabelecimento e desenvolvimento (Bewley & Black, 1994).

 

Figura 3. Índice de velocidade de germinação de sementes de amendoim (Arachis hypogea L) submetidas a estresse hídrico induzido com polietilenoglicol (PEG 6000).

 

A porcentagem de germinação também apresentou decréscimos significativos na presença do NaCl, até o potencial osmótico de 6 dS.m^-1, com 4% de sementes germinadas (Figura 4). A redução na porcentagem de germinação e o atraso no início do processo germinativo com o aumento do estresse salino podem estar relacionados com a seca fisiológica produzida, pois quando existe aumento da concentração de sais no meio germinativo, há uma diminuição do potencial osmótico e, consequentemente, uma redução do potencial hídrico. Esta redução pode afetar a cinética de absorção de água pelas sementes (efeito osmótico), como também elevar a níveis tóxicos a concentração de íons no embrião (efeito tóxico) (Cramer et al., 1986; Tobe et al., 2000).

O processo germinativo pode ter sido afetado devido à inibição da mobilização das reservas pode ser atribuída aos efeitos dos sais na síntese “de novo” e atividade das enzimas responsáveis pela hidrólise e translocação dos produtos hidrolisados dos tecidos de reserva para o eixo embrionário (Maciel et al., 2012).

 

Figura 4. Germinação de sementes de amendoim (Arachis hypogea L) submetidas a estresse salino induzido com NaCl.

 

Ressaltou-se também redução no vigor determinado pela primeira contagem de germinação e índice de velocidade de germinação das sementes de Arachis hipogea L. submetidas a crescentes níveis de salinidade imposta pelo NaCl, mostrando resposta semelhantes as observadas na germinação (Figura 5 e 6). Isso ocorreu, pois de acordo com Silva et al. (2011), em concentrações elevadas dos íons Na⁺ e Cl^- causam intumescimento do protoplasma, afetando a atividade enzimática, causando alterações quantitativas e qualitativas no metabolismo, o que resulta em baixa produção de energia, distúrbios na assimilação do nitrogênio, alterações no padrão de aminoácidos e no metabolismo das proteínas.

 

 

Figura 5. Primeira contagem de germinação de sementes de amendoim (Arachis hypogea L) submetidas a estresse salino induzido com NaCl.

 

Figura 6. Índice de velocidade de germinação de sementes de amendoim (Arachis hypogea L) submetidas a estresse salino induzido com NaCl.

 

Notou-se grande incidência dos fungos Aspergillus sp. (50%), Penicillium sp. (20%) e Macrophomina sp. (30%) quando as sementes de A. hypogea L. foram expostas aos diferentes potenciais osmóticos de PEG e NaCl (Figura 7). A hidratação da semente leva à liberação de solutos para o meio circundante, tais como açúcares, ácidos orgânicos, aminoácidos e vários íons, o que pode estimular o crescimento de patógenos, causando a deterioração das sementes (Bewley & Black, 1994).

 

Figura 7. Incidência de fungos em sementes de amendoim (Arachis hypogea L.)

 

Conclusões

A germinação e o vigor das sementes de amendoim foram afetados com o aumento dos potenciais hídricos e salinos, não havendo germinação das sementes quando submetidas às concentrações de -0,8 MPa e 6,0 dS.m^-1, respectivamente. Estas apresentaram incidência de fungos como Aspergillus sp., Penicillium sp. e Macrophomina sp.

 

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