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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA E RECURSOS NATURAIS
CARACTERIZAÇÃO E GERMINAÇÃO DE SEMENTES
DE Aegiphyla sellowiana CHAM.
Rosangela Peres Biruel
Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ecologia e Recursos Naturais,
do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde
da Universidade Federal de São Carlos, como
parte dos requisitos para a obtenção do título
de Doutor em Ciências, Área de Concentração:
Ecologia e Recursos Naturais.
São Carlos – SP
2006
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Livros Grátis
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Milhares de livros grátis para download.
2
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA E RECURSOS NATURAIS
CARACTERIZAÇÃO E GERMINAÇÃO DE SEMENTES
DE Aegiphyla sellowiana CHAM.
Rosangela Peres Biruel
Bióloga
Orientadora: Profa. Dra. Sonia Cristina Juliano Gualtieri de Andrade Perez
Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ecologia e Recursos Naturais,
do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde
da Universidade Federal de São Carlos, como
parte dos requisitos para a obtenção do título
de Doutor em Ciências. Área de Concentração:
Ecologia e Recursos Naturais.
São Carlos – SP
2006
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Ficha catalográfica elaborada pelo DePT da
Biblioteca Comunitária/UFSCar
B619cg
Biruel, Rosangela Peres.
Caracterização e germinação de sementes de Aegiphyla
sellowiana Cham / Rosangela Peres Biruel. -- São Carlos :
UFSCar, 2006.
131 p.
Tese (Doutorado) -- Universidade Federal de São Carlos,
2006.
1. Germinação. 2. Ecofisiologia da germinação. 3.
Morfologia. I. Título.
CDD: 581.334 (20
a
)
3
Homenagem especial:
À minha orientadora Sonia Perez pela orientação e amizade e pelo carinho que conduziu
todo esse trabalho.
Ao Professor Ivor Bergemann de Aguiar, que de alguma forma, sempre esteve presente
durante a realização desse trabalho, meu muito obrigada.
Dedico:
Aos meus pais Dolores e Miguel pelo apoio de sempre
4
AGRADESCIMENTOS
À Universidade Federal de São Carlos – UFSCar, pela oportunidade de realização
do curso.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela
concessão da bolsa.
Aos funcionários do jardim experimental, Luiz, Ademir e Alcides, que ajudaram
nas montagens dos experimentos.
Aos funcionários da secretaria João, Roseli e Renata que sempre auxiliaram em
toda parte burocrática.
Ao funcionário e amigo Carlos Casale, pelas sugestões, pelas fotos e por sua
amizade durante este período.
Ao Prof. Dr. Marcos Arduim, pela orientação na realização dos estudos
morfológicos.
Ao Instituto Florestal de São Paulo que concedeu o laboratório para a realização
de alguns experimentos, em especial as funcionárias (amigas) Eunice e Tiana, que
auxiliaram durante todo o período.
Aos pesquisadores do Instituto Florestal de São Paulo Marcia B. Figliolia e
Geraldo Franco, pela amizade e apoio de sempre.
Ao Prof. Dr. Rinaldo Cesar de Paula, pelas sugestões e pela amizade de sempre.
Ao meu marido Hugo pelo carinho e apoio de sempre.
Ao João Mariano por toda a dedicação e apoio durante as leituras desse trabalho.
À minha família Beth, Lola, Miguel, Renato, Igor, Heloisa, Thomas, Renata,
Rafael, Renam, Felipe, Fernando, Debora e Beth que incentivaram essa longa jornada,
acreditando sempre.
Às minhas grandes amigas (os) Beatriz e Rodrigo, Maristela e Marcos, Kátia e
Alessandro, Rosana e Nabil, Adriana, Letícia, Noely, Rejane, Silmara, Eugênio, Carlos e
Aluísio, que sempre estiveram presente apoiando e compartilhando todos os momentos
A todos que de alguma maneira me auxiliaram e me incentivaram durante a
realização desse trabalho
5
"Esta manhã, antes do alvorecer, subi numa colina para admirar o céu
povoado,
E disse à minha alma: Quando abarcarmos esses mundos e o
conhecimento e o prazer que encerram, estaremos finalmente fartos e
satisfeitos?
E minha alma disse: Não, uma vez alcançados esses mundos
prosseguiremos no caminho."
Walt Whitman
6
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO GERAL...............................................................................................................8
REFERÊNCIAS
BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................12
RESUMO GERAL .......................................................................................................................15
ABSTRACT ..................................................................................................................................17
CAPÍTULO 1
ESTUDO MORFOLÓGICO DE SEMENTES E PLÂNTULAS DE AEGIPHYLA
SELLOWIANA CHAM – (VERBENACEAE). ..........................................................................19
RESUMO ......................................................................................................................................19
ABSTRACT ..................................................................................................................................20
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................21
OBJETIVOS .................................................................................................................................23
MATERIAL E MÉTODOS .........................................................................................................24
Coleta de frutos e extração das sementes ...................................................................................24
Estrutura da semente ...................................................................................................................25
Composição química das sementes .............................................................................................25
Curva de embebição das sementes..............................................................................................26
Morfologia de sementes e desenvolvimento pós-seminal ..........................................................27
RESULTADOS E DISCUSSÃO..................................................................................................28
Morfologia da semente.................................................................................................................34
Embebição e desenvolvimento pós-seminal................................................................................37
Morfologia da plântula.................................................................................................................40
CONCLUSÕES ............................................................................................................................42
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................43
CAPÍTULO 2
INFLUÊNCIA DE TRATAMENTOS PRÉ-GERMINATIVOS COMO: LUZ,
TEMPERATURA E SUBSTRATO NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES E
EMERGÊNCIA DE PLÂNTULAS DE AEGIPHYLA SELLOWIANA CHAM......................49
RESUMO ......................................................................................................................................49
ABSTRACT ..................................................................................................................................51
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................52
OBJETIVOS .................................................................................................................................59
7
MATERIAL E MÉTODOS .........................................................................................................60
Teor de água..................................................................................................................................60
Testes de condutividade elétrica..................................................................................................60
Germinação em laboratório.........................................................................................................61
Emergência em casa de vegetação...............................................................................................64
RESULTADOS E DISCUSSÃO..................................................................................................66
Teor de água..................................................................................................................................66
Condutividade elétrica .................................................................................................................67
Germinação em laboratório.........................................................................................................68
Experimento em casa de vegetação.............................................................................................78
CONCLUSÕES ............................................................................................................................87
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................88
CAPÍTULO 3
EFEITO DO ENVELHECIMENTO PRECOCE E ESTRESSE TÉRMICO NO VIGOR DE
SEMENTES DE AEGIPHYLA SELLOWIANA CHAM. ........................................................100
RESUMO ....................................................................................................................................100
ABSTRACT ................................................................................................................................102
INTRODUÇÃO ..........................................................................................................................103
OBJETIVOS ...............................................................................................................................107
MATERIAL E MÉTODOS .......................................................................................................108
Material biológico.......................................................................................................................108
Envelhecimento Precoce ............................................................................................................108
Estresse térmico..........................................................................................................................109
RESULTADOS E DISCUSSÃO................................................................................................111
Envelhecimento Precoce ............................................................................................................111
Estresse térmico..........................................................................................................................118
CONCLUSÕES ..........................................................................................................................125
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................126
CONCLUSÕES GERAIS ..........................................................................................................131
8
INTRODUÇÃO GERAL
Aegiphyla sellowiana Cham. é uma espécie popularmente denominada de
tamanqueiro, pau-de-tamanco, minura, pertence à família Verbenaceae, seguindo o
sistema de classificação utilizado por Jorgensen e León Yánez (1999). Está incluída no
grupo sucessional das espécies pioneiras (Coimbra e Santos, 2000), sendo encontrada nas
florestas semidecídua e pluvial, nos Estados do Rio de Janeiro, Minas Gerais e São Paulo.
A altura da árvore varia de quatro a 10 metros de comprimento, é decídua, heliófila, com
rápido crescimento. Seus frutos podem ser coletados entre os meses de fevereiro a abril e,
quando maduros, apresentam coloração alaranjada. Produz grande quantidade de
sementes, podendo um quilograma conter cerca de 32.000 unidades, possuem
porcentagem e velocidade de germinação consideradas baixas e, a emergência das
plântulas ocorre entre 50 a 100 dias, sem o uso de tratamentos pré-germinativos (Lorenzi,
2002).
Diante da necessidade de formar um banco de germoplasma de espécies nativas,
para uso em futuras áreas de reflorestamento, torna-se necessário um estudo aprofundado
da morfologia e ecofisiologia de sementes. Os estudos de anatomia e de morfologia de
espécies florestais tropicais são tidos como fundamentais e urgentes, pois as mesmas
correm o risco de desaparecerem das áreas de ocorrência natural (Crestana e Beltrati,
1998; Carreira e Zaidan, 2003).
Conhecendo-se melhor as condições que favorecem a germinação das sementes e
associando-as aos estudos morfológicos, haverá contribuição para os trabalhos que
9
envolvam produção de mudas e facilitará o estabelecimento de espécie em condições
naturais (Carvalho et al., 2002).
As espécies pioneiras apresentam como característica fundamental alta produção
de sementes, porém geralmente essas possuem algum tipo de dormência, primária ou
secundária. A dormência primária pode ocorrer devido a um fator fisiológico que
bloqueia a germinação ou ainda devido as características do envoltório. Já a secundária
pode ser induzida por fatores externos após a dispersão (Perez, 2004).
A dormência em sementes pode ser considerada um processo vantajoso e uma
estratégia ecológica para as espécies, por impedir que germinação ocorra em condições
não favoráveis para o estabelecimento e crescimento das plântulas, distribuindo a
germinação no espaço e no tempo, formando o banco de sementes no solo (Eira e Caldas,
2000).
Quando a dormência primária é imposta pelo envoltório, podem-se testar vários
métodos de escarificação, como a química ou mecânica, aplicada em diferentes
intensidades no tegumento da semente. Quando a dormência é qualificada como
fisiológica, está relacionada ao metabolismo do eixo embrionário e, a adição de
substâncias químicas, como os reguladores de crescimento, pode ativar a germinação
(Delachiave e Pinho, 2003).
A germinação das sementes pode ser considerada um processo biológico que
envolve grande número de reações metabólicas de maneira a permitir o desenvolvimento
embrionário (Bewley e Black, 1994).
Ocorre a germinação quando condicionantes internos (maturidade e viabilidade) e
externos (luz, temperatura, oxigênio, disponibilidade hídrica) sejam compatíveis.
10
A sensibilidade das sementes em relação à luz é bastante variável, de acordo com
a espécie. A temperatura pode alterar a germinabilidade das sementes de forma
significativa, podendo acelerar ou reduzir a germinação. A temperatura ótima para a
germinação é variável, de espécie para espécie, podendo ser definida como aquela em que
se registra a maior porcentagem de germinação, em menor espaço de tempo (Carvalho e
Nakagawa, 2000).
Estudar a resistência das sementes em diferentes condições de estresse é
importante para que se possa determinar o limite de resistência destas frente a diferentes
condições adversas. O teste de envelhecimento precoce tem como base, manter as
sementes por determinado período de tempo sob condição adversa como altas
temperatura e umidade (100% UR), ocasionando dessa forma uma rápida deterioração em
sementes (Marcos Filho, 2005).
A perda de viabilidade ocasionada pelo envelhecimento artificial ou natural nas
sementes ocorre em função da degeneração estrutural que provoca descontrole do
metabolismo (Vieira et al., 1994).
O estresse térmico expõe as sementes a condições que causam mudanças
funcionais em sua estrutura celular, como perda de estabilidade das biomembranas,
podendo ocasionar a perda das funções que mantêm as atividades vitais. Essa mudança
pode ser reversível ou permanente, mesmo sob condições temporárias de estresse
(Larcher, 2004).
Além dos fatores intrínsecos e extrínsecos que afetam a germinação, é importante
avaliar qual melhor condição para a formação de plântulas e promover de maneira
favorável seu crescimento e desenvolvimento. A escolha do substrato utilizado para a
11
formação e o crescimento das plântulas é importante, pois, apresenta grande influência na
formação do sistema radicular e da parte aérea das mesmas, uma vez que fatores como
aeração, estrutura, capacidade de retenção de água e o grau de infestação de patógenos
podem variar de um substrato para outro, favorecendo ou prejudicando a germinação das
sementes (Caldeira et al., 2000).
12
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BEWLEY, J. D. e BLACK, M. Seeds: physiology of development and germination. 2.
ed. New York: Plenum Press, 1994. 445p.
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201-206, 2000.
CARREIRA, C. R. e ZAIDAN, L. B. P. Estabelecimento e crescimento inicial de
Miconia albicans (Sw.) Triana e Schizocentron elegans Meissn., sob fotoperíodo
controlados. Hoehnea, São Paulo, SP, v. 30, p.155-161. 2003.
CARVALHO FILHO, J. L. S.; ARRIGONI-BLANK, M.F.; BLAK, A.F.; SANTOS
NETO, A. L.; AMÂNCIO, V. F. Produção de mudas de Cassia grandis L. em diferentes
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CARVALHO, N. M.; NAKAGAWA, J. Sementes: ciência, tecnologia e produção. 4
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COIMBRA, M. S. e SANTOS, E. P. Aegiphyla Jacq. (Verbenaceae) no Estado do Paraná,
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13
CRESTANA, C. M. e BELTRATI, C. M. Morfologia anatomia das sementes de
Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae-caesalpinioideae). Naturalia. São Paulo.
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DELACHIAVE, M. E. A.; PINHO, S. Z. Scarification, temperature and light in
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EIRA, M. T. S.; CALDAS, L. S. Seed dormency and germination as concurrent
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JORGENSEN, P. M. e LEÓN-YÁNEZ, S. Catalogue of the plants of Ecuador.
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LARCHER, W. Ecofisiologia vegetal. Tradução. Carlos Henrique B. A. Prado. São
Carlos. Rima, 2004. 531 p.
LORENZI, H. Árvores Brasileiras: manual de identificação e cultivo de plantas do
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MARCOS FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Piracicaba: Esalq,
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PEREZ, S. C. J. G. A. Envoltórios.. In:FERREIRA, A. G.; BORGHETTI, F. (Org).
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VIEIRA, R. D.; CARVALHO, N. M.; SADER, R. Testes de vigor e suas possibilidades
de uso. In: VIEIRA, R. D.; CARVALHO, N. M. (Ed.) Testes de vigor em sementes.
Jaboticabal: FUNEP. 1994, p.31-47.
15
RESUMO GERAL - Aegiphyla sellowiana Cham. (Verbenaceae) é conhecida
popularmente como tamanqueiro, pau-de-tamanco, minura, entre outros nomes e, como
se trata de uma espécie presente nos estádios iniciais da sucessão ecológica é
recomendado para recuperação de áreas degradadas. Assim este estudo teve como
objetivos detalhar a estrutura morfológica da semente realizando-se descrições estruturais
externas e internas das sementes embebidas e das recém germinadas, sendo descritas e
registradas as etapas do desenvolvimento pós-seminal. Avaliou-se também, os efeitos de
tratamentos pré-germinativos (lixa, lixiviação e adição de hormônios), temperatura (25
ºC, 30 ºC, 20-30 ºC e 25-35 ºC) e efeito conjunto entre luz (branca, escuro, vermelha e
vermelha extrema) e temperatura (25 ºC, 15-25 ºC, 20-30 ºC e 25-35 ºC) bem como
indicar o melhor substrato (solo cerrado, substrato agrícola, vermiculita, areia e
vermiculita mais substrato agrícola) para a emergência de plântulas. Verificou-se a
eficiência do teste de envelhecimento (conduzido a 45 ºC, 100% UR durante 0; 6; 12; 24
e 48 h) em identificar variações no vigor das sementes de Aegiphyla sellowiana Cham. e
verificar como as temperaturas elevadas (45 ºC durante 0; 6; 12; 24; 36 e 48 h) afetam a
emergência de plântulas e a incorporação de biomassa. Constatou-se que a semente de
Aegiphyla sellowiana apresenta forma geométrica oblonga, com pouca variação
biométrica, a germinação das sementes é hipogeal e as plântulas são criptocotiledonares.
As temperaturas alternadas (20-30 ºC e 25-35 ºC) associadas com giberelina aceleraram o
processo germinativo, porém, a escarificação com lixa e a lixiviação com água, não
foram métodos eficientes uniformizar a germinação. Associando-se luz vermelha ou
branca com as temperaturas alternadas 15-25 ºC e 25-35 ºC foram registrados os maiores
valores de porcentagem de germinação de sementes. Para a velocidade de germinação
16
constatou-se que não houve efeito significavo para temperatura nas diferentes condições
de luz. O uso do solo de cerrado como substrato proporcionou maiores valores de
porcentagem de emergência, peso de biomassa incorporada, comprimento de raiz e parte
aérea das plântulas. As sementes envelhecidas durante seis horas apresentaram
significativo aumento na porcentagem de germinação, em relação ao grupo controle e aos
demais grupos. A velocidade de germinação aumentou após 48 h de envelhecimento em
relação aos períodos de 6; 12 e 24 h. A menor incorporação de massa seca foi registrada
nas plântulas originadas de sementes submetidas à 48h de envelhecimento, sendo
constatado que nesse período ocorreu maior alongamento da raiz e da parte aérea das
plântulas. Quando as sementes secas foram expostas à temperatura de 50 ºC também
houve aumento na porcentagem de emergência de plântulas originadas de sementes que
permaneceram 6 h e também, um aumento nos valores de velocidade de emergência para
os grupos: controle e em plântulas que ficaram expostas durante 24 e 36 h. O maior
acúmulo de massa seca foi registrado em plântulas originadas de sementes expostas a 50
°C por 36 h. A partir de 12 horas de submissão ao estresse térmico, manteve-se constante
a tendência de aumento da parte aérea e raiz visualizados em seus gráficos de
crescimento por tempo.
Palavras-chave: sementes, substrato, germinação, plântulas, estresse.
17
ABSTRACT – Aegiphyla sellowiana Cham. (Verbenaceae) it is known popularly as
tamanqueiro, wood-of-clog, minura, among others names and, as if it deals with a present
species in initial stadiums of the ecological succession is recommended for recovery of
degraded areas. Thus this study it had as objective to detail the morphologic structure of
the seed being become fullfilled themselves external and internal structural descriptions
of the soaked seeds and of just germinated, being described and registered the stages of
the after-seminal development. It was also evaluated, the effect of treatments daily pay-
germinatives (hormone sandpaper, leaching and addition) temperature (25ºC, 30ºC, 20-
30ºC and 25-35ºC) and if exists interaction between light (white, dark, red and red
extreme) and temperature (25ºC, 15-25ºC, 20-30ºC and 25-35ºC) as well as indicating
optimum substratum (alone open pasture, agricultural, vermiculita substratum, sand and
vermiculita more agricultural substratum) for the emergency of plântulas. It was verified
efficiency of the test of aging (lead to 45ºC, 100%UR during 0; 6; 12; 24 and 48 h) in
identifying variations in the vigor of the seeds of Aegiphyla sellowiana Cham. e to verify
as the high temperatures (45ºC during 0; 6; 12; 24; 36 and 48 h) affects the emergency of
plântulas and the incorporation of biomass. It was evidenced that the seed of Aegiphyla
sellowiana presents oblong geometric form, with little biometric variation, the
germination of the seeds is hipogeal and seedling is criptocotiledonares. The alternating
temperatures (20-30ºC and 25-35ºC) associates with giberelina had sped up the
germinative process, however, the escarification with sandpaper and the leaching with
water, had not been efficient methods to uniformizar the germination. Associating red or
white light with the alternating temperatures 15-25ºC and 25-35ºC had been registered
the biggest values of percentage of germination of seeds. For the speed one evidenced
18
that it did not have interaction meant in such a way for temperature how much for the
different conditions of light. The use of the ground of closed as substrate provided to
greaters values of emergency percentage, weight of incorporated biomass, length of root
and aerial part of seedling. The seeds aged during six hours had presented significant
increase in the germination percentage, in relation to the group it has controlled and the
too much groups. The germination speed after increased 48h of aging in relation to the
periods of 6; 12 and 24 h. The lesser incorporation of dry mass was registered in seedling
originated of seeds submitted to 48h of aging, being evidenced that in this period bigger
allonge of the root and the aerial part of plântulas occurred. When the dry seeds had been
displayed the temperature of 50ºC also had increase in the percentage of emergency of
seedling originated of 6 seeds that had also remained h under 45°C and, an increase in the
values of speed of emergency for the groups: control and in sedling that they had been
displayed during 24; 36 and 48 h in this temperature. The biggest accumulation of dry
mass was registered in seedling originated of displayed seeds 50°C for 36 h. After from
12 hours thermal stress submission, the growth tendency of the aerial part and root
registered in their growth per time curves.
Key words: seeds, substratum, germination, seedling, stress.
19
Capítulo 1____________________________________________________________
ESTUDO MORFOLÓGICO DE SEMENTES E PLÂNTULAS DE Aegiphyla
sellowiana CHAM – (VERBENACEAE).
RESUMO
- Aegiphyla sellowiana Cham. (Verbenaceae) é conhecida popularmente como
tamanqueiro, pau-de-tamanco, minura entre outros nomes e, como se trata de uma espécie
característica dos estádios iniciais da sucessão ecológica é recomendada para o plantio
visando a recuperação de áreas degradadas. Devido à carência de informações sobre essa
espécie, este estudo teve como objetivos detalhar a estrutura morfológica da semente.
Foram efetuadas descrições estruturais externas e internas das sementes embebidas e das
recém germinadas, sendo descritas e registradas as etapas do desenvolvimento pós-
seminal e foi realizada ainda análise da composição química e curva de embebição das
sementes. A semente de Aegiphyla sellowiana apresenta forma geométrica oblonga, com
pouca variação biométrica. A germinação das sementes é hipogeal e as plântulas são
criptocotiledonares. O componente celular encontrado em menor porcentagem ou
concentração foi o estrato etéreo.
Palavras-chave: morfologia, germinação, tamanqueiro.
20
ABSTRACT
– Aegiphyla sellowiana Cham. (Verbenaceae) it is known popularly as
tamanqueiro, minura among others names and, as if it deals with a characteristic species
of initial stadiums of the ecological succession is recommended for the plantation aiming
at the recovery of degraded areas. Due to lack of information of this species, this study it
had as goal to detail the seed morphological structure. External and internal structural
descriptions of the soaked seeds and of just germinated, being described and registered
the stages of the post-seminal development. Also were carried through analysis of the
chemical composition and embebition curves. Aegiphyla sellowiana seed present oblong
geometric form, with little biometrics variation. The germination of the seed is hipogeal
and seedling is criptocotiledonars. The oil was the seed chemical component founded
minor amont.
Key words: tamanqueiro, morfological
21
INTRODUÇÃO
A diversidade genética de espécies florestais vem sendo comprometida devido ao
crescimento populacional e a expansão das fronteiras agrícolas, gerando a necessidade da
conservação do potencial genético existente e do estabelecimento de um banco de
germoplasma. Nesse sentido, em várias partes do globo terrestre, tem sido registrada
tentativa de restauração de cobertura vegetal original em áreas degradadas e da
manutenção das florestas naturais já existente (Durigan et al. 2004).
Estudos de germinação e de desenvolvimento de plântulas, sob condições
naturais, podem ajudar no entendimento da dinâmica de populações, bem como o manejo
silvicultural das áreas com vegetação nativa. A reconstituição de fronteiras de vegetação
tropical e seu manejo dependem do conhecimento das fases iniciais do desenvolvimento
vegetal, de sua ecofisiologia e identificação taxonômica precisa das espécies vegetais
nativas. O conhecimento das estruturas morfológicas das sementes pode contribuir para
uma melhor compreensão do processo de germinação (Camargo et al., 2000). Além
desses aspectos, o estudo morfológico das plântulas, em sua primeira fase de
desenvolvimento, antes da produção de folhas definitivas, permite a descoberta de
estruturas transitórias, primitivas ou derivadas, que desaparecem com o desenvolvimento
da planta jovem (Carmello-Guerreiro e Paoli 1999, Donadio e Demattê, 2000). Estas
estruturas são importantes para o estabelecimento de conexões filogenéticas com grupos,
cujos órgãos adultos apresentam características semelhantes. Estudos a respeito de
propagação de plantas envolvem o conhecimento sobre os diásporos e as transformações
ocorridas até a formação da plântula.
22
Os estudos incluindo a anatomia e morfologia de espécies florestais tropicais são
tidos como fundamentais e urgentes, principalmente quando se trata de espécies menos
abundantes, pois as mesmas correm o risco de desaparecer das áreas, que colonizavam
(Crestana e Beltrati, 1998; Carreira e Zaidan, 2003). Com a indicação das condições que
favorecem a germinação das espécies e associando-as aos estudos morfológicos, haverá
contribuição para os trabalhos envolvendo produção de mudas o estabelecimento das
espécies em condições naturais (Carvalho et al., 2000).
A identificação taxonômica das sementes é geralmente dificultada pela falta de
literatura disponível para todas as espécies (Groth e Andrade, 2002) e, como frutos e
sementes exibem pequena plasticidade fenotípica apresentam indiscutível importância
taxonômica. Nesse sentido, o conhecimento sobre a morfologia de sementes possibilitará
a resolução de diversos problemas taxonômicos, permitindo o estabelecimento de
filogenias mais precisas (Oliveira, 2001).
Estudos sobre a composição química das sementes permitem a compreensão de
processos fisiológicos envolvidos na escolha das melhores condições para o
armazenamento “ex-situ”, pois tanto o vigor quanto o potencial de armazenamento são
influenciados pela quantidade de cada um dos compostos químicos presentes nos tecidos
de reserva e do teor de água das sementes (Marcos Filho, 2005).
Aegiphyla sellowiana Cham. é uma espécie pouco estudada, sendo, denominada
popularmente de tamanqueiro, pau-de-tamanco, minura, pertencente à família
Verbenaceae, seguindo o sistema de classificação utilizado por Jorgensen e León-Yánez
(1999). Está incluída no grupo sucessional das espécies pioneiras (Coimbra e Santos,
2000), sendo encontrada nas florestas semidecídua e pluvial nos Estados do Rio de
23
Janeiro, Minas Gerais e São Paulo. A altura da árvore varia de quatro a 10 metros de
comprimento, é decídua, heliófita, com rápido crescimento. Seus frutos podem ser
coletados entre os meses de fevereiro e abril e, quando maduros, apresentam coloração
alaranjado. Produz grande quantidade de sementes, podendo um quilograma de sementes
conter cerca de 32.000 unidades. A porcentagem e velocidade de germinação são
consideradas baixas, ocorrendo a emergência das plântulas entre 50 a 100 dias sem o uso
de tratamentos pré-germinativos (Lorenzi, 2002).
Em estudos sobre a qualidade fisiológica das sementes de tamanqueiro constatou-
se que a mudança de coloração está diretamente relacionada com a maturação das
sementes, sendo que a maior porcentagem de germinação foi verificada em sementes
oriundas de frutos com coloração vermelha (Barbedo et al., 1993).
OBJETIVOS
Devido à carência de informações sobre essa espécie, este estudo teve como
objetivos detalhar a estrutura morfológica da semente.
24
MATERIAL E MÉTODOS
Coleta de frutos e extração das sementes
Frutos maduros de Aegiphyla sellowiana que apresentavam coloração laranja a
avermelhada, foram coletados na fazenda da Cooperfrango, município de Analândia, no
Estado de São Paulo, em abril de 2004. Foram selecionados dez indivíduos para a
realização das coletas dos diásporos, onde se retirou o cacho com auxílio de tesoura de
poda, diretamente dos galhos das árvores. As amostras de ramos, folhas, e frutos de
exemplares adultos foram também coletados e processados para obtenção de exsicatas, as
quais foram incorporadas junto ao “Herbarium” da Universidade Federal de São Carlos,
como documento taxonômico 7205.
A extração das sementes foi realizada manualmente, despolpando-se os frutos
com o auxílio de peneiras, onde os mesmos foram esfregados sob água corrente até a
completa remoção da cobertura que envolve o tegumento das sementes. Estas foram
deixadas sobre papel de filtro em bancada de laboratório, em temperatura ambiente, para
a secagem superficial. Foram então determinados o teor de água das sementes (4
repetições de 20 sementes), o número de sementes por quilo, o peso de 1000 sementes e a
porcentagem de pureza do lote, procedimentos estes, padronizados segundo as Regras
para Análise de Sementes (Brasil, 1992).
Foi realizada também uma análise biométrica das sementes de A. sellowiana, (100
sementes) com aferição das medidas realizada com um paquímetro digital e as pesagens
com balança analítica. Em seguida foram calculadas as médias, o desvio padrão, o erro
25
padrão e as amplitudes de variação. As sementes foram colocadas em sacos de papel e
armazenadas em geladeira (±5°C), sendo periodicamente, retiradas amostras para
realização dos experimentos.
Estrutura da semente
As amostras de sementes em diferentes estádios de desenvolvimento foram
fixadas em CRAF III (Sass, 1973), sendo que neste caso, o ácido propiônico substituiu o
ácido acético e, em formalina neutra e tamponada. As sementes foram incluídas em
historresina (Kraus e Arduin, 1997) e seccionadas em micrótomo (7 µm). A coloração
dos cortes das sementes foi feita com fucsina e azul de astra (Roeser, 1972) para estudos
de aspectos gerais da estrutura. Para a detecção de lipídios, os cortes foram corados com
Sudan IV, solução saturada em etanol 96 °GL (Kraus e Arduin, 1997). Para a detecção de
proteínas foi usada solução aquosa de azul negro de anilina a 1% (Fisher, 1968).
Composição química das sementes
As análises químicas foram realizadas no Laboratório de Nutrição Animal
pertencente à Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA - Fazenda
Canchim), Unidade São Carlos.
Foram determinados os teores de matéria seca, óleo, proteínas, fibras e
hemicelulose. A determinação da matéria seca foi realizada com a pré-secagem do
material em estufa calibrada a 65 °C durante 72 horas. Em seguida, as amostras foram
26
moídas e secas a 105 °C durante 8 horas (AOAC, 1990). O óleo foi extraído das sementes
moídas, em extrator tipo Soxhelet utilizando-se éter etílico como solvente e a amostra foi
submetida ao refluxo contínuo para extrair toda a fração solúvel no éter (Silva, 2002). O
teor de proteínas foi determinado com base na decomposição da matéria orgânica pelo
ácido sulfúrico e na quantificação do nitrogênio utilizando-se o sistema de destilação por
arraste a vapor (AOAC, 1990). Para a determinação da fibra em detergente neutro (FDN)
foi utilizada uma solução de detergente neutro que solubilizou o conteúdo celular
composto de proteínas solúveis, açúcares, lipídeos, amido e outros constituintes solúveis
em água (Souza et al., 1999). A porcentagem dos constituintes da parede celular que é
constituída por celulose, hemicelulose, lignina foi obtida por diferença entre as pesagens
da amostra antes e depois de sua solubilização (Silva, 2002).
Curva de embebição das sementes
Foi realizada a curva de absorção de água com a finalidade de identificar um
possível impedimento tegumentar à entrada água na semente. As sementes foram pesadas
e colocadas em placas de petri com 9 cm de diâmetro, sob duas folhas de papel de filtro
umedecida com 4,5 mL de água destilada. As placas foram colocadas para germinar sob
temperatura alternada de 20-30 °C, até a protrusão da raiz primária (> 2 mm de
comprimento) seguindo o critério botânico para a avaliação (Labouriau, 1983).
Foi construída uma curva de embebição, com valores de peso fresco obtidos em
intervalos de 24 h. Para esse experimento foram utilizadas quatro repetições de 25
sementes.
27
Morfologia de sementes e desenvolvimento pós-seminal
A morfologia das sementes e as fases do desenvolvimento pós-seminal e inicial da
plântula foram descritas e fotografadas em microscópio. Também foram feitos descrições
do desenvolvimento da raiz, epicótilo, nódulos radiculares, o tipo e a morfologia dos
cotilédones e dos eófilos. A terminologia empregada para descrever as estruturas da
semente e o desenvolvimento pós-seminal até o aparecimento e completa expansão dos
eófilos foi de acordo com Beltrati (1992), Barroso et al., (1999) e Vidal e Vidal (2003).
Para os estudos do desenvolvimento pós-seminal as amostras de sementes foram
desinfetadas em água sanitária (hipoclorito de sódio a 2%) durante 5 minutos e lavadas
em água destilada durante 10 minutos. Quatro repetições de 25 sementes foram
distribuídas em placas de Petri, forradas com duas folhas de papel de filtro umedecidas
com água destilada e em seguida colocadas em estufa tipo B.O.D, em temperatura
alternada de 20-30 °C e sob iluminação fluorescente branca contínua (quatro lâmpadas de
20 Wats). Foram consideradas germinadas as sementes que apresentaram emissão de raiz
primária com aproximadamente 2 mm, segundo o critério botânico citado por Borghetti e
Ferreira (2004). Aos 20 dias após a emergência, quando a raiz primária atingiu
aproximadamente 10 mm de comprimento, 50 plântulas foram transplantadas em sacos
de plástico preto (24 x 16 cm), contendo solo com húmus na proporção 2:1 e mantidas em
canteiros sob iluminação plena no Jardim Experimental anexo ao Departamento de
Botânica onde as plântulas foram observadas diariamente, descritas e fotografadas até
que surgissem o segundo par de eófilo.
28
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A utilização do método de maceração dos frutos em água corrente para a extração
das sementes de A. sellowiana foi considerado eficiente, pois não causou danos ao
tegumento, que apesar de sua rigidez não teria resistido a fortes atritos (Figura 1). É
aconselhável a observação das características morfológicas dos frutos antes da retirada
das sementes, para que não ocorram danos às mesmas, pois existe variação na rigidez do
tegumento das sementes. Por exemplo Caesalpinia ferrea var. leiostachya Benth. (pau-
ferro) apresenta frutos e sementes com envoltórios rígidos e, a extração da semente pode
ser realizada com o auxílio de martelo, sem que ocorram danos ao embrião (Biruel,
2001). Frutos de espécies pertencentes à família Solanaceae necessitam permanecer
durante 24 h imersas em água para o amolecimento do fruto para posteriormente serem
macerados em peneiras sob água corrente (Davide et al. 1995).
Figura 1- Extração de sementes de Aegiphyla sellowiana (Fotos: Casali, 2005 inédito).
29
A padronização de métodos é de fundamental importância na área tecnológica,
otimizando a utilização do lote de sementes, uma vez que para espécies florestais, a
quantidade de sementes coletada é limitada pela produção irregular de fruto e, pelas
dificuldades para a coleta.
A escolha de técnicas para a colheita, extração e armazenamento de sementes é
específica, e para a obtenção de sementes com alta qualidade fisiológica é importante
estar atento aos processos que vão desde a colheita até o armazenamento das mesmas.
O teor de água e o peso da matéria seca das sementes podem ser considerados
indicadores para determinação da época de maturação. Nesse lote de sementes de A.
sellowiana os valores médios de biomassa seca foram de 92,11% e o de teor de água,
8,97%. Este último foi mensurado logo após a colheita dos frutos e a determinação da
biomassa foi realizada, seis meses após a colheita dos frutos. Baixos teores de umidade e
elevados de matéria seca são considerados indicadores do ponto de maturidade fisiológica
para muitas das sementes ortodoxas, pois o baixo teor de água, além de limitar a
germinação, limitar a deterioração das mesmas pelo ataque de microrganismos ou por
elevar as taxas metabólicas (Barbedo e Marcos Filho, 1998).
O material de reserva dos diásporos é constituído de proporções variadas de
proteínas, carboidratos e lipídeos, que são utilizadas pelo embrião para seu
desenvolvimento e a mobilização dessas reservas pode ocorrer durante a germinação e ou
no desenvolvimento da plântula, conforme a espécie em questão (Pontes et al., 2002).
Depois de extrair as sementes do fruto é imprescindível atentar para a viabilidade
e o vigor das mesmas, visando o melhor aproveitamento do lote e a manutenção das
condições fitossanitárias. A análise da composição química das sementes permite o
30
conhecimento sobre alguns processos fisiológicos e auxilia na escolha de melhores
condições de armazenamento sendo, portanto, fundamental o conhecimento sobre a
composição química dos tecidos de reservas. (Marcos Filho, 2005).
Os componentes químicos das sementes de Aegiphyla sellowiana presentes em
maior porcentagem são as fibras insolúveis em detergente neutro, que são constituintes de
parede celular, basicamente formada por celulose, hemicelulose, lignina e proteína
(53,66%). O componente de menor porcentagem foi o extrato etéreo rico em lipídeos
(3,10%) (Tabela 1) indicando que as sementes não são oleaginosas podendo, apresentar
alta longevidade durante o armazenamento, quando sob condições consideradas ótimas
para a espécie.
Tabela 1 - Composição química (%) das sementes de Aegiphyla sellowiana, em
porcentagem. (PB, proteína bruta; EE, extrato etéreo, FDN fibra em detergente neutro,
FDA fibra em detergente ácido).
Umidade P.B. E.E. Hemicelulose FDN FDA
8,97 (0,018)
17,25 (0,25)
3,10 (0,03)
11,28 (0,27)
53,66
(0,60)
42,38
(0,33)
Os números entre parênteses indicam o desvio padrão.
Baixos teores de óleo indicam que as sementes podem ser classificadas como
ortodoxas. Outra espécie considerada ortodoxa é a Caesalpinia férrea var. leiostachya
Benth. que apresenta baixo percentual de óleo em sua composição química e é uma
espécie com alta longevidade natural, superior a 15 meses (Carvalho, 1994), enquanto
que sementes oleaginosas se deterioram mais rapidamente do que as amiláceas ou
31
protéicas, divido ao aumento da velocidade dos processos de oxidação durante o
armazenamento. (Marcos Filho, 2005).
Os lipídios são armazenados nos tecidos de reserva (cotilédones e endosperma) e,
durante a germinação, ocorre à hidrólise dos triglicerídeos pelas lipases, formando
glicerol e ácidos graxos, que serão transformados em açúcares, liberando energia para a
geminação (Marcos Filho, 2005). Verifica-se a presença de lipídeos nos cotilédones,
localizados em camada de células na epiderme coberta por uma cutícula (Figura 2).
32
Figura 2 - Sementes de Aegiphyla sellowiana em cortes anatômicos transversais.
A e B - aspecto geral da testa (escala 50µm); C – Primeiro e segundo grupo de
células do tegumento (escala 10µm); D –Esclereides no tegumento, segundo
grupo de células do tegumento, cutícula e cotilédone (escala 10µm); E e F -
aspecto geral dos cotilédones com células de lipídeos e proteínas, respectivamente
(escala 100µm). CO - cotilédone, CT – cutícula, ESC – esclereides, LI – lipídeo,
PG - primeiro grupo de células do tegumento, PR – proteína, SG - segundo grupo
de células do tegumento, TE – testa, TG – tegmen.
33
Outros parâmetros são considerados importantes e, são descritos na RAS (Brasil,
1992) como o número de sementes por quilo, o peso de mil sementes e a pureza do lote
(Tabela 2).
Tabela 2 - Valores médios do número de sementes por quilo, peso de mil sementes de
Aegiphyla sellowiana e pureza do lote.
Número de sementes
por/kg
Peso de 1000 sementes (g) Pureza do Lote (%)
36,842
27,9
99,80
Para esse lote de sementes de A. sellowiana determinou-se que existe, em média
36.842 sementes por quilograma e, em outro lote da mesma espécie encontrou-se 32.000
unidades (Lorenzi, 2002). Essa variação corresponde a uma diferença de 11% entre os
lotes, podendo estar relacionada com a exatidão dos dados aferidos para essa
determinação neste trabalho, pois na referência citada acima, não há informação sobre a
pureza do lote e também não é possível saber qual a metodologia utilizada para a
determinação do número de sementes por quilograma. Baseando-se nos dados
biométricos obtidos verifica-se que ocorre uma variação de 16% no peso das sementes,
podendo ser este um componente para justificar a diferença de 11% entre o número de
sementes em cada lote (Tabela 3).
34
Tabela 3- Valores médios da biometria e peso de sementes de Aegiphyla sellowiana.
Variáveis Médias Desvio padrão Erro padrão
Amplitude de
variação
Comprimento (mm) 5,68 0,50 0,28 4,4-7,0
Largura (mm) 3,42 0,20 0,09 2,9-3,9
Espessura (mm) 3,05 0,24 0,10 2,1-3,5
Peso (g) 0,0279 0,0044 0,0021 0,0133-0,0393
Foi verificado um elevado índice de pureza do lote (99,80%) indicando que o
beneficiamento manual foi realizado de forma satisfatória e incluiu a retirada de
impurezas como folhas secas e restos de fruto, procedimentos que facilitam o manuseio
para a retirada de amostras para os experimentos e diminui a possibilidade de
contaminação por patógenos.
Morfologia da semente
A semente de Aegiphyla sellowiana é estenospérmica com forma geométrica
oblonga, apresenta base arredondada, ápice acuminado, o tegumento é duro e quebradiço,
com coloração castanho-clara, glabro com estrias de coloração branca no sentido
longitudinal. Cortes anatômicos evidenciam, na testa, a presença de esclereides que
conferem rigidez ao tegumento podendo favorecer a sua impermeabilização à água
(Figura 2).
35
A semente tem em média 5,68 mm de comprimento, 3,42 mm de largura, 3,05
mm de espessura e peso médio igual a 0,0279 gramas (Tabela 3).
A semente de A. sellowiana é classificada como exalbuminosa, por não possuir
endosperma (Barroso et al., 1999) e, quando hidratado o tegumento não apresenta
qualquer modificação aparente, além do seu escurecimento, chegando próximo à
coloração preta.
Na Figura 3 está detalhada a semente de A. sellowiana e pode-se observar que a
região hilar é apical, heterocromada, oblonga, coberta por uma camada de tecido de
coloração castanho-clara e a micrópila, inconspícua. Após a retirada do tegumento,
permanece visível o hilo no embrião, sendo o mesmo fato registrado para as sementes de
Amburana cearencis (Cunha e Ferreira, 2003). A região hilar é considerada como uma
válvula higroscópica em sementes que apresentam tegumento impermeável, auxiliando
na entrada de água para o interior da semente (Aquila, 2004).
O embrião é axial, o eixo hipocótilo-radicular é cilíndrico, curto. Os cotilédones
são contínuos, espatulados e crassos com aproximadamente 3,5 mm de comprimento x
2,0 mm de largura, são carnosos de coloração esbranquiçada, reniforme (Figura 3),
corroborando com a descrição de Barroso et al., (1999). Verifica-se a ocorrência de
pequena variação de peso e forma das sementes, favorecendo o manejo e o
beneficiamento do lote (Figliolia et al., 1993).
A característica cotiledonar está diretamente relacionada à falta de endosperma
nessa espécie, sendo os cotilédones utilizados como fonte de reserva da plântula durante
suas fases de desenvolvimento (Souza, 2003).
36
Figura 3 - Diásporos de Aegiphyla sellowiana. A – aspecto geral do diásporo
evidenciando a cicatriz do hilo. B – aspecto geral do diásporo evidenciando o
cotilédone e o eixo embrionário. C – aspecto geral do diásporo evidenciando o eixo
embrionário. D – aspecto geral do diásporo evidenciando o eixo embrionário e o
tegmen, E e F - Aspecto geral do diásporo com as estruturas embrionárias
cotilédones e eixo embrionário. H - hilo, T - tegmem, EE - eixo embrionário, CO -
cotilédone.
H
EE
CO
EE
A
B
C
D
E
F
T
E
CO
EE
37
Embebição e desenvolvimento pós-seminal
A curva típica da embebição de sementes ortodoxas maduras normalmente
apresenta três fases distintas. Na primeira delas há uma rápida absorção de água, na
segunda fase ocorre uma estabilização, uma vez que praticamente não há entrada de água
na semente e, na terceira fase, a semente volta a apresentar um rápido aumento na massa
fresca, como conseqüência da germinação (Castro e Hilhorst, 2004).
Para as sementes de A. sellowiana sem nenhum tratamento pré-germinativo, a
absorção de água ocorreu de maneira gradativa durante as primeiras 24 h, logo após o
contato com o substrato umedecido, estabilizando seu peso no quarto dia após o início da
embebição (Figura 4).
Figura 4 - Curva de embebição/absorção de água pelas sementes de Aegiphyla sellowiana
com base no peso fresco (g). (Temperatura 30 °C na presença de luz), (tm - tempo
médio).
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Tempo (dias)
Peso Fresco (g)
Emissão da raiz primária.
tm = 13 dias
38
A lenta absorção de água está relacionada com a presença de esclereides presente
em uma das camadas de células do tegumento da semente, conforme verificado em corte
anatômico (Figura 2). A emissão da raiz primária ocorreu no 13° dia após a embebição,
com a rachadura e abertura da testa próximo à região da micrópila e as sementes foram
consideradas germinadas quando apresentavam emissão de raiz primária maior ou igual a
2 mm.
A germinação é hipogeal e as plântulas são criptocotiledonares com emergência
radicular que logo apresenta gravitropismo positivo tornando-se curvada (Ferreira e Fett-
Neto, 2004). As fases do desenvolvimento pós-seminal podem ser visualizadas na Figura
5. Após 20 dias de observação, os valores médios obtidos para o comprimento da raiz
primária foram 9,35 mm, sendo esta do tipo axial, de coloração verde claro. Após 27 dias
da germinação, a raiz apresentou 16,8 mm de comprimento e, com o desenvolvimento,
tornou-se tortuosa, de coloração bege e com as raízes secundárias de coloração marrom.
O epicótilo nessa fase mede aproximadamente 8,2 mm de comprimento, é cilíndrico, de
coloração verde claro, em direção ao ápice e esbranquiçado em direção à base, com colo
anelar de coloração mais escura com ocorrência de pilosidade velutina de coloração
branca, em direção à zona lisa. Decorridos 35 dias de germinação, os cotilédones estavam
preservados dentro do tegumento da semente, o epicótilo apresentava em média 12,34
mm de comprimento e a raiz principal 31,87 mm de comprimento, e os primeiros eófilos
apresentaram bordo serrilhado e coloração verde escuro.
39
Figura 5 - Estágios da germinação de diásporos de Aegiphyla sellowiana. A –
emergência da raiz primária, B e C - Alongamento da raiz primária, D –
alongamento da raiz primária e emissão da raiz secundária, E - alongamento
tortuoso da raiz primária, F - Alongamento do epicótilo e surgimento do primeiro
par de eófilo e detalhe do cotilédone aderido ao tegumento, (escala: 1mm). G e H1
e H2 2 - plântula normal, com todas as estruturas formadas e detalhes da coifa e
raiz. EP -epicótilo, PP - primeiro protófilo, RP - raiz principal, CO - cotilédone,
CF - Coifa, PL - pilosidade TG - tegumento, RS - raiz secundária.
G
TG
CF
PL
EP
EO
RP
RP
RP
TG
TG
RP
EO
CO
RP
RP
A
C
D
E
F
H 1
H 2
RS
TG
RS
B
40
Morfologia da plântula
A plântula apresenta sistema radicular pivotante com raiz primária axial, sub-
lenhosa, mais espessa na base e afilada no ápice, com pilosidade velutina na raiz primária
e glabra na zona da coifa, que é cilíndrica e de coloração bege. As raízes secundárias são
longas sem ramificações, o hipocótilo é curto, levemente dilatado. A plântula é
criptocotiledonar com o tegumento entrando em processo de senescência após 60 dias da
emergência da raiz primária. O epicótilo é cilíndrico de coloração verde clara na base e
mais escuro no ápice, com pilosidade velutina (Figura 5G).
O primeiro par de eófilos é simples, de coloração verde escura na face adaxial e
verde claro na face abaxial. Sua forma é obovóide de base assimétrica, ápice acuminado e
margem serrilhada com nervação adpressa na face abaxial, com pecíolo de
aproximadamente 3 mm de comprimento.
O segundo par de eófilos emergiu após 45 dias do início da germinação e
apresentou folhas opostas, concordando com a descrição realizada por Barroso et al.,
(1999). O bordo das folhas é serrilhado, com base obovada e ápice acuminado, de
coloração verde escura, na face abaxial e adaxial, similar ao observado em indivíduos
adultos dessa espécie (Coimbra e Santos, 2000).
Para algumas espécies, a fase de plântulas exibe caracteres morfológicos
diferentes daqueles observados na fase adulta (como exemplo, a espécie do gênero
Acacia) que apresentam folhas inteiras, compostas, quando na fase de plântula, porém
ocorre redução foliar, permanecendo apenas o pecíolo expandido. Tal aspecto pode
causar algumas dificuldades para uma imediata avaliação taxonômica em campo, quando
41
tal fase inicial de desenvolvimento é pouco conhecida. No entanto, entre as plântulas de
A. sellowiana as características morfológicas são semelhantes às das fases posteriores,
conforme visto neste estudo, tornando fácil o reconhecimento das mesmas, em áreas onde
ocorre à formação de banco de plântulas. Cunha e Ferreira (2003), ao descrever o
desenvolvimento de plântulas de Amburana cearendis constatou a mesma
homogeneidade morfológica entre a plântula e o indivíduo adulto.
42
CONCLUSÕES
A semente de Aegiphyla sellowiana apresenta forma geométrica oblonga.
As sementes apresentam pouca variação biométrica, a germinação das sementes é
hipogeal e as plântulas são criptocotiledonares.
O componente químico que ocorre em maior porcentagem são as fibras de parede
celular.
43
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49
Capítulo 2_______________________________________________________________
INFLUÊNCIA DE TRATAMENTOS PRÉ-GERMINATIVOS COMO: LUZ,
TEMPERATURA E SUBSTRATO NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES E
EMERGÊNCIA DE PLÂNTULAS DE Aegiphyla sellowiana CHAM.
RESUMO – Aegiphyla sellowiana Cham. (Verbenaceae) é conhecida popularmente
como tamanqueiro, pau-de-tamanco, minura, entre outros nomes e, como se trata de uma
espécie característica dos estádios iniciais da sucessão ecológica é recomendado para a
recuperação de áreas degradadas. Este estudo teve como objetivos analisar os efeitos de
tratamentos pré-germinativos (lixa, lixiviação e adição de hormônios) temperatura (25ºC,
30ºC, 20-30ºC e 25-35ºC) e se existe interação entre luz (branca, escuro, vermelha e
vermelha extrema) e temperatura (25ºC, 15-25ºC, 20-30ºC e 25-35ºC) bem como indicar
o melhor substratos (solo cerrado, areia, vermiculita, vermiculita mais substrato agrícola
e substrato agrícola) para a emergência de plântulas. Constatou-se que as temperaturas
alternadas (20-30ºC e 25-35ºC) associadas com giberelina aceleraram o processo
germinativo, porém, a escarificação com lixa e a lixiviação com água, não foram métodos
eficientes uniformizar a germinação. Associando-se luz vermelha ou branca com as
temperaturas alternadas 15-25ºC e 25-35ºC foram registrados os maiores valores de
porcentagem de germinação de sementes. Para a velocidade de germinação constatou-se
que não houve efeito significativo tanto para tempertura quanto para as diferentes
condições de luz. O uso do solo de cerrado como substrato proporcionou maiores valores
50
de porcentagem de emergência, biomassa incorporada, comprimento de raiz e parte aérea
das plântulas.
Palavras chave: tamanqueiro, luminosidade, tratamento pré-germinativo, reguladores.
51
ABSTRACT - Aegiphyla sellowiana Cham. (Verbenaceae) it is known popularly as
tamanqueiro, minura, among others names. This species is found on the initial levels of
ecological succession and so, indicated to recovery degraded areas. This study it had as
objective to analyze the effect of pré treatment (hormone sandpaper, leaching and
addition) temperature (25ºC, 30ºC, 20-30ºC and 25-35ºC) and if exists interaction
between light (white, dark, red and red extreme) and temperature (25ºC, 15-25ºC, 20-
30ºC and 25-35ºC) as well as indicating a optimum substratum (vermiculita, vermiculita
more agricultural substratum and agricultural substratum) for seedling emergence was
detected. That the alternating temperature (20-30ºC and 25-35ºC) associated with
gibberellic acid had speed up the germinative process, however, the scarification with
sandpaper and the leaching with water, had not been efficient methods to syncronize
germination process. Associating red or white light with alternating temperatures 15-25ºC
and 25-35ºC had been registered the biggest values of germination percentage of
germination. For the germination rate was there is no significantive effect of tempertura
non the different conditions of light. The use of the substratum savana as substratum
provided greater values of emergency percentage, biomass, length of root and aerial part
of seedling.
key words: luminosity, pré-treatment, fitohormones, tamanqueiro
.
52
INTRODUÇÃO
O desmatamento que vem ocorrendo no Brasil está provocando sérias alterações
na paisagem original, restringindo-a a pequenas áreas remanescentes de vegetação nativa.
Como conseqüência, há influência marcante na dinâmica biótica (predação) e abiótica
(alterações climáticas) das florestas. Para evitar o agravamento desta situação, torna-se
importante utilizar de maneira responsável o conjunto paisagístico, de complicado
aspecto fisiográfico e ecológico que ainda resta na paisagem terrestre (Ab’Sáber, 2003).
Em decorrência do desequilíbrio ecológico, os frutos e as sementes da maioria das
espécies florestais brasileiras estão sendo significativamente danificados por fatores como
predação. Foi registrado que Hexachaeta eximia (Wiedemann, 1830) (Diptera:
Tephritidae) danifica os frutos de Aegiphyla cuspidata Mart. ex. D.C. (Verbenaceae) e
provoca danos da ordem de mais de 40% em sementes de Aegiphyla sellowiana (Santos
et al., 1994). Como conseqüência de predação há uma diminuição da quantidade de
sementes disponíveis para os trabalhos tecnológicos e uso para a produção de mudas.
Para os programas de reflorestamento há também a necessidade de formação de
um banco de germoplasma das espécies nativas e os estudos sobre a germinação e a
conservação de sementes de espécies florestais, incluem desde registros sobre época de
frutificação, maturação, predação, até a influência de fatores intrínsecos e extrínsecos que
afetam a germinação.
Fatores como a dormência primária, secundária e a época de colheita, influenciam
a longevidade das sementes e o vigor das mudas produzidas (Piña-Rodrigues e Aguiar,
1993).
53
A dormência primária é um fator endógeno bastante estudado em sementes
florestais, que pode ser decorrente das características do envoltório, ou por algum tipo de
inadequação fisiológica, atribuída ao embrião, que pode bloquear temporariamente a
germinação das sementes, distribuindo-a no tempo e no espaço (Perez, 2004).
Quando dispersa da planta-mãe, a semente deverá dar continuidade ao seu
desenvolvimento, mas para que o crescimento do embrião quiescente seja retomado,
alguns fatores como disponibilidade hídrica, temperatura, luminosidade entre outros, são
essenciais para a ativação metabólica. As sementes quiescentes ou com dormência
primária, em condições não favoráveis para a germinação, podem adquirir dormência
secundária e permanecer sem germinar por um longo período de tempo, sendo esse fato,
considerado como uma estratégia de sobrevivência das espécies (Cardoso, 2004).
As sementes dormentes apresentam baixa germinabilidade e heterogeneidade no
desenvolvimento das plântulas, podendo ser a dormência um processo vantajoso como
estratégia ecológica para a espécie, por impedir que a germinação ocorra em condições
não favoráveis para o estabelecimento e crescimento das plântulas, distribuindo a
germinação no espaço e no tempo, formando o banco de sementes no solo (Eira e Caldas,
2000). No entanto, a dormência pode ser considerada um fator desvantajoso, pois
aumenta a exposição das sementes à ação de predadores ou ainda, é possível que as
mesmas se deteriorem por permanecer expostas, durante longos períodos, à ações de
microrganismos e constantes mudanças climáticas (Zaidan e Barbedo, 2004).
Para obtenção de uma germinação rápida e uniforme existem diferentes métodos
que podem ser usados para superar a dormência. Quando esta é imposta pelo envoltório,
podem-se testar vários métodos de escarificação, como a química ou mecânica, aplicada
54
em diferentes intensidades no tegumento da semente. Quando a dormência é qualificada
como fisiológica, está relacionada ao metabolismo do eixo embrionário e, a adição de
substâncias químicas, como os reguladores de crescimento, pode ativar a germinação
(Delachiave e Pinho, 2003).
Com relação aos fatores exógenos, a temperatura pode alterar a germinabilidade
das sementes de forma significativa, podendo acelerar ou reduzir a germinação. A
temperatura ótima para a germinação é variável de espécie para espécie, podendo ser
definida como aquela em que se registra a maior porcentagem de germinação, em menor
espaço de tempo (Carvalho e Nakagawa, 2000). A determinação da temperatura ótima é
importante para a compreensão da biologia e da ecologia da espécie, bem como para que
se tenham noções sobre a distribuição geográfica da mesma (Abreu e Garcia, 2005;
Fenner e Thompson, 2005). As sementes respondem a uma série de combinações
específicas de temperatura que podem ser favoráveis para o estabelecimento posterior das
plântulas. A alternância da temperatura, que às vezes permite ou favorece a germinação, é
encontrada em ambientes de clareiras e, a oscilação da temperatura do solo em áreas
abertas é relativamente elevada, sendo ainda mais ampla em sua superfície (Takagi,
2004).
É importante considerar a possibilidade de existência de uma associação entre luz
e temperatura e esta deve ser avaliada quando se estuda o processo germinativo de
sementes de espécies colonizadoras de clareiras (Godoi e Takaki, 2004).
Quando apenas o fator luminosidade é estudado é comum a classificação das
espécies com relação à sua dependência da luz para a germinação. As sementes são
consideradas fotoblásticas positivas quando a germinação é promovida na presença de
55
luz, e fotoblásticas negativas quando a germinação é inibida pela luz. Existem
controvérsias sobre essa definição, sendo sugerido que esse conceito seja substituído,
utilizando-se como base para a classificação, as diferentes formas de fitocromo (phyA,
phyB, phyC, phyD e phyE) que controlam a germinação, uma vez que todas as sementes
possuem esse pigmento (Takaki, 2001).
O fitocromo é uma cromoproteína, com peso molecular de 125 Kda constituído de
um polipeptídio e um cromóforo, a fitocromobilina, um tetrapirrol linear, sintetizado nos
plastídios, correspondendo à porção não protéica do fitocromo que é o responsável pela
captação de sinais luminosos do ambiente (Kretsch et al., 2000).
Nos tecidos vegetais o fitocromo pode ser encontrado na forma inativa (Fv) que,
ao absorver luz vermelha (660 nm), se transforma na forma ativa (Fve), que por sua vez,
absorve luz na região vermelha extremo do espectro (730 nm). A conversão do fitocromo
inativo para a forma ativa é uma reação de isomerização resultante da mudança na forma
cis (inativo) para a forma trans (ativo), ocorrido no anel D da molécula. Para haver uma
resposta fotomorfogenética na planta deve haver uma proporção específica de Fve /Ftotal.
No entanto, a reversão do fitocromo da forma inativa para a ativa não é necessária, uma
vez que o efeito fisiológico do fitocromo pode estar relacionado com a qualidade e a
duração da luz exigida para induzir uma determinada resposta na planta (Takaki, 2001;
Taiz e Zeiger, 2004; Castro et al., 2005).
O fitocromo participa da regulação da expressão gênica de vários caracteres
como, por exemplo, de sua própria biossíntese e, está envolvido no controle de vários
eventos como a floração, os ritmos circadianos, os nastismos e a germinação. Cada uma
56
das respostas mediadas pelo fitocromo é regulada de forma específica ou por meio de
interações entre diferentes formas desse pigmento (Borghetti, 2004; Taiz e Zeiger, 2004).
A importância da luz para a germinação das sementes e desenvolvimento de
plântulas envolve dois tipos de processos fisiológicos: o crescimento e sua regulação. O
crescimento requer um fornecimento suficiente de energia, adquirido pela fotossíntese,
enquanto que a regulação do crescimento ocorre através de pigmentos fotomorfogênicos
e de sua influência no metabolismo hormonal (De Simone, 2000; Paoli e Takaki, 2001).
Durante seu desenvolvimento as plantas respondem à qualidade, à fluência, à
direção e a duração da luz incidente, de acordo com mudanças diárias e sazonais
ocorridas, processo este, mediado pelo fitocromo, que pode ser responsável por induzir a
germinação em sementes (Furuya e Kim, 2000) e, a resposta fotoperíodica dependente da
procedência geográfica das sementes (Otegui et al., 2005).
Além dos métodos de escarificação, condições ideais de luz e temperatura, a
utilização de reguladores de crescimento ao meio germinativo pode sincronizar a
germinação de um lote de sementes. Os hormônios vegetais atuam sobre todo o processo
de desenvolvimento das sementes e também nas diferentes etapas do processo
germinativo. Contudo, seus efeitos dependem da quantidade presente nos tecidos, da
interação existente entre as diferentes categorias de hormônios bem como da interação
com os fatores ambientais (Nascimento e Mosquin 2004).
As giberelinas produzidas no eixo embrionário se difundem para o endosperma e
funcionam como um ativador primário de uma cadeia de sinais, influenciando a síntese e
atividade de várias enzimas, como a α-amilase e β-amilase, que são responsáveis pela
degradação do amido e proteínas. A α-amilase é responsável pela hidrólise do amido,
57
produzindo oligossacarídeos como a glicose e, a β-amilase que degrada os
oligossacarídeos, produzindo maltose (Buckeridge et al., 2004; Taiz e Zeiger, 2004).
A germinação das sementes pode ser induzida pela ação de giberelinas onde a
dormência ou quiescência é imposta por várias causas como o desenvolvimento
incompleto de embrião, presença de inibidores e outros fatores relacionados à fisiologia
do embrião (Ledo et al., 2002).
O metabolismo das giberelinas é regulado endogenamente a fim de manter o nível
desses fitormônios no estado ativo. Estudos revelam que o fitocromo promove a
germinação de sementes induzindo a síntese das giberelinas (Peng e Harberd, 2002).
Ainda com o intuito de otimizar a utilização de um lote de sementes, e promover
de maneira favorável o crescimento e desenvolvimento de plântulas, é necessário avaliar
a resposta aos diferentes substratos, pois as sementes constituem a via de propagação
mais empregada na implantação de plantios de mudas de espécies florestais com
diferentes propósitos (Schmitz et al., 2002).
O substrato utilizado nos testes de germinação de sementes também apresenta
grande influência na formação do sistema radicular e da parte aérea das plântulas, uma
vez que fatores como aeração, estrutura, capacidade de retenção de água e o grau de
infestação de patógenos podem variar de um substrato para outro, favorecendo ou
prejudicando a germinação das sementes (Caldeira et al., 2000).
Em geral, o substrato é formado por três frações: física, química e biológica,
sendo que as frações físico-químicas são formadas por partículas minerais e orgânicas,
contendo poros que podem ser ocupados pela água ou pelo ar e a fração biológica que é
58
caracterizada pela flora microbiana, fundamental no processo de absorção de nutrientes
pelas plantas (Carvalho Filho et al., 2002).
Na escolha do material a ser utilizado como substrato, deve ser levado em
consideração o tamanho da semente, sua exigência com relação à umidade, sensibilidade
ou não à luz e à facilidade que ele oferece para o desenvolvimento e a avaliação das
plântulas (Aguiar et al., 2005). Ao escolher um tipo de substrato para a produção de
mudas é importante considerar a relação custo/benefício, pois o material deve ser de fácil
obtenção e baixo custo, facilitando dessa forma a indicação para produção de mudas em
grande escala (Cavalcanti et al., 2002).
Espécie estudada
Aegiphyla sellowiana Cham. é uma espécie pouco estudada sendo popularmente,
denominada de tamanqueiro, pau-de-tamanco, minura. Pertence a família Verbenaceae,
situada no grupo sucessional das pioneiras sendo encontrada nas florestas semidecídua e
pluvial, nos Estados do Rio de Janeiro, Minas Gerais e São Paulo (Coimbra e Santos,
2000).
A altura da árvore de A. sellowiana varia de quatro a dez metros de comprimento,
é decídua, heliófita, com rápido crescimento. Seus frutos podem ser coletados entre os
meses de fevereiro e abril e, quando maduros, apresentam coloração alaranjada. Esta
espécie produz grande quantidade de sementes, podendo um quilograma de sementes
conter 32.000 unidades. A porcentagem e a velocidade de germinação são consideradas
59
baixas, ocorrendo a emergência das plântulas entre 50 a 100 dias, sem o uso de
tratamentos pré-germinativos (Lorenzi, 1992).
Em estudos sobre a qualidade fisiológica das sementes de tamanqueiro constatou-
se que a mudança de coloração do fruto está diretamente relacionada com a maturação
das sementes, sendo que a maior porcentagem de germinação foi verificada em sementes
oriundas de frutos com coloração vermelha (Barbedo et al., 1993).
OBJETIVOS
Os objetivos desse trabalho foram:
Verificar se as sementes de Aegiphyla sellowiana apresentam algum tipo de
dormência e qual a melhor forma de superá-la;
Determinar as condições adequadas para a germinação, relacionando luz e
temperatura;
Recomendar o melhor substrato para emergência e crescimento das plântulas.
60
MATERIAL E MÉTODOS
Frutos maduros de Aegiphyla sellowiana com coloração variando do laranja ao
avermelhado, foram coletados na fazenda da Cooperfrango, município de Analândia, no
Estado de São Paulo, em abril de 2004. Foram selecionados dez indivíduos adultos para a
realização da colheita, dos quais retiraram-se cachos com auxilio de tesoura de poda,
diretamente dos galhos das árvores. As amostras de ramos, folhas e frutos foram usados
para exsicatas, as quais foram incorporadas junto ao “Herbarium” da Universidade
Federal de São Carlos, como documento taxonômico 7205.
A extração das sementes foi realizada manualmente, despolpando-se os frutos
com o auxílio de peneiras, onde os mesmos foram esfregados, sob água corrente, até a
completa remoção da cobertura que envolve o tegumento das sementes. Estas foram
deixadas sobre papel de filtro, em bancada de laboratório, em temperatura ambiente, para
a secagem superficial. Foram determinados o teor de água das sementes e a
condutividade elétrica do lote de sementes, procedimentos estes padronizados segundo as
Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992).
As sementes permaneceram armazenadas em sacos plástico na geladeira a ±5 ºC,
sendo retiradas periodicamente as amostras do lote para a realização dos experimentos.
Teor de água - Quatro repetições de 20 sementes foram colocadas em estufa (105
± 3 °C) durante 24 horas, segundo normas descritas nas Regras para Análise de Sementes
(Brasil, 1992), sendo os resultados expressos com base no peso seco das sementes.
Testes de condutividade elétrica - Nesta avaliação foram utilizadas quatro
repetições de 20 sementes, as quais foram pesadas em balança de precisão com duas
casas decimais e acondicionadas em copos de plásticos descartáveis (200 mL), aos quais
61
se adicionou 75 mL de água deionizada. Os recipientes foram a seguir levados para uma
câmara ajustada à temperatura constante de 20oC, na ausência de luz, onde permaneceu
durante 24 h (Vieira, 1994). Após esse período, as amostras foram retiradas, e procedeu-
se a leitura da condutividade elétrica da solução de embebição das sementes em
condutivímetro sendo os resultados da leitura divididos pelo peso (g) da respectiva
subamostra, resultando em um valor expresso em µS.cm -1.g-1 de semente (Marcos
Filho, 2005).
Germinação em laboratório
Os experimentos de germinação de sementes foram realizados em dois locais
distintos, sendo uma parte (experimento 1) realizado no Laboratório de Ecofisiologia da
Germinação, pertencente ao Departamento de Botânica da Universidade Federal de São
Carlos, Campus São Carlos. Outra parte (experimento 2) foi desenvolvido no Laboratório
de Germinação de Sementes, pertencente ao Instituto Florestal de São Paulo – São Paulo.
As sementes foram previamente esterilizadas com hipoclorito de sódio a 2%
durante 5 minutos e, em seguida lavadas com água destilada. A germinação foi realizada
em estufa incubadora tipo BOD, em temperaturas definidas conforme cada experimento
proposto.
Todos os experimentos foram realizados com quatro repetições de 25 sementes
cada. Considerou-se como germinadas as sementes que apresentaram emissão de 2 mm
de raiz primária, segundo o critério botânico. A porcentagem, a velocidade de germinação
62
e de emergência de plântulas foram calculadas segundo Labouriau, (1983) e Maguire
(1962), em que:
G(%) = (N/A)x100
onde:
G = porcentagem de germinação
N = número de sementes germinadas
A = número total de sementes colocadas para germinar
IVE ou IVG = Σ P
i
/ D
i
onde:
IVE ou IVG = índice de velocidade de emergência ou germinação;
P
i
= número de plântulas emergidas ou de sementes germinadas no i-ésimo dia de
contagem;
D
i
= número de dias que as plântulas levaram para emergir ou as sementes
germinar no i-ésimo dia de contagem.
Experimento 1 - Efeito da escarificação, temperatura e giberelina na germinação.
As sementes foram escarificadas com lixa d’água e lixiviação. Na escarificação
com lixa as sementes foram friccionadas manualmente sobre uma lixa A100 L575-41, no
lado oposto ao da emergência do embrião. Para a lixiviação as sementes foram colocadas
em bolsas de náilon feitas a partir de meias de seda e mantidas durante 24 horas sob água
corrente. Além das sementes escarificadas foram utilizadas sementes intactas, as quais
foram consideradas como grupo controle.
O diferentes grupos de sementes foram colocados em placas de Petri de 9 cm de
diâmetro, forradas com duas folhas de papel de filtro umedecidas com 4,5 mL de água
destilada ou 4,5 mL de giberelina 10 e 20 mg.L
-1
. As placas de Petri umedecidas com
63
giberelina ou com água (controle), foram colocadas em estufa sob diferentes
temperaturas: 25ºC e 30ºC constantes, e 20-30ºC e 25-35ºC alternadas,
Experimento 2 – Efeito da luz e temperatura na germinação de sementes
Nesse experimento as sementes foram distribuídas em caixa plásticas tipo
“gerbox” forradas com duas folhas de papel de filtro umedecidas com 20 mL de água
destilada e colocadas para germinar em diferentes combinações de luz e temperatura.
A ausência de luz foi obtida com o uso de caixa “gerbox” preta, hermeticamente
fechadas, evitando a entrada de luz. Para a obtenção da luz branca, as caixas plásticas
contendo as sementes foram, envolvidas em uma folha de papel celofane transparente. A
luz vermelha foi obtida envolvendo-se as caixas com duas folhas de papel celofane
vermelho e para o vermelho extremo utilizou-se duas folhas de papel celofane azul e duas
de vermelho para o recobrimento. Todos os comprimentos de luz foram atingidos a partir
da luz fluorescente branca (20W) que ultrapassou as diferentes folhas de papel celofane.
A distância entre as caixas e a fonte de luz foram uniformes, conforme indicações de
Almeida e Mundstock (2001).
As caixas foram colocadas em diferentes temperaturas, constante de 25ºC e
alternadas de 15-25ºC, 20-30ºC e 25-35ºC, sendo as contagens diárias realizadas sob luz
verde de segurança. Foram estabelecidos termoperíodos de 12 h, nos quais as
temperaturas mais altas foram reguladas para o período diurno, e as mais baixas para o
período noturno, com o intuito de simular as condições naturais de ambiente de clareira,
onde as maiores temperaturas ocorrem durante o dia e as menores à noite.
64
Emergência em casa de vegetação
O experimento foi realizado em casa de vegetação (temperatura variando entre
25ºC e 30ºC e intensidade de luz de 78,25% na bancada onde foram colocadas as
bandejas), anexa ao Departamento de Botânica da Universidade Federal de São Carlos
campus São Carlos. As sementes foram previamente esterilizadas com hipoclorito de
sódio a 2% durante 5 minutos e, em seguida, foram lavadas com água destilada.
Experimento 1 - Efeito do substrato na emergência e crescimento de plântulas.
As sementes desinfectadas foram escarificadas com lixa e lixiviadas conforme
descrito anteriormente, ou mantidas intactas (grupo controle).
As sementes escarificadas e o grupo controle foram semeadas a 1 cm de
profundidade em cinco diferentes tipos de substratos, sendo eles: solo de cerrado
(misturado com húmos 1:1), vermiculita, areia, substrato agrícola e ainda uma mistura de
substrato agrícola e vermiculita na proporção 1:1. Foram utilizadas bandejas de isopor,
subdivididas em células contendo o substrato em questão onde as sementes após
semeadas foram regadas a cada dois dias.
As plântulas foram consideradas emergidas quando apresentavam 1 cm de altura
acima do solo e os cálculos de porcentagem e velocidade de emergência foram realizados
conforme descrito anteriormente
Para a avaliação dos parâmetros biométricos (parte aérea e raiz) das plântulas,
utilizou-se régua e paquímetro digital. Foram realizadas a medições da parte aérea e do
sistema radicular das plântulas pertencentes a cada tratamento. Depois de medidos o
65
comprimento da parte aérea e da raiz as plântulas foram cortadas sendo as partes (parte
aérea e raiz) colocadas em sacos de papel e levadas para a estufa com circulação forçada
de ar e mantidas à temperatura de 80ºC, durante 48 h. O valor obtido para a massa seca
(g) das plântulas foi dividido pelo número de plântulas emergidas dentro de cada
repetição. Decorrido o período de secagem as amostras permaneceram em dessecador
para resfriar e depois foram pesadas em balança de precisão (Carvalho e Nakagawa,
2000).
Análise estatística dos dados
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em arranjo fatorial,
com quatro repetições de 25 sementes para cada tratamento. Os dados de germinação
foram transformados para
100/arcsen G , como recomendado por Zar (1999). Foram
realizadas análises de variância paramétricas, pois os dados foram suficientementes
robustos para eventuais desvios na normalidade e homocedasticida (Zar, 1999). Para
comparações entre as médias foi utilizado teste de Tukey quando houve significância
pelo teste de F (Banzato e Kronka, 1989; Gomes, 2000; Santana e Ranal, 2004).
66
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Teor de água
O teor de água das sementes de Aegiphyla sellowiana Cham. na época de colheita
foi de 9,3% e nos demais meses após a colheita, os valores se mantiveram baixos, sem
haver perda de viabilidade indicando que as mesmas podem ser caracterizadas como
ortodoxas (Tabela 1).
Tabela 1 - Valores médios de condutividade elétrica e teor de água em sementes de A.
sellowiana coletada em abril de 2004.
Aegiphyla sellowiana
Abril Maio Junho Julho
Teor de água (%) 9,3 8,97 8,97 7,45
Condutividade elétrica (µS.cm
-1
.g
-1
) 77,9 26,67 25,6 20,5
As sementes classificadas como ortodoxas possuem baixo índice de umidade
(cerca de 13%) após a maturação fisiológica ter sido alcançada, o que permite a
manutenção da viabilidade por maior período de tempo, podendo fazer parte do banco de
sementes do solo e germinar apenas quando as condições ambientais forem favoráveis à
emergência e sobrevivência das plântulas (Bewley e Black, 1994; Castro et al., 2004).
As sementes ortodoxas toleram a dessecação, devido à atuação de proteínas LEA
(late abundant embryogenesis) que são regulados pelo ABA (ácido abscísico) e se
acumulam nos estágios finais de desenvolvimento da semente, podendo estar associada
67
ao mecanismo de tolerância à dessecação. Essas proteínas atuam de forma a manter a
conformação de proteínas e estabilidade das membranas durante a desidratação, e
redirecionando os processos metabólicos do desenvolvimento (Taiz e Zaiger, 2004).
Condutividade elétrica
O valor de condutividade elétrica obtido foi de 77,9 µS.cm
-1
.g
-1
para sementes
recém colhidas, sendo maior quando comparado com as sementes que ficaram
armazenadas (Tabela 1). Após o armazenamento das sementes em geladeira houve uma
redução nos valores de condutividade, se mantendo entre 20 e 26 µS.cm
-1
.g
-1
. Para esses
valores a germinação de sementes em temperatura alternada se manteve entre 50 a 63%
no experimento controle.
O princípio do teste de condutividade elétrica estabelece que sementes menos
vigorosas liberem maiores quantidades de solutos para o meio exterior, perdendo
açúcares, aminoácidos, ácidos graxos, proteínas, enzimas e íons inorgânicos (Marcos
Filho, 2005).
Quando se avaliou a diferença de vigor entre lotes para sementes de Sebastiania
commersonina verificou-se que o teste de condutividade elétrica foi considerado eficiente
para indicar variações no vigor (Garcia et al., 2005).
Para sementes florestais há carência de informações sobre o teste de
condutividade elétrica e devido à característica selvagem das espécies é difícil estabelecer
uma comparação efetiva entre o vigor para os diferentes lotes de sementes. Este teste
68
deve ser acompanhado de outras avaliações como teste padrão de germinação, ou do
tetrazóliom para comprovar as informações sobre o vigor de um lote.
Germinação em Laboratório
Experimento 1 - Efeito da escarificação, temperatura e giberelina na germinação.
Controlando em laboratório alguns fatores como temperatura, combinado com a
escarificação e utilizando os reguladores de crescimento ao meio germinativo, foram
registrados resultados que alteraram a porcentagem e a velocidade de germinação do lote
de sementes de A. sellowiana que não recebeu nenhum pré-tratamento.
Houve efeito significativo para a temperatura (T) e aplicação de giberelinas (GA
3
)
e interação entre (T) temperatura x giberelina (GA
3
) sobre a germinação. E para a
velocidade de germinação, houve efeito significativa entre da temperatura (T), tratamento
pré-germinativo(TP) e aplicação de giberelinas (GA
3
) e intre todas as interações avaliadas
(TxTP), (TxGA
3
), (TPx GA
3
). (Tabela 2).
69
Tabela 2 – Valores de F resultantes da análise de variância referentes à porcentagem e
velocidade de germinação de sementes de Aegiphyla sellowiana submetidas a diferentes
temperaturas, tratamentos pré-germinativos e adição giberelina (GA
3
).
Causas de Variação Germinação Velocidade (dias
-1
)
Temperatura (T) 286,01** 46,05 **
Tratamento pré-germinativo (TP) 0,66 ns 6,93 **
Giberelina (GA
3
) 91,20 ** 48,39 **
T x TP 0,98 ns 8,38 **
T x GA
3
18,29 ** 8,35 **
TP x GA
3
2,37 ns 10,05 **
T x TP x GA
3
1,58 ns 1,27 ns
C.V. 18,7 29,6
(ns) não significativo (**)significativo em nível de 1% de probabilidade, respectivamente.
(C.V.) coeficiente de variação.
Quanto aos tratamentos pré-germinativos utilizados (lixa e lixiviação) verificou-se
que não houve diferença significativa para a porcentagem de germinação quando
comparadas ao do grupo controle (sementes intactas). Pode-se inferir que o tegumento
das sementes de A. sellowiana não forma uma barreira física que impeça a entrada de
água e/ou oxigênio nas sementes, fato este, que poderia atrasar ou suprimir todo o
processo de germinação (Tabela 3).
70
Tabela 3 - Valores médios de porcentagem de germinação ( 100/arcsen G ) para sementes
de Aegiphyla sellowiana submetidas a tratamentos pré-germinativos.
Tratamentos pré-germinativos
100/arcsen G
Controle 42 A
Lixa 44 A
Lixiviação 43 A
Para cada parâmetro avaliado, médias, seguidas da mesma letra maiúscula nas colunas, não diferem entre si
(P>0.05).
As sementes de A. sellowiana submetidas a diferentes tratamentos com giberelina
(GA
3
), independente da temperatura utilizada, apresentaram maiores valores de
porcentagem de germinação se comparadas ao grupo controle (0 mg.L
-1
de GA
3
). As
temperatura alternadas de: 20-30
o
C e 25-35
o
C proporcionaram maior germinação, sendo
que 20-30
o
C produziu os maiores valores de germinação quando de não adição ou da
adição de 10 mg.L
-1
de GA
3,
e não diferiu da temperatura de 25-35
o
C (58%), quando foi
adicionado 20 mg.L
-1
de GA
3
(Tabela 4).
Quando se avaliou a interação existente entre temperatura e o hormônio observou-
se que o maior valor de porcentagem de germinação (72%) foi obtido com o uso de 10
mg.L
-1
de GA
3
e sob a temperatura alternada de 20-30
o
C. Observou-se ainda que, na
ausência de GA
3
e sob temperaturas constantes, foram obtidos valores inferiores a 5% de
germinação. No entanto, nestas mesmas temperaturas a giberelina produziu aumento na
porcentagem de germinação das sementes, indicando que a interação temperatura e
hormônio estimularam o crescimento do embrião.
71
Tabela 4 – Valores médios de germinação ( 100/arcsen G ) para as diferentes
temperaturas e tratamentos com GA
3
.
100/arcsen G
Concentração de GA3
Temperatura
0 mg.L-1 10 mg.L-1 20 mg.L-1
25°C 4 b C 37 a C 44 a B
30°C 1 c C 21 b D 35 a B
20-30°C 63 b A 72 a A 64 ab A
25-35°C 53 b B 59 ab B 62 a A
Para cada parâmetro avaliado, médias seguidas da mesma letra, minúscula nas linhas e maiúscula nas
colunas, não diferem entre si (P>0.05).
DMS (diferença média significativa) para temperatura 7.88. DMS (diferença média significativa) para
tratamento 8.66
Fatores ambientais como temperatura e fotoperíodo alteram o desenvolvimento
vegetal, podendo ocorrer aumento da biossíntese das giberelinas em sementes, que afetam
o desenvolvimento embrionário causando repressão nos genes envolvidos na manutenção
da dormência, propiciando que processos como a expansão e/ou divisão das células
embrionárias ocorram até haver protrusão da raiz primária (Olszewski et al., 2002;
Borghetti, 2004).
O ácido giberélico aumentou a porcentagem de germinação em sementes de
outras espécies como: Echinacea purpurea (Kochankov et al., 1998), Hyphaene thebaica
(Moussa et al., 1998), Albizia grandibracteata (Tigabu e Odén, 2001) e Balanites
aegyptiaca (Schelin et al., 2003), indicando a eficiência em aumentar a germinação de
algumas espécies florestais. As giberelinas estimulam ou promovem a síntese de enzimas
como endo-β-mananases que estão envolvidas no enfraquecimento das paredes celulares,
ou hidrolizam as reservas de amilases armazenadas eventos esses, relacionados com a
protrusão da raiz primária (Taiz e Zaiger, 2004).
72
As sementes de Solanum lycocarpum (Castellani, 2003) e Sebastiania
commesoniana apresentaram aumento nos valores de porcentagem e velocidade de
germinação quando submetidas à temperatura alternada 20-30
o
C (Santos e Aguiar, 2000).
Para sementes de Colubrina gladulosa Perk foram encontrados em experimentos
realizados sob temperatura constante de 25
o
C e em alternada de 20-30
o
C, valores
elevados de porcentagem de germinação, indicando que essa espécie é indiferente às
temperaturas avaliadas (Albuquerque et al., 1998).
A alternância de temperatura pode propiciar a germinação de sementes de
algumas espécies tropicais, pertencentes a estádios sucessionais iniciais de uma
comunidade vegetal. As flutuações de temperatura do ambiente são as principais causas
do enfraquecimento do tegumento das sementes de muitas espécies. A oscilação de
temperatura do solo em áreas abertas é relativamente elevada, ocorrendo variação
máxima na sua superfície (Perez, 2004; Takagi, 2004).
Para a maioria das espécies, a temperatura influencia a velocidade e a
porcentagem de germinação, pois altera a velocidade de reação de processos químicos, de
absorção de água, aumentando ou diminuindo a duração das fases das reações
metabólicas do processo germinativo, incluindo a hidrólise e translocação das reservas
armazenadas nas sementes (Baskin e Baskin, 2001).
Com relação à velocidade de germinação, o uso de lixa em sementes de A.
sellowiana ocasionou diminuição da velocidade, independente da temperatura utilizada.
Sob temperatura alternada de 20-30
○
C e 25-35
○
C, foram observados os maiores valores
de velocidade de germinação, independente do tratamento pré-germinativo empregado.
Associando o emprego de tratamentos pré-germinativos e de diferentes regimes de
73
temperatura observa-se que para o grupo controle, as temperaturas alternadas
promoveram aumento da velocidade de germinação. Também o uso dos tratamentos pré-
germinativos (lixa e lixiviação) proporcionaram os maiores valores de velocidade de
germinação sob 20-30
○
C (Tabela 5).
Tabela 5 - Valores médios de velocidade de germinação (dias) para as diferentes temperaturas
e escarificação avaliados.
Escarificação Temperatura
25
○
C 30
○
C 20-30
○
C 25-35
○
C
Controle 0.0215 b B 0.0217 b A 0.0410 a A 0.0414 a A
Lixa 0.0180 b B 0.0233 b A 0.0452 a A 0.0180 b C
Lixiviação 0.0328 b A 0.0188 c A 0.0451 a A 0.0328 b B
Para cada parâmetro avaliado, médias seguidas da mesma letra, minúscula nas linhas e maiúscula nas colunas,
não diferem entre si pelo teste de Tukey (P>0.05).
DMS (diferença média significativa) para Escarificação 0.0086
DMS (diferença média significativa) para Tratamento 0.0095
Para a velocidade de germinação observa-se que as temperaturas alternadas 20-
30
○
C e 25-35
○
C promoveram aumento nesses valores, independente da aplicação ou não
de GA
3
(10 e 20 mg.L
-1
). Observa-se ainda que com adição de GA
3
houve um aumento na
velocidade de germinação, independente das temperaturas avaliadas. Analisando-se a
interação existente entre temperatura e adição do ácido giberélico, observa-se que com as
duas concentrações de GA
3
utilizadas houve aumento significativo dos valores de
velocidade de germinação das sementes em todas as temperaturas avaliadas, mas este
aumento não foi proporcional ao aumento da concentração de GA
3.
Sob temperatura
constante de 30°C, sem adição de giberelina, houve inibição da germinação. (Tabela 6).
74
Tabela 6 - Resultado da análise de variância para valores médios de velocidade de
germinação (dias) para as diferentes temperaturas e tratamentos com GA
3
avaliados.
Tratamentos
Temperaturas
0 mg.L
-1
10 mg.L
-1
20 mg.L
-1
25
○
C 0.0145 b B 0.0293 a B 0.0284 a B
30
○
C 0 0.0300 a B 0.0337 a AB
20-30
○
C 0.0407 b A 0.0505 a A 0.0401 b A
25-35
○
C 0.0237 b B 0.0339 a B 0.0346 a AB
Para cada parâmetro avaliado, médias seguidas da mesma letra, minúscula nas linhas e maiúscula nas
colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey (P>0.05).
DMS (diferença média significativa) para hormonio 0.0095
DMS (diferença média significativa) para temperatura 0.0086
O ácido giberélico interfere na velocidade de germinação ao aumentar a atividade
de enzimas hidrolíticas, mobilizando as reservas armazenadas na semente. Assim, ao
converter o amido em açúcar o potencial hídrico da célula diminui possibilitando a
entrada de água para o interior das células, etapa essa essencial aos processos de divisão
ou alongamento celular (Castro et al., 2005).
Quando o tegumento das sementes foi lixado, houve um atraso na germinação das
sementes em relação ao grupo controle. Porém, independente do tratamento pré-
germinativo utilizado, a adição de GA
3
aumentou significativamente a velocidade de
germinação quando comparada com o controle (Tabela 7).
Houve interação significativa entre a escarificação e aplicação de GA
3
e as
sementes lixadas, que não receberam GA
3
, apresentaram os menores valores de
velocidade de germinação, quando comparado com os demais tratamentos (Tabela 7).
75
Tabela 7 - Valores médios de velocidade de germinação (dias) após aplicação de pré-
tratamentos com e sem adição de giberelinas.
Escarificação
Hormômio
(GA
3)
Controle Lixa Lixiviação
0 mg.L
-1
0,0190 b B 0,0092 c B 0,0310 a A
10 mg.L
-1
0,0386 a A 0,0367 a A 0,0325 a A
20 mg.L
-1
0,0367 a A 0,0323 a A 0,0336 a A
Para cada parâmetro avaliado, médias seguidas da mesma letra, minúscula nas linhas e maiúscula nas
colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey (P>0.05).
DMS (diferença média significativa) para temperatura 0.0075
DMS (diferença média significativa) para tratamento 0.0075
Em sementes de Passiflora alata a pré-embebição em 300 mgL
-1
de ácido
giberélico proporcionou maior porcentagem e velocidade de germinação (Coneglian et
al., 2000) e as sementes de Smilax japecanga tiveram a germinação aumentada de 10%
para 56% quando imersas em ácido giberélico 1,65 mM durante 48 h (Santos et al.,
2003).
A germinação de sementes de Plantago ovata foi elevada e houve aumento da
sobrevivência em campo das plântulas com a aplicação de giberelinas durante a
embebição das sementes (McNeil e Duran, 1991). Porém, o uso do ácido giberélico não
apresentou efeito significativo na porcentagem de germinação de sementes de
Campomanesia rufa (Blank et al.,1997) e Bauhinia forficata (Clemente Filha, 1996).
76
Experimento 2 – Efeito da luz e temperatura na geminação de sementes
Com relação aos estudos sobre os efeitos simultâneos de diferentes qualidades de
luz e de regimes térmicos, houve interação significativa entre esses fatores para a
porcentagem e ausência de interação e dos seus efeitos isolados para a velocidade de
germinação (Tabela 8).
Tabela 8 - Valores de F resultantes da análise de variância, referentes à porcentagem e ao
índice de velocidade de germinação (dias
-1
) de sementes de Aegiphyla sellowiana,
submetidas a diferentes condições de luz e temperatura.
Valores de F
Causa de variação Germinação Velocidade de germinação
F para luz 55,1025 ** 2,36 ns
F para Temperatura 12,5585 ** 1,024 ns
F para luz x temperatura 5,4532 ** 1,12 ns
C.V. 25,36 44,34
(**) significativo em nível de 1% de probabilidade, (ns) não significativo pelo teste de Tukey.
(C.V.) Coeficiente de variação.
Com relação à porcentagem de germinação, observou-se que em termos médios, o
maior valor foi obtido com a exposição a temperatura alternada de 15-25
o
C seguido pelo
par de 25-35
o
C, independente da qualidade de luz utilizada. Os maiores valores de
porcentagem foram obtidos na presença de luz branca e vermelha independente da
temperatura utilizada (Tabela 10).
77
Tabela 10 – Resultado da análise de variância para os valores médios de germinação
(
100/arcsen G )sob diferentes condições de temperatura e luz.
Germinação
Luz
Temperatura
Vermelho
extremo
Vermelho Escuro Branca
25
○
C 23 a B 38 a A 3 b B 34 a B
15-25
○
C 47 a A 51 a A 19 b B 50 aAB
20-30
○
C 9 b B 53 a A 7 b B 52 a A
25-35
○
C 21 c B 47 ab A 32 bc A 51 a A
Médias seguidas da mesma letra, não diferem entre si pelo teste de Tukey.
Letras maiúsculas comparam os dados na coluna, minúscula comparam dados nas linhas.
DMS (diferença média significativa) 15.52 (luz e temperatura)
As sementes que foram expostas à temperatura alternada de 25-35
o
C e mantidas
no escuro apresentaram elevação na porcentagem de germinação, atingindo 32%. Esse
fato também foi observado em sementes de Cecropia hololeuca Miq. que teve seu
percentual de germinação elevado para 52%, quando mantidas no escuro e sob
temperatura alternada (Godoi e Takaki, 2005).
Sementes de Tabebuia pulcherrima e Tabebuia grandulosa não germinaram
quando expostas à temperatura constante, na ausência de luz e quando houve variação no
fotoperíodo com o uso de luz vermelho extremo. Porém, quando as mesmas foram
submetidas à temperatura alternada de 20-25
o
C, houve 40% de germinação e quando
foram utilizados as temperaturas de 20-30ºC e 20-35ºC, a porcentagem de germinação
atingiu 50% (Zaia e Takaki, 1998).
78
Ainda relacionado com a associação entre luz e temperatura observa-se que houve
um aumento na porcentagem de germinação na presença da luz vermelho extremo sob
temperatura alternada de 15-25
o
C. A exposição sob luz vermelha foi eficiente para
aumentar a porcentagem de germinação em todas as temperaturas avaliadas (Tabela 11).
A interação dos fatores, luz e temperatura pode ser considerada um fator
importante para a quebra de dormência (Zaidan e Barbedo, 2004) influenciando na
germinação através das diferentes formas de fitocromo (Takaki, 2005).
Experimento em casa de vegetação.
Experimento 1 - Efeito do substrato na emergência e crescimento de plântulas.
Foi registrada interação significativa entre os fatores escarificação e substrato
apenas para a porcentagem de emergência de plântulas. No entanto, o efeito da
escarificação, quando avaliada isoladamente não foi significativo na porcentagem e
velocidade de emergência. O substrato desempenhou efeito significativo tanto sobre a
porcentagem como para a velocidade de emergência (Tabela 11).
79
Tabela 11 - Valores de F resultantes da análise de variância, referentes à porcentagem e
ao índice de velocidade de emergência de Aegiphyla sellowiana. Foram consideradas
como causas de variação, escarificação das sementes e diferentes tipos de substrato.
Causas de variação Valores de F
Germinação IVE
Escarificação 0,4262 ns 2,83 ns
Substrato 22,63 ** 9,18 **
Escarificação x Substrato 2,33 * 1,22 ns
C.V. 23,7 19,44
(**) (*) significativo em nível de 1% e 5% de probabilidade, não significativa pelo teste de Tukey.
(C.V.) coeficiente de variação
Os maiores valores de porcentagem de emergência de A. sellowiana foram
observados em solo de cerrado, independente ou não do uso da escarificação. No
substrato agrícola, as sementes lixiviadas (24 horas em água corrente) foram as que
promoveram maiores valores de emergência de plântulas. Com o uso da mistura substrato
agrícola e vermiculita as sementes escarificadas apresentaram maiores valores de
porcentagem de emergência diferindo estatisticamente do grupo controle (lixa e
lixiviação) (Figura1).
A areia foi o substrato onde se registrou os menores valores de porcentagem e
velocidade de emergência, podendo ser em decorrência da rápida drenagem da água, que
restringe a disponibilidade hídrica para as sementes (Figura 1 e 2). Esse fato também foi
observado em sementes de Cnidosculus phyllacantus onde a areia não foi recomendada
como substrato para germinação e emergência de plântulas (Silva et al., 2004).
80
Porém, em sementes de Sebastiania commersoniana, valores elevados de
porcentagem de germinação foram obtidos utilizando-se areia como substrato, sendo
recomendada pelos autores, por apresentar vantagem para a retirada de plântulas intactas,
facilitando as avaliações posteriores (Santos e Aguiar 2000).
Em sementes de pupunha semeadas em areia, também, foi verificado maiores
valores de porcentagem de germinação, sendo justificados pelo elevado valor de teor de
água das sementes (Ledo et al., 2002).
Figura 1 – Valores médios de emergência de plântulas de Aegiphyla
sellowiana submetidas ou não (grupo controle) a diferentes métodos de
escarificação (lixa e lixiviação) semeadas em diferentes tipos de
substratos em casa de vegetação, temperatura 25°C a 30°C, com 78,25%
de sombreamento.
Letras minúsculas comparam dados de escarificação em cada
tipo de solo, e maiúsculas comparam os diferentes tipos de solo para cada tratamnto de
escarificação.
81
Figura 2 – Valores médios de velocidade de emergência para
sementes de Aegiphyla sellowiana semeadas em diferentes tipos
de substrato em casa de vegetação, temperatura 25°C a 30°C,
com 78,25% de sombreamento.
Letras maiúsculas comparam os dados
sobre os diferentes tipos de solo.
Não houve efeito significativo da escarificação para comprimento da parte aérea e
raiz. Para o substrato isoladamente, verificou-se que para o crescimento da parte aérea e
da raiz, os diferentes métodos produziram variações significativas entre si. No entanto,
para a massa seca das plântulas foi constatado efeito significativo com o uso da
escarificação, substrato e para a interação escarificação x substrato. (Tabela 12).
82
Tabela 12 - Valores de F resultantes da análise de variância, referentes ao comprimento
da parte aérea e raiz e da massa seca de plântulas de Aegiphyla sellowiana. Foram
consideradas como causas de variação, escarificação das sementes e diferentes tipos de
substrato.
Causas de variação Valores de F
Parte aérea (cm) Raiz (cm) Massa seca (g)
Escarificação 2,8559 ns 0,8994 ns 5,96 **
Substrato 68,0363 ** 9,2530 ** 72,6228 **
Escarificação x Substrato 0,8312 ns 0,9533 ns 2,1739 *
C.V. 19,83 27,51 47,11
(**) (*) significativo em nível de 1% e 5% de probabilidade, (ns) não significativo pelo teste de Tukey.
(C.V.) coeficiente de variação.
Para as plântulas provenientes de sementes escarificadas (lixa e lixiviação)
observou-se que não houve diferença significativa em relação ao grupo controle, tanto
para o crescimento da parte aérea quanto para o da raiz (Figura 3).
83
Figura 3 - Comprimento da parte aérea e da raiz das
plântulas de Aegiphyla sellowiana escarificadas ou não (1-
controle, 2- Lixa, 3- Lixiviação).
Com o uso de solo de cerrado houve o maior crescimento da parte aérea,
diferindo estatisticamente dos demais substratos avaliados. Na areia e na vermiculita as
plântulas apresentaram os menores comprimentos da parte aérea. Para o comprimento da
raiz, o substrato solo de cerrado e a mistura substrato agrícola e vermiculita
proporcionaram os maiores valores, não diferindo estatisticamente entre si. Na
vermiculita também ocorreu alongamento da raiz, porém a parte aérea apresentou menor
desenvolvimento (Figura 4).
84
Figura 4 - Comprimento da parte aérea e raiz das plântulas de Aegiphyla
sellowiana semeadas em diferentes tipos de solo (1- solo cerrado, 2-
vermiculita, 3- areia, 4- substrato agrícola e 5- substrato agrícola mais
vermiculita).
O maior crescimento do sistema radicular, em relação ao da parte aérea, é um
mecanismo para assegurar a nutrição por meio da exploração do solo com maior
quantidade de nutrientes (Taiz e Zaiguer, 2004).
Em estudos relacionando o crescimento de plântulas de Mutinga calabura em
diferentes substratos constatou-se que em substrato solo + vermiculita + esterco bovino,
houve aumento do comprimento da raiz em relação aos outros substratos avaliados,
indicando que solos ricos em nutrientes proporcionam plântulas mais desenvolvidas.
(Castro et al., 1996).
85
O uso de solo de cerrado associado a escarificação (lixa e lixiviação)
proporcionou maior acúmulo de biomassa pelas plantas, quando comparadas às demais
condições (Figura 5).
Figura 5 – Massa seca de plântulas de Aegiphyla sellowiana
submetidas ou não (grupo controle) a diferentes métodos de
escarificação (lixa e lixiviação) semeadas em diferentes tipos de
substratos em casa de vegetação, temperatura 25°C a 30°C, com
78,25% de sombreamento.
Letras minúsculas comparam dados de
escarificação em cada tipo de solo maiúsculas comparam os diferentes tipos de
solo em cada tratamento pré-germinativo.
A composição de nutrientes do solo está diretamente relacionada com a
incorporação de biomassa nas plântulas. Plântulas de Spondias tuberosa avaliada em
diferentes substratos tiveram aumento de 17,75 g de massa seca em areia para 39,85 g em
solo (Cavalcanti et al., 2002) e plântulas de Eugenia dysenterica apresentaram maior
aumento de massa seca em decorrência do nível de nutrientes do solo (Souza et al.,
2000).
86
A escolha do substrato onde as sementes serão semeadas deve ser realizada de
maneira criteriosa, pois o crescimento radicular e desenvolvimento da parte aérea estão
diretamente relacionados com a aeração, estrutura, capacidade de retenção de água e grau
de infestação de patógenos, fatores estes que podem variar de um substrato para outro,
favorecendo ou prejudicando a germinação das sementes e emergência das plântulas
(Caldeira et al., 2000).
Para todos os substratos avaliados a ocorrência de plântulas anormais foi baixa,
totalizando 10 indivíduos em todas as repetições, não justificando análise estatística.
Como anomalia verificou-se engrossamento de raiz e epicótilo e bifurcação do epicótilo.
87
CONCLUSÕES
As sementes apresentam dormência fisiológica.
Os tratamentos mais eficientes para aumentar a porcentagem de germinação são:
temperaturas alternadas 20-30°C e 25-35°C, adição de giberelina e lixiviação nas
sementes.
As sementes apresentam fotossensibilidade.
O melhor substrato para o crescimento de plântulas foi o solo de cerrado.
88
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABREU, M. E. P.; GARCIA, Q. S. Efeito da luz e temperatura de sementes de quatro
espécies de Xyris L. (Xyridaceae) ocorrentes na Serra do Cipó, MG, Brasil.
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100
Capítulo 3_______________________________________________________________
EFEITO DO ENVELHECIMENTO PRECOCE E ESTRESSE TÉRMICO NO
VIGOR DE SEMENTES DE Aegiphyla sellowiana CHAM.
RESUMO
– Aegiphyla sellowiana Cham. (Verbenaceae) é conhecida popularmente
como tamanqueiro, pau-de-tamanco, minura, entre outros nomes e, como se trata de uma
espécie característica dos estádios iniciais da sucessão ecológica é recomendada para
recuperação de áreas degradadas. Este estudo teve como objetivos avaliar a eficiência do
teste de envelhecimento acelerado, conduzido à 45ºC e 100% UR durante 0; 6; 12; 24 e
48 h em identificar variações no vigor das sementes e avaliar o efeito de temperatura
supra ótima (50ºC) durante 0; 6; 12; 24; 36 e 48 h na viabilidade e vigor de plântulas. As
sementes envelhecidas durante seis horas apresentaram significativo aumento na
porcentagem de emergência, em relação as não envelhecidas e aos períodos de
envelhecimento; e a velocidade de germinação aumentou após 48 h de envelhecimento
em relação aos períodos de 6; 12 e 24 h. A menor incorporação de massa seca foi
registrada nas plântulas originadas de sementes submetidas a 48 h de envelhecimento,
sendo constatado que nesse período ocorreu maior alongamento da raiz e da parte aérea
das plântulas. Quando as sementes secas foram expostas à temperatura de 50ºC também
houve aumento na porcentagem de emergência de plântulas originadas de sementes que
permaneceram 6 h a 50°C e também, um aumento nos valores de velocidade de
101
emergência para os grupos: controle e em sementes que ficaram expostas durante 24; 36 e
48 h nessa temperatura e depois semeadas. Um maior acúmulo de massa seca foi
registrado em plântulas originadas de sementes expostas a 50 °C durante 36 h. Para o
crescimento da parte aérea e da raiz houve uma tendência de alongamento após 12 horas
sob condições de estresse térmico.
Palavras chave: temperatura, viabilidade, estresse, germinação e vigor.
102
ABSTRACT - Aegiphyla sellowiana Cham. (Verbenaceae) it is known popularly as
tamanqueiro, minura, among others names and, as it is a characteristic species of initial
stadiums of the ecological succession it is recommended for recovery of degraded areas.
This study it had as objective to evaluate the efficiency of the test of accelerated aging,
lead to the 45ºC and 100% UR during 0; 6; 12; 24 and 48 h in identifying variations in
the vigor of the seeds and evaluating the effect of supra optimum temperature (50ºC)
during 0; 6; 12; 24; 36 and 48 h in the viability and vigor of seedling. The seeds
submitted to six hours aging had presented significant increase in the percentage of
emergency, relation not aged and to the periods of aging; e the germination speed
increased 48 after h of aging in relation to the periods of 6; 12 and 24 h. The least
incorporation of dry mass was registered in seedling originated of the 48 h seed’s aging,
being evidenced that in this period bigger along of the root and the aerial part of seedling
occurred. When the dry seeds had been displayed to the temperature of 50ºC had increase
in the percentage of emergency of seedling originated of 6 h seeds exposition to this
temperature and, an increase in the values of speed of emergency for the groups: control
and in seeds that had been displayed during 24; 36 and 48 h in this temperature and later
sown. A bigger accumulation of dry mass was registered in seedling originated of the
seeds displayed at 50°C during 36 h. For the growth of the aerial part and the root it had
an along trend after 12 hours under conditions of thermal stress.
Key-words – temperature, aging, stress, germination, vigor.
103
INTRODUÇÃO
Para um melhor aproveitamento de um lote de sementes e um direcionamento
quanto à escolha de condições ideais de armazenamento deve-se avaliar a qualidade
fisiológica das sementes como tentativa de prolongar sua viabilidade, reduzindo o
processo de deterioração que se inicia no ponto de maturação fisiológica.
Existem vários testes que procuram determinar a qualidade fisiológica das
sementes com o objetivo de fornecer informações sobre o vigor e a viabilidade de um
lote. Com aplicação dos testes de germinação de sementes e de desenvolvimento das
plântulas é possível registrar valores de parâmetros como a porcentagem e velocidade de
germinação das sementes, emergência de plântulas e biomassa incorporada quando
submetidas a condições ambientais adversas e, com a análise e comparação destes valores
com aqueles obtidos para um grupo controle, darão informações sobre variações no vigor
e viabilidade das sementes (Marcos Filho, 2005).
O vigor de uma semente pode ser afetado por vários fatores como: características
genéticas, físicas, fisiológicas e sanitárias. Os diversos testes de avaliação do vigor
continuam sendo um grande desafio para os tecnologistas em sementes, devido a sua
subjetividade e dificuldade de padronização (Carvalho e Nakagawa, 2000).
Para as sementes de espécies florestais a interpretação das respostas dos testes que
avaliam o vigor torna-se bastante difícil devido à característica selvagem das mesmas e
algumas apresentam um comportamento diferenciado durante a germinação, relacionado
com o processo de maturação ou presença de dormência nas sementes.
Alguns testes como o envelhecimento artificial ou natural e ainda o estresse
térmico são baseados na resistência das sementes e são amplamente recomendados pela
104
Association of Official Seed Analysts (AOSA, 1993) e pela Intenational Seed Testing
Association (ISTA, 1995), para avaliar o limite de tolerância destas frente a condições
adversas e, partindo da premissa que sementes mais vigorosas são mais resistentes a
ambientes desfavoráveis.
O teste do envelhecimento precoce tem como base, manter as sementes durante
determinados períodos de tempo sob condições adversas, incluindo elevados valores de
temperatura e umidade relativa, ocasionando dessa forma, uma rápida deterioração em
sementes. A perda da viabilidade ocasionada pelo envelhecimento artificial ou natural nas
sementes ocorre em função da degeneração estrutural provocada pela ação de radicais
livres, que são produzidos como resultado da peroxidação de lipídios, ocorrida em
sementes durante o envelhecimento (Marcos Filho, 2005).
Os radicais livres, como o (H
+
), combinam-se com outros radicais livres dos
grupos carboxílicos (ROOH), deixando livre um radical peróxido (ROO), altamente
reativo, o qual reage com os lipídios das membranas levando à deterioração destas, o que
facilita a perda de componentes celulares para o meio externo, podendo ainda ocorrer
desnaturação de biomoléculas e acúmulo de substâncias tóxicas no interior celular (Vieira
et al., 1994; Camargo et al., 2000).
Sementes com baixa qualidade fisiológica se deterioram mais rapidamente do que
as vigorosas e, quando submetidas ao envelhecimento precoce apresentam maior redução
na viabilidade e no vigor (Panobianco e Marcos Filho, 2001).
105
Com relação ao termo estresse, existem na literatura várias definições e, neste
trabalho será adotada a que afirma que, todo fator externo que exerça alguma influência
desvantajosa para planta é considerado estresse (Marcos Filho, 2005).
O estresse pode ser considerado uma estratégia ecológica, uma vez que uma
crescente demanda fisiológica induz a planta a uma desestabilização funcional, seguida
por uma normalização e, depois, há uma melhora na resistência, processo esse
denominado aclimatação. Porém, quando são ultrapassados os limites de tolerância da
espécie podem ocorrer danos permanentes ou a morte das sementes (Gaspar et al., 2002).
Muitos fatores ambientais, dentre eles a temperatura pode ser considerado uma
causa de estresse durante o processo de germinação das sementes. A vegetação dos
diferentes biomas brasileiros, dependendo de sua distribuição geográfica, está sujeita a
temperaturas sub zero nas regiões serranas, bem como a temperaturas elevadas,
comumente encontradas em domínios de Cerrado e Caatinga (Borghetti, 2004).
Quando submetidas a estresses térmicos de diferentes intensidades, as sementes
podem adquirir dormência secundária (termodormência nesse caso) retardando ou
suprimindo a germinação e depois, sob temperatura ótima, podem reativar o seu
crescimento. As variações de temperatura também interagem com os hormônios vegetais
alterando seus níveis endógenos, sendo co-responsáveis pela indução e liberação da
dormência adquirida (Zaidan e Barbedo, 2004).
As altas temperaturas produzem um decréscimo na força das ligações de
hidrogênio e das interações eletrostáticas entre os grupos polares de proteínas, na fase
aquosa da membrana, modificando sua composição e a sua estrutura, podendo causar a
inibição na atividade de respiratória, que depende da atividade de transportadores de
106
elétrons e de enzimas associados às membranas (Taiz e Zaiger, 2005). O estresse térmico
ocasiona mudanças funcionais na estrutura celular como perda de estabilidade da
biomembrana, havendo a perda das funções que mantêm as atividades vitais das
sementes. Essas mudanças podem ser reversíveis ou permanentes, mesmo sob condições
temporárias de estresse (Larcher, 2004).
Para algumas sementes com envoltório rígido, o estresse térmico auxilia na
germinação, pois quando as mesmas são expostas a temperaturas elevadas, ocorrem
fissuras no tegumento, facilitando a entrada de água, ativando o metabolismo necessário
para iniciar o processo germinativo (Bell et al., 1993).
A espécie Aegiphyla sellowiana Cham. é popularmente é conhecida por
tamanqueiro, pau-de-tamanco, minura, pertencente à família Verbenaceae, seguindo o
sistema de classificação utilizado por Jorgensen e Leon-Yanes (1999). Está incluída no
grupo ecológico das espécies pioneiras (Coimbra e Santos, 2000), sendo encontrada nas
florestas semidecídua e pluvial, nos Estados do Rio de Janeiro, Minas Gerais e São Paulo.
A altura da árvore varia de quatro a dez metros de comprimento, é decídua, heliófita, com
rápido crescimento vegetativo. Seus frutos podem ser coletados entre os meses de
fevereiro a abril e, quando maduros, apresentam coloração alaranjada. Produz grande
quantidade de sementes, podendo um quilograma conter 32.000 unidades, porém a
porcentagem e velocidade de germinação são consideradas baixas e, a emergência das
plântulas ocorre entre 50 a 100 dias, sem o uso de tratamentos pré - germinativo (Lorenzi,
2002).
107
OBJETIVOS
Devido ao fato da dificuldade existente em padronizar e interpretar as respostas dos
testes que avaliam o vigor, este trabalho teve como metas:
Avaliar a eficiência do teste de envelhecimento precoce em identificar diferenças no
vigor das sementes de Aegiphyla sellowiana Cham.;
Verificar como as temperaturas elevadas afetam a emergência de plântulas e incorporação
de biomassa.
108
MATERIAL E MÉTODOS
Material biológico
Foram selecionados dez indivíduos para a realização das coletas dos frutos, onde se
retirou o cacho com auxílio de uma tesoura de poda, diretamente dos galhos das árvores.
Diásporos maduros de Aegiphyla sellowiana com coloração laranja a avermelhada, foram
coletados na fazenda da Cooperfrango, município de Analândia, no Estado de São Paulo,
em abril de 2004. As amostras de ramos, folhas, e frutos de exemplares adultos foram
também coletados e processados para obtenção de exsicatas, as quais foram incorporadas
junto ao “Herbarium” da Universidade Federal de São Carlos, como documento
taxonômico 7205.
Envelhecimento Precoce
Para avaliação da eficiência do envelhecimento precoce em detectar variações no
vigor das sementes foram utilizadas caixas plásticas do tipo “gerbox”, com
compartimento individual para acomodação das amostras submetidas ao teste. Para cada
“gerbox” foi adaptada uma tela de alumínio sob a qual foram distribuídas 100 sementes
intactas de Aegiphyla sellowiana Cham. Na parte inferior do “gerbox”, sob a tela de
alumínio, foram adicionados 40 mL de água destilada (Marco Filho, 2005). Em seguida,
as caixas foram tampadas e mantidas durante os períodos de 0; 6; 12; 24 e 48 h em uma
câmara de envelhecimento (PROLAB), previamente regulada para a temperatura de 45
o
C
109
e, com umidade relativa de 100% (Marcos Filho, 2005). Como grupo controle foram
utilizadas sementes não envelhecidas.
Estresse térmico
Para aplicação do estresse térmico, as sementes sem qualquer tratamento prévio,
foram colocadas em latas de alumínio abertas e, em seguida, permaneceram durante os
períodos de 0 (controle), 6; 12; 24; 36 e 48 h em estufa à 50
o
C. Adicionalmente, adotou-
se como controle sementes que não foram submetidas ao estresse térmico.
Procedimento comum após o envelhecimento precoce e o estresse térmico
As sementes foram previamente lavadas em solução de hipoclorito de sódio
(2,5%) durante 5 min depois lavadas com água destilada e, finalmente secas em papel -
filtro. Foram utilizadas quatro repetições de 25 sementes, para cada um dos diferentes
períodos de envelhecimento e estresse, semeadas a dois cm de profundidade em bandejas
de isopor divididas em células, contendo como substrato, o solo sob cerrado. As bandejas
de isopor foram mantidas em casa de vegetação (temperatura variando entre 25ºC e 30ºC
com 78,25% de sombreamento artificial).
Foram realizadas regas a cada dois dias e, as contagens do número de plântulas
emergidas foram efetuadas diariamente. Foi considerada uma plântula emergida aquela
cuja parte aérea media pelo menos 2 cm acima do substrato. Aos 60 dias após a
semeadura foi realizada a separação em plântulas normais e anormais (Brasil, 1992).
110
Com o auxílio de uma régua e de um paquímetro realizou-se a medição da parte
aérea e do sistema radicular das plântulas pertencentes a cada tratamento e, em seguida,
as plântulas foram colocadas em sacos de papel, os quais foram levados para estufa com
circulação forçada de ar sob temperatura de 80
o
C, durante 48 h (Fanti e Perez, 2005). Em
seguida, as amostras permaneceram em dessecadores até o resfriamento para serem
pesadas em balança de precisão (Carvalho e Nakagawa, 2000). Os valores obtidos para
massa seca (g) da plântula foram divididos pelo número de plântulas normais emergidas
dentro de cada repetição e, em seguida, calculadas a média final das quatro repetições.
Cálculos matemáticos e análise estatística – Os cálculos de porcentagem e velocidade
de emergência de plântulas foram feitos segundo Maguire (1962). O delineamento
empregado foi inteiramente casualizado, e os dados obtidos para a velocidade e
porcentagem de emergência foram submetidos à análise de regressão polinomial, com o
auxílio do programa ESTAT – Sistema para Análise Estatística (Banzato e Kronca,
1989).
111
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Envelhecimento Precoce
Após as sementes terem sido submetidas ao envelhecimento precoce e ao estresse
térmico, foi avaliado vigor das sementes pela porcentagem de germinação, velocidade de
emergência e peso de massa seca. Foi possível registrar pelos testes citados acima a
capacidade limite de germinação e de desenvolvimento de plântulas sob condições
adversas de temperatura e umidade.
As sementes de A. sellowiana que permaneceram durante 12 h em câmara de
envelhecimento precoce apresentaram fungos em seu envoltório. Este fato também foi
verificado para sementes de Chorisia speciosa, envelhecidas durante 72 h a 45°C (Fanti e
Perez, 2005). Em sementes de Copaifera langsdorffi envelhecidas a 42 °C durante 48 h
foi verificada alta incidência de Aspergillus sp, Pennicillum sp e Clarosporium sp, todos
considerados fungos que atacam as sementes durante o processo de armazenamento
(Carvalho et al., 2006).
Os fungos invadem as sementes logo após a colheita e desenvolvem-se
rapidamente quando a umidade relativa do ar supera 80%, e à medida que se intensifica a
atividade fúngica aumenta o grau de degeneração das sementes. Esses patógenos têm a
capacidade de reduzir a germinação das sementes, danificando sua membrana celular até
um estágio que ocasiona a morte do embrião (Marcos Filho, 2005).
Após a finalização dos testes foram feitos ajustes matemáticos dos dados obtidos,
que possibilitou visualizar um aumento na porcentagem de emergência de plântulas
originadas de sementes envelhecidas por 6 e 12 h sob temperatura de 45°C. Este
112
acréscimo na germinação pode estar relacionado com aumento na absorção de água em
decorrência dos altos valores de umidade e temperatura, que ativaram o metabolismo das
sementes, acelerando o processo de germinação, uma vez que a espécie em questão é
tolerante a estas condições (Figura 1A e B).
Para os períodos de 24 e 48 h na câmara de envelhecimento precoce, houve um
decréscimo na porcentagem de emergência das plântulas, indicando que as mesmas
apresentaram redução na viabilidade e no vigor, porém, em nenhum dos períodos
avaliados houve supressão da germinação (Figura 1A e B).
Essa perda na capacidade germinativa possivelmente ocorre devido às alterações
na velocidade de ação de muitas enzimas, redução na produção de ATP, diminuição na
síntese protéica e de ácidos nucléicos, degeneração cromossômica e deterioração das
membranas, fatos esses, que ocorrem durante o processo de deterioração das sementes
causando perda de viabilidade. A oxidação imediata de substâncias tóxicas,
principalmente os fenóis acumulados no processo de deterioração, foi demonstrado em
sementes de Eucalyptus grandis e, esse fato está atrelado ao aumento da atividade da
enzima peroxidase, cuja síntese é estimulada sob condições do envelhecimento acelerado,
porém, até um determinado limite e, ao exceder este limite a síntese é diminuída
(Camargo et al., 2000).
Com relação à velocidade de emergência, nota-se que houve um aumento discreto
nos valores, a partir de 12 h de envelhecimento. Para as plântulas originadas de sementes
que permaneceram durante 48 h na câmara de envelhecimento foram registrados os
menores valores de porcentagem de emergência (Figura 1A e B).
113
y = -7E-05x
3
+ 0,0012x
2
- 0,0061x + 0,0305
R
2
= 0,9185
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0 6 12 24 48
Período de envelhecimento
IVE
y = 0,2475x
3
- 3,5173x
2
+ 9,4257x + 38,238
R
2
= 0,8509
0
10
20
30
40
50
60
0 6 12 24 48
Período de envelhecimento
Porcentagem de
Germinação
Figura 1 – Valores médios de porcentagem (A) e velocidade de emergência
(IVE) (B), de sementes de Aegiphyla sellowiana submetidas a diferentes
períodos (0; 6; 12; 24 e 48 h) de envelhecimento precoce 45°C e
germinadas em casa de vegetação com temperatura variando entre 25°C a
30
°
C e 78,25% de so
mbreamento.
(B)
(A)
114
O aumento na velocidade de emergência, associado à baixa porcentagem de
emergência, pode estar relacionado com a diferença no vigor existente entre as sementes
de um mesmo lote, uma vez que houve uma emergência mais rápida de poucas sementes,
as mais vigorosas, quando exposta a períodos mais prolongados de envelhecimento.
A velocidade de emergência das plântulas em campo é proporcional ao vigor das
sementes e, as que germinam rapidamente apresentam maiores porcentagens de plântulas
normais e são consideradas as mais vigorosas (Perez e Nassif, 1998).
Comparando os resultados obtidos com o teste de envelhecimento acelerado em
outras espécies florestais, verifica-se uma ampla variedade de respostas. Por exemplo, as
sementes de Piptadenia communis e Adenanthera pavonina, diminuiu a germinabilidade
à medida que se aumentou o tempo de exposição ao envelhecimento (Borges et al., 1992
e Fanti e Perez, 1999).
Sementes de Anadenathera colubrina submetidas ao envelhecimento precoce sob
temperatura de 40°C durante 96 horas teve 37% de redução na germinação (Garcia et al.,
2004) e as sementes de Dalbergia nigra perderam a viabilidade quando submetidas à
temperatura de 40°C durante 48 h e 50°C durante 24 e 48 h (Borges et al., 2000).
Para sementes de Eucalyptus grandis envelhecidas a 42
o
C e 100%UR durante 96
h ocorreu declínio na germinação, indicando que a temperatura utilizada para essas
sementes foi eficiente para testar o limite de sua viabilidade (Camargo et al., 2000). Em
sementes de Copaifera langsdorffi, ocorreu diminuição na porcentagem de germinação de
96% (controle) para 82%, quando envelhecidas durante 48 h sob temperatura de 42°C
(Carvalho et al., 2006).
115
Essa perda de viabilidade e ou vigor ocorre em função de alterações degenerativas
nas estruturas internas das células embrionárias provocando descontrole do metabolismo,
nas trocas de água e de soluto entre as células e o meio exterior, determinando a perda de
vigor e, em seqüência, a perda da viabilidade (Vieira et al., 1994).
Em sementes de Anandenanthera colubrina, além da perda do vigor a partir de
24 horas sob condições adversas de temperatura e umidade, houve comprometimento na
formação das mudas (Garcia et al., 2004). Esse resultado diferiu do encontrado neste
estudo para as sementes de A. sellowiana onde o efeito do envelhecimento na formação
de plântulas anormais foi discreto, sendo registrado um total de 15 plântulas para todas as
repetições de todos os tratamntos.
Com relação à incorporação de matéria seca, os valores foram mais elevados em
plântulas originadas de sementes que permaneceram durante 6 e 12 h na câmara de
envelhecimento precoce, não diferindo do grupo controle. Houve diminuição da massa
seca das plântulas apenas para aquelas originadas de sementes que permaneceram durante
48 h sob temperatura de 45°C e 100% UR (Figura 2 A e B).
116
Figura 2 – Valores médios referentes ao peso de massa seca (A) e
comprimento da parte aérea (B) e da raiz (C) de plântulas de
Aegiphyla sellowiana submetidas a diferentes períodos ao
envelhecimento precoce (0 - controle; 6 horas; 12 horas; 24 horas 48
horas) sob temperatura de 45°C, semeadas em casa de vegetação com
temperatura variando entre 25°C a 30°C e 78,25% de sombreamento.
Letras maiúsculas comparam dados de massa seca. Letras seguidas de letras
minúsculas comparam dados da parte aérea e maiúsculas comparam dados para raiz
y = -0,0066x + 0,0917
R
2
= 0,9518
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0 6 12 24 48
Tempo de envelhecimento
Massa seca (g)
y = 0,0229x
2
- 0,0797x + 0,4288
R
2
= 0,9653
0
0,5
1
1,5
2
0 6 12 24 48
Tempo de envelhecimento
Parte aérea
y = 0,0858x
2
- 0,2582x + 1,6182
R
2
= 0,9916
0
2
4
6
8
0 6 12 24 48
Tempo de envelhecimento
Raiz
(B)
(A)
(C)
117
As sementes expostas a temperaturas de 45°C durante 48 h, produziram plântulas
com maior desenvolvimento da parte aéres e raiz (Figura 2 B).
Uma padronização na proporção razão raiz/parte aérea, pode ser explicada por um
sistema que regula a morfogênese dos órgãos e assegura o suprimento de substâncias
minerais e um balanço hídrico favorável, efetivado pelos sinais hormonais provenientes
das raízes, que percebe as variações ocorridas no ambiente circunvizinho (Larcher, 2005).
O processo de envelhecimento precoce comprometeu o desenvolvimento das
plântulas de Piptadenia comunis, havendo redução de hipocótilo e do peso de massa seca
(Borges et al., 1992). Plântulas provenientes de sementes mais vigorosas apresentam
maior peso, em razão do maior acúmulo de massa seca (Carvalho e Nakagawa, 2000).
Assim, esta variabilidade de respostas obtidas em vários experimentos realizados
por diversos autores, conforme descrito acima, é devido a razões como as que se seguem.
Primeiramente, a adoção de diferentes métodos para estudar a deterioração, dificulta o
desenvolvimento de um conceito uniforme. Também, o processo de deterioração varia de
acordo com a situação a qual se refere, ou seja, se é ou não aplicado para definir
alterações que ocorrem em campo até a colheita da semente ou se é aplicado para avaliar
a deterioração durante o armazenamento. Além disso, deterioração das sementes não é
um processo individual, podendo ocorrer de maneiras diferentes nas várias partes das
sementes. A taxa de deterioração é influenciada pela condição ambiental e por fatores
biológicos que envolvem a interação com microrganismos e a incorporação de fungicidas
às sementes influencia o processo e a padronização dos resultados.
118
Estresse térmico
Com relação ao estresse térmico aplicado às sementes secas verificou-se um
aumento na porcentagem de emergência quando estas permaneceram durante 6 h em
estufa a 50°C em comparação com o grupo controle e os demais. A partir de 48 h sob
estresse térmico houve uma diminuição na porcentagem de emergência, indicando uma
tendência de diminuição com o aumento de exposição sob altas temperaturas (Figura 3A
e B).
O estresse térmico pode funcionar como um tratamento eficiente para promover a
germinação de algumas sementes que possuem envoltório rígido causando a ruptura deste
e, facilitando a absorção de água e as trocas gasosas, que são fundamentais para a
ativação metabólica no processo germinativo (Bell et al., 1993).
119
Figura 3 – Valores médios de porcentagem de emergência (A) e
velocidade de emergência (IVE) (B), de sementes de Aegiphyla
sellowiana submetidas a diferentes períodos (0; 6; 12; 24 e 48 h) de
estresse térmico (50°C) e semeadas em casa de vegetação com
temperatura variando entre 25°C a 30°C e 78,25% de sombreamento
artificial.
y = 0,7593x
3
- 7,9365x
2
+ 19,447x + 30,667
R
2
= 0,6251
0
20
40
60
80
100
0 6 12 24 36 48
Período de exposição ao estresse térmico (h)
Porcentagem de
emergência
y = -0,0004x
3
+ 0,0047x
2
- 0,0158x + 0,0375
R
2
= 0,9937
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0 6 12 24 36 48
Período de exposição ao estresse térmico (h)
IVE
(B)
(A)
120
Em relação à velocidade de emergência o maior valor foi observado para o grupo
controle e para as plântulas originadas de sementes que permaneceram durante 36 h a
50˚C, indicando que ocorreu uma emergência mais rápida com o aumento do tempo de
exposição ao estresse, porém, este aumento não foi observado para a porcentagem de
emergência. Para os demais períodos de exposição ao estresse, registrou-se uma
distribuição da emergência no tempo, indicando que as sementes permaneceram viáveis
no solo por maior período de tempo (Figura 3B).
Este fato também foi observado para sementes de Coffea arabica e à medida que
se aumentou a temperatura e o período de exposição ocorreu uma diminuição da
porcentagem de germinação das sementes, porém, ocorreu aumento na velocidade (Lima
et al., 2004).
Algumas sementes, consideradas termo resistentes mantêm seu poder germinativo
quando submetidas a temperaturas elevadas, como é o caso de sementes de Pterogyne
nitens que só apresentaram redução na porcentagem de germinação após 72 h de
exposição à temperatura de 70˚C (Nassif e Perez, 2000). Outra semente considerada
termo resistente, é Stryphnodendron polyphyllum que manteve a viabilidade e o vigor
após exposição à temperatura de 70˚C durante 48 horas (Tambelini e Perez, 1999).
Analisando a Figura 4A, verifica-se que a massa seca incorporada foi menor para
as plântulas originadas das sementes que permaneceram durante 12; 24 e 48 h, sob
temperatura de 50°C.
Avaliando o comprimento das plântulas de A. sellowiana, observou-se que tanto
para a parte aérea quanto para a raiz, houve tendência de aumento do comprimento à
121
medida que as sementes permaneceram por um período mais prolongado sob condição de
estresse térmico (Figura 4Be C).
122
Figura 4 – Valores referentes ao peso de massa seca (A) e comprimento da
parte aérea (B) e da raiz de plântulas (C) de Aegiphyla sellowiana
submetidas ao estresse térmico á 50ºC por diferentes períodos (0- controle;
6 horas; 12 horas; 24 horas; 36 horas e 48 horas) e colocadas para germinar
em casa de vegetação com temperatura variando entre 25°C a 30°C e
78,25% de sombreamento.
Letras maiúsculas comparam dados de massa seca. Letras
seguidas de letras minúsculas comparam dados da parte aérea e maiúsculas comparam
dados para raiz.
y = -0,0014x
3
+ 0,021x
2
- 0,0857x + 0,166
R
2
= 0,9728
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0 6 12 24 36 48
Tempo de exposição ao estresse térmico
Massa seca (g)
y = 0,0043x
2
+ 0,0211x + 0,3649
R
2
= 0,9725
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 6 12 24 36 48
Tempo de exposição ao estresse térmico
Partr aérea
y = -0,0058x
3
+ 0,1055x
2
- 0,3705x + 1,9784
R
2
= 0,9962
0
1
2
3
4
0 6 12 24 36 48
Tempo de exposição ao estresse térmico
Raiz
(B)
(A)
(C)
123
A plântula é a fase do desenvolvimento vegetal mais sensível ao estresse e esta
utiliza os recursos provenientes dos tecidos de reserva, sendo que a quantidade e
qualidade das reservas estão associadas à morfologia das plântulas e sua estrutura
funcional. Porém, o estabelecimento de plântulas depende de vários fatores, como:
estresse hídrico, danos mecânicos e herbivoria. Cada espécie selvagem apresenta limites
de tolerância diferentes para cada indivíduo da população (Ramos e Carmen, 1991).
O recrutamento é dependente da germinação de sementes, e do estabelecimento de
plântulas, que incluem eventos que vão desde a emissão de raiz primária, superfície
fotossintetizante e, o período esgotamento das reservas deve coincidir com a emissão da
radícula para prover a plântula até que esta possa emergir, atravessando a camada de
serrapilheira. Em seguida, os tecidos fotossintetizantes devem produzir quantidade,
qualidade de energia e de nutrientes para substituir tecidos mortos, produzir compostos
secundários de defesa. Assim, o recrutamento de plântulas está sob influência de fatores
bióticos e abióticos e, neste trabalho, foi analisado o efeito da temperatura supra - ótima,
uma vez que em clareiras, as temperaturas são muito elevadas e resultam em altas taxas
de respiração, diminuindo a dormência e a quiescência, mas por outro lado, podem levar
ao dessecamento e à morte (Baskin & Baskin, 2002).
Sob altas temperaturas, há a produção de proteínas que protegem contra o choque
térmico conhecidas como HPS, pois a maior parte dos tecidos de plantas superiores é
incapaz de sobreviver a uma exposição prolongada a temperatura de 45
o
C. Elevações de
temperatura de 5 a 10
o
C são suficientes para que um conjunto de proteínas HPS seja
produzido, as quais são divididas em diferentes classes de tamanho. Estas proteínas
funcionam como chaperonas moleculares nas biomembranas, protegendo-as, pois sob
124
temperaturas elevadas os lipídios se tornam mais fluidos e há desnaturação de proteínas
(Taiz & Zeiger, 2004).
Quando o estresse térmico ocorre de maneira gradual, há uma adaptação mais rápida
e eficiente por parte do vegetal, do que quando o estresse se apresenta de forma abrupta.
Todas as células contem proteínas cognatas, de expressão constitutiva, que funcionam
como HPS e, sob estresse térmico não letal, a síntese dessas proteínas aumenta
significativamente, promovendo uma aclimatação, que é também mediada pelo cálcio
citossólico (Taiz & Zeiger).
125
CONCLUSÕES
Os testes de envelhecimento precoce e do estresse térmico foram eficientes em
detectar variações no vigor e na viabilidade das sementes.
As alterações registradas no vigor e na viabilidade das sementes foram detectadas
após 6 e 12 h de exposição, respectivamente, para ambos os testes.
O uso do parâmetro biomassa incorporada foi eficiente para avaliar as variações
no vigor somente para o teste do envelhecimento precoce.
126
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131
CONCLUSÕES GERAIS
A semente de Aegiphyla sellowiana apresenta forma geométrica oblonga.
As sementes apresentam pouca variação biométrica, a germinação das sementes é
hipogeal e as plântulas são criptocotiledonares.
O componente químico que ocorre em menor porcentagem é o extrato etéreo.
As sementes apresentam dormência fisiológica.
Os tratamentos mais eficientes para aumentar a porcentagem de germinação são:
temperaturas alternadas 20-30 °C e 25-35 °C, adição de giberelina e lixiviação nas
sementes.
As sementes apresentam fotossensibilidade.
O melhor substrato para o crescimento de plântulas foi o solo de cerrado.
Os testes de envelhecimento precoce e do estresse térmico foram eficientes em
detectar variações no vigor e na viabilidade das sementes.
As alterações registradas no vigor e na viabilidade das sementes foram detectadas
após 6 e 12 h de exposição, respectivamente, para ambos os testes (envelhecimento
precoce e estresse térmico).
O uso do parâmetro biomassa incorporada foi eficiente para avaliar as variações
no vigor somente para o teste do envelhecimento precoce.
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