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Jerônimo, Edlene de Sousa
Crioarmazenagem de sementes de 5 espécies de Oleaginosas
de interesse econômico no Nordeste Brasileiro. Campina grande:
UFCG, 2005.
74 p. Dissertação (Pós – Graduação em Engenharia Agrícola).
1. Sementes – Armazenamento. 2. Sementes oleaginosas -
Aspectos Econômicos - Nordeste – Brasil. I. Título.
CDD: 631.520
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LISTA DE FIGURAS
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1- INTRODUÇÃO
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2
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
6
6
2.1. Armazenamento
6
6
2.1.1. Criopreservação
8
8
2.1. Semente
1
1
1
1
2.2.Germinação
1
1
2
2
2.3. Teor limite de umidade
1
1
3
3
2.4. Oleaginosas estudadas
1
1
4
4
2.4.1. Mamona (Rícinus communis L.)
1
1
4
4
2.4.2. Algodão (Gossypium hirsutum L.)
1
1
6
6
2.4.3. Girassol (Helianthus spp)
1
1
7
7
2.4.4. Soja (Glycine max L.)
1
1
8
8
2.4.5. Amendoim (Arachis hypogaea L.)
2
2
0
0
3. MATERIAL E MÉTODOS
2
2
4
4
3.1. Local dos experimentos
2
2
4
4
3.2. Obtenção e preparo das sementes
2
2
4
4
3.3. Determinação do teor de umidade
2
2
5
5
3.4. Teste de germinação
2
2
5
5
3.5. Secagem
2
2
6
6
3.6. Umedecimento
2
2
6
6
3.7. Criopreservação das sementes
2
2
7
7
3.8. Análise da qualidade fisiológica
2
2
8
8
3.8.1. Crioconservação das sementes
2
2
8
8
3.9. Obtenção e aplicação do extrato alcoólico de Piper nigrum
2
2
8
8
3.10. Análise Estatística
2
2
9
9
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3
3
1
1
4.1. Determinação do teor de umidade limite para crioarmazenagem
3
3
1
1
4.2. Armazenamento em ambiente natural (AN) e imerso em nitrogênio líquido
(NL)
3
3
3
3
4.2.1. Relação oleaginosa/métodos de armazenamento
3
3
4
4
4.3. Armazenamento em condições ambientais do LAPPA
3
3
8
8
4.4. Estudo da germinação de cinco oleaginosas armazenadas no NL e em seu
vapor por 180 dias
4
4
1
1
5. CONCLUSÕES
4
4
6
6
6. SUGESTÕES
4
4
9
9
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
5
5
1
1
8. ANEXOS
5
5
9
9
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Tabela 4.1. Médias de tratamentos da germinação (%) de cinco oleaginosas
imersas por tres dias em nitrogênio liquido a –196
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1
1
Tabela 4.2. Quadrado médio da análise de variância na regressão de cinco
oleaginosas imersas por três dias em nitrogênio líquido a -196 ºC
3
3
2
2
Tabela 4.3. Quadrado médio das análises de variância e da regressão para a
germinação de cinco oleaginosas armazenadas no nitrogênio líquido (NL) e em
ambiente natural (AN) do LAPPA. Campina Grande, PB.
3
3
4
4
Tabela 4.4. Valores médios de germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas
armazenadas em ambiente natural (AN) e em nitrogênio líquido (NL) por 180
dias.
3
3
5
5
Tabela 4.5. Quadrado médio (QM) das análises de variância e da regressão para a
germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas armazenadas em condições
ambientais do LAPPA. Campina Grande, PB
3
3
8
8
Tabela 4.6. Quadrado médio (QM) da análise de variância e da regressão para a
germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas crioconservadas em NL e
em seu vapor.
4
4
1
1
Tabela 4.7. Germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas em função do
método de crioarmazenagem depois de 180 dias. Campina Grande, PB.
4
4
3
3
Tabela 4.8. Valores médios de germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas
para a interação espécie x períodos, armazenadas no NL e em seu vapor por
180 dias.
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Figura 3.1. Secador utilizado na secagem das sementes.
2
2
6
6
Figura 3.2. Recipiente hermético utilizado no umedecimento das sementes.
27
Figura 3.3. Botijões criobiológico, utilizado em processo criogênico.
2
2
7
7
Figura 4.1. Equações polinomiais que representam à germinação das sementes,
referentes ao teor limite de umidade de cinco oleaginosas imersas por três dias
em nitrogênio líquido a -196 ºC.
3
3
2
2
Figura 4.2. Equações que representam à germinação ( %cosenoar ) das sementes
armazenadas em condições ambientais do LAPPA. Campina Grande, PB.
3
3
7
7
Figura 4.3. Germinação ( %cosenoar ) de sementes de cinco oleaginosas em
função do período do armazenamento em condições ambientais do LAPPA.
Campina Grande, PB.
3
3
9
9
Figura 4.4. Equações que representam a germinação ( %cosenoar ) de cinco
oleaginosas armazenadas em ambiente natural do LAPPA. Campina Grande, PB
4
4
0
0
Figura 4.5. Germinação das oleaginosas depois de 180 dias armazenadas no NL e
em seu vapor.
4
4
2
2
Figura 4.6. Equação que representa a germinação ( %cosenoar ) de cinco
oleaginosas armazenadas em ambiente natural do LAPPA. Campina Grande, PB.
4
4
4
4
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RESUMO
As oleaginosas são plantas que fornecem importantes fontes de proteínas e de óleo vegetal; no
entanto quando comparadas aos cereais são poucos estudadas. A produção agrícola do mundo
depende fundamentalmente das sementes, sendo a manutenção de sua viabilidade durante o
armazenamento de particular importância, embora sua qualidade não possa ser melhorada. A
crioconservação esta sendo a tendência mais promissora para a conservação em longo prazo de
sementes, mas requerem procedimentos criogênicos simplificados e confiáveis que possibilitem
crioconservar numerosas espécies. Assim, objetivou-se estudar a conservação para cinco espécies
de oleaginosas de importância econômica para o Brasil e em especial para o Nordeste brasileiro
(Gossypium hirsutum, Glycine max, Arachis hipogaea, Helianthus spp e Ricinus communis),
crioarmazendas diretamente no nitrogênio líquido e em seu vapor, como também o
armazenamento em condições naturais com as sementes dessas espécies tratadas com extrato
alcoólico de Piper nigrum. Em toda a pesquisa o delineamento experimental utilizado foi o
inteiramente casualizado, em que os experimentos foram distribuídos em esquema fatorial com 4
repetições e, as médias dos tratamentos comparadas pelo teste de Tukey. Os resultados
permitiram concluir que a germinação das oleaginosas acondicionadas em embalagem de papel
multifoliada e armazenadas em ambiente sem controle de temperatura e umidade relativa do ar,
diminui em 21,6% para Helianthus spp; 20,2% para Glycine max e 25,8% para Arachis hipogaea
em 180 dias de armazenamento; as oleaginosas Helianthus spp, Glycine max, Ricinnus comunis e
Arachis hipogaea podem ser crioarmazenadas quer diretamente no nitrogêno líquido quer no seu
vapor e o Gossypium hirsutum e Glycine max mantiveram a maior porcentagem de germinação
quando crioarmazenado diretamente no nitrogênio líquido.
Palavras chave: sementes oleaginosas, nitrogênio líquido, armazenamento
RESÚMEN
Las oleaginosas son plantas que proporcionan fuentes importantes de proteínas y aceite; sin
embargo cuando se comparan a los cereales son poco estudiadas. La producción agrícola del
mundo depende fundamentalmente de las semillas, mientras el mantenimiento de su viabilidad
durante el almacenamiento es muy importante, aunque su calidad no pueda mejorar. La
conservación en nitrógeno líquido es la tendencia más prometedora para la conservación por
tiempo indefinido de las semillas, pero, para esto, se requiere procedimientos criogénicos
simplificados para viabilizar la crioconservación de numerosas especies. Así, se estudió la
crioconservación de cinco especies de oleaginosas de importancia para el Brasil y para el
Nordeste brasileño (Gossypium hirsutum, Glycine max, Arachis hipogaea, Helianthus spp e
Ricinus communis), inmersas directamente en el nitrógeno líquido y en su vapor y también sin
control de la temperatura y humedad relativa del aire (almacenamiento en condiciones de
ambiente natural) con las semillas tratadas con extracto alcohólico de Piper nigrum. En toda la
investigación el diseño elegido fue el enteramente al azar en que los tratamientos fueran
dispuestos en esquema factorial con cuatro repeticiones y, las medias de los tratamientos
comparadas por la prueba de Tukey. Los resultados permitieron concluir que la germinación de
las oleaginosas acondicionadas en embalajes de papel y almacenadas en ambiente sin control de
temperatura y humedad relativa del aire, disminuye en 21,6% para Helianthus spp; 20,2% para
Glycine max y 25,8% para Arachis hipogeaea en 180 dias del almacenamiento; las oleaginosas
Helianthus spp, Glycine max, Ricinnus comunis L. e Arachis hipogaea pueden ser
crioconservadas qué directamente en el nitrógeno líquido qué en su vapor y el Gossypium
hirsutum y Glycine max mantuvieron el porcentaje de la germinación mayor cuando
crioconservadas directamente en el nitrógeno líquido.
Palabras clave: semillas oleaginosas, nitrógeno líquido, almacenamiento
1. INTRODUÇÃO
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A evolução dos processos de industrialização, criando novos derivados, foi a principal
responsável pelo considerável aumento da produção de sementes (Afonso Júnior et al., 2000). A
importância econômica e social desse avanço pode ser avaliado pelo complexo agroindustrial de
alguns produtos, como a soja que responde na atualidade por cerca de 16% de todo o sistema
agroindustrial do país e, gera empregos diretos para aproximadamente um milhão de
trabalhadores, (Revista Pagea, 2003).
A produção agrícola do mundo depende fundamentalmente das sementes, logo, a
manutenção de sua viabilidade durante o seu armazenamento é de particular importância.
As sementes de oleaginosas, quando impropriamente armazenadas, se deterioram com
aumento de acidez. As condições de armazenamento são determinantes para garantia da
qualidade fisiológica das sementes e, embora a sua qualidade não possa ser melhorada, boas
condições durante este período contribuirão para mantê-las viáveis por um tempo mais longo,
retardando o processo de deterioração (Sediyama et al., 1981), o que faz com que os produtores
de sementes se preocupem com a utilização de técnicas que propiciem a minimização dos fatores
de deterioração.
As técnicas de conservação de recursos fitogenéticos serão tanto mais efetivas quanto
maior for o conhecimento que se adquira da fisiologia do material a conservar e sendo esta
semente, os estudos sobre sua fisiologia estão adquirindo nos dias atuais uma importância que
encontra sua justificação muito maior no interesse de sua conservação que na sua multiplicação
em escala comercial (Moraes, 2001).
Existem várias estratégias para se conservar o germoplasma, que é o veículo do recurso
genético, a conservação in situ e ex situ. A primeira consiste essencialmente em promover entre
os agricultores a utilização das cultivares tradicionais e a segunda na conservação de amostras,
representativas geneticamente, de espécies ou cultivares que se querem preservar (Almeida et al.,
2000).
Na conservação ex situ o germoplasma coletado na natureza, pode ser tratado de diversas
formas conforme o tipo de material de propagação obtido, como frutos, sementes, meristemas,
raízes, plântulas, mudas e pólen. Esta conservação de germoplasma-sementes, tem sido
considerada como a forma mais econômica e segura para garantir a disponibilidade de recursos
genéticos vegetais em longo prazo (Roberts, 1989); neste caso, a longevidade das sementes é
provavelmente, conservada com a redução do teor de umidade e da temperatura ambiente de
armazenamento (Harrington, 1972).
Recomenda-se secar as sementes até teores de umidade entre 4 e 6%, acondiciona-las em
embalagem impermeável, e armazená-las em ambiente com temperatura em torno de – 18 ºC ou
mesmo inferior (Cromarty et al.,1982). Nestas condições as sementes ortodoxas podem ser
mantidas por um longo período de armazenagem.
Também para a conservação em longo prazo de germoplasma da semente, a utilização de
técnicas criogênicas é uma das alternativas mais promissoras (Roberts et al., 1984), mesmo em se
tratando de sementes ortodoxas. Teoricamente a temperatura do nitrogênio líquido todas as
formas de metabolismo seriam totalmente paralisadas, ocasionando o equilíbrio dos fatores
agressivos e defensivos, aumentando assim a longevidade no armazenamento (Stanwood, 1985).
Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade fisiológica
(germinação) de cinco espécies de oleaginosas de importância econômica para o Brasil e,
especialmente, para a região nordeste, em condições ambientais e de crioconservação no
nitrogênio liquido e em seu vapor e, especificamente:
1. Estudar a germinação das sementes de Gossypium hirsutum r. latifolium, Glycine max, Arachis
hipogaea, Helianthus spp e Ricinus communis, armazenadas durante 180 dias (0, 45, 90, 135 e
180 dias) em condições naturais do Laboratório de Processamento e Armazenamento de
Produtos Agrícolas da UFCG, Campina Grande, PB, acondicionadas em embalagens de papel
multifoliado, tratadas e não tratadas com extrato hidroalcoólico de Piper nigrum.
2. Determinar o nível crítico para a criormazenagem dessas cinco espécies de oleaginosas.
3. Avaliar a viabilidade das sementes de algodão herbáceo (Gossypium hirsutum L. r. latifolium
Hutch), cultivar Delta OPAI, soja (Glycine max L.), cultivar BRS Sambaiba, amendoim
(Arachis hipogaea), cultivar BR-1, girassol (Helianthus spp), cultivar Brasil comum e
mamona (Ricinus communis), cultivar Paraguaçu, submetidas a crioconservação no nitrogênio
líquido (-196 ºC) e em seu vapor (-176 ºC), acondicionadas em papel alumínio dentro de
canister de metal durante 3, 45, 90, 135 e 180 dias de crioarmazenagem, mediante teste de
germinação após o armazenamento.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Armazenamento
A preservação da qualidade inicial de uma semente durante a armazenagem pode ser
conseqüência do melhoramento genético do material, conduzido para adquirir tolerância às
condições ambientais adversas de armazenamento ou da utilização de instalações com controle
adequado da temperatura e da umidade relativa do ar ambiente (Maeda et al., 1987).
As condições de armazenamento são determinantes para garantia da qualidade fisiológica
das sementes e, embora a sua qualidade não possa ser melhorada, boas condições durante este
período contribuirão para mantê-las viáveis por tempo mais longo, retardando o processo de
deterioração (Sediyama et al., 1981) o que faz com que os produtores de sementes se preocupem
com a utilização de técnicas que propiciem a minimização dos fatores de deterioração.
Pelegrini (1982) procurou enquadrar duas razões essenciais no armazenamento de
sementes: primeiro, devido ao fato de normalmente existir um período entre a colheita e o plantio
subseqüente; segundo, por permitir regular o mercado consumidor em época de escassez, bem
como possibilitar a manutenção da qualidade do produto armazenado, reduzindo sua
deterioração.
O armazenamento tem início a partir do momento em que as sementes atingem o ponto de
maturação fisiológica, o qual e tido como o de máximo vigor que as sementes podem atingir
iniciando, a partir desse momento, o processo básico de deterioração causado pela auto oxidação
dos lipídios que constituem as membranas que, danificando-se, reduz a respiração, biosíntesse,
germinação, vigor e crescimento de plântula (Almeida e Cavalcanti Mata, 1997).
Assim, a função do armazenamento é proporcionar às sementes um ambiente no qual as
mudanças fisiológicas sejam mantidas num nível aceitável, evitando perdas desnecessárias tanto
no aspecto qualitativo como quantitativo, tendo como objetivos proteger as sementes durante o
período de tempo que vai da colheita ao plantio, quando esta se destina a sementes, e da colheita
ao consumo, quando a finalidade é a produção de grãos (Delouche e Potts, 1968; Cerqueira e
Costa, 1981; Pelegrini,1982); logo, boas condições para a preservação da qualidade fisiológica
das sementes são obtidas pela localização com clima favorável, ou pela modificação das
condições ambientais em volta das sementes, tornando-as favoráveis, contrariamente condições
impróprias contribui para a redução da qualidade das sementes, afetando o plantio e
conseqüentemente a produção (Barros et al., 1993).
Para Araújo Filho (1996) o armazenamento é um dos mais importantes serviços de que
pode dispor o agricultor, tanto por colocar em segurança sua produção, quanto por manter a
quantidade e qualidade do que se produz e, conseqüentemente, obter melhores resultados
econômicos do seu trabalho.
Almeida et al. (2000) alertaram para a conservação de sementes de oleaginosas, devido a
sua constituição química. Por possuírem maior quantidade de lipídios parecem ser mais
susceptíveis a tal prática, dificultando assim a conservação pelos métodos convencionais de
armazenamento.
Dentre as diversas manifestações fisiológicas da deterioração das sementes, destacam-se
as mudanças na sua coloração, a taxa na germinação, baixa tolerância a condições ambientais
sub-ótimas durante a germinação, baixa tolerância ás condições adversas no armazenamento, alta
sensibilidade aos tratamentos de radiações, redução no crescimento das plântulas anormal e
impacto dos microrganismos (Van Pijlen et al., 1995).
A redução na capacidade germinativa e a influência de microrganismos têm sido
consideradas como mecanismos de deterioração mais aceitos e difundidos. Dentre estes, os danos
ás membranas celulares seria a causa fundamental, onde se tem a peroxidade dos lipídios, os
danos genéticos, as mudanças na respiração das sementes, as modificações na atividade
enzimática e síntese proteínas, o acumulo de substâncias tóxicas dentre outras, manifestações
bioquímicas (Abdul-Baki e Anderson, 1972). Outra corrente de pesquisa relaciona os danos
genéticos como sendo os principais, causado aberrações em cromossomos ou cromátides, estando
evidenciado que a perda da viabilidade está relacionada com a extensão com que ocorre este tipo
de danos (Roberts, 1988). Há de se considerar neste processo, que a severidade dos danos
genômicos, assim como a taxa de perda de viabilidade, estão diretamente relacionadas a
temperatura, ao acumulo de umidade e ao tempo de armazenamento das sementes. Portanto, os
mecanismos de deterioração não são mutuamente exclusivos. Um conjunto de mecanismos ou
fatores pode estar interagindo no decorrer do processo (Bewley e Black, 1994).
2.1.1. Criopreservação
A criopreservação é, em teoria, o método ideal para a conservação de germoplasma
porque consegue reduzir a níveis baixíssimos as atividades físico-químicas das células,
garantindo segurança máxima contra variações genéticas em longo prazo (Kartha, 1985). Outras
vantagens da criopreservação são relacionadas por Almeida et al. (2000) como (1) pequeno
espaço a ser ocupado por um banco de germoplasma mantido em NL, (2) a simplicidade de
manter as coleções, basta manter o nível de NL nos botijões, reabastecendo a cada 40-60 dias, (3)
baixo custo do processo.
Segundo Medeiros e Cavallari (1992) a crioconservação é definida com sendo o
preservação dos materiais biológicos a baixas temperaturas (entre -170 e -196 ºC); no entanto,
para que as sementes sejam submetidas a essas temperaturas térmicas de criopreservação devem
ser estudadas o seu comportamento a tais temperaturas. Roberts (1973) sugere observar
inicialmente a que categoria a espécie pertence (ortodoxa, recalcitrante ou intermediárias).
As sementes ortodoxas suportam dessecação até teor de umidade muito baixos, 4 a 6%
conforme a espécie podendo assim resistir às adversidades do ambiente vindo a recuperar
totalmente sua atividade metabólica ao encontrarem condições favoráveis, a não ser no caso de
dormência. Por sua vez, as recalcitrantes seriam aquelas que não sofrem desidratação durante a
maturação, desprendendo-se da planta mãe com teores de umidade ainda elevados, 30 a 70% na
maturidade, e que não toleram dessecação além de certos limites, em geral 12 a 13%, sem perda
da viabilidade. Estas sementes também sofreriam injúrias por resfriamento, não resistindo às
temperaturas reduzidas (King e Roberts, 1980). Existem ainda espécies que apresentam
características consideradas intermediárias, ou seja, que não satisfazem as condições para que
sejam consideradas como ortodoxas tampouco como recalcitrantes. Estas sementes podem ser
dessecadas até teor de umidade compatível com o comportamento ortodoxo, não suportando, no
entanto baixas temperaturas, sob os quais a viabilidade é perdida rapidamente (Ellis et al., 1991).
A criopreservação está sendo a tendência mais promissora para a conservação em longo
prazo de sementes, mas requer procedimentos criogênicos simplificados e confiáveis que
possibilitem criopresevar em média numerosas espécies.
Embora o fenômeno da erosão genética possa ser irreversível, medidas devem ser tomadas
para prevenir ou minimizar seus efeitos. Uma das ações é a conservação da viabilidade genética
por meio de técnicas para conservação em longo prazo de germosplasma da espécie vegetal com
a máxima integridade biológica possível (Gonzáles-Benito, et al., 2004). A conservação ex situ
refere-se à maturação de genes ou complexos de genes em condições artificiais, fora do seu
habitat natural (Almeida et al., 2000). Este tipo de conservação pode ser feito em coleções
permanentes de pólen, sementes, cultura de tecidos e coleções de plantas mantidas no campo.
Como relatado, a criopreservação a ultra baixas temperaturas paralisa o metabolismo
permitindo manter o material vegetal indefinidamente sem que se produza nenhum tipo de
deterioração. Para a aplicação dessa técnica, previamente, tem-se que preparar o material vegetal
para que não se forme cristais de gelo durante o congelamento e o descongelamento. A formação
de grandes cristais produz ruptura de membrana celular e de diferentes orgânulos com a
conseqüente morte celular.
A criopreservação tem-se aplicado a sementes de numerosas espécies (Stanwood, 1985).
Na maioria dos casos mediante a dessecação das sementes como tratamento prévio e protetor
frente ao congelamento: a dessecação reduz suficientemente a água disponível para que não
permita a formação de grandes cristais de gelo. No entanto, já se sabe que algumas sementes não
podem ser dessecadas, e também é difícil reduzir o conteúdo de água de explantes vegetativos
sem danificá-los.
Os sistemas de proteção frente ao congelamento utilizados em material vegetativo
(Kartha, 1985), e com sementes (Stanwood, 1985), podem ser resumidos nos seguintes grupos:
Congelamento lento: Este sistema conste em reduzir lentamente a temperatura, até
aproximadamente -30 a -40 ºC, antes de introduzir o material vegetal em NL (-196 ºC). Com esta
diminuição progressiva da temperatura se consegue a desidratação celular (Merywan e Willans,
1985). À medida que abaixa a temperatura se vai congelando as soluções extracelulares (menos
concentrados que os intercelulares). Por osmose sai parte da água intracelular, e o interior celular
vai desidratando até que se alcance o ponto de congelação das soluções. Para evitar os danos por
dessecação, favorecer a saída da água intracelular e a formação de cristais de gelo de pequeno
tamanho (que não produza danos à célula), os tecidos vegetais são tratados previamente com
substâncias denominadas genericamente crioprotetores, em que o tempo e a temperatura ótima de
embebição do tecido a concentração destas soluções se determinam especialmente para cada
espécie e tipo de explante utilizado. De igual forma se estuda a velocidade de congelamento, que
deve estar entre 0,1 e 5 ºC min
-1
.
Congelamento rápido: este procedimento consiste na introdução do material vegetal
diretamente no nitrogênio líquido. Previamente se tem submetido os tecidos a tratamentos que
produzem a vitrificação (estado viscoso) das soluções intracelulares ou a formação de cristais de
gelo muito pequenos. As duas técnicas mais amplamente utilizadas para este fim são as
denominadas vitrificação e encapsulação-dessecação.
Com qualquer dos sistemas de congelamento (rápido ou lento), o método de
descongelamento mais utilizado é o rápido em banho de água a 35 a 45 ºC. Desta forma se evita a
possível cristalização da água, que poderia produzir em um descongelamento lento.
Depois do descongelamento é preciso determinar a viabilidade do material. O método
mais amplamente utilizado para determinar a viabilidade dos propágulos é seu cultivo em meio
que seja adequado para a espécie objeto do estudo. As condições de incubação também podem
influir na sua recuperação. Por exemplo, tem-se observado que uma baixa intensidade luminosa
pode favorecer a recuperação dos cultivos (Benson et al., 1989). Existem outros métodos para
determinar a viabilidade, como o emprego de diacetato de fluoresceína e cloreto de trifenil
tetrazólio. Estes sistemas são mais adequados para os cultivos celulares que para órgãos.
O armazenamento de sementes é o método tradicional para a preservação de
germoplasmas. Porém, as sementes de várias espécies de árvore são recalcitrantes, elas são
sensíveis à umidade e a temperatura e, assim, não podem ser armazenadas por longo período de
tempo em condições naturais (Batista, 2000).
Cunha (1996) descreve que o teor de umidade da semente é, provavelmente, o mais crítico
fator para o sucesso da criopreservação e se a umidade da semente é muito alta, observa-se morte
instantânea durante o processo de congelamento e, ou, descongelamento.
Sobre o tema Stanwood (1985) relata que existe um limite máximo de umidade para o
congelamento (High Moisture Freezing Limit – HMFL), acima do qual a viabilidade da semente
é reduzida durante o congelamento. Este limite crítico é normalmente uma faixa relativamente
estreita de umidade dentro da espécie, mas pode variar entre espécie.
Segundo Pita Villamil (1997), em um banco de germoplasma a baixas temperaturas, não
só o processo de crioconservação deve ser levado em consideração, mas também o processo de
descongelamento, porque tanto a velocidade de congelamento quanto a de descongelamento
influem no percentual de germinação e quanto mais rápido ocorrer o descongelamento das
sementes, melhor deve ser a preservação de suas características fisiológicas. Desta forma, durante
o descongelamento das sementes, quando destinadas à multiplicação genética, o método de
descongelamento lento (temperatura ambiente) se torna questionável, uma vez que existe a
possibilidade de ocorrer um recongelamento durante este período, necessitando, desta forma, de
estudos em relação a outros métodos mais rápidos, como o descongelamento em banho
termostatizado (temperatura de 40 ºC) ou a utilização do microondas.
Moraes (2001) estudando períodos de crioarmazenagem para duas variedades de Ricinus
communis, verificou uma maior germinação aos 30 dias, retornando esta ao nível inicial aos 60
dias da crioarmazenagem.
Sobre o assunto, Batista (2000) obteve para duas variedades de Sesamum indicum maior
porcentagem de germinação depois de 60 dias das sementes imersas em nitrogênio líquido, frente
à germinação calculada aos 5 e 30 dias de crioarmazenagem. Almeida et al. (2000) também
encontraram para algumas sementes de leguminosa, imersas em nitrogênio líquido, respostas
heterogêneas; no entanto, em seis destas amostras a viabilidade foi menor.
2.1. Semente
Atualmente, é crescente no setor de sementes, a necessidade de métodos que permitam
avaliar, de maneira rápida e eficiente, a qualidade fisiológica das sementes. A rapidez na
obtenção das informações pode ser extremamente útil em programas de controle de qualidade,
possibilitando uma maior flexibilização na utilização de recursos e também da infra-estrutura
disponível (Fonseca et al., 2004).
A avaliação da qualidade fisiológica das sementes é um fator fundamental e de grande
valia para os diversos segmentos que compõem um sistema de produção de sementes,
contribuindo significativamente para a manutenção e o aprimoramento da qualidade deste insumo
básico, com reflexos diretos na produtividade agrícola (Krüger et al., 2005).
A manutenção da qualidade de um lote de sementes durante o período de armazenamento,
é outro aspecto a ser considerando dentro do processo produtivo de uma cultura, uma vez que o
sucesso de implantação de uma lavoura depende, entre outros, da utilização de sementes sadias
com alto padrão de qualidade (Afonso Júnior et al., 2000).
A conservação correta dos grãos e sementes é muito importante sob o ponto de vista
econômico e social. Aguiar (1982) salienta que a qualidade da semente não é melhorada sob
condições ótimas de armazenamento. As técnicas modernas de conservação permitem apenas
prolongar a vida útil da semente durante o armazenamento, todavia, o processo de deterioração
será mais acelerado quando a semente armazenada apresentar qualidade inicial baixa, explicado
pelo fato das sementes pertencerem à categoria de produtos deterioráveis, mas não perecíveis.
Toda semente destinada ao plantio deverá ser cuidadosamente beneficiada e conservada
durante o período de armazenamento, até o momento de sua utilização, para garantir a
preservação de sua qualidade fisiológica (Delouche e Potts, 1968; Almeida et al., 1997).
De acordo com Almeida et al. (1999) a qualidade da semente não melhora durante o
armazenamento e, por isso, ao ser armazenada, a qualidade inicial da semente é o fator
fundamental na conservação da germinação e do vigor.
2.2. Germinação
Almeida et al. (1999) revisando sobre semente relata que o primeiro atributo da qualidade
fisiológica a ser considerado em um lote de sementes é a percentagem de germinação, que
representa a capacidade da semente em dar origem a uma plântula normal. Assim, toda semente
destinada ao plantio deverá ser cuidadosamente beneficiada e conservada durante o período de
armazenamento, até o momento de sua utilização, para garantir a preservação de sua qualidade
fisiológica.
Carvalho e Nakagawa (1988) afirmam que do ponto de vista agronômico, a germinação é
o processo que se inicia quando a semente seca é plantada em solo úmido e termina quando a
plântula emerge do solo. Desta forma, do ponto de vista fisiológico, a germinação consiste no
processo que se inicia com o suprimento de água à semente seca e termina quando o crescimento
da plântula se inicia.
Para Puzzi (2000) a qualidade fisiológica está relacionada com a capacidade de a semente
desempenhar funções vitais, como germinação, vigor e longevidade e que os efeitos sobre a
qualidade fisiológica, geralmente são traduzidos pelo decréscimo na porcentagem de germinação,
no aumento de plântulas anormais e pela redução do vigor das plântulas.
As Regras para Análises de Sementes (Brasil, 1992) entende como germinada toda
semente que, pela emergência e desenvolvimento das estruturas essenciais do embrião demonstre
sua aptidão para produzir plântulas normais sob condição favoráveis de campo.
A germinação é o reinício do crescimento do embrião paralisado nas fases finais de
maturação. Os processos fisiológicos do crescimento exigem atividades metabólicas aceleradas, e
a fase inicial de germinação consiste primariamente na ativação daqueles processos pelo aumento
do teor de umidade e da atividade respiratória da semente, (Popinigis, 1985).
2.3. Teor limite de umidade
O teor de umidade de um produto pode ser definido como a relação entre a massa de água
livre contida no produto e sua massa total (Silva, 2003).
Diversos autores relatam que o teor de umidade inicial e a temperatura de conservação são
fatores determinantes para garantir a qualidade fisiológica da semente durante o período de
armazenagem, uma vez que atuam em diferentes processos metabólicos que podem ocorrer na
semente (Delouche e Baskin, 1973; Carvalho e Nakagawa,1988).
O teor de umidade é um dos fatores que governam a conservação dos grãos e sementes
armazenadas. É também de grande importância sob o ponto de vista comercial, pois pode alterar
substancialmente o valor do produto negociável. Portanto, sua determinação deve ser realizada
em todas as fases compreendida desde a colheita até a última etapa do armazenamento (Puzzi,
2000).
A ação combinada da temperatura e do teor de umidade das sementes exerce efeito
significativo sobre a manutenção da qualidade do produto. Estudos diversos têm mostrado que
sementes com elevado teor de umidade podem ser armazenadas por longos períodos de tempo,
quando submetidas a baixas temperaturas, enquanto sementes com baixo teor de umidade
expostas as temperaturas de armazenagem elevadas, apresentam substancial perda de viabilidade
(Bunn et al., 1984; Popinigis, 1985).
Materiais higroscópicos contêm água em estado líquido que, por sua vez, está em contato
direto com sua estrutura celular e poder ser facilmente evaporado na presença de calor. Esta água
é denominada água livre e esses materiais possuem outras quantidades de água, de constituição,
quimicamente presa ao material. Quando esses materiais são submetidos a um processo de
secagem, apenas a água livre é removida ou evaporada com a presença do calor (Prado et al.,
1999).
Conforme Puzzi (2000) e Carvalho (1994) todos os problemas relativos à conservação dos
grãos armazenados estão relacionados ao grau de umidade. Estes autores classificaram os
métodos de determinação da umidade em diretos (estufa, destilação e infravermelho) e indiretos
(resistência elétrica, dielétricos, químico e higroméricos).
Segundo Lima (1981) e Popinigis (1985) o grau de umidade é, em geral, o principal fator
que concorre na redução da qualidade fisiológica da semente armazenada, afetando diretamente a
germinação e o vigor das sementes.
O teor de umidade das sementes e temperatura de armazenamento são dois fatores de
maior influência sobre a manutenção de sua viabilidade (Ward e Powell, 1983). A maioria das
espécies cultivadas possui características ortodoxas, na qual, um aumento do conteúdo de água
das sementes ou da umidade relativa do ambiente, ou ainda, da temperatura de armazenamento,
resulta em uma rápida perda da viabilidade (Roberts, 1973), reduzindo a porcentagem de
emergência a campo, além de diminuir o potencial de armazenamento (Matthews, 1981).
Para Rocha (1979) o conhecimento do teor de umidade das sementes é essencial para se
determinar as condições adequadas para o armazenamento, uma vez que o teor de umidade varia
desde a colheita até o plantio. Esta variação depende do teor de umidade inicial, e da ação das
condições com que as mesmas são expostas.
Após a colheita, o grau de umidade das sementes deve ser reduzido para uma faixa entre
11 e 13% ou até menos quando se tratar de sementes oleaginosas (Delouche e Potts, 1974).
Torna-se importante ressalta, ainda que o desenvolvimento de insertos e fungos, que
contribuem para a redução da qualidade da semente, está fortemente relacionado à ação dos
fatores temperatura e teor de umidade da massa de sementes (Dhingra, 1985).
2.4. Oleaginosas estudadas
A fisiologia de crescimento e o desenvolvimento das oleaginosas não foram, ainda,
descritos exaustivamente como os cereais, possivelmente, por não contribuir tanto ao
abastecimento mundial de alimentos; no entanto, no estudo das leguminosas oleaginosas é de
destaque a soja (Glycine max) e o amendoim (Arachis hypogaea) e outras oleaginosas, não
leguminosas tem-se o algodão (Gossypium spp), o girassol (Helianthus spp) e a mamona (Ricinus
communis).
2.4.1. Mamona (Ricinus communis L.)
A mamoneira (Rícinus communis L.), denominada no Brasil de carrapateira, palma cristi, é
uma das 7.000 espécies da família euforbiáceas, possivelmente originada da Etiópia, no
continente africano (Beltrão et al., 2001). É uma cultura que tem vários produtos e co-produtos,
destacando-se o óleo, único glicerídeo em mais de 32.000 espécies de espermatófitos, que é
solúvel em álcool e a torta, produto da extração do óleo, rica em fibra (mais de 35%) e cerca de
5% de nitrogênio, sendo um excelente fertilizante e fonte protéica para ração animal (Beltrão et
al., 2003).
Atualmente, com a possibilidade do óleo de mamona ser matéria prima para a produção de
biodisel, há grande possibilidade de se ampliar às áreas de plantio e melhorar a produtividade
mediante inovações técnicas e tecnologias de exploração, em especial na Região Nordeste (Lopes
et al., 2005). O óleo de mamona é um dos melhores produtos para tal finalidade em função da
suas características singulares, entre elas maior densidade, solubilidade em álcool, cerca 5% de
oxigênio a mais na molécula, bem como seus novos usos na química, com mais de 700 produtos
manufaturados, e a cada dia surgindo novos produtos (Beltrão et al., 2003).
Lopes et al. (2005) em uma revisão sobre o tema, informaram que as substâncias de
reservas que nutrem o embrião da semente da mamoneira, nas fases iniciam da germinação, estão
no endosperma, tecido tiplóide, que contém, aproximadamente, 18% de proteínas e 64% de óleo,
sendo a fonte de energia e aminoácidos para o embrião após o processo de digestão. Os limites
térmicos da germinação das sementes da mamoneira são de 14 ºC (mínimo) e de 36 ºC (máximo).
No processo de embebição, a semente absorve de 26 a 32% de água e inicia a hidrólise das
macromoléculas para a nutrição do embrião, em que parte do óleo armazenado é consumido no
processo de respiração celular, após ser transformados em carboidratos. O conteúdo de óleo
começa a decrescer após o terceiro dia da germinação e continua até o 14º dia (Sevast’y Anova,
1986).
A conservação de semente de oleaginosas, como é o caso da mamona, é dificultado em
função da sua constituição química. Segundo Almeida et al. (2000) sementes com maior
quantidade de lipídios parecem ser mais susceptíveis a tal prática, dificultando assim, a
conservação de germoplasma pelos métodos convencionais de armazenamento.
Os mecanismos pelos quais as sementes perdem a viabilidade durante o armazenamento,
ainda não estão devidamente esclarecidos, muito embora altas temperaturas e umidade relativa do
ar sejam descritas como as principais responsáveis pelos aumentos da velocidade de deterioração
(Delouche e Baskin, 1973).
Apesar de muitas mudanças em atividades enzimáticas e respiratórias, em via de síntese,
membranas, composto armazenado e cromossomos, têm sido constatados com a evolução do
processo de envelhecimento de semente, o local, causa primária, a natureza as seqüências das
reações químicas envolvidas neste processo ainda permanecer em grande parte desconhecidos
(Bewley, 1986).
Diferentemente da soja, girassol, amendoim e outras oleaginosas, a mamona não é
destinada à alimentação humana, conseqüentemente, sob o ponto de vista social não haveria
concorrência com tal mercado (Pires et al., 2004).
2.4.2. Algodão (Gossypium hirsutum L.)
Atualmente, conforme dados da CONAB (2004), os principais países produtores de
algodão são: China, Estados Unidos da América, Índia, Paquistão, Brasil, Uzbequistão e Turquia.
A área mundial plantada está estimada em 33 milhões de hectares, onde no Brasil, Nordeste e
Paraíba são respectivamente, 979,9, 254,3 e 12,3 mil hectares cultivados.
No Nordeste e, em especial, nos Estados do Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco,
Ceará, Piauí e Bahia podem-se produzir um dos melhores algodões do mundo, necessitando
apenas que o produtor siga as recomendações técnica para a condução da cultura, especialmente
na colheita, pois os climas secos, quentes e altas luminosidade favorecem a obtenção dos tipos
melhores e mais procurados no mercado global do algodão (Beltrão, 1999) revisando sobre o
tema.
O Brasil sempre foi um tradicional produtor de algodão, produzindo o que necessitava e
exportando o excedente. Porém, ocorreu queda acentuada de área de plantio e de produção.
Retornando ao crescimento nos últimos anos devido à cotonicultura moderniza-se e passar a
funcionar em bases empresariais aumentando sua competitividade.
O processo produtivo está direcionado para as regiões do Cerrado do Centro-Oeste, de
Minas Gerais e do Nordeste e para as áreas planas e irrigáveis destas regiões, por grupos
empresariais. Essas regiões apresentam grande potencial para crescimento da cotonicultura, além
de produzir algodão de boa qualidade. Apesar de ter havido redução da área com o algodoeiro,
nos últimos anos, no Nordeste, esta região apresenta potencialidade de expansão com a cultura,
em várias áreas, tais como a produção irrigada via agricultura familiar com maior nível
tecnológico, produção de sequeiro, e por áreas potencias por grandes grupos, e a exploração na
região dos Cerrados do Piauí, Maranhão e Bahia (Anuário Brasileiro do Algodão, 2001).
O desenvolvimento da cultura do algodão no Brasil está intimamente relacionado como
trabalhos de melhoramento genético desenvolvido pelo Instituto Agronômico de Campinas
(IAC), decisivos no início do século passado e importante até os dias atuais, sendo as cultivares
desta instituição difundidas em todo o Brasil. Outras instituições estaduais de pesquisas também
têm trabalhado com o algodoeiro e contribuído com a criação de cultivares para plantio nos
respectivos Estados. A região Nordeste, após a criação, da Embrapa Algodão, passou a ser
assistida pelos trabalhos de melhoramento desenvolvidos nesta instituição, os quais têm sido
também importantes para o desenvolvimento da cotonicultura na região (Beltrão, 1999). No
âmbito destes trabalhos de melhoramentos genéticos, surgiu o algodão colorido (marrom e
verde).
O algodão colorido é tão antigo quanto o branco segundo amostras encontradas em
escavações no Peru, que remontam 2500 a.C., na Índia era conhecido e cultivado o algodão
branco deste 3000 anos a.C, para fabricação de tecidos (Carvalho, 2001).
O algodão no Brasil quando os portugueses aqui chegaram já era cultivado, fiando e
tecido, usando na fabricação de rede pelos índios que também usava as flechas tochas
incendiárias feitas da pluma (Moraes, 2001).
Segundo Moraes (2001), o algodoeiro, planta da família das malváceas, gênero
Gossypium, produz uma fibra (o algodão), que representa 47% das fibras naturais utilizadas pela
indústria têxtil, vindo a seguir a lã, com 20%, e depois o linho, com 6%. O algodoeiro representa
uma das culturas de maior utilidade para o homem, devido a sua grande diversidade de produtos,
sendo que somente a fibra, veste atualmente, quase metade da humanidade. Existem atualmente
mais de 50 espécies de algodão conhecidas, das quais apenas quatro são cultivadas, Gossypium
herbaceum, G. arboreum, G. barbadense e G. hirsutum,esta é a mais utilizada em todo o mundo
e produtora de fibra média (Gridi-Papp et al., 1992).
2.4.3. Girassol (Helianthus spp)
Dentre as culturas oleaginosas cultivadas no Brasil, a do girassol é a que mais cresceu nos
últimos anos, tanto em área de cultivo como em produção, sendo classificada atualmente como a
segunda maior fonte de matéria prima para a indústria de óleo comestível do mundo (Cobia e
Zimmer, 1978).
O girassol é uma cultura que apresenta características desejáveis sob o ponto de vista
agronômico, como ciclo curto, elevada qualidade e bom rendimento em óleo (Silva e Sangoi,
1985) que fazem dela uma boa opção aos produtores brasileiros.
De acordo com sua utilização, há dois tipos de sementes de girassol: as oleosas e as não
oleosas. As sementes não oleosas são maiores, pretas, com listas, apresentam casca grossa (40 a
45% do seu peso) facilmente removível. As sementes oleosas são menores e suas cascas são bem
aderidas, representando 20 a 30% do seu peso apenas. São economicamente mais importantes e, a
partir delas, são produzidos o farelo de girassol e seus derivados, após a extração do óleo
(Aboissa, 1999).
O girassol vem sendo utilizado, principalmente, para extração de óleo e é considerado,
dentro os óleos vegetais, como um dos óleos de melhor qualidade nutricional e organoléptica
(aroma e sabor). Além disso, a massa resultante da extração do óleo rende uma torta altamente
protéica, usada na produção de ração. O girassol é ainda utilizado na silagem para alimentação
animal e seu cultivo também pode estar associado à apicultura.
Na Europa, a farinha desengordura de girassol e a concentração protéica de girassol é
usada na alimentação infantil e de animais doméstico (Aboissa, 1999).
Outro uso que vem sendo estudado e tem grande potencial de aplicação é o biodisel de
girassol. No Brasil, estas pesquisas são desenvolvidas pela Universidade Federal do Rio de
Janeiro, Universidade do Paraná e Coordenadoria de Assistência Técnica de São Paulo (CATI),
(Aboissa, 1999).
A versatilidade de uso do girassol vem impulsionando um aumento gradativo de área
semeada no Brasil. Em 1997, a cultura ocupava uma área equivalente a 11 mil hectares, saltando,
em 2002, para 45 mil hectares, segundo dados da CONAB (Aboissa, 1999).
2.4.4. Soja (Glycine max L.)
O complexo soja brasileira é considerado um mercado importante para a pauta de
exportações do Brasil e sua inserção na economia mundial tem sido marcada por mudanças na
sua estrutura produtiva e comercial. A soja é considerada uma das mais importantes culturas da
agricultura moderna, pelas suas características intrínsecas ao desenvolvimento do ciclo, agro–
exportador (Macedo, 2003).
Segundo o autor supra citado, o desenvolvimento da cultura da soja esta atrelado ao
quadro das transformações, pela caracterização dos cenários construídos em torno das
transformações da agricultura, assim como, em torno das modificações em nossa alimentação.
Para Parré e Ferreira Filho (1998), a soja, constituindo-se numa fonte barata de proteína,
auxiliou no desenvolvimento da avicultura e da suinocultura no país, além de ser matéria-prima
para o óleo de soja que representa 98% do óleo comestível consumido no país.
O processo de deterioração e a conseqüente redução da qualidade em sementes de soja
resultante da complexa interação de alteração física, fisiológica e sanitária e as condições de
armazenamento são determinantes para garantia da qualidade fisiológica das sementes, embora
sua qualidade não possa ser melhorada, boa condições durante esse período contribuirão para a
manutenção da viabilidade por tempo, mas longo, retardando o processo de deterioração
(Sediyama et al., 1981) o que faz com que os produtores de sementes se preocupem com a
utilização de técnicas que propiciem uma minimização dos fatores de deterioração que possam
comprometer sua qualidade.
Para Afonso Júnior et al. (2000), o controle eficiente durante a produção, colheita e
processamento permite a obtenção de sementes de melhor qualidade, enquanto o armazenamento
adequado favorecerá a manutenção desta qualidade.
A tendência natural de redução do potencial de germinação das sementes de soja ao longo
do armazenamento foi observada por Afonso Júnior et al. (2000), durante o armazenamento por
60 dias das sementes com teores de umidades e temperaturas deferentes, onde a redução foi
menos intensas nas umidades e temperaturas menores (11% umidade, e 20 ºC).
Lacerda et al. (2003), verificaram que sementes de soja tratada com fungicidas
armazenadas durante seis meses, e observaram que a porcentagem de germinação dessas
sementes armazenadas e tratadas com fungicidas foram inferiores aos das sementes não tratadas,
observando também a diminuição da germinação com o tempo de armazenamento para as
sementes não tratadas.
Estudos efetuados por Amaral e Baudet (1983) com sementes de soja armazenadas por
oito meses nas condições climática de Pelotas, RS, acondicionadas em três tipos de embalagens
(saco de aniagem, papel multifoliado e polipropileno traçado), apresentou grau de umidade inicial
de 11,4 e 13,4%, concluíram que os tipos de embalagens utilizadas e o grau de umidade inicial
não afetaram a germinação das sementes durante o período de oito meses de armazenamento,
contudo, o vigor da ssementes de soja ficou severamente comprometido a partir do quinto meses
de armazenamento.
Segundo Miranda (1987) ao estudar a qualidade das sementes de soja armazenadas em
embalagens permeáveis e semipermeáveis no Centro-Oeste e Nordeste brasileiro, concluiu que os
locais que apresentaram condições ambientais de menor temperatura e menor umidade relativa do
ar, propiciaram melhor preservação de sua qualidade fisiológica.
A soja é uma leguminosa domesticada pelos chineses a cerca de cinco mil anos. Sua
espécie mais antiga, a soja selvagem, crescia principalmente nas terras baixas e úmidas, junto aos
juncos nas proximidades dos lagos e rios da China Central. Há três mil anos a soja se espalhou
pela Ásia, onde começou a ser utilizado como alimento. Foi no início do século XX que passou a
ser cultivada comercialmente nos Estados Unidos (Aboissa, 1999).
2.4.5. Amendoim (Arachis hypogaea L.)
O amendoim é uma das principais oleaginosas do Brasil e do mundo. A produção
brasileira de amendoim compõe-se de duas safras: a primeira, conhecida como safra das águas,
representa 75% do volume total, e segunda, chamada safra da seca, complementa o montante
(Freitas, 2003).
Em nível mundial, o amendoinzeiro (Arachis hipogea L.) é uma das mais importantes
oleaginosas, sendo a quarta mais produzida, perdendo apenas para a soja, o algodão e a colza
(canola). Participa com 10% da produção mundial de óleo coméstivel, com uma produção
mundial de grãos de amendoim de 23,5 milhões de toneladas ano
-1
, sendo os principais
produtores: Índia, China, Estados Unidos, Nigéria, Indonésia e o Senegal (EMBRAPA, 2001).
É uma cultura de ciclo curto, resistente à seca e de adaptabilidade ampla, sendo cultivado
por pequenos e médios produtores em vários Estados da Federação, especialmente na região
Nordeste, tanto de sequeiro, quanto de irrigado. Originário da América do Sul, o Brasil é um dos
seis centros secundários de origem. O óleo, seu principal produto, é muito rico em ácidos graxos
insaturados, média de 51,0% de oléico e de 28,0% de linoléico (EMBRAPA, 2001).
Apesar da região Nordeste não ter tradição no cultivo desta oleaginosa, apresenta grandes
potencialidades edafoclimáticas, podendo tornar-se numa alternativa viável de cultivo, em
substituição a algumas culturas com menor rentabilidade e menor valor nutricional (Gurjão,
1995). Entretanto, foram constatados, como principais dificuldades técnicas no cultivo do
amendoim, falta de semente melhorada e a ausência de equipamentos e máquinas agrícolas para
auxiliarem no plantio e nas operações de colheita e pós-colheita, visando à redução do esforço
físico, devido ao excesso de mão-de-obra, principalmente para o beneficiamento das sementes
visto que essas atividades que mais encarecem o custo de produção e, custos (Santos, 1996).
O armazenamento das sementes de amendoim em geral é feito e acondicionadas em sacos
de aniagem durante um período de aproximadamente seis a oito meses.
Um dos fatores que podem exercer certa influência sobre o comportamento da própria
semente sobre suas substâncias de reservas e sobre a planta resultante, é a origem das sementes
(Carvalho e Nakagawa, 1988).
Segundo Nakagawa et al. (1983) outro fator a ser considerado para as sementes de
amendoim é que, dado ao preço da semente, que, comparado com das demais culturas, representa
um percentual relativamente alto de produção, o agricultor lança mão de sementes muitas vezes
não conhecidas e, em outras ocasiões emprega material próprio (grãos) como sementes, sem
conhecer a qualidade deste material.
A importância econômica do amendoim está relacionada ao fator das sementes possuírem
sabor agradável e serem ricas em óleo (± 50%) e proteína (22 a 30%). Além disso, contém
carboidratos, sais minerais e vitaminas, constituindo-se num alimento energético com 585 cal
(100 g)
-1
, (Aboissa, 1999).
A composição do óleo das sementes de amendoim esta relacionada às variações
ambientais e genotípicas, com em outras oleaginosas.
O grau de insaturação do óleo de amendoim é devido quase que inteiramente á relação
ácido oléico/linoléico, que constitui a maior proporção, cerca de 80% do total de ácidos graxos
presentes (Weiss, 1983; Woodroof, 1973).
O sabor agradável torna o amendoim um produto destinado ao consumo in natura, e os
grãos podem ser utilizados para extração do óleo, empregado diretamente na alimentação
humana, na indústria de conservas (enlatado) e em produtos medicinais (Aboissa, 1999).
Em termos nutricionais, por se tratar de um produto altamente energético e protéico, ele
poderia contribuir para alimentação na região Nordeste, diminuindo a carência nutricional,
principalmente em locais onde a aquisição de produto de origem animal é impossibilitada, devido
ao seu alto custo (Santos et al., 1993).
O amendoim é uma planta dicotiledônea, da família Leguminosae, subfamília
Papilionoideae, gênero arachis. As espécies mais importantes do gênero são A. hypogaea L., A.
prostata Benth e A. nhanbiquarae Hochoe (Hammons, 1970; Banks,1976).
O amendoim, por muito tempo foi considerado nativo da China ou da África, mas,
atualmente está perfeitamente esclarecido que sua terra de origem é a América do Sul (Heiser,
1971), sendo considerada “brasileiro-paraguaio”, estando o seu cultivo defundido em todas as
áreas tropicais, subtropicais e temperado meridionais (Silva, 1981). A peculiaridade do
amendoim, seja cultivado ou selvagem é ter as flores aéreas e frutos subterrâneos (Maciani-
Benduzú, 1981).
Bruno et al. (2000) ao armazenar sementes de amendoim durante um ano, observaram
decréscimo na germinação, ao longo do armazenamento, independente da embalagem utilizada,
sob condições ambiente não controlado, a redução para os tipos embalagem papel foi de 39%, e
na embalagem metálica de 40 a 47%. As sementes que foram armazenadas em ambiente
controlado, os resultados indicaram que, nestas condições e, independentemente da embalagem,
foi preservada a qualidade das sementes; concordando com Popinigis (1995) de que, para os
produtores que desejam manter estoques reguladores (18-21 meses) é necessário realizar o
armazenamento sob condições controladas de umidade do ar e/ ou temperatura.
De acordo com Almeida et al. (1997), ao estudar sementes de amendoim oriundas de
quatro Estado da região Nordeste, verificaram redução da germinação e do vigor para o aumento
do tempo de armazenagem. O tempo afeta a maior parte da viabilidade da semente, logo deve ser
considerada como uma importante variável para uma armazenagem segura.
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Local dos experimentos
Este trabalho foi desenvolvido no Setor de Criogenia do Laboratório de Processamento e
Armazenamento de Produtos Agrícolas (LAPPA) do Departamento de Engenharia Agrícola, no
Campus I da Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB.
3.2. Obtenção e preparo das sementes
Foram utilizadas sementes de algodão herbáceo (Gossypium hirsutum L. r. latifolium
HUTCH), cultivar Delta OPAI, soja (Glycine max L.), cultivar BRS Sambaiba, amendoim
(Arachis hipogaea), cultivar Br-1, girassol (Helianthus spp) cultivar Brasil comum e mamona
(Ricinus communis) cultivar Paraguaçu, provenientes de campos de sementes da Embrapa
Algodão, Campina Grande, PB, com exceção das sementes de algodão que foram cedidas pela
empresa MDA sementes de algodão, Uberlândia, MG.
Para o início dos trabalhos, a qualidade inicial das sementes foi avaliada mediante análise
de pureza física, germinação e determinação do teor umidade, obedecendo às recomendações da
Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992).
Depois da análise das sementes formaram-se cinco lotes de 1,5 kg em que um destes lotes
foi tratado com um extrato alcoólico de pimenta do reino (Piper nigrum L.), na razão de 4 mL
para 250 g de sementes (Almeida et al., 2003).
As sementes do lote tratado e de um outro não tratado foram acondicionados em 5
embalagens (saco) de papel multifoliado, com capacidade para armazenar 250 g de sementes
cada recipiente. Posteriormente estes eram fechados em máquina de costura e levadas a uma sala
do LAPPA onde permaneceram armazenadas por 5 períodos de 45 dias cada períodos. As
sementes do terceiro lote foram distribuídas em envelope de papel alumínio os quais contendo
250 sementes cada envelope era introduzido em botijões criobiológicos diretamente no nitrogênio
líquido. Igual procedimento deu-se para o quarto lote em que as sementes dentro dos envelopes
foram deixadas no vapor do nitrogênio líquido. Os dois lotes restantes de sementes foram
utilizados para a determinação do teor de umidade limite para a crioconservação (TULC).
3.3. Determinação do teor de umidade
O teor de umidade das sementes foi determinado através do método gravimétrico com a
utilização de estufa a 105 ºC (Brasil, 1992) que se baseia no peso da água removida das sementes
durante a sua permanência na estufa por 24 h. Os resultados foram obtidos em triplicatas de
aproximadamente 20 g cada, expressas em base úmida, mediante aplicação da fórmula:
100x
Pi
)PfPi(
=.%u.b
Em que:
Pi - peso inicial da amostra, g
Pf - peso final da amostra, g
% b.u = teor de umidade, b.u
3.4. Teste de germinação
O substrato utilizado para os testes de germinação foi o rolo de papel do tipo Germitest,
umedecido com água destilada. Depois semeado 50 sementes em cada repetição, os 4 rolos
formados foram acondicionados em sacos de polietileno para evitar perda de umidade, sendo
então levados ao germinador (BOD, modelo 347 CD), que se encontrava com uma temperatura
de 27 ± 1 ºC. Para aumentar a umidade relativa do ar dentro do germinador (95 ± 2%) foram
colocados cubas com água no interior do mesmo, na parte inferior.
As leituras foram efetuadas seguindo-se os procedimentos presentes na Regras para Análise de
sementes (Brasil, 1992) para cada espécie estudada, assim como os critérios utilizados na
avaliação das sementes normais e anormais.
3.5. Secagem
Para a secagem das sementes, as amostras foram colocada em um secador (Figura 3.1),
Modelo Seletec S.S 4500W, a temperatura de 25 a 30 ºC, conforme a espécie até que atingissem
os pesos referente do teor de umidade desejado; para este fim, utilizou-se uma balança eletrônica,
modelo Mettler, PC 440, com precisão de 0,01 g.
Figura 3.1. Secador utilizado na secagem das sementes
3.6. Umedecimento
Para umedecimento das sementes, colocaram-se as amostras em pequenos cestas de
arame, suspensas por um anel de PVC, no interior de um recipiente de vidro, hermeticamente
fechado, contendo água destilada. Posteriormente, os recipientes foram colocados em uma
câmara B.O.D. cuja temperatura era de 10 ºC. Essas cestas com as amostras foram pesadas a cada
24 h, utilizando da mesma balança referenciada no item 3.5., até que atingissem os pesos
referentes ao teor de umidade desejado. (Figura 3.2.).
A perda (item 3.5) ou ganho de água pelas sementes foi determinada por meio da fórmula
apresentada por Almeida e Cavalcanti Mata (1997).
1
2
3
4
5
Tampa plástica
Vidro
Cesta de Arame
Cano de PVC
Água destilada.
Figura 3.2. Recipiente hermético utilizado no umedecimento das sementes
3.7. Criopreservação das sementes
Amostras de sementes de algodão, soja, amendoim, girassol e mamona, com teor de
umidade de 8, 10, 8, 6 e 6%, respectivamente foram enroladas em folhas de papel alumínio, as
quais eram colocadas dentro de um canister padrão, em aço inoxidável, os quais eram
introduzidos nos botijões criogênicos (Figura 3.3.), conforme os seguintes procedimentos:
a) Suspensão no vapor de nitrogênio líquido (NL), sem imersão;
b) Imersão dentro do nitrogênio líquido (NL), com congelamento rápido.
Figura 3.3. Botijões criobiológico, utilizado no processo criogênico
Nos tratamentos envolvendo imersão no NL a temperatura de conservação é de -196 ºC. No caso dos tratamentos de conservação no vapor do
NL sem imersão, a temperatura é estimada em –170 ºC.
Depois de três dias de crioconservadas, as sementes foram submetidas ao
descongelamento a temperatura ambiente do LAPPA (± 25 ºC) durante 12 h. Em seguida
realizaram-se os testes de germinação em conformidade com a Regras para Análise de Sementes
(Brasil, 1992), em que o número de sementes eram 200 distribuídas em 4 repetições de 50
sementes.
3.8. Análise da qualidade fisiológica
3.8.1. Crioconservação das sementes
As sementes das cinco oleaginosas congeladas em condições criogênicas conforme os
procedimentos descritos em 3.7. foram deixadas por 3, 45, 90, 135 e 180 dias; depois de
decorrido esse período, as sementes foram descongeladas em temperaturas ambientes, de acordo
com o item 3.7. e submetidas, ao teste de germinação conforme descrito no item 3.4.
3.9. Obtenção e aplicação do extrato alcoólico de Piper nigrum
O pó foi obtido das sementes que depois de trituradas em um moinho até a obtenção de
um fino pó era armazenado em recipiente de vidro hermeticamente, fechado. Depois, tomaram-se
500 g da massa triturada, a qual foi umedecida em uma solução hidro-alcoólica a 70% v v
-1
,
conforme metodologia descrita por Almeida et al. (2003). A aplicação deu-se derramando 4 mL
para cada 250 g de sementes de cada espécie estudada com o auxílio de uma pipeta sobre a massa
de semente que depois era posta para secar a sombra por 24 h sobre folhas de papel para em
seguida serem colocadas nas embalagens multifoliadas e armazenadas pelos períodos de 45, 90,
135 e 180 dias.
3.10. Análise estatística
Os dados obtidos experimentalmente foram avaliados através do programa computacional
Assistat, versão 6.5 (Silva e Azevedo, 2002) em um delineamento inteiramente casualizado, em
que os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial com 4 repetições, conforme descrito:
a) Armazenamento em condição ambiente: (2 x 5 x 5), representados por dois métodos,
cinco espécies de oleaginosas e cinco períodos.
b) Crioconservação: (2 x 5 x 5), representados por dois métodos, cinco espécies e cinco
períodos.
As médias foram comparadas pelo, teste de Tukey a 1 e 5% de probabilidade e, para o
fator quantitativo (tempo) estudou-se regressão na análise de variância.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Determinação do teor de umidade limite para a crioarmazenagem
Em análise a Tabela 4.1 constatou-se para os níveis de umidade a que foram submetidas
às sementes, no nitrogênio líquido a -196 °C por 3 dias, diferenças de comportamento quanto a
sua germinação; tendo o algodão e a mamona revelando maior germinação quando as sementes
foram crioarmazenadas com umidades de 5 a 9% b.u.; para o girassol, o melhor intervalo de
umidade foi de 6-12% b.u., já as sementes do amendoim, mantiveram a germinação inicial,
quando imersas no nitrogênio líquido com umidades variando entre 9 a 14% b.u.; enquanto a
soja reduziu a sua germinação fortemente ao ser crioarmazenada com umidades tanto abaixo
quanto acima de 10% b.u.
Tabela 4.1. Médias de tratamento da germinação (%) de cinco oleaginosas imersas por três dias
em nitrogênio líquido a -196 ºC
Teor de
umidade (%)
Algodão Mamona Girassol Soja Amendoim
Inicial 73,0 77,0 71,0 67,0 63
5 82,5 92,5 - - 31,5
6 - - 70,0 35,0 -
7 80,5 92,5 - - 44,5
8 - - 71,0 50,5 -
9 77,5 80,5 - - 65,0
10 - - 71,5 70,5 -
11 63,5 52,5 - - -
12 - - 70,5 40,5 64,5
13 42,5 12,5 - - -
14 - - 31,0 31,0 67,0
Estes dados foram submetidos a uma análise de regressão na variância (Tabela 4.2) para
uma resposta matemática deste comportamento. Para tanto se estudou regressão de primeiro ao
quatro grau, tomando-se o nível de significância e o coeficiente de correlação (R
2
) para a escolha
daquela que melhor representasse os dados experimentais. Assim, optou-se pela regressão
quadrática para representar todas as oleaginosas, conforme pode ser observado na Figura 4.1.
Ademais, tem-se que estes são concordantes com os apresentados anteriormente na Tabela 4.1.
Tabela 4.2. Quadrado médio da análise de variância na regressão de cinco oleaginosas imersas
por três dias em nitrogênio líquido a -196 ºC
Fonte de Variação G.L. Girassol Soja Algodão Amendoim
Mamona
Regressão linear 1 1248,20**
64,80* 1881,80**
1692,80** 8000,00**
Regressão quadrática
1 960,57**
1428,57**
343,00**
264,14** 1316,57**
Regressão cúbica 1 273,80**
51,20* 7,20* 3,20
ns
0,00
ns
Regressão 4º grau 1 48,02**
446,42**
5,60* 77,25** 1,82
ns
Resíduo 1,00 4,70 0,50 2,20 0,50
C.V (%) 1,59 4,76 1,02 2,72 1,06
**; * significativo a 1 e 5% de probabilidade;
ns
não significativo
Algodão Mamona
y = 49,09 + 10,90x - 0,87x
2
R
2
= 0,9943
0
20
40
60
80
100
5 7 9 11 13
Grau de umidade (%)
Germinação (%)
y = 30,95 + 20,85x - 1,71x
2
R
2
= 0,9998
0
20
40
60
80
100
5 7 9 11 13
Grau de umidade (%)
Germinação (%)
Girassol Soja
y = -32,41 + 25,33x - 1,46 x
2
R
2
= 0,8728
0
20
40
60
80
100
6 8 10 12 14
Grau de umidade (%)
Germinação (%)
y = -109,78 + 34,81x - 1,78x
2
R
2
= 0,8660
0
20
40
60
80
100
6 8 10 12 14
Grau de umidade (%)
Germinação (%)
Amendoim
y = -39,34 + 17,45x - 0,71x
2
R
2
= 0,9522
0
20
40
60
80
100
6 8 10 12 14
Grau de umidade (%)
Germinação (%)
Figura 4.1. Equações polinomiais que representam à germinação das sementes, referentes ao teor
limite de umidade de cinco oleaginosas imersas por três dias em nitrogênio líquido a -196 ºC
Observa-se ainda que a exceção da soja e do amendoim, as demais oleaginosas estudadas
quanto à crioarmazenagem se comportaram tipicamente como sementes ortodoxas quanto à
armazenagem convencional, isto é: quanto mais secas melhor se mantém a germinação ao longo
do armazenamento. O contrário deu-se com o amendoim, já a soja teve um comportamento bem
marcante quanto aos extremos na definição do teor de umidade limite para a crioarmazemagem.
Com base, nesses resultados, tem-se o intervalo de umidade entre 5-8% b.u. como o
melhor para a crioarmazenagem do algodão e da mamona; 6-9% b.u. para o girassol; 8-10% b.u.;
para a soja e 10-13% b.u. para o amendoim.
Estes resultados encontram apoio em trabalhos desenvolvidos com Sesamum indicum por
Batista (2000) e, por Almeida et al. (2000) que trabalharam com 10 leguminosas armazenadas
com 6-7% de umidade (b.u). Neste trabalho tem-se a exceção do amendoim que sementes com
teor de umidade superior a 10% b.u. apresentam perda de germinação quando armazenadas a -
196 °C. Resultados que em concreto indicam que o conteúdo de umidade das sementes é um dos
principais fatores controlador da crioarmazenagem e, que identificado o teor limite de umidade, a
crioarmazenagem pode ser um método adequado para a preservação de sementes. Afirmativa que
vem a concordar com resultados obtidos por Roberts (1973); Stanwood e Roos (1979) e Almeida
et al. (2000) ao afirmarem que se mantido um baixo conteúdo de unidade, a baixas temperaturas,
teoricamente, o período de conservação se incrementa a centenas e incluso milenos de anos.
4.2. Armazenamento em ambiente natural (AN) e imerso em nitrogênio
líquido (NL)
As análises de variância e o coeficiente de variação correspondente à percentagem de
germinação, obtidas em função das sementes armazenadas em ambiente natural e imersas
diretamente no nitrogênio líquido para cinco oleaginosas e cinco períodos de armazenamento,
encontram-se na Tabela 4.3., onde se observa efeito altamente significativo para todas as
variáveis e suas interações. O desdobramento da interação que continha o fator quantitativo
(período de armazenamento) deu-se através de regressão polinomial em que se estudaram os
efeitos do primeiro, segundo e terceiro grau.
Tabela 4.3. Quadrado médio das análises de variância e da regressão para a germinação de cinco
oleaginosas armazenadas no nitrogênio líquido (NL) e em ambiente natural (AN) do LAPPA.
Campina Grande, PB
Fonte de Variação GL QM R
2
CV (%)
Métodos (M) 1 6777,07**
Oleaginosas (O) 4 4582,33**
Período (P) 4 1253,74**
M x O 4 1435,50**
M x P 4 1811,08**
O x P 16 184,60**
M x O x P 16 179,76**
Resíduo 150 12,678 5,56
Girassol
Linear 1 1858,52**
97,80 21,19
Quadrática 1 2,95
ns
Cúbica 1 10,71
ns
Soja
Linear 1 2850,00**
91,47 34,64
Quadrática 1 36,76
ns
Cúbica 1 21,36
ns
Algodão
Linear 1
12,25
ns
6,77
Quadrática 1 8,72
ns
Cúbica 1 0,037
ns
Amendoim
Linear 1 1907,71**
86,91 27,11
Quadrática 1 251,82
ns
Cúbica 1 29,87
ns
Mamona
Linear 1 61,17*
56,07 4,88
Quadrática 1 4,93
ns
Cúbica 1 30,50
ns
**; * significativo a 1 e 5% de probabilidade;
ns
não significativo
4.2.1. Relação oleaginosa/método de armazenamento
Mediante os dados da Tabela 4.4., observou-se que as sementes quando armazenadas no
nitrogênio líquido mantiveram sua viabilidade ao longo do período de armazenamento, enquanto
as sementes armazenadas em ambiente natural do LAPPA perderam 12 pontos percentuais do seu
poder germinativo (17,2%), sendo as variações entre a germinação inicial e a germinação depois
de armazenamento em NL (crioarmazenagem) decorrente, provavelmente, da acomodação das
sementes ao serem introduzidos diretamente no nitrogênio líquido, isto é, ao saírem de um
ambiente com temperatura média de ± 26 ºC para um ambiente de -196 ºC.
Tabela 4.4. Valores médios de germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas armazenadas
em ambiente natural (AN) e em nitrogênio líquido (NL) por 180 dias
Oleaginosas
(Germinação inicial)
Germinação (%) Médias
NA NL NL
Girassol (71%) 53 Bb 69 acA 61
Soja (67%) 41 cB 63 dA 52
Algodão (73%) 74 aA 71 bB 72
Amendoim (63%) 44 cB 67 cA 55
Mamona (77%) 76 aA 77 aA 76
Médias 58
DMS
Coluna
= 2,22; DMS
Linha
= 3,11
Médias seguida pelas mesmas letras maiúsculas nas linhas e minúsculas nas colunas não diferem entre si pelo teste
de Tukey a 5% de probabilidade
Comparando-se os dois métodos de conservação para cada espécie de oleaginosa, tem-se a
exceção do algodão, cuja germinação no ambiente natural foi de 74% e no nitrogênio líquido
71%, superioridade estatística do armazenamento em nitrogênio líquido para todas as espécies
estudadas, frente às sementes armazenadas em ambiente natural do laboratório. Fato que se deve,
provavelmente, por um lado, ao choque térmico inicial a que foram submetidas às sementes
quando imersas diretamente no NL até a sua acomodação ao novo ambiente e, por outro lado, ao
período de armazenamento (seis meses) das sementes de algodão nas condições de ambiente
natural do LAPPA.
De acordo com os dados da germinação para o armazenamento em ambiente natural
(AN), tem-se que o algodão e a mamona mantiveram a sua germinação estatisticamente iguais e
superiores as demais espécies, em que a soja foi a oleaginosa mais afetada pelo armazenamento,
tendo sua germinação sida inferior a do girassol e a do amendoim que não apresentou diferença
estatística.
Com relação a crioarmazenagem (NL) a mamona foi a que melhor conservou a sua
germinação, seguido do algodão que estatisticamente superou a germinação das demais
oleaginosas, em que a viabilidade do girassol e do amendoim não deferiu da soja.
Em relação à viabilidade inicial a perda de germinação foi de 25% para o girassol e de
38,8 e 30,2%, respectivamente para a soja e o amendoim depois dos 180 dias do armazenamento
em ambiente natural.
O comportamento da germinação das oleaginosas armazenadas em condições de ambiente
natural (AN) pode ser explicado pelo fato da qualidade inicial de cada espécie, depender de seu
histórico que vai da maturação fisiológica até o armazenamento, que por sua vez depende da
constituição genética de cada espécie em particular. Assim, quando armazenadas adequadamente,
no máximo podem preservar suas qualidades iniciais, sendo inevitáveis as perdas de origem
fisiológicas dessas sementes. Estes efeitos são enfatizados por Popinigis (1985), ao conceituar
que mesmo sob as melhores condições possíveis de armazenamento, a qualidade das sementes
não pode ser melhorada e que a velocidade das transformações degenerativas depende das
condições as quais as sementes são expostas no campo; antes e durante a colheita; a secagem; o
beneficiamento e as condições de armazenamento.
Com relação à crioarmazenagem (NL) constatou-se pequenas variações para maior ou
menor germinação (tendência) em relação a germinação inicial. Este comportamento pode estar
relacionado à superação de dormência pós-colheita, aliada ao efeito do nitrogênio líquido que
pode influenciar aumentando (quebra de dormência) ou diminuindo (afetando a germinação pelo
choque térmico) a germinação, ocorrência que foi verificada por Almeida et al. (2000) ao
estudarem o efeito da imersão em nitrogênio líquido sobre a germinação de sementes de 10
espécies de leguminosas (25 acessos). Segundo esses autores, as sementes suportam a
temperatura do nitrogênio líquido podendo, teoricamente, manter a sua viabilidade por tempo
indefinido. Estando de acordo com Kartha (1985) ao afirmar que a temperatura de NL (-196 ºC),
os únicos estados físicos existentes são o estado cristalino ou o estado vítreo, e em ambos a
viscosidade é muito elevada, a difusão e condutividade insignificante (dependendo da escala de
tempo da armazenagem), a energia cinética molecular é muito baixa e reação metabólica
impulsionadas por energia térmica ocorrerão muito lentamente ou serão paralisadas
completamente. Portanto, à temperatura do nitrogênio líquido, a viscosidade durante o
armazenamento pode ser estendida por muitos anos e alta estabilidade genética pode ser mantida
(Stushnoff e Sewfferheld, 1995).
O desdobramento da análise de regressão mostrou o efeito linear apenas para o período de
armazenamento em condição ambiente (AN), indicando que as equações podem ser empregadas
para simular os intervalos dos dados obtidos experimentalmente com a confiança revelada pelos
seus coeficientes de correlação (R
2
).
Na Figura 4.2. observa-se perda representativa da germinação já aos 45 dias do início do
armazenamento para soja (19,5%) e o girassol (7,0%). Para o amendoim o registro de diminuição
do poder germinativo, deu-se a partir dos 135 dias da armazenagem, tendo este sido da ordem de
17,5%. E, como se observa tanto para o algodão, o qual a análise de regressão na variância não
foi significativa, quanto para a mamona a germinação se manteve até o final do período de
armazenamento.
Este comportamento deu-se pelo fato de que a qualidade das sementes não melhora durante
o armazenamento, a não ser quando se trata de sementes armazenadas com o fenômeno da
dormência e, também, a constituição física e fisiológica de cada oleaginosa, em que a perda da
viabilidade ocorre para uma espécie mais cedo e para outra mais tarde, isto é: a resistência ao
armazenamento quando a perda da germinação estiver relacionada à semente da espécie em
particular. Essas observações encontram apoio em estudos realizados por Almeida (1981) que
constatou ser a germinação da semente de algodão influenciada pela temperatura, umidade
relativa e período de armazenamento, e, pelos de Almeida et al. (1998) que ademais desses
fatores verificaram para o amendoim efeito da embalagem a que foi acondicionada às sementes
dessas oleaginosas. Igualmente Almeida et al. (1999), constatou o efeito desses fatores no
armazenamento do gergelim e Almeida et al. (2002) para a mamona.
Período (dias)
Figura 4.2. Equações que representam à germinação ( %cosenoar ) das sementes armazenadas
em condições ambientais do LAPPA. Campina Grande, PB
4.3. Armazenamento em condições ambientais do LAPPA
O resumo da análise de variância evidenciou efeito altamente significativo dos tratamentos,
espécies (E), período (P) e de sua interação (E x P) para a germinação. O desdobramento da
interação, para todas as oleaginosas, revelou efeito linear altamente significativo com coeficiente
Girassol
y = -0,108x + 71,33
R
2
= 97,80**
0
20
40
60
80
Germinação (%)
Soja
y = -0,134x + 67,31
R
2
= 91,47**
0
20
40
60
80
Germinação (%)
Algodão
0
20
40
60
80
Germinação (%)
Amendoim
y = -0,110x + 65,85
R
2
= 86,91**
0
20
40
60
80
Germinação (%)
Mamona
y = -0,019x + 78,86
R
2
= 56,07*
0
20
40
60
80
P3 P45 P90 P135 P180
Germinação (%)
de correlação (R
2
) superior a 90,3%, a exceção da mamona cujo R
2
é de 81,2%. (Tabela 4.5. e
Figuras 4.3. e 4.4).
A germinação das sementes das cinco oleaginosas em função do período de armazenamento
diminuiu linearmente para o girassol, soja, algodão e amendoim, mantendo a mamona a sua
viabilidade inicial até 135 dias do armazenamento (Figuras 4.3 e 4.4).
Tabela 4.5. Quadrado médio (QM) das análises de variância e da regressão para a germinação
( %cosenoar ) de cinco oleaginosas armazenadas em condições ambientais do LAPPA.
Campina Grande, PB
Fonte de Variação GL QM R
2
CV (%)
Tratamento das Semente (TS) 1 12,21
ns
Oleaginosas (O) 4 11236,93**
Período (P) 4 5927,36**
TS x O 4 26,37
ns
TS x P 4 2,03
ns
O x P 16 644,16**
TS x O x P 16 39,47**
Resíduo 150 14,17 6,44
Girassol
Linear 1 7664,83** 96,34 8,88
Quadrática 1 218,96** 99,10
Cúbica 1 65,55
ns
Soja
Linear 1 16456,08** 93,94 7,57
Quadrática 1 1,43
ns
Cúbica 1 136,73** 94,73
Algodão
Linear 1 692,59** 91,81 4,93
Quadrática 1 57,80*
99,47
Cúbica 1 0,89
ns
Amendoim
Linear 1 6920,49** 92,63 8,01
Quadrática 1 305,75** 96,72
Cúbica 1 244,86** 99,99
Mamona
Linear 1 258,47** 81,24 6,16
Quadrática 1 41,14
ns
Cúbica 1 0,0066*
94,14
**; * significativo a 1% e 5% de probabilidade;
ns
não significativo
0
20
40
60
80
100
P0 P45 P90 P135 P180
G
e
r
m
i
n
a
ç
ã
o
(
%
)
Girassol Soja Algodão Amendoim Mamona
bC
cB
aA
aA
cD
bE
bA
dB
bB
eC
dD
aA
bB
aB
bC
aC
cA
dB
bB
dC
cD
aA
aA
aA
aB
Períodos (dias)
Figura 4.3. Germinação ( %cosenoar ) de sementes de cinco oleaginosas em função do período
do armazenamento em condições ambientais do LAPPA. Campina Grande, PB
Analisando-se os dados das Figuras 4.3. e 4.4., tem-se que o comportamento das
oleaginosas foi distinto quanto à perda da germinação ao longo do período de armazenamento,
fato explicado por Christensen e Kaufmann (1969) por ser a viabilidade das sementes dependente
das características genéticas da espécie e dos efeitos do meio ambiente durante a sua formação,
desenvolvimento, maturação, colheita e processamento e armazenamento. Segundo Maeda et al.
(1977), sementes de girassol colhidas dez dias após o final do florescimento apresentam baixa
germinação e vigor, e alta percentagem de sementes chochas, se deteriorando após doze meses de
armazenagem em condições ambientais.
Observa-se ainda que ao longo do período de armazenamento a soja e o amendoim foram as
oleaginosas mais afetadas pelo armazenamento, tendo a soja perdida 33,46% de sua capacidade
germinativa no período P
1
, chegando ao final do armazenamento (180 dias) com somente 12,7%
da sua germinação inicial. Segue-se a esta oleaginosa o amendoim que aos 135 dias do
armazenamento (P
3
) a sua viabilidade diminuiu em 34,94%, revelado pelo teste de germinação,
apresentando aos 180 dias do armazenamento 19,99% de germinação. Esse comportamento
indica que aos 90 e 135 dias de armazenagem, respectivamente, estas oleaginosas não atendem as
exigências para serem comercializadas como sementes. Igualmente tem-se o girassol com
37,18% de germinação ao final da armazenagem. Especialmente, em relação à soja, tem-se que
esta oleaginosa apresenta dificuldades de manter a sua viabilidade devido aos variáveis fatores do
meio onde suas sementes são mantidas. Tal fato foi observado por Afonso Júnior (2000) ao
afirmar que a germinação das sementes de soja tende a decrescer significativamente ao longo do
tempo, o que está de acordo com trabalho de diversos autores, ao estudarem o armazenamento de
diferentes espécies (Carvalho e Nakagawa, 1988).
Períodos (dias)
Figura 4.4. Equações que representam a germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas
armazenadas em ambiente natural do LAPPA. Campina Grande, PB
Algodão
y = -0,065x + 79,77
R
2
= 91,81**
0
20
40
60
80
Germinaçõa (%)
Amendoim
y = -0,2066 x + 62,24
R2 = 92,63**
0
20
40
60
80
Germinação (%)
Soja
y = -0,318x + 70,38
R2 = 93,94**
0
20
40
60
80
Germinação (%)
Mamona
y = -0,039x + 81,36
R
2
= 81,24**
0
20
40
60
80
P0 P45 P90 P135 P180
Germinação (%)
Girassol
y = -0,217x + 74,54
R
2
= 96,34**
0
20
40
60
80
Germinação (%)
4.4. Estudo da germinação de cinco oleaginosas armazenadas no NL e em seu
vapor por 180 dias
A análise de variância revelou F significativo a 1% de probabilidade, para espécies, período
e para a interação tratamento x espécie, e tratamento x período. E, a análise de regressão na
variância quando do desdobramento das interações revelou efeito significativo, linear e
quadrático, somente para o algodão (Tabela 4.6.).
Tabela 4.6. Quadrado médio (QM) da análise de variância e da regressão para a germinação
( %cosenoar ) de cinco oleaginosas crioconservadas em NL e em seu vapor
Fonte de variação GL QM R
2
CV (%)
Métodos (M) 1 0,00001
ns
Oleaginosas (O) 4 979,43822**
Período (P) 4 63,26082**
M x O 4 88,05313**
M x P 4 15,39898
ns
O x P 16 33,80291**
M x O x P 16 17,33655**
Resíduo 150 11,01399** 4,75
Girassol
Linear 1 14,55
ns
6,37
Quadrática 1 20,55
ns
Cúbica 1 10,80
ns
Soja
Linear 1 9,18
ns
5,13
Quadrática 1
0,98
ns
Cúbica 1 0,87
ns
Algodão
Linear 1 342,48** 54,30 5,00
Quadrática 1 236,75** 93,28
Cúbica 1 23,11
ns
Amendoim
Linear 1 15,94
ns
4,87
Quadrática 1 8,88
ns
Cúbica 1 30,02
ns
Mamona
Linear 1 0,005
ns
4,09
Quadrática 1 36,46
ns
Cúbica 1 15,66
ns
**; * significativo a 1% e 5% de probabilidade;
ns
não significativo
De acordo com a Figura 4.5, verifica-se que o teste de germinação utilizado revelou
diferença entre as espécies, tendo a germinação da mamona sida maior que as demais
oleaginosas. A soja e o amendoim foram as que mantiveram a germinação em menor percentual.
Este fato deve-se, provavelmente, a capacidade dos tecidos vegetais sobreviverem à
crioconservação dependendo de sua tolerância à desidratação e a temperatura do nitrogênio
líquido, o que concorda com observações realizadas por Stushnoff e Sewfferheld (1995).
0
20
40
60
80
Girassol Soja Algodão Amendoim Mamona
Germinação (%)
c
d
b
d
a
Figura 4.5. Germinação das oleaginosas depois de 180 dias armazenadas no NL e em seu vapor
As injúrias causadas pelo congelamento são complexas, podendo ocorrer devido à
desidratação excessiva ou à formação de gelo dentro das células. Nestes casos ocorrerá
rompimento das membranas, concentração de soluto no citoplasma e níveis tóxicos e
desnaturação de ácidos nucléicos e membranas. Formação de gelo e as injúrias a ele associadas
ocorrem de modo diferente dependendo da espécie da planta, estado de tolerância e as condições
de congelamento. Portanto, a morte da célula é causada mais provavelmente por numerosos
fatores em vez de um único mecanismo (Sakai e Larcher, 1987). Entretanto, parece ser um
consenso geral que injúria decorrente de congelamento é primariamente uma conseqüência de
alterações na semipermeabilidade ou lises da membrana induzida pelo congelamento (Steponkus,
1984). Isto é, o dano mais significativo causado pelo congelamento às células vivas relacionada a
déficit hídrico.
Pelo teste de germinação verificou-se que a exceção do algodão e da mamona não houve
efeito da crioarmazenagem quer no NL que no vapor do NL (Tabela 4.7). Com relação ao
algodão, difere dos resultados obtidos por Rocha (2004) que não verificou diferença no
comportamento da qualidade fisiológica de quatro cultivares de algodão crioarmazenados quer no
nitrogênio líquido ou no seu vapor. Este comportamento confirma a dependência das espécies
com o método de crioarmazenagem a que são submetidas para conservação de sua viabilidade.
Em Quercus ilex Moreno Prieto (2000) constatou que o congelamento de eixos por imersão direta
em NL a -210 ºC oferece melhores resultados, com melhores índices de supervivência e
regeneração que a imersão a -196 ºC, dentro dos botijões.
Tabela 4.7. Germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas em função do método de
crioarmazenagem depois de 180 dias. Campina Grande, PB
Oleaginosas
Método Girassol Soja Algodão Amendoim Mamona
Vapor NL 67 aB 64 aC 76 aA 66 aBC 74 bA
Imerso NL 69 aBC 63 aD 71 bB 67 aC 77 aA
DMS
Coluna
= 2,07; DMS
Linha
= 2,90
Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas nas linhas e minúsculas nas colunas não diferem entre si pelo teste
de Tukey a 5% de probabilidade
Com relação às oleaginosas (Tabela 4.8), verifica-se variação de comportamento estatístico
entre elas, em que a tendência foi mantida para os dois métodos, indicando, assim, que as maiores
diferenças estatística devem-se, provavelmente, a variação da germinação inicial e do período de
acomodação das sementes ao novo ambiente, como é observado para o algodão em ambiente da
sua germinação, cujo fato é atribuído a quebra de dormência devido ao choque térmico a que foi
submetida às sementes oleaginosas quando de sua imersão no NL (-196 ºC) e em seu vapor (-170
ºC), observações que em parte coincidem com as de Popinigis (1985) ao relatar que a qualidade
das sementes não melhora durante o armazenamento, a não ser quando se trata de sementes
armazenadas com o fenômeno da dormência.
Tabela 4.8. Valores médios de germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas para a interação
espécie x períodos, armazenadas no NL e em seu vapor por 180 dias
Oleaginosa Período de Armazenamento
(dias)
0 45 90 135 180
Girassol 68 b 68 c 69 b 68 b 67 b
Soja 62 c 63 d 64 c 63 c 64 b
Algodão 66 bc 73 ab 77 a 75 a 76 a
Amendoim 66 dc 69 bc 66 bc 66 bc 65 b
Mamona 73 a 77 a 75 a 76 a 74 a
DMS
Coluna
= 4,58; DMS
Linha
= 4,58
Médias seguidas pelas mesmas letras maiúsculas nas linhas e minúsculas nas colunas não diferem entre si pelo teste
de Tukey a 5% de probabilidade
Ao proceder o desdobramento da interação espécies x período, a regressão na análise de
variância apresentou efeito linear e quadrático altamente significativo (Tabela 4.6) para o
algodão, tendo-se optado para representar este comportamento a equação do 2º grau (Figura 4.6)
por ter apresentado R
2
(93,28) superior ao da equação linear (R
2
= 54,30). Este comportamento,
como já referenciado, deve-se, provavelmente, ao fenômeno da dormência as sementes dessas
oleaginosas, uma que as sementes consideradas viáveis para a crioconservação, possam a ter
potencial de conservação considerado por tempo indefinido a temperaturas criogênicas.
Períodos (dias)
Figura 4.6. Equação que representa a germinação ( %cosenoar ) de cinco oleaginosas
armazenadas em ambiente natural do LAPPA. Campina Grande, PB
Algodão
y = -0,00075x
2
+ 0,183x + 66,32
R
2
= 93,28**
0
20
40
60
80
100
P3 P45 P90 P135 P180
Germminação (%)
5. CONCLUSÕES
Para as condições em que o trabalho foi realizado pode-se concluir que:
O teor limite de umidade para o Gossypium hirsutum e o Ricinus communis encontra-se
entre 5 a 9% base úmida (b.u.); para o Helianthus spp 6 a 12% b.u. e para as sementes de
Arachis hipogaea a umidade de crioarmazenagem é de 9 a 13% b.u.
A semente do Glycine max reduziu fortemente a sua germinação ao ser crioarmazenada
no nitrogênio líquido com unidades inferiores e superiores a 10% b.u.
A germinação das cinco oleaginosas acondicionadas em embalagem de papel multifoliada
e armazenadas em condições ambientais do (LAPPA) Campina Grande, diminui de 21,6%
para Helianthus spp; 20,2% para Ricinus communis e 25,8% para Arachis hipogaea em
180 dias de armazenamento.
Não houve efeito do extrato de Piper nigrum sobre a germinação das sementes das cinco
espécies de oleaginosas armazenadas em condições ambientais do LAPPA.
A germinação das cinco espécies de oleaginosas, armazenadas em condições ambientais
do LAPPA, pode ser estimada, dentro do período estudado, por equação linear.
As oleaginosas Helianthus spp, Glycine max e Arachis hipogagaea podem ser
crioarmazenadas quer diretamente no nitrogênio líquido quer no vapor do nitrogênio
líquido.
O Gossypium hirsutum manteve a maior porcentagem de germinação quando
crioarmazenado diretamente no nitrogênio líquido e o Glycine max no vapor do nitrogênio
líquido.
Antes de generalizar o emprego da crioconservação, em sementes de oleaginosas, deve-se
avaliar nas diferentes espécies o efeito de possíveis alterações anatômicas sobre a
viabilidade de suas sementes.
Para as cinco espécies de oleaginosas estudadas, a crioconservação é uma boa alternativa
para conservar as sementes dessas espécies.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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