Qualidade física e fisiológica de sementes de brócolos biológicos e
convencionais
INTRODUÇÃO
Os brócolos (Brassica oleracea L. var. italica Plenk) são cultivados no Brasil
nas regiões Sul e Sudeste, em estações com temperaturas entre 15 e 20 °C e na
região Centro-Oeste sua semeadura é recomendada para as estações do outono e
inverno. A variedade Ramoso Santana é recomendada para plantio em locais de
clima ameno, enquanto a variedade Ramoso Piracicaba se desenvolve melhor em
temperaturas mais elevadas (Souza e Resende, 2006).
A qualidade das sementes depende de toda a história de sua produção e o sistema
orgânico de produção de hortaliças tem proporcionado efetivo desenvolvimento
agronômico em diferentes espécies, alcançando níveis competitivos de
produtividade e produtos de elevado padrão comercial (Souza e Resende, 2006). A
produção e qualidade da semente são influenciadas pela disponibilidade de
nutrientes à lavoura, por afetar a formação do embrião e dos órgãos de reserva,
assim como a composição química e, conseqüentemente, o metabolismo e o vigor
(Carvalho e Nakagawa, 2000).
Na avaliação do vigor entre lotes e mesmo dentro de lotes de sementes, o
envelhecimento acelerado tem-se destacado, por se constituir em um teste
rápido, barato, simples, que permite a avaliação da semente, e principalmente
por ser capaz de proporcionar informações com alto grau de consistência
(Tekrony, 1993). É um teste de vigor semelhante ao que ocorre no envelhecimento
natural com velocidade mais elevada, baseado na simulação de fatores ambientais
adversos, como temperatura e umidade relativa elevadas, que são as principais
causas de deterioração das sementes (Delouche e Baskin, 1973; Marcos Filho,
1994). Quando utilizado para avaliação da qualidade da semente, as mais
vigorosas retêm sua capacidade de produzir plântulas normais e apresentam
germinação mais elevada após serem submetidas ao envelhecimento acelerado,
enquanto as de baixo vigor apresentam maior redução de sua viabilidade (Vieira
e Carvalho, 1994). A sua confiabilidade se deve ao fato de que pela sua
aplicação, avalia-se o comportamento das sementes submetidas a condições de
estresse, facilitando estimar o potencial relativo de armazenamento dos lotes,
cujos resultados se relacionam com emergência de plântulas no campo (Delouche e
Baskin, 1973), tendo sido sugerido para sementes de brócolos a 42 ºC por 48
horas (Mello et al., 1999), embora Mendonça et al.(2003) tenham observado
diferenças entre qualidade de lotes a 41 ºC por 72 horas, bem como na
classificação do vigor de lotes de outras sementes como: melão (Torres e Marcos
Filho, 2003); copaíba (Ferreira et al., 2004); rúcula (Ramos et al., 2004);
pimenta-malagueta (Torres et al., 2005); rabanete (Ávila et al., 2006); pimenta
(Bhering et al., 2006); trigo (Maia et al., 2007); urucu (Lopes et al., 2008);
aveia preta (Souza et al., 2009).
Diante ao exposto, e considerando que o trabalho envolve lotes de sementes
provenientes de sistema de produção orgânico e de sistema convencional, o
presente trabalho teve como objetivo avaliar e adequar a metodologia do teste
de envelhecimento acelerado para avaliação do potencial fisiológico de sementes
de brócolos oriundos desses sistemas.
MATERIAL E MÉTODOS
O trabalho foi conduzido no Laboratório de Sementes do Departamento de Produção
Vegetal do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito
Santo (CCA-UFES), Alegre-ES, no período de dezembro de 2007 a maio de 2008,
foram utilizados quatro lotes de sementes de brócolos (Brassica oleracea),
cultivar Ramoso Piracicaba. Os lotes foram recebidos e imediatamente preparados
no Laboratório de Sementes, no mês de dezembro de 2007, tendo sido formados os
lotes: Lote 1 e Lote 2 por sementes biológicas; Lote 3 e Lote 4 por sementes
convencionais. Os lotes de sementes biológicas foram originárias do campo de
produção de sementes da Cooperativa dos Agricultores do Movimento Sem Terra
(Cooperal), localizada no município de Santa Fé das Missões-RS; os lotes de
sementes convencionais procedentes do campo de produção da empresa AGRISTAR,
localizado na cidade de Jaíba-MG.
Os lotes de sementes com teores de água conhecidos e próximos (Lotes biológicos
1 e 2 - 7,1 e 6,5% Lotes convencionais 1 e 2 - 5,4 e 5,6%, respectivamente)
foram ajustados para valores mais próximos (biológicos 6,8 e 6,4%, e
convencionais 6,1 e 6,2, respectivamente), e submetidos aos seguintes testes:
teor de água ' o teor de água foi determinado pelo método da estufa a 105±3 °C
por 24 horas, utilizando duas sub-amostras de 0,5g para cada lote (Brasil,
2009), sendo os resultados expressos em porcentagem na base úmida; peso de mil
sementes ' feito utilizando-se oito sub-amostras de 100 sementes provenientes
das sementes puras de cada lote, pesadas em balança analítica com precisão de
0,0001 g (Brasil, 2009), e o resultado expresso em gramas; germinação '
conduzido com quatro repetições de 25 sementes, distribuídas sobre papel
germitest, em placas de Petri, umedecido com quantidade de água destilada na
proporção de 2,5 vezes o peso do papel seco, e mantidas em câmara de germinação
tipo BOD a 20 ºC, com fotoperíodo de 12 horas. As placas foram previamente
esterilizadas em estufa a 140 ºC por quatro horas. Os resultados foram
expressos em porcentagem de plântulas normais obtidas no 10º dia (Brasil,
2009); Primeira contagem de germinação ' realizada simultaneamente com o teste
de germinação, foi considerada a quantidade de plântulas normais obtidas no 5º
dia após a semeadura (Brasil, 2009); índice de velocidade de germinação- '
determinado concomitante com o teste de germinação, sendo computado diariamente
o número de sementes que apresentaram protrusão da raiz primária igual ou
superior a 2mm, até a estabilização. O índice de velocidade de germinação foi
calculado de acordo com Maguire (1962); emergência de plântulas em solo '
conduzido em casa de vegetação e utilizando-se vasos plásticos contendo solo +
areia + esterco na proporção de 1:1:1. Seis sub-amostras de 20 sementes foram
distribuídas em sulcos com profundidade de 3 mm, distanciados 8 cm entre si. Na
irrigação foi utilizada água destilada, sendo feita de acordo com a
recomendação para a cultura, mantendo a umidade do substrato a 70% da
capacidade de campo (Filgueira, 2003). A avaliação foi realizada diariamente, e
após 15 dias da semeadura foram computadas as porcentagens de plântulas normais
emergidas; índice de velocidade de emergência- de plântulas ' determinado
concomitante com o teste de emergência, sendo computado diariamente, no mesmo
horário, o número de plântulas que apresentaram as folhas embrionárias visíveis
até o 15º dia, calculando-se o índice de velocidade de emergência (IVE)
conforme Maguire (1962); envelhecimento acelerado ' foi conduzido com lotes de
sementes biológicas e convencionais, sendo utilizadas 250 sementes por sub-
amostra, com quatro repetições de 25 sementes e duas de 25 para determinação do
teor de água, que foram colocadas em câmaras de envelhecimento acelerado com
umidade relativa de 100% e temperaturas de 41, 43 e 45 ºC, com exposição por
24, 48, 72 e 96 horas. As sementes foram tratadas com solução de hipoclorito de
sódio a 2%, durante três minutos, antes e após o período de envelhecimento. Ao
término de cada período, o grau de umidade das sementes foi determinado pelo
método de estufa conforme descrito anteriormente. Quatro sub-amostras de 25
sementes foram colocadas para germinar, de acordo com a metodologia descrita
para o teste de germinação, e as avaliações foram feitas diariamente, sendo
computados no final do teste as porcentagens de plântulas normais e o índice de
velocidade de germinação conforme descrito anteriormente.
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com
quatro repetições de 25 sementes, nos testes feitos em laboratório (germinação,
primeira contagem de germinação, IVG, e envelhecimento acelerado). Nas
avaliações feitas em casa de vegetação (emergência e IVE), o delineamento
experimental foi em blocos casualizados com seis repetições. Os dados obtidos
foram submetidos aos testes de normalidade e de homogeneidade de variância, que
sugeriram a necessidade de transformação dos dados. Os dados obtidos nos testes
de envelhecimento acelerado foram submetidos à análise de variância, em cada
lote, cada combinação de temperatura e tempo de exposição foi avaliada
separadamente, sendo os lotes considerados tratamentos. A comparação da
qualidade fisiológica das sementes dos lotes foi feita pelo teste de Tukey
(α=0,05). Os valores em porcentagem foram transformados em arc sen √ x/100 e os
índices, em √ (x + 0,5), sendo que nos Quadros estão os dados originais.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As análises físicas dos dois lotes das sementes orgânicas revelaram valores
médios de pureza física de 99,8%, e dos dois lotes das sementes convencionais
os valores encontrados foram de 100%, tendo sido encontrado como impureza
páleas e pedaços de sementes menores que meia semente sem embrião. Os
resultados médios do teor de água inicial das sementes foram: sementes
biológicas Lote 1 = 7,1 e Lote 2 = 6,5; sementes convencionais Lote 3 = 5,4 e
Lote 4 = 5,6%, respectivamente), que posteriormente foram ajustados para
valores mais próximos (biológicos, Lote 1 = 6,8 e Lote 2 = 6,4%; convencionais,
Lote 3 = 6,1 e Lote 4 = 6,2, respectivamente), valores considerados dentro dos
limites de aceitabilidade para condução do teste, que de acordo com Marcos
Filho (1999) deve ser padronizado, não excedendo 3 a 4%. A variação para o peso
de mil sementes foi baixa, com valores de 4,1 g para sementes biológicas e 3,72
g para sementes convencionais, correspondendo a aproximadamente 243.902 e
268.817 sementes por quilo, respectivamente.
Entretanto, os dois lotes em estudo atingiram valores de umidade superiores a
40% após 24 horas de exposição Quadro 1), refletindo em taxa de deterioração
similar entre os mesmos, já que no final do período de exposição a variação no
teor de água dos dois lotes situava-se dentro dos limites de aceitabilidade.
Quadro 1 - Teor de água (%) antes (T0) e após o envelhecimento acelerado nas
temperaturas de 41, 43 e 45 ºC, nos quatro períodos avaliados para sementes dos
quatro Lotes (biológicos, Lotes 1 e 2; convencionais, Lotes 3 e 4) de brócolos
(Brassica oleracea L. var. itálica, Plenk), Alegre-ES, 2010.
De acordo com Panobianco e Marcos Filho (2001), o controle do teor de água das
sementes é importante na execução dos testes de envelhecimento acelerado, uma
vez que é fundamental para a padronização das avaliações e obtenção de
resultados consistentes.
Na análise inicial das sementes, os resultados obtidos (Quadro 2) evidenciam
que os quatro lotes de sementes, tanto os Lotes biológicos (Lotes 1 e 2) como
os convencionais (Lotes 3 e 4) apresentavam qualidade fisiológica similar,
avaliada pelo teste de germinação e emergência em casa de vegetação.
Entretanto, a análise de vigor feita pela primeira contagem de germinação,
índice de velocidade de germinação e índice de velocidade de emergência
evidenciaram os Lotes de sementes convencionais como o de potencial fisiológico
superior. O teste de primeira contagem de germinação, muitas vezes expressa
satisfatoriamente as diferenças de velocidade de germinação. Embora Marcos
Filho (1999) afirme que o teste de emergência de plântulas possibilita a
comparação do vigor dos lotes de sementes semeadas na mesma época, sendo,
portanto, eficiente para a avaliação da qualidade fisiológica dos lotes, e no
presente estudo não foi satisfatório. Resultados semelhantes foram observados
em sementes de canola por Ávila et al. (2005). Entretanto, Mendonça et al.
(2003) conseguiram resultados satisfatórios na avaliação do potencial
fisiológico entre lotes de sementes de couve-brócolos convencional utilizando
os testes de primeira contagem e da porcentagem e velocidade de emergência de
plântulas. Em sementes de couve-flor, avaliando o condicionamento fisiológico,
lotes de menor potencial fisiológico foram favorecidos quanto à velocidade de
germinação e à emergência de plântulas (Kikuti e Marcos Filho, 2009).
Quadro 2 - Valores médios dos resultados de teor de água (TA), teste de
germinação (TG), primeira contagem da germinação (PC), índice de velocidade de
germinação (IVG), emergência (E) e índice de velocidade de emergência (IVE),
antes do envelhecimento acelerado, para sementes dos quatro Lotes (biológicos,
Lotes 1 e 2; convencionais, Lotes 3 e 4) de brócolos (Brassica oleracea L. var.
italica, Plenk), Alegre-ES, 2010.
Pelo teste de envelhecimento acelerado, foi verificado que à temperatura de 41
ºC (Quadro 3) as sementes biológicas, nos dois lotes, reduziram a germinação e
o índice de velocidade de germinação após 48 horas de exposição, enquanto as
sementes convencionais, nos dois lotes, a redução da germinação ocorreu a
partir de 72 horas e o índice de velocidade de germinação após 48 horas de
tratamento das sementes. Estes resultados evidenciam a superioridade do lote de
sementes convencionais, conforme observado nos testes de primeira contagem,
índice de velocidade de germinação e de emergência. Embora a exposição por
período de 48 horas sob temperatura de 41 ºC para o teste de envelhecimento
acelerado em sementes de couve brócolos tenha revelado efeitos satisfatórios
(Mello et al., 1999), Costa et al. (2008) sugeriram 78 horas como satisfatório,
e no presente estudo, o tratamento feito com temperatura de 41 ºC por 48 horas
foi satisfatória para separar os lotes em diferentes níveis de potencial
fisiológico. Resultados similares foram encontrados em sementes de lentilha
(Freitas & Nascimento, 2006); ervilha (Nascimento et al., 2007), e de
berinjela, com exposição por 48 horas, porém para berinjela, com menor
eficiência (Torres et al., 2008). Em vários estudos, o teste de envelhecimento
acelerado sob temperatura de 41 ºC foi eficiente para separação de lotes de
sementes em diferentes níveis de vigor, conforme verificado em sementes de
maxixe, com 45 horas de exposição (Silva et al., 2008); sementes trigo, com
exposição por 24 e 48 horas (Maia et al., 2007); sementes de rabanete, com
exposição por 48 horas (Ávila et al., 2006); sementes de pimenta malagueta, com
exposição por 72 horas (Torres, 2005) e sementes de rúcula, com exposição por
48 horas (Ramos et al., 2004). Silva e Vieira (2006) verificaram que o teste de
envelhecimento acelerado para sementes de beterraba, conduzido a 42 °C durante
72 horas, possibilita a avaliação do potencial fisiológico dessas sementes,
enquanto para sementes de aveia preta, 40 ºC por 24 horas foi o tratamento mais
adequado (Souza et al., 2009).
Quadro 3 - Valores médios de germinação (%) e índice de velocidade de
germinação (IVG) após o teste de envelhecimento acelerado nas temperaturas de
41, 43 e 45ºC, nos quatro períodos avaliados para sementes dos quatro Lotes
(biológicos, Lotes 1 e 2; convencionais, Lotes 3 e 4) de brócolos (Brassica
oleracea L. var. italica, Plenk), Alegre-ES, 2010.
Quando as sementes foram envelhecidas sob temperaturas de 43 ºC, houve redução
acentuada na germinação e no vigor dos dois lotes a partir de 48 horas de
exposição até 96 horas, sendo esta redução significativamente maior do que as
sementes tratadas a 41 ºC. Assim, nesta temperatura e tempo de exposição houve
melhor separação dos lotes, sugerindo ser a condição de tratamento mais
eficiente para separar os lotes quanto ao seu desempenho fisiológico.
Determinados cultivares podem apresentar maior sensibilidade ao estresse
causado pelo teste de envelhecimento acelerado, sendo que sementes mais
vigorosas são geralmente menos afetadas em sua capacidade de produzir plântulas
normais, apresentando germinação mais elevada após a submissão ao teste de
envelhecimento acelerado (Marcos Filho, 1999), fato verificado somente na
germinação dos Lotes de sementes convencionais tratadas a 41 ºC por 48 horas. A
redução na germinação só foi verificada após 72 horas de exposição. Os quatro
Lotes utilizados no presente estudo, na fase de desenvolvimento e produção das
sementes, embora sob condições climáticas similares, as plantas receberam
tratamentos diferenciados, sugerindo que a diferença verificada nos lotes seja
atribuída ao sistema de condução das culturas. No presente estudo, o teste de
envelhecimento acelerado, mostra sua eficiência na comparação do vigor entre
lotes de sementes, estimando o potencial e desempenho das sementes em condições
de campo na determinação da capacidade potencial de armazenamento de lotes de
sementes, e neste caso, foi verificado a superioridade do lote das sementes
convencionais.
No tratamento das sementes com temperatura de 45 ºC e umidade relativa de 100%,
a exposição das sementes por 24 horas determinou redução significativa na
germinação total e no índice de velocidade de germinação para as sementes
orgânicas e convencionais, respectivamente, culminando com morte das sementes
após 72 horas de tratamento (completa deterioração das sementes). Resultados
similares foram encontrados por Bhering et al. (2006), que observaram que 72
horas de exposição a 45 ºC foram suficientes para provocar o estado letal em
lotes de sementes de pimenta. Entretanto, utilizando uma ampla faixa de
umidade, Mendonça et al. (2003) sugeriram que o teste de deterioração
controlada a 45 ºC por 24 horas pode ser aplicado para sementes de brócolos. Em
todas as temperaturas testadas, o tempo de exposição das sementes aumentou o
processo de deterioração. Em sementes de urucu, de maneira análoga, Lopes et
al. (2008) verificaram que o tempo de exposição ao envelhecimento acelerado
determinou redução da viabilidade das sementes com o aumento do tempo de
exposição das sementes a altas temperaturas e umidade relativa elevada. No
presente estudo houve concordância de resultados, com reduções na porcentagem e
na velocidade de emergência das sementes. Lopes (1990) verificou que a
exposição de sementes de feijão a temperatura alta e umidade relativa elevada
provocavam redução no metabolismo e degenerações celulares nas sementes,
ocorrendo principalmente aumento nos níveis de WSP e aminoácidos livres, com
redução nos níveis de amido e proteínas, desintegridade e rompimento das
membranas celulares e desintegração do núcleo da célula.
CONCLUSÕES
1. O teste de envelhecimento acelerado pode ser realizado na temperatura de 41
ºC por 48 horas e 72 horas para sementes de brócolos biológicos e
convencionais, respectivamente, e 43 ºC por 48 horas para os dois lotes de
sementes;
2. Sob temperatura de 45 °C recomenda-se exposição de 24 horas para lotes de
sementes biológicas e convencionais;
3. Na medida em que se aumenta a temperatura de tratamento há redução no tempo
de viabilidade das sementes, com aumento do tempo de exposição, com redução na
germinação e no vigor;
4. O aumento no tempo de exposição das sementes ao envelhecimento nas
temperaturas de 41, 43 e 45 ºC acelera a deterioração das mesmas;
5. Os testes de primeira contagem de germinação, índice de velocidade de
germinação e índice de velocidade de emergência são eficientes para avaliar a
qualidade fisiológica de sementes de brócolos.
