Journal of Biotechnology and Biodiversity | v.8 | n.3 | 2020
Journal of Biotechnology and Biodiversity
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Tratamentos térmicos para a superação de dormência em sementes de uma espécie arbórea brasileira
Bruna Rafaella Ferreira Silvaa* , Fernanda Moura Fonseca Lucasb , Thalles Luiz Negreiros da Costac , Tatiane Kelly Barbosa de Azevêdo c
a Universidade Federal de Lavras, Bras il
b Universidade Federal do Paraná, Bras il
c Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Bras il
* Autor correspondente (brunarafaellaf@hotmail.com )
I N F O A B S T R A C T
Keyworks
impermeability of the in tegument timbaúva
germination native species
Heat treatments to overcome dormancy in seeds of a Brazilian tree species
Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong., known as tamboril, is a promising species in the recovery of degraded areas. However, it presents integument dormancy in its seeds and it is necessary to find meth- ods to overcome it. Therefore, the present study aimed to evaluate the dry heat efficiency on the viability and vigor of E. contortisiliquum seeds, as an alternative and practical method for overcoming dormancy. The experiment was conducted in the house of vegetation of the Specialized Agricultural Sciences Aca- demic Unit of the Federal University of Rio Grande do Norte. The fruits, obtained from different matrices located in the municipality of Macaíba-RN, were manually processed. The heat treatments obtained through a drying oven during five minutes used: 60 (T1), 80 (T2), and 105ºC (T3), the mechanical scari- fication (T0) of the seeds were used as a mediating treatment of the efficiency of the others. The emer- gency, first emergency count, and the emergency speed index were evaluated. Observing the results ob- tained, the best performance corresponded to the scarified seeds. The thermal treatments in dry heat were not efficient to overcome the dormancy of E. contortisiliquum seeds when compared with the traditional method of mechanical scarification. However, the methodology presents practicality in its execution which can be considered advantageous. Therefore, new studies with different combinations of time and temperature for the species are encouraged.
R E S U M O
Palavras-chave s
impermeabilidade do tegumento
timbaúva germinação espécie nativa
Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong., conhecido como tamboril, é uma espécie promissora na recuperação de áreas degradadas, no entanto, apresenta dormência tegumentar em suas sementes, sendo necessário encontrar métodos para superação. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo avali ar a eficiência do calor seco sobre a viabilidade e o vigor das sementes de E. contortisiliquum, como um método alternativo e prático para superação de dormência. O experimento foi conduzido na casa de vege- tação da Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Os frutos, obtidos de diferentes matrizes localizadas no município de Macaíba-RN, passaram pelo beneficiamento manual. Foram utilizados os seguintes tratamentos térmicos obtidos por meio de estufa de secagem durante cinco minutos: 60 (T1), 80 (T2) e 105 ºC (T3), e a escarificação mecânica (T0) das sementes foi utilizada como tratamento mediador da eficiência dos demais. Avaliou-se a emergência, primeira contagem de emergência e o índice de velocidade de emergência. Ao observar os resultados obtidos, o melhor desempenho correspondeu às sementes escarificadas. Os tratamentos térmicos em calor seco não foram eficientes para superação da dormência das sementes de E. contortisiliquum quando com- parado com o método tradicional de escarificação mecânica. Entretanto, a metodologia apresenta pratici- dade em sua execução o que pode ser considerado vantajoso. Sendo assim, incentiva-se a realização de novos estudos com diferentes combinações de tempo e temperatura para espécie.
Received 15 June 2020; Received in revised from 17 July 2020; Accepted 21 July 2020
© 2020 Journal of Biotechnology and Biodiversity ISSN: 2179- 4804
DOI: https://doi.org/10.20873/jbb.uft.cemaf.v8n3.silva
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INTRODUÇÃO
O Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Mo- rong., popularmente conhecido como timbaúba ou tamboril, pertencente à Família Fabaceae, é uma ár- vore endêmica do Brasil, podendo ser encontrada nas regiões Nordeste, Centro-oeste, Sul e Sudeste associada aos biomas Caatinga, Cerrado e Mata Atlântica (Rodrigues et al., 2020). É uma espécie promissora na recuperação de áreas degradadas, por desenvolver um rápido crescimento inicial e por apresentar potencial para uso no método de re-
generação direta em campos abandonados, como também na fitorremediação, sendo tolerante a solos
contaminados por zinco e cobre (Meneghello e Mattei, 2004; Araujo e Paiva Sobrinho, 2011; Silva et al., 2011; Silva et al., 2018).
Um fator indispensável para a produção de mu- das é conhecer o seu melhor método de propagação. No caso da propagação via sementes, a produção ganha estímulo quando se compreende possíveis impasses que venham a comprometer o desenvol- vimento dos embriões. Lêdo (1977), estudando a causa da dormência de sementes de E. contortisili- quum, não observou a presença de inibidores de germinação nos embriões ou estruturas circundan- tes, concluindo assim que a dormência é devido à impermeabilidade do tegumento à água, o que é bastante comum em várias outras espécies flores- tais da família Fabaceae, como Delonix regia (Oli- veira et al., 2018), Erythrina crista-galli L. (M ello et al., 2016), Schizolobium parahyba (Vellozo) S. F. Blake (Candido e Oliveira, 2018) e Adenanthera pavonina L. (Silva et al., 2020).
O entendimento dos processos germinativos, so- bretudo daquelas sementes com dormência tegu- mentar, pode oferecer subsídios para a produção de mudas e recomposição de áreas degradadas. Segundo Pinã-Rodrigues et al. (2007), a dormência é considerada uma estratégia de perpetuação da es- pécie, principalmente daquelas em estágio inicial da sucessão ecológica. Entretanto, a dormê ncia passa a ser um empecilho fora do meio natural, pois esse mecanismo faz com que a germinação ocorra de forma desuniforme, atrapalhando principal- mente a produção de mudas, além de sujeitar as se- mentes a condições adversas, como o ataque de fungos, podendo torná-las inviáveis (Borges et al., 1982).
Estudos relacionados a métodos de superação de dormência física principalmente aqueles baseados na promoção de fissuras no tegumento, são impor- tantes para permitir a entrada de água e gases pelos tecidos embrionários (Farias et al., 2019). Estes mé- todos podem ser de origem: i) térmica, como a in- serção em água quente; ii) química, como a inser- ção em ácido sulfúrico; e iii) física ou mecânica, por meio fricção em material áspero (Picolotto et
al., 2013; Muller et al., 2016).
Um dos métodos térmicos é inserção de semen- tes ao calor seco por meio do uso de estufas (Wutke et al., 1995). Estudos recentes têm testado essa me-
todologia, como um modelo alternativo aos proces- sos convencionais, por apresentar-se vantajoso de- vido à praticidade e baixo risco (Castro, 2010; Al- meida et al., 2018). Desse modo, o presente traba- lho teve como objetivo avaliar a eficiência do calor seco sobre a viabilidade e o vigor das sementes de E. contortisiliquum .
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em casa de vege- tação localizada no campus de Macaíba pertencente à Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (5°53'04.5"S 35°21'56.6"W). Os frutos foram coletados no mesmo campus, da copa de duas matrizes distantes aproximadamente 1 km en- tre si. Em seguida, procedeu-se beneficiamento manual das sementes descartando as que apresenta- vam injurias ou deformações.
Reconhece-se que a escarificação mecânica é um método eficiente para superação da dormência do E. contortisiliquum, sendo recomendada por diver- sos trabalhos (Malavasi e Malavasi, 2004; Silva e Rosa, 2012). Deste modo, ela foi utilizada como pa- râmetro de eficiência para o experimento (T0), em que foi observado o desempenho dos seguintes tra- tamentos térmicos obtidos por meio de estufa de se- cagem (calor seco) durante cinco minutos: 60 (T1), 80 (T2) e 105°C (T3), totalizando quatro tratamen- tos.
Em seguida, realizou-se o teste de emergência (E), em que as sementes foram distribuídas em ban- dejas de poliestireno (isopor) contendo areia, a uma profundidade de 1,0 cm, com irrigações diárias. Após a semeadura, as bandejas foram postas em casa de vegetação. No 30º dia após a semeadura, foi computado o número de plântulas normais (Brasil, 2013) emersas, cujos resultados foram expressos em porcentagem. A primeira contagem de emer- gência (PC) foi conduzida conjuntamente ao teste de emergência e realizado no 8º dia após a semea- dura, computando-se à porcentagem de plântulas normais emersas. Também se avaliou o índice de velocidade de emergência (IVE) calculado con- forme equação proposta por Maguire (1962).
O delineamento experimental utilizado foi o in- teiramente ao acaso, constando de quatro tratamen- tos, com cinco repetições de 10 sementes cada. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade, através do programa estatístico Bio- Estat 5.0.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados do teste estatístico ANOVA, de- monstraram que houve diferença significativa (p < 0.05) para todas as variáveis avaliadas (Tabela 1).
Tabela 1 - Taxa de emergência (E), primeira conta- gem (PC) e índice de velocidade de emergência (IVE) de sementes de Enterolobium contortisili- quum submetidas a diferentes tratamentos térmi- cos.
Tratamento E (%) PC (%) IVE
A emergência estabilizou-se após o vigésimo
quarto dia (Figura 1). Ao analisar os dados obtidos foi possível constatar que o melhor resultado cor- respondeu ao tratamento com escarificação mecâ-
nica, obtendo 80% da taxa de emergência de plân-
tulas normais, sendo esse valor duas vezes superior aos resultados oriundos dos demais tratamentos. Os tratamentos em calor seco, em todas as tem- peraturas se mostraram pouco eficientes, obtendo - se menos de 50% de plântulas normais, além de não diferirem estatisticamente entre si, nas três variá- veis observadas. Visava-se, em função das altas
Escarificação mecânica 80 a 26 a 4,55 a temperaturas, a possível dilatação do tegumento,
ar seco 60 °C 40 b 4 b 1,86 b ar seco 80 °C 46 b 6 b 1,67 b ar seco 105 °C 46 b 6 b 1,83 b
Médias seguidas de mesma letra, na coluna, não diferem estatistica- mente entre si, pelo teste de Tukey a 5% de significância.
causando assim, microfissuras. É possível que o baixo índice de taxa de emergência se deu ao curto tempo no qual as sementes foram submetidas ao ca- lor, não sendo suficiente para promover o rompi- mento esperado.
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Número de dias
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Figura 1 - Total acumulado de emergência das sementes de E. contortisiliquum submetidas aos quatro trata- mentos: Controle (T0), 60°C (T1), 80°C (T2) e 105°C (T3), durante os 30 dias de avaliação.
Respostas semelhantes foram encontradas por Silva e Rosa (2012), em que a escarificação mecâ- nica com lixa, foi o método mais eficiente para su- peração de dormência tegumentar em sementes de E. contortisiliquum quando comparado a utilização do calor seco a 65ºC por mais de 12 horas. Almeida et al. (2018) também não apresentaram resultados satisfatórios com a utilização do calor seco para a espécie, onde a temperatura de 60ºC com ex posi- ções entre 5 a 20 minutos não apresentaram
diferenças, além de obter uma taxa de germinação inferior a 20%, no entanto estes resultados podem ter sido influenciados pela qualidade do lote utili- zado.
Métodos como escarificação mecânica e quí- mica podem ser utilizados para facilitar a germina- ção, simulando processos que ocorrem natural- mente no ambiente, a exemplo do percurso da se- mente no intestino de aves e mamíferos, assim como, a inserção a altas temperaturas pode simular
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a exposição ao sol como também a passagem de fogo, o qual permite o embrião contato com água e outros gases por meio do tegumento enfraquecido. As médias obtidas pelos tratamentos neste es- tudo ainda foram superiores às encontradas por Par- reira et al. (2012), no qual estudaram a superaçã o de dormência de Momordica charantia L. quando expostas ao calor seco (60°C) por 15 minutos, em que acarretou uma germinação inferior a 25%, en- quanto neste estudo, para a mesma temperatura, essa germinação foi de 40%. Esse resultado mostra que a espécie E. contortisiliquum provavelmente possui maior afinidade com este tipo de superação de dormência.
Estudos relatam a aprovação do calor seco para superação de outras espécies, Alencar et al. (2009) obtiveram como resultado melhor eficiência na su- peração de dormência através do uso de temperatu- ras elevadas quando as sementes de Stylosanthes macrocephala e Stylosanthes capitata foram sub- metidas à temperatura de 60 e 70°C, por 15 horas, respectivamente.Enquanto que no estudo de Car- neiro et al. (1982) de Mimosa scabrella Benth. em
tratamento térmico com calor seco de 60ºC com ex- posições de 1 a 10 minutos, observou que a porcen- tagem de germinação cresceu de 40% (sem supera- ção de dormência) pra 70%, não havendo di ferença no tempo de exposição.
Com relação à primeira contagem de emergência (PC), o tratamento em que se utilizou a escarifica- ção mecânica como método de superação de dor- mência apresentou o maior percentual (26%), valor bastante superior aos obtidos pelos demais trata- mentos. Guedes et al. (2013) estudando formas de superar a dormência de sementes de Cassia fistula L., visualizaram que a maior porcentagem da pri- meira contagem de germinação foi no tratamento utilizando a escarificação mecânica com lixa (63%), mostrando resultado semelhante ao encon- trado neste trabalho.
Na Figura 2 é possível observar o índice de ve- locidade de emergência das sementes de E. contor- tisiliquum em função dos dias observados, tor- nando-se claro a eficiência do tratamento com es- carificação mecânica quando comparado aos trata- mentos com calor seco.
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Número de dias
T0 T1 T2 T3
Figura 2 - Índice de velocidade de emergência das sementes de E. contortisiliquum submetidas aos quatro tratamentos: Controle (T0), 60°C (T1), 80°C (T2) e 105°C (T3), calculados após a primeira emergência.
Em estudo realizado por Ribeiro et al. (2017), no qual testaram métodos sustentáveis de superação de dormência em sementes de Hyminaea stigonocarpa Mart. ex. Hayne, o índice de velocidade de emer- gência também foi maior no tratamento utilizando a escarificação mecânica com lixa, quando compa- rada aos tratamentos utilizando altas temperaturas. Esse mesmo padrão foi visualizado por Lima et al. (2013) e Guedes et al. (2013) na superação de dor- mência das sementes de Delonix regia (Bojer ex. Hook.) Raf. e Cassia fistula, respectivamente. Tais resultados mostram que a escarificação mecânica é um dos métodos mais eficientes na superação de
dormência das sementes de diversas espécies que possuem tegumento impermeável.
Apesar do resultado, é possível que os tratamen- tos térmicos demonstrem vantagens sobre a escari- ficação mecânica devido à praticidade para execu- ção, principalmente quando há grandes quantidades de sementes, no entanto, para o E. contortisiliquum outros tratamentos devem ser testados. Conforme Eira et al. (1993), cada um dos métodos de supera- ção apresenta pontos positivos e negativos, de modo que a metodologia deva ser analisada como um conjunto envolvendo além dos resultados, o custo e a praticidade.
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CONCLUSÕES
Os tratamentos térmicos em calor seco utili- zando 60, 80 e 105°C por 5 minutos não foram efi-
cientes para superação da dormência das sementes de Enterolobium contortisiliquum quando compa-
rado com o método de escarificação mecânica. En- tretanto, a metodologia apresenta praticidade em sua execução o que pode ser considerado vantajoso.
Sendo assim, incentiva-se a realização de novos es-
tudos com diferentes combinações de tempo e tem- peratura para a e spécie.
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