EVALUATION OF CORN (Zea mays L.) SEED VIGOR THROUGH THE PRECOCITY OF PRIMARY ROOT EMISSION
Sci. agric. vol.56 n.1 Piracicaba 1999
http://dx.doi.org/10.1590/S0103-90161999000100026
VIGOR DE SEMENTES DE MILHO (Zea mays L.) AVALIADO PELA PRECOCIDADE DE EMISSÃO DA RAIZ PRIMÁRIA
Francisco Ferraz de Toledo1; Ana Dionisia da Luz Coelho Novembre1,*; Helena Maria Carmignani Pescarin Chamma1; Renata Waldemarin Maschietto1,2
1Depto. de Agricultura-ESALQ/USP, C.P. 9, CEP: 13.418-900 - Piracicaba,SP.
2Bolsista da FAPESP.
* e-mail: adlcnove@carpa.ciagri.usp.br
RESUMO: Foi desenvolvido trabalho baseado na determinação da precocidade da emissão da raiz primária de sementes de milho, em dez lotes de um mesmo cultivar. Este processo constou da distribuição de 200 sementes de cada lote sobre folhas de papel umedecido e, também, rolos de papel, que permaneceram em germinador a 25 °C; de 12 em 12 horas, aquelas que apresentaram emissão da raiz primária foram removidas, contadas e anotadas. Para estabelecer comparação entre os métodos e os lotes, paralelamente, as sementes eram avaliadas através da determinação do grau de umidade, dos testes de germinação e de vigor (primeira contagem, teste de frio com solo e emergência de plântulas em campo). Concluiu-se que há possibilidade de se utilizar o teste de emissão da raiz primária, em rolos de papel, para a avaliação do vigor de sementes de milho.
Palavras-chave: sementes, milho, vigor
ABSTRACT: The objectives of this study were to evaluate the variability of the emission of seed radicle of corn (Zea mays L.) and to establish indexes of primary root emission to test the vigor of commercial seed lots. Samples of corn seeds not treated with fungicides, were taken from ten lots of the same cultivar. Two hundred seeds from each lot were distributed on wetted paper towels and also within paper rolles at 25 °C. Each 12 hours, seeds with primary root emission were counted and removed. Indexes of primary root emission were calculated and compared to conventional laboratory tests (first count; accelerated aging; cold test) and field emergence. It was concluded that the primary root emission test, in rolled paper towels can be of great value for evaluating the vigor of corn seeds.
Key words: seed, corn, vigor
O vigor é hoje entendido como um atributo abrangente ou que compreende várias propriedades das sementes, entre as quais cita-se boa velocidade de germinação, uniformidade de emergência e de desenvolvimento da plântula, sendo mesmo capaz de refletir a capacidade da planta adulta produzir bem no campo. Evidentemente um teste de laboratório que seja hábil para dar uma indicação confiável de todas essas qualidades é muito difícil de ser elaborado.
Considera-se que o vigor atinge o máximo no momento em que a semente completa sua maturação (Popinigis, 1977; Carvalho & Nakagawa, 1988). Nesta ocasião o peso da matéria seca e a germinação também seriam máximos, salvo nos casos em que se manifesta a dormência. A partir deste ponto, todos os recursos que estiverem ao alcance dos produtores e tecnologistas devem ser usados para que esse material seja colhido e chegue à semeadura na lavoura com todo seu potencial fisiológico inicial. Porém, na prática isto não tem ocorrido com frequência. É muito comum lotes de sementes apresentarem desempenho satisfatório durante o teste de germinação realizado em laboratório, conforme os métodos estabelecidos nas Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992) e, posteriormente, apresentarem emergência de plântulas insatisfatória no campo. Por este motivo, entre outros, é que foram iniciados estudos acerca do vigor e, em conseqüência, ensaios sobre métodos que permitissem detectar e avaliar o comportamento da semente, a partir da sua maturação na planta-mãe até o momento de sua utilização pelo agricultor.
A perda do vigor, também citada como deterioração, é definida, em geral, como toda transformação degenerativa que ocorre nas sementes (Abdul-Baki & Anderson, 1972). Não pode ser sustada e é de progressão variável entre espécies, cultivares, lotes e sementes de um mesmo lote (Delouche, 1968). Essas transformações deletérias podem ser de origem bioquímica, física ou fisiológica (Woodstock & Grabe, 1967; Ching & Schoolcraft, 1968; Gill ,1969). Para Delouche & Baskin (1973) os eventos que ocorrem durante a deterioração se iniciam com a desorganização e perda do controle da permeabilidade das membranas das sementes, fatos estes que culminam com a queda de germinação e a morte do embrião. Invariavelmente os pesquisadores consideram a redução do potencial de armazenagem, o decréscimo na velocidade de germinação e da porcentagem de emergência, bem como o aumento da incidência de plântulas anormais, como ocorrências próprias da deterioração.
Os testes de vigor mais utilizados são os de envelhecimento acelerado e o de frio. Levantamentos efetuados pela Association of Official Seed Analysts indicaram que 56% dos laboratórios dos Estados Unidos e Canadá utilizam esses testes para avaliação do vigor e as espécies avaliadas com maior freqüência são milho e soja (Spears, 1995).
Marcos Filho et al. (1987), depois de amplo estudo bibliográfico, apresentaram os métodos de determinação do vigor conforme a classificação adotada por McDonald (1975). Teceram interessantes considerações sobre as virtudes e limitações dos mesmos, e, finalizaram afirmando que a utilização de apenas um teste, para estimar a qualidade potencial dos lotes de sementes, não deve ser generalizada.
Atualmente, as pesquisas sobre o assunto abrangem um grande número de espécies de plantas cultivadas e de métodos de distintas naturezas, além de visarem ainda o estudo do revigoramento de sementes (Symposium International Seed Testing Congress, 1992).
A pesquisa, teve por objetivo avaliar a precocidade de emissão da raiz primária de sementes de milho como teste de vigor, baseando-se nas observações feitas em laboratório entre distintos lotes e entre as próprias sementes de um mesmo lote.
Os ensaios foram conduzidos em 4 épocas distintas, no período de abril de 1994 a fevereiro de 1995, no Laboratório de Análise de Sementes do Departamento de Agricultura da E. S. A. "Luiz de Queiroz", em Piracicaba.
Foram utilizados dez lotes de sementes comerciais de milho (Zea mays L.) híbrido Braskalb, sem tratamento fungicida e classificados como peneira 22 L. Durante a fase experimental esse material permaneceu armazenado em condições naturais de ambiente.
Precocidade da emissão da raiz primária
a) Sobre papel: de cada lote duas repetições de 100 sementes (cariopses) foram distribuídas com a face do eixo embrionário voltada para cima, sobre substratos formados por 5 folhas de papel toalha umedecidas e estendidas sobre bandejas; a quantidade de água empregada correspondeu a 2,5 vezes o peso do papel. Foram, desse modo, preparadas 10 bandejas (1 por lote) e, em continuação, mantidas em germinador regulado a 25 °C. A cada 12 horas o material era examinado de tal maneira que as sementes, cujo desenvolvimento da raiz primária fosse visível, eram removidas, contadas e anotadas conforme o lote e a repetição.
Concluída esta fase, calculou-se um índice de precocidade de emissão da raiz primária adotando-se o mesmo critério indicado por Maguire (1962).
b) Entre papel (rolo de papel): este procedimento seguiu os mesmos critérios do anterior (sobre papel), porém, foram utilizadas 5 folhas de papel toalha na forma de rolos, à semelhança do teste padrão de germinação.
Determinações complementares
Grau de umidade: foram avaliadas duas subamostras por lote, utilizando-se o método da estufa a 105 ± 3 °C por 24 horas, de acordo com as Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992).
Teste padrão de germinação: para cada lote avaliou-se quatro repetições de 50 sementes, em rolos de papel toalha, colocadas em germinador regulado a 25 ± 1 °C. As contagens foram efetuadas aos 4 e aos 7 dias após a semeadura, de acordo com os preceitos estabelecidos nas Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992).
Primeira contagem do teste padrão de germinação: constou do registro das porcentagens das plântulas normais verificadas no quarto dia após a instalação do teste padrão de germinação. Os resultados foram expressos em porcentagem média por lote.
Teste de frio com solo: conduzido em substrato preparado com 2/3 de areia e 1/3 de solo procedente de lavoura de milho, acondicionado em caixas plásticas (32cm x 20cm x 10cm) e umedecido com quantidade de água correspondente a 60 % da sua capacidade de retenção. Para cada lote semeou-se quatro repetições de 50 sementes. As caixas permaneceram por 7 dias a 10 °C e, então, foram transferidas para a temperatura ambiente por mais 7 dias. Vencido este prazo as plântulas normais foram contadas e, a seguir, calculada a porcentagem média referente a cada lote, conforme indicações de Marcos Filho et al. (1987).
Envelhecimento acelerado: foi conduzido em caixas plásticas (11x11x3cm) adaptadas, utilizando-se duas caixas por lote. Cada uma delas recebeu 40 ml de água em sua base e 110 sementes sobre a tela de inoxidável. Foram, então, mantidas em incubadora a 42 °C por 72 horas, de acordo com as recomendações de Dias & Barros (1995). Em seguida, 4 repetições de 50 sementes por lote, foram colocadas para germinar seguindo os mesmos procedimentos do teste padrão de germinação. A avaliação realizou-se no 4° dia considerando-se a porcentagem final de plântulas normais de cada lote.
Emergência de plântulas no campo: conduzido com 4 subamostras de 50 sementes por lote, sob irrigação artificial. Cada parcela era formada por uma linha de 2,0m de comprimento onde distribuíam-se 50 sementes. As contagens foram realizadas aos 15 dias após a semeadura, sendo, em seguida, calculada a porcentagem de plântulas emersas por lote observando-se as recomendações de Nakagawa (1994)
Análise estatística: os dados referentes ao teor de água das sementes não foram submetidos à análise estatística; os demais resultados foram submetidos à análise de variância, obedecendo o delineamento experimental em blocos ao acaso, com a comparação de médias pelo teste de Tukey. Para estabelecer o confronto entre os distintos testes foi realizada a análise de correlação simples.
A análise de variância dos dados obtidos em laboratório e no campo apresentaram valores de F significativos entre lotes; a comparação de médias e os respectivos coeficientes de variação estão indicados nas TABELAS 1 e 2. Os resultados em porcentagem foram transformados para a realização da análise estatística, mas somente são apresentados os dados originais.
O grau de umidade das sementes, durante todo o período experimental, variou entre 9,3% e 11,9 % de acordo com a épocas de análises; dentro de cada época os valores foram muito semelhantes. Sendo assim, acredita-se que não exerceram influência sobre as respostas obtidas.
Verifica-se, na TABELA 1, que os lotes em estudo apresentaram valores de germinação elevados, mas com diferença significativa de qualidade. Esta variação foi muito importante para o experimento em discussão, pois a utilização de materiais de alta qualidade, porém distintos, permitiu que vários testes empregados nesta pesquisa exibissem sua capacidade para detectar as diferenças entre as sementes. A literatura especializada sobre este assunto relata amplamente que o teste de germinação é indispensável para a avaliação de lotes destinados à comercialização, mas deixa a desejar em muitos casos, porque seus resultados nem sempre se relacionam positivamente com os da emergência das plântulas no campo (Marcos Filho et al.,1987) na época de semeadura. Já a primeira contagem tem aceitação como ensaio para se avaliar o vigor (AOSA, 1983)
A avaliação do vigor das sementes pelos métodos tradicionais como primeira contagem, frio com solo e emergência de plântulas em campo (TABELA 1) indicou, de maneira geral, a superioridade dos lotes 1, 2, 3, e 7 em relação aos lotes 5, 8, 9 e 10. Os lotes 4 e 6 apresentaram comportamento intermediário e desta forma, conforme o teste utilizado, situaram-se junto a um destes dois grupos.
O teste de envelhecimento acelerado (TABELA 1) foi o de menor sensibilidade para indicar a qualidade das sementes em termos estatísticos, mas ao se considerar os valores absolutos, observa-se a distinção entre o lote 1 e os lotes 5 e 10. Este fato se contrapõe as afirmações de Popinigis (1977) e Tekrony & Egli (1977) que consideram este teste aplicável para uma gama muito grande de espécies; o que, então, justifica que somente o uso de um único teste pode ser insuficiente para estimar a qualidade das sementes.
Com relação a avaliação da precocidade de emissão da raiz primária (TABELA 2), verificou-se que o sistema de distribuição das sementes sobre papel não permitiu a separação dos lotes conforme os níveis estabelecidos pelo conjunto dos demais testes de vigor. A classificação proporcionada mostrou, apenas, distinção de qualidade entre os lotes 3 e 7 em relação ao 5; os demais apresentaram comportamento semelhante e ocuparam posição intermediária quando comparados ao melhor e aos piores lotes.
Quando foi utilizada a distribuição das sementes entre papel (rolo de papel) obteve-se a mesma classificação de lotes proporcionada pelos testes de primeira contagem, frio com solo e de emergência de plântulas em campo. Assim, ficou caracterizada a superioridade dos lotes 1, 2, 3, e 7 em relação aos 5, 8, 9 e 10. Os lotes 4 e 6 apresentaram nível intermediário de qualidade.
A precocidade de emissão da raiz primária, embora não permita a avaliação da plântula de acordo com os critérios estabelecidos em tecnologia de sementes, mostrou-se viável para estimar o vigor de sementes de milho uma vez que associa a quantidade de sementes que emitem a raiz primária com a velocidade com que este processo ocorre. Neste sentido Spears (1995) afirmou que uma das conseqüências da deterioração é a redução da velocidade de germinação e da taxa crescimento das plântulas e que as alterações destes parâmetros ocorrem em ritmo acelerado e antes que se verifique redução do número de plântulas normais.
A metodologia proposta, pela facilidade de controle das condições de execução e de avaliação, apresenta grande vantagem em comparação aos testes de envelhecimento acelerado e, principalmente, ao de frio com solo que é o mais utilizado e indicado para sementes de milho (Krzyzanowiski & França Neto, 1991; Nijenstein, 1985; Dias & Barros, 1997). Um dos maiores entraves para a obtenção de resultados comparáveis com os testes de vigor, atualmente em uso, tem sido a falta de padronização; para o teste de frio com solo as principais variações referem-se ao próprio substrato, ao umedecimento do mesmo e a temperatura e período de exposição das sementes ao estresse (Nijenstein, 1985).
Observando-se os dados dispostos na TABELA 3, verifica-se a existência de correlação significativa e positiva entre a maioria dos ensaios estudados. Esta resposta tem grande relevância, uma vez que trata da comparação do processo de avaliação do vigor de sementes de milho aqui denominado precocidade de emissão da raiz primária, mormente na modalidade rolo de papel, uma vez que se correlacionou significativa e positivamente com métodos importantes e muito utilizados em tecnologia de sementes, quais sejam: teste de germinação, de frio e emergência de plântulas no campo. Além disso, esse novo processo corresponde a uma variante do teste padrão de germinação, mais simples do que este que é padronizado e oficializado em todos os laboratórios de análise de sementes do mundo.
A precocidade de emissão da raiz primária, utilizando a metodologia entre papel (rolo de papel), em sementes de milho, mostrou-se promissora a fim de ser empregada como teste de vigor.
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