ARTIGO CIENTÍFICO

Substratos e teor de umidade para o teste de germinação de sementes de Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr.

Substrates and moisture content for seed germination test of Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr.

Matheus Santin Padilha^1*, Lúcia Salengue Sobral², Carolina Riviera Duarte Maluche Baretta³, Lucilene de Abreu⁴

¹Graduando em agronomia pela Universidade Comunitária da Região de Chapecó, Chapecó, Santa Catarina. E-mail: matheus__santin@hotmail.com; ²Mestre em Agronomia, docente da Universidade Comunitária da Região de Chapecó, Chapecó, Santa Catarina. E-mail: luciass@unochapeco.edu.br; ³Doutora em Agronomia, docente da Universidade Comunitária da Região de Chapecó, Chapecó, Santa Catarina. E-mail: carolmaluche@unochapeco.edu.br; ⁴Doutora em Recursos Genéticos Vegetais, docente da Universidade Comunitária da Região de Chapecó, Santa Catarina. E-mail: labreu@unochapeco.edu.br.

Recebido para publicação em 12/12/2017; aprovado em 25/09/2018

Resumo: O substrato e a quantidade de água utilizada são fatores determinantes para a condução do teste de germinação, afetando o crescimento do embrião e a formação da plântula. Com este trabalho objetivou-se identificar o tipo de substrato e o teor de umidade mais adequado para a realização do teste de germinação de sementes de Apuleia leiocarpa. Os tratamentos consistiram nos substratos: papel toalha (RP) e mata-borrão (SP), umedecidos com volumes de água equivalentes a 2,0; 2,5 e 3,0 vezes a massa do papel seco; areia (SA) e vermiculita (SV) umedecidos com quantidade de água correspondente a 50, 60 e 70% da sua capacidade de campo. Os testes foram conduzidos em germinador na temperatura constante de 25°C. As variáveis avaliadas foram plântulas normais, plântulas anormais, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de germinação, tempo médio de germinação e frequência relativa de germinação. O experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualizado com três repetições de 50 sementes cada. A germinação das sementes não foi influenciada pelos volumes de água utilizados para umedecimento. Apenas os substratos apresentaram diferenças, sendo que o substrato papel toalha mostra-se adequado para o teste de germinação de sementes de Apuleia leiocarpa enquanto, o papel mata borrão não é recomendado para o teste de germinação desta espécie.

Palavras-chave: Embebição; Sementes florestais; Volume de água.

Abstract: The substrate and amount of water used are determinant factors for conducting the germination test, affecting the growth of the embryo and the formation of the seedling. The objective of this work was to identify the ideal substrate and the moisture content for the seed germination test of Apuleia leiocarpa. The treatments consisted of substrates: paper towels (RP) and blotter paper (SP), moistened with water volumes equivalent to 2.0; 2.5 and 3.0 times the dry paper mass; sand (SA) and vermiculite (SV) moistened with an amount of water corresponding to 50, 60 and 70% of its field capacity. The germination tests were conducted in a constant temperature germinator of 25° C. The variables under evaluation were normal seedlings, abnormal seedlings, first germination count, germination speed index, average germination time and relative germination frequency. The experiment was conducted in a completely randomized design with three replicates of 50 seeds. Seed germination was not influenced by the water volumes used. Only the substrates showed differences, and the paper towel substrate is better for the germination test of Apuleia leiocarpa seeds, while the blotter paper is not recommended for the germination test of this species.

Keywords: Inbibition; Forest seeds; Volume of water.

INTRODUÇÃO

A Apuleia leiocarpa (vog.) Macbr. conhecida popularmente como grápia, garapa ou amarelinho, é uma espécie nativa da família Fabaceae e subfamília Caesalpinioideae, com dispersão desde o Nordeste brasileiro até o Uruguai e Argentina, habitando preferencialmente as encostas de morros e solos bem drenados (CARVALHO, 2003). É uma árvore de grande porte, que pode chegar a 40 m de altura e apresentar 60-100 cm de diâmetro a altura do peito. Tem um valor econômico significativo e fornece uma das dez melhores madeiras brasileiras, considerada resistente e durável (GRINGS; BRACK, 2011). Por esse motivo, foi muito utilizada na indústria moveleira, construção civil (tacos, assoalhos, palanques, aberturas e telhados), na produção de barris de cerveja, pipas e toneis de vinho e cachaça (LORENZI, 2008; GRINGS; BRACK, 2011). Devido a essas qualidades foi muito explorada, sendo atualmente considerada como espécie vulnerável a extinção, conforme a Portaria do Ministério do Meio Ambiente nº 443, de 17 de dezembro de 2014 (BRASIL, 2014).

A partir da década de 80, a demanda por sementes florestais aumentou consideravelmente em função da necessidade de recuperação de áreas desmatadas e degradadas (SANTOS; AGUIAR, 2000). Porém, nas Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 2009) as informações para a avaliação da germinação de espécies florestais nativas são restritas, sendo destacadas principalmente espécies exóticas. As metodologias existentes para realização do teste de germinação para espécies florestais nativas são incipientes se comparadas a espécies agrícolas. Entretanto, a partir do conhecimento gerado pela pesquisa foram elaboradas as Instruções para Análise de Sementes Florestais (BRASIL, 2013) que traz informações para realização do teste de germinação de diversas espécies, mas mesmo com essas informações é necessário o aperfeiçoamento das metodologias para definir protocolos para realização dos testes (LIMA JÚNIOR et al., 2011; FIGLIOLIA, 2015).

A normatização de procedimentos para o teste de germinação quanto à temperatura, luz, substrato, métodos de superação de dormência e duração do teste são fundamentais para obtenção de resultados reproduzíveis entre laboratórios, e a comparação do valor de diferentes lotes para a comercialização (MARCOS FILHO et al., 1987).

Dentre os fatores que afetam o processo de germinação, o substrato é essencial, uma vez que, fornece o suporte físico para as sementes e condições adequadas de água e oxigênio através de sua capacidade de retenção hídrica e aeração, respectivamente. Ainda, a escolha do substrato para a realização do teste de germinação deve levar em consideração, o tamanho da semente, sensibilidade à luz, necessidade hídrica da espécie e a facilidade para a avaliação e contagem das plântulas (BRASIL, 2009). Os substratos papel toalha, papel filtro, papel mata-borrão, solo e areia são indicados pelas Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 2009) e, o substrato vermiculita é empregado com sucesso para espécies florestais nativas como Parapiptadenia rigida (MONDO et al., 2008), Caesalpinia pyramidalis (LIMA et al., 2011), Sebastiania brasiliensis (BASSACO et al., 2014), e seu uso é indicado pelas Instruções para Análise de Sementes Florestais (BRASIL, 2013).

Ao mesmo tempo, a disponibilidade de água do substrato é um fator decisivo para desencadear o processo germinativo, contribuindo para a reidratação dos tecidos da semente, favorecendo o amolecimento e ruptura do tegumento, difusão gasosa e ativação enzimática, que permite a digestão, translocação dos nutrientes armazenados para o crescimento do eixo embrionário e emergência da radícula (MARCOS FILHO, 2015). Desta maneira, é necessário o fornecimento de água adequado, uma vez que, tanto o excesso quanto a deficiência de água afetam o processo de germinação de forma negativa (BORGES; TOOROP, 2015).

Na literatura, encontram-se pesquisas avaliando os substratos e o teor de umidade para o teste de germinação de sementes florestais nativas com espécies como a Dinizia excelsa (VARELA et al., 2005), Caesalpinia echinata (MELLO; BARBEDO, 2007), Amburana cearensis (GUEDES et al., 2010), Stryphnodendron adstringens (MARTINS et al., 2011), Chorisia glaziovii (GUEDES; ALVES, 2011), Melanoxylon brauna (FLORES et al., 2013), Combretum leprosum (PACHECO et al., 2014), Parkia platycephala (GONÇALVES et al., 2015), Simira gardneriana (OLIVEIRA et al., 2016). No entanto, o cenário das pesquisas com a exigência de água para o processo de germinação de sementes de espécies florestais ainda é incipiente, porém, são de grande importância, pois contribuem para aperfeiçoar os métodos de condução dos testes de germinação dos laboratórios, evitando a discrepância entre os resultados (RAMOS et al., 2006a, b).

Para Apuleia leiocarpa é necessário maior detalhamento sobre os procedimentos para condução do teste de germinação para esta espécie em relação aos substratos e ao volume de água a ser utilizado, sendo esse último não explorado na literatura. Estudos dessa natureza buscam elucidar as causas das discrepâncias que ocorrem entre os resultados obtidos entre lotes de sementes da mesma espécie. Diante do exposto, o objetivo do presente trabalho foi identificar o tipo de substrato e o teor de umidade mais adequado para a realização do teste de germinação de sementes de Apuleia leiocarpa.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes da Universidade Comunitária da Região de Chapecó (Unochapecó), com sementes de Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr., coletadas de sete árvores matrizes localizadas em um remanescente florestal no Distrito de Marechal Borman [27º10’42’’S e 52º39”52’’W], zona rural de Chapecó (SC), no mês de março de 2016. O município possui altitude de 670 m, clima da região do tipo mesotérmico úmido com verão quente (Cfa), conforme a classificação de Köppen (ALVARES et al., 2013).

Após a coleta, os frutos foram beneficiados de forma manual, realizando-se a abertura dos mesmos, extração das sementes e eliminação do material inerte, sementes imaturas e danificadas. As sementes ficaram armazenadas em câmara seca (18ºC e 50% de umidade) por 15 dias até o início dos testes.

O teste de germinação foi instalado em germinador tipo Mangelsdorf com regime de luz constante e temperatura de 25ºC (BRASIL, 2013). Para a superação da dormência as sementes foram submetidas à imersão em ácido sulfúrico (H₂SO₄) concentrado (95-97%) por cinco minutos (BIANCHETTI et al., 1995), seguidas de lavagem em água corrente para remoção do resíduo por um minuto e secagem por 15 minutos sobre papel toalha.

Os substratos utilizados foram papel mata-borrão, papel toalha, areia (esterilizada e peneirada em malha 0,84 mm) e vermiculita (granulometria fina). Os substratos papel toalha e papel mata-borrão foram umedecidos com volumes de água de 2,0; 2,5 e 3,0 vezes a massa do papel seco (MPS). Os substratos areia e vermiculita foram umedecidos com volume de água equivalente a 50, 60 e 70% da capacidade de campo (CC). Os substratos foram umedecidos apenas no inicio do teste, não sendo realizado umedecimento durante o período do experimento.

O papel mata-borrão, areia e vermiculita foram acondicionados em caixas tipo “gerbox” e a semeadura foi efetuada sobre papel (SP), sobre areia (SA) e sobre vermiculita (SV), respectivamente. Para o substrato papel toalha a semeadura foi realizada na forma de rolo de papel (RP). Os tratamentos foram distribuídos conforme delineamento experimental inteiramente casualizado com 12 tratamentos e três repetições de 50 sementes para cada tratamento.

Para avaliar o efeito dos substratos sobre a germinação das sementes as variáveis avaliadas foram: primeira contagem de germinação, porcentagem de plântulas normais (germinação), porcentagem de plântulas anormais, Índice de Velocidade de Germinação (IVG) e Tempo Médio de Germinação (TMG).

A primeira contagem de germinação foi realizada no sétimo dia após a instalação do teste de germinação, contabilizando as plântulas normais presentes. Para a avaliação da porcentagem de plântulas normais (germinação) foram realizadas contagens diárias até o fim do experimento. Foram consideradas como plântulas normais, aquelas que possuíam todas as estruturas essenciais (raiz primária, hipocótilo, epicótilo, cotilédones e plúmula) e que apresentavam quatro centímetros de comprimento. Além das plântulas normais, foram avaliadas as plântulas anormais de acordo às prescrições das Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 2009).

O cálculo do Índice de Velocidade de Germinação (IVG) foi realizado pelo somatório do número de plântulas normais (Gi) obtidas a cada dia, dividido pelo número de dias (Ni) decorridos entre a semeadura e a germinação conforme a Equação (1) proposta por Maguire (1962):

(1)

O Tempo Médio de Germinação (TMG) foi expresso em dias e calculado através da Equação (2) proposta por Labouriau, (1983):

(2)

em que: n_i é número de sementes germinadas no intervalo entre cada contagem e t_i, o tempo decorrido entre o início da germinação e a i-ésima contagem.

A Frequência Relativa de Germinação (Fr) foi expressa em porcentagem e calculada pelo número de sementes germinadas por dia (ni), dividido pelo somatório do número total de sementes germinadas (Σni), conforme Equação (3) de Labouriau e Valadares (1976):

(3)

Os resultados foram submetidos à análise de variância (teste F) utilizando-se o software estatístico Assistat versão 7.7 (SILVA; AZEVEDO, 2016), sendo que, os dados expressos em porcentagem foram transformados pela fórmula Y = arc sen para atendimento à normalidade. A comparação entre as médias foi efetuada através do teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As sementes de Apuleia leiocarpa apresentavam no momento da condução do experimento grau de umidade de 11,3% e, para todas as variáveis avaliadas, houve efeito significativo pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade.

Os resultados demonstram que a porcentagem de plântulas normais (Tabela 1) foi superior nos substratos papel toalha, areia e vermiculita, quando comparada à obtida no papel mata-borrão, o qual apresentou número de plântulas anormais, significativamente superior. Em todos os substratos as plântulas anormais caracterizaram-se pelo não desenvolvimento do hipocótilo e da plúmula. O lote de sementes utilizado apresentou porcentagem de plântulas normais superiores a 80%. Estes resultados são semelhantes aos obtidos por Wielewicki et al. (2006) e Fellipi et al. (2012), demonstrando que os lotes de sementes de Apuleia leiocarpa podem apresentar germinação próximas ou acima de 80%.

Para o substrato papel mata-borrão, a porcentagem de plântulas normais e de primeira contagem de germinação foram afetadas de forma negativa (Tabela 1). A menor superfície de contato que o substrato papel mata-borrão oferece às sementes, pode ter resultado em redução da absorção de água e reidratação dos tecidos, como também verificado para Chorisia glaziovii (GUEDES; ALVES, 2011) e Peltophorum dubium (ALVES et al., 2011). Diferente dos resultados obtidos, José et al., (2011) avaliando substratos na germinação de Apuleia leiocarpa verificou que o substrato papel toalha na forma de rolo umedecido a 3,0 vezes a massa do papel seco apresentou resultados de germinação superiores ao substrato areia umedecido com 60% da capacidade de campo na temperatura de 25 ºC.

A primeira contagem de germinação (Tabela 1) ocorreu aos sete dias após a montagem do teste para todos os tratamentos, com exceção do tratamento papel mata-borrão que iniciou a sua germinação aos 12 dias de avaliação. O papel toalha apresentou maior porcentagem de primeira contagem de germinação e foi superior aos demais substratos. Para os substratos areia e vermiculita visualizava-se o início da emissão da radícula, enquanto no papel mata-borrão, as sementes se encontravam embebidas, sem indicativo de emissão da radícula.

Para Popinigis (1985) a primeira contagem de germinação é uma forma de avaliar as diferenças no vigor em lotes de sementes. Nesse sentido, o substrato papel toalha em forma de rolo favoreceu a expressão do vigor das sementes de Apuleia leiocarpa, isso pode estar relacionado à maior superfície de contato que o rolo de papel proporciona, já que a condução do teste para os demais substratos foi realizada sobre areia, sobre papel e sobre vermiculita. Resultados semelhantes foram obtidos por Alves et al. (2011), onde as sementes de Peltophorum dubium apresentaram maior porcentagem de primeira contagem de germinação quando o teste foi realizado em papel toalha na forma de rolo, sendo superior ao substrato papel mata-borrão e vermiculita.

O uso de diferentes volumes de água no substrato não revelou efeito sobre as variáveis plântulas normais (Tabela 1). Corroborando com os resultados, Gonçalves et al. (2015) verificaram que o umedecimento do substrato papel toalha com teores de água equivalentes a 2,0; 2,5; 3,0 e 3,5 vezes o seu peso seco, nas temperaturas de 25, 30 e 20-30ºC, não influenciaram a germinação de sementes de Parkia platycephala, entretanto, obtiveram que o volume de água no substrato, influenciou a primeira contagem de germinação, em que, volume de água de 2,5 e 3,0 vezes a massa do papel seco apresentou maior porcentagem de primeira contagem de germinação. Contudo, segundo Ramos et al. (2006a) o volume de água utilizado no substrato influenciou a germinação sementes de Schizolobium amazonicum em que a germinação foi favorecida na umidade equivalente a 2,5 e 3,0 vezes a massa do papel seco. Resultado semelhante foi observado por Ochroma pyramidale, porém com volume de água correspondente a 1,5 vezes a massa do papel seco (RAMOS et al., 2006b). Tais resultados indicam que algumas espécies toleram uma maior faixa de umidade em relação ao volume de água presente no substrato.

Em relação aos substratos areia e vermiculita, Mendes et al. (2010) avaliando a germinação de sementes de Ochroma pyramidale, verificaram que o uso de volumes de água de 60, 70, 80 e 90% para os substratos areia e vermiculita não influenciou o processo de germinação. As Instruções para Análise de Sementes Florestais (BRASIL, 2013) indicam que o substrato vermiculita seja umedecido entre 0,5 e 2,0 vezes a sua massa seca em água, entretanto, verifica-se que o uso do método de capacidade de campo, pode ser utilizado para umedecimento do substrato vermiculita, como observado para Luehea divaricata (DUTRA et al., 2016), Parapiptadenia rigida (MONDO et al., 2008) e Caesalpinia pyramidalis (LIMA et al., 2011).

Pesquisadores comprovaram que diferentes espécies dentro da mesma família botânica tem o processo germinativo favorecido em mais de um substrato. Melhores resultados de germinação foram observados para Dalbergia nigra (ANDRADE et al., 2006) em papel toalha e vermiculita e para Caesalpinia pyramidalis em areia e vermiculita (LIMA et al., 2011), nesse sentido a porcentagem de germinação superior nos substratos areia, papel toalha e vermiculita para Apuleia leiocarpa, pode estar relacionado a sua adaptação a diferentes condições de solos como relatado por Grings e Brack (2011).

Os resultados de IVG (Tabela 2) demonstraram que os substratos areia, papel toalha e vermiculita, em todos os volumes de água utilizados para o umedecimento apresentaram maior IVG em relação ao papel mata-borrão. Contudo, com exceção do substrato papel mata-borrão, não se verificou diferença significativa entre os substratos areia, papel toalha e vermiculita.