Microsoft Word - 15-Agra_14137.doc 400 Original Article Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 2, p. 400-407, Mar./Abr. 2013 GERMINAÇÃO DE SEMENTES E VIGOR DE PLÂNTULAS DE MARACUJAZEIRO AMARELO SUBMETIDOS À AÇÃO DO ÁCIDO GIBERÉLICO SEED GERMINATION AND SEEDLING VIGOR OF PASSION FRUIT SUBMITTED TO THE ACTION OF GIBBERELLIC ACID Carlos Alan Couto dos SANTOS1; Elvis Lima VIEIRA2; Clovis Pereira PEIXOTO2; Carlos Alberto da Silva LEDO3 1. Professor, Doutorando em Ciências Agrárias, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, UFRB, Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano - IFBAIANO, Governador Mangabeira, BA, Brasil. alancouto8@hotmail.com.; 2. Professor, Doutor, Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia - CCAAB, UFRB. Cruz das Almas, BA, Brasil.; 2. Professor, Doutor, CCAAB, UFRB, Cruz das Almas, BA, Brasil.; 3. Pesquisador, Doutor, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, Centro Nacional de Pesquisa de Mandioca e Fruticultura - CNPMF, Cruz das Almas, BA, Brasil. RESUMO: Objetivou-se avaliar a ação do ácido giberélico (GA3) na germinação de sementes e vigor de plântulas de maracujazeiro amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg ). Sementes de maracujazeiro amarelo foram pré-embebidas em soluções de ácido giberélico a 4%, por seis horas, nas seguintes concentrações: 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 mL por litro de solução, e água destilada como controle. As sementes foram distribuídas em papel de germinação e mantidas em germinador, à temperatura de 25ºC com fotoperíodo de 12 horas. O teste de vigor foi conduzido simultaneamente com o teste padrão de germinação e as plântulas avaliadas aos 14 dias após a semeadura (DAS). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos e quatro repetições, com 50 sementes em cada rolo de papel. Avaliou-se a porcentagem de germinação de sementes, plântulas normais na primeira contagem, plântulas anormais, sementes mortas, sementes firmes, comprimento de raiz, da parte aérea e total de plântulas e índice de velocidade de emergência (IVE). Os dados foram submetidos à análise de variância e para as médias dos tratamentos foram ajustadas equações de regressão polinomial. Os resultados indicam que a pré-embebição das sementes de maracujazeiro amarelo com GA3, estimula a porcentagem de germinação e reduz a porcentagem de sementes mortas. O regulador vegetal proporciona incremento no comprimento da parte aérea das plântulas de maracujazeiro amarelo. PALAVRAS-CHAVE: Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg. Crescimento inicial. Giberelinas. Pré- embebição de sementes. INTRODUÇÃO O maracujazeiro é originário da América Tropical e possui mais de 150 espécies nativas do Brasil. Apesar da grande variabilidade, os cultivos comerciais baseiam-se em uma única espécie, Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg., mais conhecida como maracujá amarelo ou azedo. Ela representa 95% dos pomares, devido à qualidade dos seus frutos, vigor, produtividade e rendimento em suco (MELETTI; MAIA, 1999). A propagação do maracujazeiro pode ser sexuada ou vegetativa empregando-se estaquia, enxertia (FERREIRA, 2000) e cultivo ‘in vitro’ (GRATTAPAGLIA et al., 1991). O método mais usual no estabelecimento de pomares comerciais ainda é o de mudas formadas de propagação sexual devido ao menor custo de produção (LEONEL; PEDROSO, 2005) embora com elevada desuniformidade (BRUCKNER et al., 1995). Muitas informações são conhecidas quanto à germinação de sementes do maracujazeiro, porém, é unânime a afirmativa de que o início e o término da germinação das sementes de Passifloráceas ocorrem de forma irregular, podendo, este período, ser de dez dias a três meses, o que dificulta a formação das mudas, por não serem uniformes (LUNA, 1984). Com a descoberta dos efeitos dos reguladores vegetais sobre as plantas cultivadas e os benefícios promovidos por estas substâncias de crescimento, muitos outros compostos e combinações desses produtos têm sido pesquisados com a finalidade de melhorar qualitativamente e quantitativamente a produtividade das culturas (CASTRO; VIEIRA, 2001). O uso de reguladores vegetais tem sido preconizado nas diversas etapas da propagação de Passifloráceas com o objetivo de aumentar a porcentagem e uniformidade de germinação das sementes (CONEGLIAN et al., 2000; ROSSETTO et al., 2000; FERREIRA et al., 2001; FOGAÇA et al., 2001). Received: 08/12/11 Accepted: 04/09/12 401 Germinação de sementes... SANTOS, C. A. C. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 2, p. 400-407, Mar./Abr. 2013 Técnicas que induzem a maior germinação e qualidade fisiológica são fatores importantes para aumentar o potencial e desempenho das sementes e, por conseguinte, a uniformidade das plantas em condições de campo (ARAGÃO et al, 2003). Segundo Stenzel et al. (2003), tal fato ocorre devido ao estímulo, pela giberelina, da síntese de enzima que digerem as reservas armazenadas no endosperma, formando açúcares simples, aminoácidos e ácidos nucléicos, que são absorvidos e transportados para as regiões de crescimento do embrião, estimulando o alongamento celular, fazendo com que a raiz rompa o tegumento da semente, acelerando a germinação com maior uniformidade. Diversos autores, entre eles Ferreira (1998) e Rosseto et al. (2000), observaram que sementes tratadas com ácido giberélico apresentaram aumento na porcentagem de germinação. Ferreira et al. (2001) testando diferentes concentrações e tempo de embebição em Passiflora alata verificaram que a giberelina aumentou o poder germinativo das sementes. Para Rodrigues e Leite (2004), a significância do efeito do GA3 (giberelina) tornou-se clara quando se demonstrou que o embrião sintetiza giberelinas e as libera para o endosperma durante a germinação. O tratamento de sementes é uma tecnologia recomendada pela pesquisa, diminuindo assim falhas na germinação (FARIAS et al., 2003). Como se verifica, a germinação de sementes de maracujazeiro apresenta problemas. Estudos que possam elucidar o processo e verificar sua viabilidade são importantes para que os produtores de mudas consigam melhorar seu rendimento e obter lucros mais rápidos. Neste estudo, objetivou-se avaliar os efeitos do ácido giberélico na germinação de sementes, vigor e crescimento inicial de plântulas de maracujazeiro amarelo. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido no Laboratório de Fisiologia Vegetal do Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia - UFRB, no município de Cruz das Almas – BA. Foram utilizadas sementes do maracujazeiro amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg), que foram tratadas com giberelina líquida composta de 4% de GA3 e 96% de ingredientes inertes. Os tratamentos utilizados foram: 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 mL de GA3 por litro de solução e água destilada como controle (0,0). A Tabela 1 mostra a quantidade de ácido giberélico (mg L-1) presente nas soluções utilizadas (tratamentos). O tratamento das sementes foi feito por pré- embebição por seis horas. Posteriormente, as sementes foram submetidas aos testes padrão de germinação e vigor de plântulas. Tabela 1. Soluções (tratamentos) de giberelina líquida (mL L-1) com as respectivas concentrações de ácido giberélico (mg L-1) utilizadas e controle. mL L-1 de giberelina líquida (4% de GA3) Concentrações de GA3 presente nos tratamentos Controle (água) 0 mg GA3 L -1 0,5 mL L-1 20 mg GA3 L -1 1,0 mL L-1 40 mg GA3 L -1 2,0 mL L-1 80 mg GA3 L -1 4,0 mL L-1 160 mg GA3 L -1 O teste padrão de germinação foi conduzido com quatro repetições de 50 sementes, no substrato rolo de papel germitest umedecido com 2,5 vezes a sua massa seca, e mantidos em germinador à temperatura de 25ºC com fotoperíodo de 12 horas (BRASIL, 2009). A porcentagem de germinação total foi realizada computando-se todas as plântulas normais aos 7, 14 e 28 dias após a semeadura (DAS). Também nesse período foram registradas as plântulas anormais, sementes firmes e mortas (BRASIL, 2009). O teste de vigor de plântulas foi conduzido simultaneamente com o teste padrão de germinação. Foram utilizadas quatro repetições de 50 sementes, distribuídas no terço superior do papel de germinação pré-umedecido com água destilada. No 14º dia após a semeadura, com auxílio de uma régua milimetrada, determinaram-se o comprimento (cm) do eixo raiz-hipocótilo e do epicótilo das plântulas (BRASIL, 2009). O teste de emergência de plântulas em areia foi realizado utilizando-se bandejas plásticas (442 x 280 x 75 mm), contendo areia lavada e peneirada. 402 Germinação de sementes... SANTOS, C. A. C. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 2, p. 400-407, Mar./Abr. 2013 Em cada bandeja (tratamento) foram semeadas 100 sementes em quatro repetições de 25 sementes. Após a semeadura, as sementes foram cobertas com uma camada de areia e o substrato foi umedecido até atingir 60% de sua saturação hídrica. As caixas foram mantidas no Laboratório em temperatura ambiente, e as contagens das plântulas emergidas ocorreram diariamente a partir da emergência da primeira plântula, até a estabiliazação. O índice de velocidade de emergência (IVE) foi calculado segundo a fórmula proposta por Maguire (1962): IVE = E1/N1 + E2/N2 + ... + En/Nn. Onde E1, E2, En = número de plântulas normais na primeira, segunda, até a última contagem e N1, N2, Nn = número de dias desde a primeira, segunda, até a última contagem realizada ao 33º DAS. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos (concentrações de GA3) com quatro repetições. Todas as variáveis foram submetidas à análise de variância e para as médias dos tratamentos foram ajustadas equações de regressão polinomial. Para as variáveis computadas em porcentagem foi utilizada a transformação de dados arco-seno da raiz (x/100) visando o atendimento das pressuposições da análise de variância (BANZATO; KONKRA, 2006). Utilizou-se o programa estatístico SISVAR (Ferreira, 2000) para realização das análises estatísticas. RESULTADOS E DISCUSSÃO No teste de germinação, as variáveis: porcentagem de plântulas anormais e porcentagem de sementes firmes, não apresentaram diferenças significativas quanto às características avaliadas em função dos tratamentos com GA3 (Tabela 2). Para as variáveis: porcentagem de germinação e porcentagem de sementes mortas, a análise de variância demonstrou efeitos significativos (p<0,01) em relação às concentrações de giberelina utilizadas, via pré-embebição de sementes (Tabela 2). Tabela 2. Resumo da análise de variância para as variáveis: porcentagem de germinação total (GT), plântulas anormais (PA), sementes firmes (SF) e sementes mortas (SM) do maracujazeiro amarelo em resposta aos tratamentos de pré-embebição de sementes em ácido giberélico mais o controle. . FV GL TRAT 4 ERRO 15 CV (%) MÉDIA GERAL QUADRADOS MÉDIOS GT PA SF SM 0,020** 0,004ns 0,00ns 0,0150** 0,001 0,004 0,003 0,002 5,15 24,92 20,37 8,43 0,83 0,272 0,307 0,599 ** Significativo a 1% de probabilidade. A equação de regressão foi ajustada para um modelo quadrático, onde se verificou que a germinação estimada de 64,0% foi obtida na concentração de 100,0 mg GA3 L -1 de solução (ponto de máximo), obtendo-se um acréscimo de 42,0% em relação ao controle, que obteve 45,0% de germinação (Figura 1). Figura 1. Porcentagem de germinação sementes de maracujazeiro amarelo, em resposta aos tratamentos de pré- embebição em ácido giberélico. 403 Germinação de sementes... SANTOS, C. A. C. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 2, p. 400-407, Mar./Abr. 2013 Estes resultados concordam com Ferreira et al. (2001), os quais verificaram que, na produção de mudas de maracujazeiro-doce (Passiflora alata), concentrações a partir de 100,0 mg GA3 L -1 promoveram aumento na germinação. Rosseto et al. (2000), verificaram um acréscimo significativo na germinação de sementes de maracujá-doce escarificadas e tratadas com 300,0 mg GA3 L -1. Melo et al. (2000) obtiveram resultados efetivos na superação da dormência e emergência das plântulas de Passiflora nítida tratadas por imersão em solução de 1.500,0 e 2.000,0 mg GA3 L - 1. Stenzel et al. (2003) obtiveram germinação de 67,5; 36,3% e 61,3% em sementes de atemóia, cultivares Gefner, PR - 1 e PR - 3, respectivamente, tratadas com 50,0 mg GA3 L -1. Porém, com 100,0 mg GA3 L -1 os autores obtiveram decréscimo na porcentagem de germinação. Silva et al. (2007) observaram que a dormência fisiológica em sementes de Anona crassiflora (araticum ou marolo) pode ser superada com emprego de 143,0 mg L-1 de GA4+7, com obtenção 43,0% de germinação. Rosseto et al. (2000) verificaram que sementes de Passiflora alata sem arilo, e submetidas à pré-embebição em ácido giberélico apresentaram aumentos na porcentagem de germinação, pois o ácido giberélico possui efeito marcante no processo de germinação de sementes, ativando enzimas hidrolíticas que atuam ativamente no desdobramento das substâncias de reserva. Através da análise de regressão, verificou-se a influência (p<0,01) das diferentes concentrações do regulador vegetal sobre a porcentagem de sementes mortas, ajustando-se uma função quadrática (Figura 2). Figura 2. Porcentagem de sementes mortas de maracujazeiro amarelo, em resposta aos tratamentos de pré- embebição de sementes em ácido giberélico. Com base neste modelo matemático verificou-se que na concentração de 94,0 mg GA3 L - 1 de solução (ponto de mínimo) obteve-se 26,0% de sementes mortas, isso significa uma redução 42,0% em relação ao controle, que apresentou 37,0% demonstrando o efeito benéfico do GA3. Esses resultados estão de acordo com Lima- Brito et al. (2006), que verificaram em sementes de Annona squamosa uma redução significativa na porcentagem de sementes mortas em relação ao controle, após a pré-embebição por 24 horas das sementes em 750,0 mg GA3 L -1. A porcentagem de germinação do maracujazeiro amarelo foi reduzida a partir da concentração 100,0 mg GA3 L -1 de solução, a curva apresenta tendência crescente, e logo após o ponto de máximo começou a redução até a concentração 160,0 mg GA3 L -1 de solução (Figura 1). Esse declínio representa uma queda de 14,0% na germinação em relação à concentração máxima estimada. Mecanismo semelhante foi observado para a variável porcentagem de sementes mortas. Na Figura 2 observa-se que a partir do ponto de mínimo (94,0 mg GA3 L -1), há um aumento de 23,0% na porcentagem de sementes mortas até a concentração máxima testada (160,0 mg GA3 L -1). Tanto a redução na porcentagem de germinação, quanto o aumento na porcentagem de sementes mortas ocorreram em concentrações elevadas do produto. Ambos os casos sugerem um aumento da atividade de algumas enzimas (celulase e outras), as quais atuam degradando o material da parede celular, 404 Germinação de sementes... SANTOS, C. A. C. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 2, p. 400-407, Mar./Abr. 2013 processo desencadeado pelo excesso de ácido giberélico (TAKAKI et al., 1979). No teste de vigor de plântulas, a variável comprimento da parte aérea das plântulas (14 DAS), a análise de variância apresentou significância (p<0,05), como é observado na Tabela 3. Tabela 3. Resumo da análise de variância para o teste de vigor de plântulas para as variáveis: plântulas normais na primeira contagem (PN1), comprimento de raiz (CR), comprimento da parte aérea (CPA), comprimento total (CT) de plântulas e índice de velocidade de emergência (IVE) de maracujazeiro amarelo em resposta aos tratamentos de pré-embebição de sementes com ácido giberélico mais o controle. FV GL TRAT 4 ERRO 15 CV (%) MÉDIA MERAL QUADRADOS MÉDIOS PN1 CR CPA CT IVE 0,009ns 0,964ns 0,47* 2,780* 0,040ns 0,006 0,362 0,089 0,580 0,024 14,30 8,01 5,01 5,64 19,83 0,83 0,272 5,98 13,50 0,79 *Significativo a 5% de probabilidade; ns não significativo. A equação de regressão foi ajustada para um modelo quadrático, onde se verificou que o comprimento da parte aérea de 6,4 cm foi obtido na concentração máxima estimada de 128,0 mg GA3 L - 1 de solução, com incremento de 15,0% em relação ao controle com 5,5 cm (Figura 3). De acordo com a Figura, nota-se um pequeno declínio de 0,63% a partir do ponto de máximo até a concentração máxima (160,0 mg GA3 L -1). Esta análise sugere que concentrações a partir desse ponto (128,0 mg GA3 L-1) são consideradas elevadas, uma vez que a plântula já apresenta giberelina endógena. Figura 3. Comprimento da parte aérea de plântulas de maracujazeiro amarelo, em resposta aos tratamentos de pré-embebição de sementes em ácido giberélico. O uso de reguladores de crescimento na fase de germinação melhora o desempenho das plântulas, acelerando a velocidade de emergência e realçando o potencial das sementes de várias espécies. O uso de compostos químicos biologicamente ativos, como reguladores e estimulantes de crescimento, pode cessar ou diminuir o impacto de fatores adversos na qualidade e desempenho das sementes (ARAGÃO et al. 2003). Para as variáveis: comprimento da raiz de plântulas (14 DAS) e plântulas normais na primeira contagem, a análise de variância não demonstrou diferenças significativas quanto às características avaliadas (Tabela 3). Segundo Taiz e Zeiger (2008), embora o crescimento do caule possa ser significativamente aumentado por GAs, elas apresentam pouco efeito no crescimento da raiz. Broch et al. (1997) relataram que os efeitos de 200,0 mg L-1 de ácido giberélico e 10,0 mg L-1 de Etrel adicionados na água de pré-embebição das sementes não influenciaram significativamente no 405 Germinação de sementes... SANTOS, C. A. C. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 2, p. 400-407, Mar./Abr. 2013 comprimento das raízes de plântulas de arroz no sistema pré-germinativo. Através de análise de regressão, verificou-se influência (p<0,05) das diferentes concentrações do regulador vegetal sobre o crescimento total de plântulas, ajustando-se a uma função linear (Figura 4). Concentrações do produto até 160,0 mg GA3 L -1 de solução proporcionaram incremento crescente no comprimento total de plântulas de maracujazeiro, promovendo um crescimento total de 14,7 cm, resultando em um incremento de 15,0% em relação ao controle que apresentou um incremento total de 12,8 cm. Observa-se que para cada aumento unitário de ácido giberélico (mg GA3 L -1 de solução) ocorreu um acréscimo de 0,47 cm no comprimento total de plântulas (Figura 4). Figura 4. Comprimento total de plântulas de maracujazeiro amarelo, em resposta aos tratamentos de pré- embebição de sementes com ácido giberélico. Estes resultados concordam com Ferreira et al. (2001), que na produção de mudas de maracujazeiro-doce (Passiflora alata) verificaram que concentrações a partir de 100,0 mg L-1 de ácido giberélico promoveram maior desenvolvimento inicial. Sauter e Kende (1992) afirmam que o maior crescimento da planta baseia-se na elongação das células do meristema intercalar, que ao aumentar de tamanho promovem a divisão celular. Segundo Taiz e Zeiger (2008), as giberelinas, como o ácido giberélico (GA3), aumentam a elongação e divisão celular, o que é evidenciado pelo aumento do comprimento e do número de células em resposta à aplicação deste fitorregulador. De acordo com Schmidt et al. (2003), a ação de uma substância reguladora de crescimento depende de fatores ambientais, número e período de aplicação, concentração utilizada, estádio de crescimento da planta e da espécie ou cultivar tratada. CONCLUSÕES Pré-embebição das sementes de maracujá amarelo em GA3 na concentração de 100,0 mg L -1, por seis horas estimula a germinação de sementes. Quantidades crescentes de GA3 até 94,0 mg L-1 reduzem a porcentagem de sementes mortas do maracujazeiro amarelo. O ácido giberélico em concentrações entre 128,0 e 160,0 mg L-1 promove efeitos benéficos no vigor de plântulas de maracujazeiro, principalmente no comprimento da parte aérea e total. ABSTRACT: The objective was to evaluate the effect of gibberellic acid (GA3) on seed germination and seedling vigor of passion fruit (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg). Seeds of passion fruit were pre-soaked in solutions of gibberellic acid to 4%, for six hours in the following concentrations: 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 mL per liter of solution and distilled water as control. The seeds were spread on germination paper and kept in a germination chamber at a temperature of 25 °C with a photoperiod of 12 hours. The current test was conducted simultaneously with the pattern of germination and seedlings measured at 14 days after sowing (DAS). A completely randomized design with five treatments and four replicates with 50 seeds in each roll. It was evaluated the percentage of seed germination, seedling normal on the first count, abnormal seedlings, dead seeds, seed firm, root length, shoot and total seedling index and emergence rate 406 Germinação de sementes... SANTOS, C. A. C. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 2, p. 400-407, Mar./Abr. 2013 (IVE). The data was subjected to analysis of variance and the average treatment were adjusted polynomial regression equations. The results indicate that pre-soaking the seeds of passion fruit with GA3, stimulates germination and reduces the percentage of dead seeds. The growth regulator provides an increase in the length of the tops of yellow passion fruit. KEYWORDS: Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg. Initial growth. Gibberellins. Pre-soaking seeds. REFERÊNCIAS ARAGÃO, C. A.; DANTAS, B. F.; ALVES, E.; CATANEO, A. C.; CAVARIANI, C.; NAKAGAWA, J. Atividade aminolítica e qualidade fisiológica de sementes armazenadas de milho super doce tratadas com ácido giberélico. 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