AvaliaçÃo do potencial fisiológico de sementes de tomate pelo teste de estresse hídrico1



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AVALIAÇÃO DO POTENCIAL FISIOLÓGICO DE SEMENTES DE TOMATE

PELO TESTE DE ESTRESSE HÍDRICO1

SALVADOR BARROS TORRES2

RESUMO - Com o objetivo de estudar a eficiência do teste de estresse hídrico na avaliação da qualidade fisiológica de sementes de tomate industrial (Lycopersicon esculentum Mill.), cinco lotes da cultivar IPA-5 foram analisados pelos testes de germinação, primeira contagem, de frio sem solo, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, emergência em campo e comprimento das plântulas sob estresse hídrico nos potenciais de 0, -0,2, -0,4 e -0,6 MPa. Os trabalhos foram realizados no Laboratório de Análise de Sementes e no campo experimental do CPATSA, em Petrolina, PE. As determinações foram conduzidas com quatro repetições, em delineamento experimental inteiramente casualizado. Os resultados indicam que o teste de germinação sob estresse hídrico de -0,4 MPa pode ser usado para estimar o desempenho das sementes de tomate em situações desfavoráveis de disponibilidade hídrica no solo.

Termos para indexação: Lycopersicon esculentum, polietileno glicol, teste de vigor, sementes, qualidade fisiológica.

EVALUATION OF PHYSIOLOGICAL POTENTIAL OF TOMATO SEEDS

BY THE HYDRIC STRESS TEST

ABSTRACT - This work had the objective to test the efficiency of the hydric stress test on the evaluation of the physiological quality of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) seeds. Five seed lots of the cultivar IPA-5 were analysed by the following tests: germination, first count, cold without soil test, accelerated aging, electrical conductivity, field emergence, and seedling length under hydric stress at 0, -0.2, -0.4 and -0.6 MPa potentials. The trials were carried out at the Seed Lab and experimental fields of CPATSA, Petrolina, PE, Brazil, in a completely randomized design with four replications. The results showed that the germination test conducted at the -0.4 MPa level can be used to estimate the performance of tomato seeds under unfavourable water stress conditions.

Index terms: Lycopersicon esculentum, poliethylene glycol, vigor test, seeds, physiological quality.


_________________________________________

1 Aceito para publicação em 2 de junho de 1997.

2 Eng. Agr., M.Sc., Emparn/Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Semi-Árido (CPATSA), Caixa Postal 23, CEP 56300-000 Petrolina, PE. E-mail: sbtorres@carpa.ciagri.usp.br

INTRODUÇÃO
A qualidade fisiológica é definida como a capacidade das sementes de desempenharem funções vitais, caracterizadas pela germinação, vigor e longe-vidade, rotineiramente avaliada pelo teste de germinação (Popinigis, 1985). Esse teste, porém, não oferece um indicativo confiável da qualidade de um lote para semeadura, pois as condições adotadas em laboratório não são encontradas em campo, causando discrepâncias nos resultados.

A constatação de que o teste de germinação era inadequado para estimar a emergência das plântulas em campo, motivou o desenvolvimento de conceitos de vigor e, conseqüentemente, de novos testes de avaliação com sensibilidade suficiente para estimar com maior precisão a qualidade das sementes, como o teste de frio em milho, e o envelhecimento acelerado, em soja (McDonald, 1975).

Outro teste citado pela Association of Official Seed Analysts (1983) é o de estresse osmótico, cujo método de avaliação fundamenta-se no princípio de que sementes mais vigorosas podem tolerar condições mais severas de estresse hídrico (Hadas, 1977). Segundo El-Sharkawi & Springuel (1977), a taxa de germinação e as emergências tanto da radícula como da plúmula são reduzidas, em condições de estresse de água. De maneira geral, a redução progressiva do potencial hídrico do substrato provoca decréscimo no comprimento das plântulas e na porcentagem de germinação (Emmerich & Hardegree, 1991; Germu & Naylor, 1991).

O objetivo do presente trabalho foi o de estudar a eficiência do teste de estresse hídrico na avaliação da qualidade fisiológica de sementes de tomate industrial.


MATERIAL E MÉTODOS
O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Análise de Sementes e no campo experimental do Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Semi-Árido (CPATSA), em Petrolina, PE, de novembro de 1995 a março de 1996. Foram utilizados cinco lotes de sementes de tomate industrial, cultivar IPA-5, provenientes de produtores dos municípios de Juazeiro, BA, e Petrolina, PE, localizados no Vale do São Francisco.

As sementes foram extraídas manualmente e submetidas a fermentação por três dias, sendo lavadas em água corrente e secadas à sombra (Cavariani et al., 1994). Durante a fase experimental, as sementes permaneceram armazenadas em sacos de papel sob condições controladas (10ºC e 35% de umidade relativa). Para avaliar a qualidade fisiológica, as sementes foram submetidas aos seguintes testes:

Teste de germinação: este teste foi conduzido a 20-30ºC, com 12 horas de luz na temperatura mais alta. A semeadura foi em papel mata-borrão, com quatro repetições de 50 sementes, seguindo os procedimentos previstos em Brasil (1992).

Primeira contagem de germinação: efetuado com o teste de germinação, determinou-se a porcentagem de plântulas normais no quinto dia após instalação, conforme prescrições das Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992).

Condutividade elétrica: selecionou-se e pesou-se quatro repetições de 25 sementes para cada lote; em seguida, foram imersas em 75 mL de água destilada por 24 horas à temperatura constante de 25ºC. A leitura da condutividade elétrica da solução foi realizada em condutivímetro, marca Digimed, modelo CD-21, sendo os resultados expressos em µs/Sm/g de sementes (Vieira, 1994).

Envelhecimento acelerado: foram utilizadas 200 sementes por lote, distribuídas sobre bandejas de tela de alumínio, fixadas no interior de caixas de plástico, tipo gerbox, a 42ºC e 100% de umidade relativa, por 72 horas (Nascimento et al., 1993). Decorrido esse período, assementes foram colocadas para germinar, seguindo-se as recomendações para o teste de germinação (Brasil, 1992). A avaliação das plântulas foi realizada cinco dias após a semeadura, computando-se a porcentagem de plântulas normais.

Teste de frio em rolo de papel sem solo: foi conduzido conforme recomendações de Cícero & Vieira (1994), onde quatro repetições de 50 sementes foram distribuídas em rolos de papel umedecido em quantidade de água equivalente a 2,5 vezes o peso do papel. Após a semeadura, os rolos foram colocados no interior de sacos de plástico e vedados com fita adesiva, sendo mantidos em câmara regulada a 10ºC, durante sete dias. Vencido esse período, os rolos foram retirados dos sacos e transferidos para um germinador à temperatura de 20-30ºC, onde permaneceram por cinco dias; a seguir, foi contado o número de plântulas normais (Brasil, 1992).

Emergência das plântulas em campo: o teste foi realizado com quatro repetições de 100 sementes por lote. As sementes, de cada repetição, foram semeadas em canteiros no espaçamento de 1,0 m x 0,20 m e profundidade de 1,5 cm. A leitura foi feita aos 21 dias após a semeadura, computando-se as plântulas emergidas (Tillmann et al., 1994).

Teste de estresse hídrico: foi conduzido em quatro situações de disponibilidade hídrica, utilizando-se os potenciais de 0, -0,2 -0,4 e -0,6 MPa obtidos em soluções aquosas de polietileno glicol (PEG 6.000). O cálculo das quantidades de soluto baseou-se na equação sugerida por Michel & Kaufmann (1973) e Villela et al. (1991). As soluções foram aplicadas sobre papel, em quantidade equivalente a 2,5 vezes o peso desse substrato.

Foram utilizadas quatro repetições de dez sementes por lote, semeadas eqüidistantemente sobre um traço horizontal demarcado no limite do terço superior da folha de papel. A seguir, após a superposição de mais uma folha de papel, o substrato foi enrolado no sentido do comprimento, embalado em sacos de plástico e levado para germinador, regulado à temperatura de 20-30ºC, de maneira que as radículas ficassem voltadas para baixo.

O prazo de permanência das sementes em contato com as soluções foi de quatorze dias. No final desse período, foram feitas medições do comprimento total (mm) das plântulas normais presentes na repetição, obtendo-se um índice representado pela divisão do somatório dos comprimentos da população total de plântulas pelo número de sementes colocadas para germinar.

Os dados obtidos em cada teste foram analisados separadamente por meio da análise da variância e, conjuntamente, mediante análise de correlação. As médias obtidas foram comparadas pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade.



RESULTADOS E DISCUSSÃO
Examinando-se a Tabela 1, observa-se que os testes não foram igualmente sensíveis para distinguir diferenças na qualidade fisiológica entre lotes.

Os testes de germinação, primeira contagem, frio e condutividade elétrica não se correlacionaram com o de emergência em campo, ao contrário do teste de envelhecimento acelerado, que apresentou correlação significativa (Tabela 2).


TABELA 1. Resultados dos testes de germinação, primeira contagem, teste de frio, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica e emergência em campo de cinco lotes de sementes de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.)1.


Lote

Teste de

germinação (%)



Primeira

contagem (%)



Teste de frio

(%)


Envelhecimento

acelerado (%)



Condutividade

elétrica (µs/Sm/g)



Emergência

em campo (%)



1


89b1

68b

82bc

74b

33,168a

87a

2


94ab

85a

91ab

86a

27,559a

91a

3


97a

91a

94a

86a

32,216a

90a

4


94ab

88a

92ab

93a

44,068a

89a

5


80c

69b

79c

68b

39,115a

75b

CV (%)


5,32

5,66

7,49

6,98

28,40

5,05

1 Médias dentro de cada teste, seguidas da mesma letra, não diferem estatisticamente entre si, a 5% de probabilidade pelo teste de Duncan.
TABELA 2.  Coeficiente de correlação simples (r) en-tre os resultados dos testes de laboratório e o de e mergência em campo para sementes de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.).


Teste de laboratório x emergência em campo

r1

Germinação

0,3595ns

Primeira contagem


0,2956ns

Teste de frio

0,3946ns

Envelhecimento acelerado


0,5220*

Condutividade elétrica

-0,2045ns

1 ns = não-significativo; * = significativo a 5%.
Os resultados do teste de germinação foram ligeiramente superiores aos de emergência em campo (Tabela 1). Esse fato deve-se às condições ótimas que, geralmente, conduzem à superestimativa do potencial fisiológico, dando origem a plântulas normais (Johnson & Wax, 1978; Yaklich & Kulik, 1979).

A fim de fornecer informações adicionais ao teste de germinação, têm sido utilizados testes de vigor. Sua escolha deve atender a objetivos específicos, sendo importante a identificação da característica avaliada e sua relação com o comportamento das sementes diante de uma determinada situação. Portanto, é conveniente a obtenção de informações fundamentadas nos resultados de mais de um teste, cujos princípios sejam aplicáveis aos objetivos desejados (Scott & Close, 1976).

Os testes de vigor de primeira contagem, de frio, de envelhecimento acelerado e de emergência em campo indicaram diferenciação de qualidade entre lotes, não ocorrendo o mesmo com o teste de condutividade elétrica. Os lotes 1, 2, 3 e 4 apresentaram desempenho superior ao do lote 5 (Tabela 1). Entre os testes de vigor, o que obteve correlação significativa com a emergência em campo foi o envelhecimento acelerado (Tabela 2). Esse teste é considerado pela International Seed Testing Association (1981), Association of Official Seed Analysts (1983) e Carvalho (1986), como um dos mais importantes na avaliação da qualidade fisiológica de sementes.

A utilidade do teste de envelhecimento acelerado em detectar diferenças na qualidade de sementes foi observada por Kulik & Yaklich (1982) e Caliari & Marcos Filho (1990). Sua eficiência em refletir o potencial de emergência de plântulas em campo foi relatada por Grabe (1976).

Os resultados do teste de frio variaram de 79 a 94% de plântulas normais (Tabela 1). Esses valores estão de acordo com Grabe (1976), quando salienta que os lotes de qualidade adequada devem apresentar, no mínimo, 70 a 85% de plântulas normais como resultado do teste de frio, que também apresentaram desempenho superior no teste de emergência em campo.

O teste de estresse hídrico (Tabela 3) apresentou resultados diferentes, em função do potencial hídrico a que as sementes foram expostas durante a germinação, onde se observou que à medida em que diminuiu o potencial hídrico, houve redução no comprimento das plântulas. Essa relação entre o potencial hídrico e o comprimento das plântulas corrobora com os resultados de Germu & Naylor (1991) e Emmerich & Hardegree (1991). O maior crescimento das plântulas foi observado no potencial hídrico de 0 MPa; havendo redução progressiva com o decréscimo para -0,2 MPa, -0,4 MPa e -0,6 MPa. Segundo Rogan & Simon (1975) tal redução no comprimento das plântulas está associada ao estresse hídrico, que atrasa a divisão e a elongação celulares. As correlações entre o teste de estresse hídrico a 0 e -0,4 MPa e a emergência em campo foram significativas(Tabela 4).


TABELA 3. Valores médios de comprimento total de plântulas (mm) do teste de estresse hí-drico, em cinco lotes de sementes de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.)1.


Lote

Potenciais hídricos (MPa)




__________________________________________________________________




0

-0,2

-0,4

-0,6

1

50,62ab

44,75a

14,75c

0,57ab

2

51,00ab

43,12a

33,00b

0,75a

3

56,37a

51,50a

34,87ab

0,72a

4

50,62ab

41,12a

44,75a

0,25b

5

44,12b

29,25b

9,87c

0,67a

CV (%)

12,12

18,30

25,01

35,68

1 Médias dentro de cada potencial, seguidas da mesma letra, não diferem estatisticamente entre si, a 5% de probabilidade, pelo teste de Duncan.
TABELA 4. Coeficientes de correlação simples (r) entre os resultados do teste de estresse conduzido em laboratório e a emergência em campo, em sementes de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.).


Testes de laboratório x emergência em campo

r1

Estresse hídrico sob 0 MPa

0,5358*

Estresse hídrico sob -0,2 MPa

0,4152ns

Estresse hídrico sob -0,4 MPa

0,4468*

Estresse hídrico sob -0,6 MPa


0,1251ns

1 ns = não-significativo; * = significativo a 5% de probabilidade.
Segundo Hadas (1977), sementes mais vigorosas têm condições de apresentar melhor desempenho em condições de déficit hídrico, fato constatado nesta pesquisa, até o limite de -0,4 MPa; a partir desse valor, os dados não permitiram interpretações consistentes quanto à avaliação da qualidade fisiológica dos lotes (Tabelas 3 e 4). De modo geral, o decréscimo progressivo no potencial hídrico de 0 para-0,6 MPa ocasionou redução no comprimento das plântulas, o que está em concordância com os estudos de Emmerich & Hardegree (1990), Emmerich & Hardegree (1991) e Germu & Naylor (1991).

O teste de estresse hídrico sob -0,4 MPa apresentou, de modo semelhante ao ocorrido com o teste de envelhecimento acelerado, correlação significativa em relação à emergência em campo (Tabelas 2 e 4), além de apresentar o mais alto coeficiente de correlação com o próprio teste de envelhecimento acelerado (Tabela 5).

No potencial hídrico a -0,6 MPa, o comportamento das sementes não obedeceu à ordem observada nos demais testes de vigor (Tabela 3), talvez em função de o nível de estresse ter sido forte para as sementes na germinação.
TABELA 5. Coeficientes de correlação simples (r) entre os resultados dos testes de laboratório e de campo e o teste de estresse hídrico (- 0,4 MPa).


Testes x teste de estresse hídrico (-0,4 MPa)

r1

Germinação

0,5807**

Primeira contagem

0,8079**

Frio

0,6447**

Envelhecimento acelerado

0,8102**

Condutividade elétrica

-0,0409ns

Emergência em campo

0,4468*

1 ns = não-significativo; * = significativo a 5% de probabilidade;
** = significativo a 1% de probabilidade.
CONCLUSÃO
O teste de germinação sob estresse hídrico de -0,4 MPa é indicado para estimar o desempenho das sementes de tomate em situações desfavoráveis de disponibilidade hídrica no solo.
REFERÊNCIAS

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