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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
EFEITO DO VIGOR DAS SEMENTES SOBRE O
DESEMPENHO DE PLANTAS DE ALGODÃO
FÁBIO MATTIONI
C U I A B Á - MT
2010
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
EFEITO DO VIGOR DAS SEMENTES SOBRE O
DESEMPENHO DE PLANTAS DE ALGODÃO
FÁBIO MATTIONI
Orientadora: Profª. Drª. MARIA CRISTINA DE FIGUEIREDO E ALBUQUERQUE
Co-Orientador: Prof. Dr. JÚLIO MARCOS FILHO
C U I A B Á - MT
2010
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
EFEITO DO VIGOR DAS SEMENTES SOBRE O
DESEMPENHO DE PLANTAS DE ALGODÃO
FÁBIO MATTIONI
Engenheiro Agrônomo
Orientadora: Profª. Drª. MARIA CRISTINA DE FIGUEIREDO E ALBUQUERQUE
Co-Orientador: Prof. Dr. JÚLIO MARCOS FILHO
C U I A B Á - MT
2010
Tese apresentada à Faculdade de
Agronomia e Medicina Veterinária da
Universidade Federal de Mato Grosso para
obtenção do título de Doutor em Agricultura
Tropical.
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Dados Internacionais de Catalogação na Fonte
Catalogação na fonte: Maurício Silva de Oliveira – Bibliotecário CRB-1/1860
M379e Mattioni, Fábio.
Efeito do vigor das sementes sobre o desempenho de plantas de algodão / Fábio Mattioni. – 2010.
xi, 64f. ; il. ; 30 cm. -- (incluem figuras e tabelas). Orientadora: Maria Cristina de Figueiredo e Albuquerque Co-orientador: Júlio Marcos Filho.
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Mato Grosso. Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária. Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical, 2010.
1. Gossypium hirsutum. 2. Testes de vigor. 3. Potencial fisiológico. I. Título.
5
6
A minha esposa Gabriele
pelo apoio e força nos momentos difíceis
Dedico...........
7
AGRADECIMENTOS
À Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), pela oportunidade
de realização do curso e à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de
Mato Grosso (FAPEMAT) pela concessão da bolsa de estudos.
À Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAMEV) pelas
condições oferecidas na realização do curso.
À professora e orientadora Maria Cristina de Figueiredo e
Albuquerque, pela dedicação, orientação, amizade e principalmente pela
acolhida no período em que residi na cidade de Cuiabá.
Ao professor Júlio Marcos Filho, pela co-orientação, amizade,
sugestões e apoio na realização deste trabalho.
Aos professores Sebastião Carneiro Guimarães e Elisabeth Aparecida
Furtado de Mendonça pelas dicas.
A todos os colegas do curso de Pós-graduação, pela amizade e
alegria no período de convivência.
Aos amigos inseparáveis do Laboratório em especial ao Zé Luis,
Fernanda e Rose pela amizade, companheirismo e ajuda na realização dos
testes. Aos funcionários e amigos Néia e Sr. João pela colaboração e
constante amizade.
Aos meus familiares em especial aos meus pais, meus irmãos Miriam
e Daniel, tias Ivete e Ondina, prima Marina e avó Adelina que nos momentos
mais difíceis sempre me apoiaram.
À minha esposa Gabriele pela paciência, dedicação,
companheirismo, apoio e compreensão nos momentos em que estive
ausente.
A Deus acima de tudo, por ter me guiado até aqui, concebendo a
realização de mais um de meus objetivos.
...Obrigado
8
LISTA DE FIGURAS
1 Condições meteorológicas durante o ciclo fenológico de três lotes de
algodão, com diferentes níveis de vigor............................................... 48
2 Diferença no porte da planta durante o ciclo vegetativo de três lotes
de sementes com diferentes níveis de vigor......................................... 52
Página
9
LISTA DE TABELAS
1 Esquema estatístico empregado na análise dos dados de
determinação do potencial fisiológico e desempenho inicial das
plantas em campo................................................................................... 41
2 Esquema estatístico empregado na análise dos dados de
desempenho durante a fase vegetativa, reprodutiva e de qualidade de
fibra de plantas de algodão em campo................................................... 41
3 Médias dos resultados dos testes de massa de mil sementes, teor de
água e de germinação de três lotes de sementes de algodão................ 44
4 Médias dos resultados dos testes de vigor de três lotes de sementes
de algodão............................................................................................... 45
5 Desempenho inicial de três lotes de sementes de algodão (cv. FMT
701), com diferentes níveis de vigor e estande de plantas corrigido
pelo teste de germinação......................................................................... 49
6 Desempenho durante a fase vegetativa de três lotes de sementes de
algodão (cv. FMT 701), com diferentes níveis de vigor......................... 50
7 Desempenho durante a fase vegetativa de três lotes de sementes de
algodão (cv. FMT 701), com diferentes níveis de vigor.......................... 51
8 Desempenho durante a fase reprodutiva das plantas de três lotes de
algodão (cv. FMT 701), com diferentes níveis de vigor........................... 54
9 População de plantas oriundas da semeadura com diferentes ajustes,
de três lotes de sementes de algodão (cv. FMT 701) com diferentes
níveis de vigor.......................................................................................... 55
10 Qualidade da fibra das plantas de três lotes de algodão (cv. FMT 701),
com diferentes níveis de vigor................................................................. 57
11 Qualidade da fibra das plantas de três lotes de algodão (cv. FMT 701),
com diferentes níveis de vigor................................................................. 58
Página
10
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO....................................................................................... 12
2. REVISÃO DE LITERATURA. ................................................................ 15
2.1 Vigor de Sementes............................................................................... 15
2.2 Efeito do Vigor de Sementes Sobre o Desempenho de Plantas......... 18
2.3 Características Agronômicas e a Produção do Algodão...................... 24
3.MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................... 30
3.1 Potencial Fisiológico das Sementes..................................................... 30
3.1.1 Descrição dos testes de laboratório.................................................. 31
3.1.1.1 Teor de água.................................................................................. 31
3.1.1.2 Massa de 1.000 sementes............................................................. 31
3.1.1.3 Germinação.................................................................................... 32
3.1.1.4 Testes de vigor............................................................................... 32
3.2 Desempenho de Plantas...................................................................... 35
3.2.1 Desempenho inicial das plantas de algodão..................................... 37
3.2.2 Desempenho durante a fase vegetativa das plantas de algodão..... 39
3.2.3 Desempenho durante a fase reprodutiva das plantas de algodão.... 39
3.3 Qualidade da Fibra do Algodão............................................................ 40
3.4 Procedimento Estatístico...................................................................... 40
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................. 42
4.1 Potencial Fisiológico das Sementes..................................................... 42
4.2 Desempenho das Plantas de Algodão................................................. 46
4.3 Qualidade da Fibra do Algodão............................................................ 56
5 CONCLUSÕES....................................................................................... 61
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................... 62
Página
11
EFEITO DO VIGOR DAS SEMENTES SOBRE O
DESEMPENHO DE PLANTAS DE ALGODÃO
RESUMO - Um dos principais desafios das pesquisas com sementes é
averiguar até que ponto ocorre a influência do potencial fisiológico das
sementes sobre o ciclo fenológico e a produção de plantas. Neste trabalho,
pretendeu-se averiguar a eficiência da metodologia utilizada em laboratório
para a caracterização do potencial fisiológico das sementes, mediante a
comparação com resultados obtidos em campo. Verificar o efeito do vigor de
sementes sobre o desempenho de plantas e a produção de algodão e
determinar se características morfológicas e fisiológicas das plantas são
influenciadas pelo uso de lotes de sementes com diferentes níveis de vigor.
O trabalho foi realizado em duas safras 2006/2007 e 2007/2008; e em duas
etapas: a primeira foi realizada em laboratório e a segunda, em campo.
Foram realizados em laboratório testes de germinação e de vigor para
classificar lotes de sementes em três níveis diferentes de vigor. Esses lotes
foram semeados em campo na Fazenda Chimarrita, localizada em
Jaciara/MT. Foram verificadas características fisiológicas e morfológicas das
plantas e, também, características de qualidade de fibra. Sementes
selecionadas como de maior vigor em laboratório pelos testes de primeira
contagem da germinação, envelhecimento acelerado, germinação a baixa
temperatura, tetrazólio e condutividade elétrica originaram plantas com maior
desempenho em campo. Os testes de vigor primeira contagem da
germinação, germinação a baixa temperatura, envelhecimento acelerado,
tetrazólio, condutividade elétrica e crescimento de raiz são eficientes para
separar os lotes de sementes de algodão em diferentes níveis de vigor. Há
efeito do vigor de sementes de algodão sobre o desempenho inicial,
vegetativo e reprodutivo das plantas em campo. As características número
de ramos reprodutivos e números de botões florais são as mais
influenciadas pelo vigor das sementes de algodão.
Palavras-chave: Gossypium hirsutum, testes de vigor, potencial fisiológico.
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EFFECT OF SEED VIGOR ON COTTON PLANT PERFORMANCE
ABSTRACT - One of the main challenges of seed research is to check
whether occurs the influence of seed vigor on the physiological cycle and the
yield. In this work, we sought to determine the efficiency of the methodology
used in the laboratory to characterize the physiological potential, by
comparison with results obtained in the field. To verify the effect of seed vigor
on plant performance and production of cotton and to determine whether
morphological and physiological characteristics of plants are influenced by
the use of seed lots with different levels of vigor. The work was divided in two
periods in 2006/2007 and 2007/2008 growing seasons: first was conducted in
the laboratory and the second in the field. Germination and vigor tests were
conducted in laboratory, in order to rank seed lots in three different levels of
vigor. These lots were planted in Chimarrita Farm, located in Jaciara/MT. It
was observed physiological and morphological characteristics of plants and
also quality characteristics of the fiber. Selected seeds as most vigorous in
the laboratory by testing germination first count, accelerated aging, cool
germination test, tetrazolium and conductivity test originated plants with
higher performance on the field. The vigor tests germination first count, cool
germination test, accelerated aging, tetrazolium, conductivity test and root
growth are effective to separate lots of seed cotton at different levels of vigor.
There is effect of seed vigor over the initial performance, vegetative and
reproductive cotton plants in the field. The characteristics number of
branches reproductive and numbers of flower buds are most influenced by
the seed vigor of cotton.
Keywords: Gossypium hirsutum, vigor tests, physiological potential.
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1 INTRODUÇÃO
Durante o período de expansão da cotonicultura no Mato Grosso, o
algodão foi responsável por gerar inúmeros benefícios sociais e econômicos.
Porém, para que isto fosse possível, as tecnologias desenvolvidas e
incorporadas ao processo produtivo basearam-se em técnicas dependentes
de insumos, agroquímicos e do melhoramento genético.
Dentro de um novo paradigma, onde a questão ambiental passa a ser
o centro das discussões, alguns aspectos vem sendo debatidos para que se
mantenha a viabilidade do cultivo. Entre os pontos em questão, destacam-se
a viabilização da integração cotonicultura-pecuária, novas alternativas para a
diversificação de culturas, o cultivo adensado, a introdução de inseticidas e
fungicidas menos agressivos ao ambiente e, principalmente, o
desenvolvimento de tecnologia de sementes melhoradas.
Para o estabelecimento de uma cultura a uniformidade do estande de
plantas é a base para o sucesso do cultivo. Porém, no caso do algodão, os
níveis estabelecidos no Padrão Nacional de Comercialização de sementes
permitem a oferta de lotes com 70% de germinação para sementes básicas
e 75% para sementes certificadas (MAPA, 2005). Isto pode acarretar a
comercialização de lotes com menor potencial fisiológico, pois além de um
lote de sementes certificadas ter tolerância de 25% de sementes inviáveis,
esse mesmo lote pode apresentar alto índice de sementes com menor vigor,
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já que o vigor não é incluído nos padrões para a comercialização de
sementes.
A formação de lotes de sementes de algodão com menor vigor pode
estar relacionada com vários aspectos de produção das sementes, entre os
quais os fatores meteorológicos durante a maturação, época de colheita,
beneficiamento, condições de armazenamento, presença de patógenos e
insetos e também características herdáveis geneticamente. O uso dessas
sementes de algodão com menor vigor pode apresentar diversos problemas
durante o estabelecimento da cultura. Entre eles destacam-se o menor
número de plantas por unidade de área, quando as condições
meteorológicas não estão adequadas; e plantas com crescimento
desuniforme, o que dificulta a aplicação de herbicidas e reguladores de
crescimento.
Para evitar o armazenamento de lotes de sementes com menor vigor
foram desenvolvidos testes em laboratório para caracterizar lotes de
sementes com maior ou menor potencial fisiológico. Dentre esses estão os
testes de primeira contagem de germinação e crescimento de plântulas
(Nakagawa, 1999), germinação a baixa temperatura (Alvarenga, 1999),
envelhecimento acelerado (Marcos Filho, 1999), tetrazólio (Vieira e Pinho,
1999) e condutividade elétrica (Vieira e Krzyzanowski, 1999).
Por outro lado, não existem informações consistentes sobre a
utilização de testes de vigor após o armazenamento das sementes de
algodão no período que antecede a semeadura, e tão pouco se conhece o
efeito do vigor após o período de emergência das plântulas. Para outras
espécies, como soja, arroz e amendoim existem pesquisas que apresentam
resultados favoráveis para a utilização de lotes de sementes com maior
vigor. Nesses casos, os resultados indicam a influência do vigor durante a
emergência, até parte do ciclo ou ainda a persistência até o final do ciclo das
plantas. Sementes mais vigorosas podem apresentar plantas com
crescimento rápido e uniforme, menor sensibilidade a injúrias por
microrganismos, além de maior produção por área.
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Sementes de algodão geralmente apresentam sérios problemas de
qualidade, principalmente por fatores relacionados aos danos mecânicos
ocorridos durante o processo de colheita e beneficiamento da pluma. Lotes
com menor qualidade podem apresentar menor potencial de desempenho
durante a emergência de plântulas e nas fases subseqüentes do
desenvolvimento. Por esses motivos, estudos procurando disponibilizar
informações sobre o efeito do vigor das sementes são importantes para que
os agricultores possam tomar decisões na aquisição de lotes de sementes
com maior potencial fisiológico. Além disso, com as informações obtidas em
testes de vigor pode-se ajustar a população de plantas durante a
semeadura, já que nesse período as condições do ambiente nem sempre
estão adequadas para a emergência das plântulas.
Como objetivo do presente estudo, pretendeu-se averiguar a
eficiência da metodologia utilizada em laboratório para a caracterização do
potencial fisiológico das sementes, mediante a comparação com resultados
obtidos em campo. Verificar o efeito do vigor de sementes sobre o
desempenho de plantas e a produção de algodão e determinar se
características morfológicas e fisiológicas das plantas são influenciadas pelo
uso de lotes de sementes com diferentes níveis de vigor.
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2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Vigor de Sementes
A seleção das sementes com a intenção de formar lotes mais
homogêneos foi impulsionada a partir do estabelecimento dos atributos de
qualidade. Popinigis (1985) referiu-se aos atributos genéticos, físicos,
fisiológicos e sanitários e Hampton (2002) agrupou os componentes de
qualidade das sementes em três categorias: descrição (pureza física, pureza
genética, uniformidade de tamanho, forma e massa), higiene (índice de
contaminação por espécies silvestres e sanidade) e potencial de
desempenho (germinação, vigor, grau de umidade, porcentagem e
uniformidade de emergência de plântulas e armazenabilidade).
Para avaliar a qualidade das sementes, no Brasil, foram estabelecidas
regras para análise de sementes desde 1967. Novas edições foram
lançadas em 1976, 1988, 1992 e 2009). O objetivo foi padronizar os
procedimentos utilizados nos testes de germinação e tetrazólio, com o intuito
de minimizar a variação dos resultados em função dos procedimentos
adotados em cada laboratório (Brasil, 1992). A última revisão e ampliação
desse trabalho foi publicada pelo MAPA em 2009 (Brasil, 2009).
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Entretanto, ainda que os resultados obtidos no teste de germinação
apresentem alto grau de confiabilidade para analistas e para produtores de
sementes, sob o aspecto da reprodução dos resultados e possibilidade de
utilização como base para a fiscalização do comércio de sementes, o
mesmo não ocorre quando se trata da utilização de lotes para a semeadura
em campo. Quando as condições ambientais se desviam daquelas mais
adequadas, os resultados de emergência das plântulas podem ser inferiores
aos observados para a germinação em laboratório (Marcos Filho 2005).
Neste sentido, houve grande concentração de esforços para o
desenvolvimento ou aprimoramento de métodos para a determinação do
vigor e elucidação de efeitos que interferem no desempenho das sementes.
A condução de testes de vigor procura detectar diferenças significativas no
potencial fisiológico de lotes com germinação semelhante, fornecendo
informações adicionais às proporcionadas pelo teste de germinação.
Paralelamente, espera-se que os resultados permitam distinguir com
segurança os lotes de alto e baixo vigor e que as diferenças detectadas
estejam relacionadas ao comportamento das sementes durante o
armazenamento e após a semeadura (Marcos Filho, 2005).
Embora haja grande dificuldade para definir o termo, entre os
conceitos mais usados para vigor de sementes, destaca-se o proposto pela
ISTA (1995), em que vigor “é a soma total das propriedades das sementes,
que determinam o nível de atividade e desempenho da semente ou do lote
de sementes, durante a germinação e a emergência das plântulas. As
sementes que apresentam melhor desempenho são chamadas sementes de
alto vigor”.
Atualmente, existem vários testes para avaliar o vigor das sementes.
Esses testes foram desenvolvidos concomitantemente aos avanços da
pesquisa em tecnologia de sementes, porém todos eles são fundamentados
em quatro princípios, classificados por MacDonald (1975) em físicos,
fisiológicos, bioquímicos e de resistência das sementes.
Detalhada descrição dos procedimentos, equipamentos utilizados e
da forma de avaliação dos resultados dos testes, para as principais espécies
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cultivadas, pode ser encontrada nos trabalhos de Marcos Filho et al. (1987),
Vieira e Carvalho (1994), ISTA (1995), Bonner (1998), Krzyzanowski et al.
(1999), Baudet e Peske (2005), Marcos Filho (2005) e AOSA (2006).
Dentre os testes disponíveis, dois são recomendados pela ISTA
(1995). O teste de envelhecimento acelerado, que é um dos mais sensíveis
e eficientes para avaliar o vigor de sementes de soja; e o teste de
condutividade elétrica para a cultura de ervilha, método bioquímico e indireto
que possibilita a leitura dos resultados em um período relativamente curto
quando comparado a outros testes.
Ainda que as evidências para recomendar um único teste para
determinar o vigor de lotes de sementes para todas as espécies cultivadas
sejam pouco consistentes, alguns autores citaram testes com maior
sensibilidade em função das características de cada espécie, como é o caso
do teste frio para sementes de milho, envelhecimento acelerado para
sementes de soja e condutividade elétrica para sementes de ervilha
(Hampton e Tekrony, 1995), teste de germinação a baixa temperatura e
contagem de emergência aos três dias para sementes de algodão (Baskin,
2001; Freitas et al., 2002), teste de tetrazólio e crescimento de plântulas
para sementes de soja (França Neto, 1998; Vanzolini et al., 2007),
deterioração controlada para sementes de feijão (Santos et al., 2003), teste
de frio modificado e classificação do vigor para sementes de arroz (Menezes
e Silveira, 1995) e teste de envelhecimento acelerado para sementes de
trigo (Lima et al., 2006).
No Brasil, o uso de testes de tolerância a estresses tem se destacado
entre as pesquisas, com recomendação de testes de vigor em função de
condições ambientais específicas em diferentes regiões geográficas, como é
o caso do teste de frio para sementes de algodão (Miguel et al., 2001), para
locais onde a emergência de plântulas é influenciada por baixas
temperaturas, e teste de envelhecimento acelerado para sementes de soja
(Scappa Neto et al., 2005) e trigo (Lima et al., 2006) para locais onde a
emergência é influenciada por altas temperaturas.
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Existem trabalhos que apresentam relação positiva entre os
resultados de testes de vigor utilizados em laboratório e a emergência de
plântulas em campo. Para a cultura do algodão, Freitas et al. (2000)
encontraram evidências significativas utilizando o teste de germinação a
baixa temperatura para estimar a emergência de plântulas em campo,
quando as condições do ambiente foram adversas. Ávila et al. (2005)
encontraram maior eficiência para os testes de primeira contagem de
germinação, envelhecimento acelerado e condutividade elétrica para estimar
o potencial de emergência das plântulas de canola em campo.
O potencial fisiológico das sementes de algodão pode ser influenciado
por diversos fatores, que podem ocorrer no campo, antes e durante a
colheita, e por outros que podem ocorrer no período pós-colheita, como a
secagem, beneficiamento e armazenamento (Freire, 2007). Os danos
mecânicos são apontados como um dos mais sérios problemas da produção
de sementes de algodão, geralmente resultando na redução da proporção
de plântulas normais e aumento na de plântulas anormais e infeccionadas
(Popinigis, 1985).
2.2 Efeito do Vigor de Sementes Sobre o Desempenho de Plantas
Para muitas espécies agrícolas e olerícolas são recomendadas
populações específicas de plantas, principalmente, para maximizar a
produção por área (Hampton e Coolbear, 1990). Por esse fato quando as
condições ambientais estão próximas das ideais, a emergência em campo
terá melhor relação com os resultados do teste de germinação em
laboratório e, neste caso, o vigor das sementes não será um fator muito
importante. No entanto, as condições de campo ideais não são, muitas
vezes, encontradas na prática; e estresses ambientais como, por exemplo,
baixa ou alta temperatura, excesso ou baixa umidade do solo, podem levar a
variação de desempenho de campo (ISTA, 1995). O problema mais
freqüente é a perda de população de plantas por área. Por outro lado,
quando o estande de plantas é homogêneo e a emergência desuniforme, a
20
qualidade da semente pode afetar indiretamente a taxa de crescimento
relativo (Finch-Savage, 1995). Isto ocorre porque plântulas que emergem em
diferentes períodos serão submetidas a diferentes condições ambientais,
que podem interferir no crescimento da plântula. Sobre esse aspecto,
Albuquerque e Carvalho (2003) destacaram que a semeadura de lotes com
menor potencial fisiológico torna-se pouco interessante, pois esses
apresentam menor resistência a estresses ambientais.
A emergência reduzida ou desuniforme pode conduzir a atrasos no
desenvolvimento, problemas com o controle de plantas invasoras,
desuniformidade da cultura em diversos estádios fenológicos (inclusive
maturação), interferência na qualidade do produto e nas características da
planta relacionadas à eficiência da colheita (altura das plantas, intensidade
de ramificação, altura de inserção dos frutos, diâmetro do caule e
intensidade de acamamento) (Marcos Filho, 2005).
Os efeitos do vigor sobre a emergência de plântulas e o estande de
plantas podem representar maiores problemas em espécies onde a
produção final é mais dependente do estande de plantas do que em
espécies onde esse efeito é menor em função da compensação da estrutura
reprodutiva. Por exemplo, Aranha (1998) observou na cultura da soja que a
avaliação na produção, considerando o desempenho individual de cada
planta, o fator mais importante foi o espaço disponível, independente do
efeito do vigor. Assim é razoável que a discussão sobre o assunto considere
que os possíveis efeitos do vigor de sementes sobre o desempenho das
plantas estejam estreitamente associados a características de cada espécie
(Marcos Filho, 2005).
Lotes de maior potencial fisiológico geralmente apresentam
características como: maior velocidade de emergência, maior altura e maior
acúmulo de massa seca das plântulas (Oliveira et al., 2009). Porém a
relação dessas características com o desempenho e a produção das plantas
é comumente muito contestada pelos pesquisadores. A maioria dos tecidos
das plantas envolvidos na produção e rendimento de matéria seca é formada
depois da emergência da plântula e parece improvável que o vigor da
21
semente influencie os processos fisiológicos e a habilidade de acúmulo de
matéria seca (TeKrony e Egli, 1991).
Em teoria, a germinação, vigor e tamanho (três aspectos da qualidade
das sementes) podem influenciar o rendimento da cultura através de ambos
os efeitos, diretos e indiretos. Os efeitos indiretos incluem aqueles sobre a
porcentagem de emergência de plântulas, alterando a densidade da
população de plantas e conseqüentemente o rendimento. Os efeitos diretos
são mais difíceis de serem percebidos, porém em algumas circunstâncias é
possível detectá-los (Ellis, 1992).
Outro fator a ser levado em consideração é que o vigor das sementes
pode interferir em algumas características e não em outras de cada planta.
Partindo desse ponto de vista é que as especulações sobre o efeito do vigor
de sementes sobre o desempenho e a produção de plantas ganharam
destaque. A questão central a ser discutida, citada por Marcos Filho (2005),
passou a ser até que ponto o vigor da semente pode interferir no
desenvolvimento da planta e na produção final?
Em uma ampla revisão bibliográfica, TeKrony e Egli (1991) analisaram
vários trabalhos que relacionaram o vigor das sementes e a produção de
plantas. Segundo esses autores, em espécies colhidas durante o
crescimento vegetativo ou no início do estádio reprodutivo ocorre relação
positiva entre vigor de semente e o rendimento de plantas. Já para espécies
colhidas no final do ciclo reprodutivo, o vigor parece apresentar pouca
interferência.
Por outro lado, em alguns trabalhos são apresentados resultados
favoráveis, sobre a produção final, com a utilização de sementes de maior
vigor. Por exemplo, para a cultura do amendoim, Carvalho e Toledo (1978)
verificaram que mesmo com a compensação da população, a produção por
área de plantas provenientes de sementes de baixo vigor foi
significativamente menor em relação às originadas de sementes de alto
vigor. No entanto, isso ocorreu quando o estande de plantas no campo foi
inferior a 50% do número de sementes distribuídas na semeadura.
22
Já para Larsen et al. (1998), a influência do vigor pode existir mesmo
sem ocorrerem diferenças no estande inicial. Em estudos com sementes de
ervilha e canola, esses autores observaram que sementes menos vigorosas
emergiram mais lentamente e, embora as diferenças do desenvolvimento
inicial tenham se atenuado com o progresso do ciclo das plantas, o
crescimento das plantas provenientes de sementes de baixo vigor
geralmente continuou menor.
Melo et al. (2006) verificaram que plantas de arroz oriundas de
sementes de alto vigor, semeadas em bandejas e transplantadas em campo
apresentaram desempenho superior, para as variáveis matéria seca de
plantas, área foliar, altura, número de perfilhos, panículas por planta e
rendimento de grãos.
Em trabalho conduzido por Kolchinski et al. (2005), com sementes
envelhecidas artificialmente e estande de plantas corrigido com desbaste em
função da data de emergência, foi observado que plantas provenientes de
sementes emergidas até o quinto dia e denominadas de alto vigor
apresentaram maior índice de área foliar, produção de matéria seca e
rendimento de grãos. Também Schuch et al. (2009), trabalhando com
sementes de soja e avaliando o efeito da qualidade fisiológica das sementes,
observaram que plantas emergidas até o sexto dia apresentaram maior
altura, diâmetro de caule e rendimento de grãos.
Da mesma forma, Fernandes et al. (1997) sugeriram que plântulas
selecionadas em laboratório com melhor desempenho podem transmitir
características específicas para suas progênies. Segundo esses autores
plântulas de pimentão selecionadas no teste de frio sem solo e
transplantadas para estufa plástica deram origem a plantas com maior
altura. Essas plantas produziram ainda sementes com maior porcentagem
de germinação, o que sugere que ocorre variação quanto ao vigor individual
das sementes de pimentão. Resultados similares foram encontrados por
Caveiro e Gil (1991), que selecionaram dentro de uma cultivar de pimentão,
sementes com rápida e lenta germinação, que ao serem testadas suas
23
progênies no campo mantiveram alta e significativa correlação com os
resultados de laboratório.
Contudo, para Marcos Filho (2005), estudos sobre a relação entre
vigor e desempenho das plantas relatam resultados contraditórios e
conclusões diversificadas, principalmente pelo emprego de diferentes testes
para avaliar o vigor das sementes e também das características avaliadas.
Nesse sentido, segundo esse autor, para que se consiga maior clareza em
determinar o efeito do vigor no desempenho de cada espécie, deve haver
um consenso entre os pesquisadores em, pelo menos, três pontos
fundamentais: utilizar lotes de sementes com germinação semelhante (acima
do mínimo estabelecido nos padrões) e da mesma cultivar, padronizar os
testes de vigor e utilizar os mesmos testes para todas as espécies testadas,
além de manter o estande fixo de plantas. Outro ponto de importância
fundamental, segundo Ávila (2005), é a observância e o registro das
condições meteorológicas em que o experimento foi realizado, pois os dados
auxiliam na discussão, uma vez que o desempenho das sementes pode
variar conforme as condições do ambiente, principalmente no período de
emergência das plântulas.
Por outro lado, mesmo que em alguns casos, o vigor das sementes
tenha pequeno efeito sobre o rendimento de algumas espécies, a utilização
de sementes mais vigorosas se justifica, pois as exigências impostas pelo
comércio e novas técnicas de produção modernas tem sido cada vez mais
rígidas quanto à qualidade das sementes (Finch-Savage, 1995). Dessa
forma, determinar o potencial fisiológico das sementes de um lote antes da
semeadura no campo pode ser uma ferramenta muito importante,
principalmente, para que se tome a decisão sobre o tipo de investimento que
será realizado no cultivo como, fertilização do solo, controle de pragas e
doenças, que representam os itens de maior importância no custo de
produção.
Determinado o potencial fisiológico em laboratório, algumas técnicas
podem ser adotadas para minimizar o efeito da semeadura de lotes com
menor vigor. Uma delas é o aumento da população de plantas; essa
24
estratégia pode ser empregada para espécies em que são recomendadas
altas populações por unidade de área. Resultados satisfatórios dessa
técnica foram observados no cultivo de soja (Aranha, 1998) e aveia preta
(Schuch et al., 2000). Esses autores verificaram efeito compensatório sobre
a produção das plantas, em que o efeito do baixo vigor das sementes foi
compensado pela elevação da população de plantas. Outra estratégia
interessante é a utilização de sementes pré-germinadas de modo a
favorecer a uniformidade e a emergência de plântulas. Essa técnica é
utilizada com grande eficiência no cultivo de arroz irrigado no estado do Rio
Grande do Sul (Marchezan et al., 2001).
De outra forma, para espécies cultivadas sob populações
relativamente baixas por unidade de área, e quando a operacionalização do
cultivo permite, podem ser adotadas técnicas de transplante ou de desbaste;
essas práticas são utilizadas principalmente em espécies olerícolas
(Murayama, 1973). No primeiro caso, a semeadura é realizada em bandejas
e classificadas pelo tamanho antes de serem transplantadas para o local
definitivo. No segundo caso, a semeadura é realizada em uma mesma cova
e, quando as plântulas emergem, são descartadas as que apresentam
menor vigor. Contudo, o uso dessas estratégias pode representar maior
custo de produção, pois em ambos os casos há necessidade de maior
volume de sementes.
No caso do algodão, a semeadura em grandes áreas é realizada em
sulco não sendo realizado o desbaste. Nesse sentido, a única estratégia
para corrigir diferenças de lotes com menor vigor seria a compensação com
maior densidade de sementes no sulco. Todavia, essa cultura apresenta
algumas peculiaridades em relação ao crescimento, o rendimento e a
qualidade da fibra, sendo esses fatores muito influenciados pelo arranjo das
plantas (Heitholt, 1997).
Segundo Fowler e Ray (1977), o crescimento e o desenvolvimento do
algodão são dependentes do arranjo de plantas, o qual ocasiona mudanças
nas características morfológicas e fisiológicas da planta e da cultura como
um todo. A arquitetura, a posição dos frutos e o número de frutos por planta
25
são significativamente influenciados pelo espaçamento e densidade de
semeadura. Silva (2001) verificou que em condições de alta população por
unidade de área ocorre a redução do número de frutos por planta. Jones e
Wells (1997) verificaram que a produção de algodão em caroço é mais
influenciada pelo espaçamento entre fileiras, enquanto que as características
tecnológicas da fibra são mais influenciadas pela densidade de plantas.
2.3 Características Agronômicas e a Produção do Alg odão
Durante o processo de obtenção de cultivares melhoradas de algodão
herbáceo são avaliadas características agronômicas e industriais. Os
caracteres agronômicos compreendem essencialmente os atributos da
planta, sua adaptação ambiental e potencial produtivo, enquanto que as
características industriais compreendem os atributos de qualidade da fibra
(Moresco, 2003). Entre as características agronômicas melhoradas, além
daquelas ligadas a produtividade do algodão em caroço, rendimento de
pluma, massa do capulho e massa de 1.000 sementes (Penna, 2006), estão
área foliar e altura das plantas (Rosolem, 2006). As plantas melhoradas são
mais precoces, com menor número de dias para o aparecimento da primeira
flor e do primeiro capulho, bem como menor número de nós para surgimento
do primeiro ramo frutífero (Souza e Silva, 1992).
A altura, normalmente, é a principal característica mensurada em
trabalhos que relatam o vigor de sementes (Edje e Burris, 1971; Costa et al.,
1980; Lin, 1982). Plantas menores normalmente são associadas a menor
vigor; além disso, podem apresentar pior desempenho quando as condições
ambientais são menos adequadas (Larsen et al., 1998). No caso do algodão,
a altura é também determinante da produtividade, pois como a planta
apresenta estrutura de baixa eficiência na captação e distribuição da luz
dentro do dossel, pode ocorrer menor disponibilidade de assimilados para os
frutos, elevando a porcentagem de queda dos mesmos (Oostherhuis et al.,
1994).
26
Outro fator importante associado à altura das plantas é o rendimento
durante a colheita. Quando ocorre crescimento excessivo das plantas, a
colheita mecânica é prejudicada. Com plantas muito altas, o caule se curva
para entrar na colhedora, o que aumenta a quantidade de impurezas no
produto colhido. Para que ocorra melhor rendimento da colheita mecânica, a
altura desejada das plantas não deve ultrapassar 1,5 m (Bélot e Vilela,
2006). Esse valor, em cultivo mecanizado, é obtido com o uso de
reguladores de crescimento. Atualmente existem produtos específicos
registrados no Ministério da Agricultura para essa finalidade (MAPA, 2009).
O número de ramos reprodutivos também foi relatado por Mauney
(1984) como característica de relativa importância para o desempenho na
fase reprodutiva do algodão. Esse autor considerou que, embora o primeiro
ramo frutífero apareça na base da sexta à nona folha do caule principal, a
formação das gemas inicia-se antes deste estádio. A gema da base do sexto
nó só inicia quando a planta apresenta duas folhas verdadeiras
(expandidas). Esse mesmo autor citou que o vigor da plântula nas fases
iniciais de crescimento influencia o surgimento dos primeiros ramos.
As cultivares modernas de algodão podem apresentar ramos
monopodiais e simpodiais e esses são frequentemente denominados de
ramos vegetativos e frutíferos, respectivamente (Mauney, 1984). O número
de ramos reprodutivos em uma planta é determinado por fatores genéticos e
ambientais (Magalhães et al., 2000). As cultivares em uso comercial
apresentam o primeiro ramo frutífero do quinto nó em diante, e ocorrem de 0
a 3 ramos vegetativos por planta, o restante é frutífero (Beltrão, 1999). Nas
três primeiras semanas da floração define-se a produção e, os frutos de
primeiro e segundo pontos dos ramos frutíferos do meio da planta são os
mais importantes, definindo mais de 90% da produção (Beltrão, 2005).
O número de nós por planta é outra característica muito importante
para o desenvolvimento da planta e tem aproximação direta com outras
características como a altura da planta e o número de ramos. Em condições
normais, a planta de algodão herbáceo apresenta, em média, 14 a 16 nós na
haste principal acima do nó cotiledonar, por ocasião do aparecimento da
27
primeira flor; porém, esse número pode variar, principalmente com as
condições de temperatura durante o ciclo (Rosolem, 1999; Soares et al.,
1999). Beltrão et al. (1999) relataram que plantas de algodão podem
apresentar floração com menos de 27 dias de emergência, mas esse fato
reduz o número de nós, de ramos reprodutivos e a produção.
Em estudos com outras espécies, que relataram o efeito do vigor das
sementes na produção, foram avaliadas características da parte comercial,
como o número e o peso (Lin, 1982; Puteh et al., 1995; Tonin, 1997; Aranha,
1998). Entre os componentes de produção da cultura do algodão tem-se o
capulho (número e peso médio) e a população de plantas (número de
indivíduos por unidade de área) como muito importantes e que dependem
por sua vez, em termos de contribuição de cada planta, da configuração e do
arranjo de plantas. No caso do algodão, a relação entre a produtividade e a
população de plantas é de natureza parabólica, na qual a produção cresce
com o aumento da população de plantas até um valor limite e depois
decresce quando a densidade de plantas excede o máximo tolerado
naquelas condições (Beltrão et al., 1999).
Tratando-se, originalmente, de uma cultura com crescimento
indeterminado, durante o ciclo do algodão há diversos eventos ocorrendo ao
mesmo tempo, tais como crescimento vegetativo, aparecimento de gemas
reprodutivas, florescimento, crescimento e maturação de frutos (Street e
Opik, 1974). Durante boa parte do ciclo ocorre forte competição interna pelos
carboidratos fixados por meio da fotossíntese. Assim, se houver queda
excessiva de flores, botões florais e maças, haverá crescimento vegetativo
exagerado, aumentando o auto-sobreamento, que, por sua vez, causará
maior queda de estrutura reprodutiva (Rosolem, 2006).
A formação dos botões florais é uma das principais transformações
que ocorrem no ciclo da cultura. Plantas de algodão apresentam valores
próximos a 18,9 botões florais por planta aos 85 dias após a emergência
(Rosolem, 2006). Todavia, a queda ou abscisão de botões florais e de
maçãs jovens é um fenômeno natural; Oosterhuis (1992) citou que a queda
de até 60% é considerada normal.
28
Contudo, produtividade elevada é alcançada quando
aproximadamente 10 botões florais transformam-se em capulhos ao final do
ciclo (Rosolem, 2006). Potencialmente, o algodão herbáceo tem condições
de produzir cerca de 17.500 kg.ha-1 de algodão em caroço (Beltrão e
Azevedo, 1993). Entretanto fatores internos e externos da planta e do
ambiente limitam essa produção. Hoje o rendimento médio no estado de
Mato Grosso é de 3.960 kg.ha-1 de algodão em caroço para safra 2008/2009
(CONAB, 2009).
Fenologicamente o algodão possui quatro estágios distintos de
desenvolvimento, fase vegetativa, formação dos botões florais, florescimento
e abertura dos capulhos (Marur e Ruano, 2001). A duração de cada estágio
depende das condições meteorológicas registradas após a semeadura. De
forma geral para o desenvolvimento favorável das plantas, o algodão
necessita que no ciclo sejam observadas condições meteorológicas de
temperatura variando entre 20 e 30ºC e precipitação entre 500 e 1.500 mm.
Além disso, a umidade relativa do ar deve ser em torno de 60% e a
nebulosidade inferior a 50% (Beltrão et al., 2005).
Em zoneamento edafo-climático para o Mato Grosso, realizado por
Amorim Neto et al. (2001), foram verificados 126 municípios onde são
encontradas condições favoráveis para o cultivo de algodão. Como critérios
foram considerados indicadores de temperatura do ar, deficiência hídrica e
freqüência de ocorrência de estiagens durante o período de florescimento; e
probabilidade de ocorrência de chuvas intensas e freqüentes durante o
período da colheita.
Entre os fatores determinantes para que produções próximas ao
potencial produtivo sejam alcançadas em campo, as condições
meteorológicas são, com certeza, as que exercem maior influência sobre o
desempenho das plantas. A temperatura e a disponibilidade hídrica
funcionam como mecanismos que controlam a taxa de crescimento do
algodão. Temperaturas mais elevadas aceleram as reações químicas no
interior da planta, o que durante o dia é benéfico, pois a taxa fotossintética é
acelerada e o crescimento é mais rápido. Porém, se temperaturas acima de
29
26ºC persistirem durante a noite a respiração é maior o que diminui a taxa
de crescimento. Este fenômeno é mais importante durante o florescimento
ou início do enchimento das maçãs; sua ocorrência promove o abortamento
de botões florais e menor enchimento das maçãs (Hake e Silvertooth, 1990).
Da mesma forma, a disponibilidade de água no algodão é responsável
por vários eventos que acontecem na planta como o transporte de
nutrientes, controle interno da temperatura e fonte de hidrogênio e oxigênio;
e que por sua vez, controlam a taxa de crescimento (Hake et al., 1992).
Quando ocorre baixa disponibilidade hídrica o resultado é a diminuição da
taxa de crescimento, redução no número de frutos e diminuição da produção
de frutos jovens. Além disso, os frutos tornam-se imaturos, comprometendo
a qualidade da fibra. Isto ocorre, porque quando em estresse hídrico a planta
favorece o crescimento vegetativo e não o reprodutivo (Wrona et al. 1999).
Os componentes de colheita são normalmente estabelecidos em
condições meteorológicas menos adequadas (Finch-Savage, 1995). Neste
sentido, a relação do desempenho final das plantas e sua produção com o
valor da parte comercial das espécies cultivadas é relativamente importante.
Entre culturas comerciais, a classificação dos produtos vegetais é
determinada por padrões definidos de comercialização e, no caso do
algodão, verifica-se controle rigoroso do produto comercializado. Por meio
de testes, são identificadas e mensuradas as propriedades da fibra, dando
suporte referencial ao gerenciamento do processo e da aquisição da
matéria-prima (Lima, 2004).
Atualmente a pluma do algodão é classificada por padrões universais
em aparelhos automatizados, também conhecidos como HVI – High Volume
Instrument; com base em suas características intrínsecas (comprimento,
diâmetro ou finura, espessura da parede secundária ou maturidade,
micronare, resistência e alongamento) e extrínsecas (cor, aspecto visual,
presença e teor de neps e contaminações de matérias estranhas). Todavia,
entre os componentes estabelecidos para o HVI, procura-se no campo
estabelecer plantas com valores máximos possíveis para as características
relacionadas ao desempenho da fibra, entre elas, comprimento e
30
uniformidade, resistência e micronaire (Lima, 2004). As cultivares em
distribuição no estado de Mato Grosso normalmente produzem fibras na
faixa de 30 a 32 mm de comprimento, 80% para uniformidade do
comprimento, 26,0 g.tex para resistência da fibra e micronare na faixa de 3,5
a 4,5 g.pol. (Penna, 2006).
O lucro do produtor é parcialmente condicionado a qualidade da fibra
que, assim como a do algodão em caroço, é muito influenciada pelas
práticas de produção. Entre elas, o uso de sementes de qualidade superior
representa uma garantia para obtenção dos níveis visados e a diminuição da
variabilidade das características tecnológicas da fibra (Chanselme, 2006).
Neste sentido, conhecer o efeito potencial do vigor das sementes sobre as
características agronômicas e de qualidade da fibra da cultura do algodão
pode ser uma ferramenta muito importante, principalmente, para que se
tome a decisão sobre o tipo de investimento que será realizado no cultivo.
31
3 MATERIAL E MÉTODOS
O presente trabalho foi conduzido em duas etapas. A primeira no
Laboratório de Sementes da Faculdade de Agronomia e Medicina
Veterinária (FAMEV) da Universidade Federal de Mato Grosso, campus de
Cuiabá, e a segunda na Fazenda Chimarrita, localizada no município de
Jaciara-MT, coordenadas geográficas 15°51'51.38"S e 55°11'40.05"W,
distante 100 km de Cuiabá, pólo de produção de algodão no estado do Mato
Grosso. Os experimentos em campo foram realizados nos anos agrícolas
2006/2007 e 2007/2008.
3.1 Potencial Fisiológico das Sementes
No ano de 2006 foram coletadas amostras de aproximadamente 300
lotes de sementes deslintadas de algodão, cultivar FMT 701. Essa cultivar
vem se mantendo entre as mais cultivadas, destacando-se principalmente
por sua alta produtividade, arquitetura de planta e características
agronômicas, segundo o IMA (2009). Os lotes foram coletados em diferentes
procedências, porém dentro do perímetro que compreende a zona de
produção do município de Campo Verde-MT. Todos os lotes utilizados eram
da categoria C2 (certificada de 2ª geração). As sementes também foram
32
classificadas mecanicamente por meio de peneiras, utilizando-se as
sementes retidas na peneira de 9 mm.
Em laboratório os lotes foram analisados quanto à germinação e vigor
e separados três lotes com diferentes níveis de vigor (menor vigor, vigor
intermediário e maior vigor). Posteriormente, as sementes de cada lote
foram analisadas quanto ao teor de água, massa de 1.000 sementes,
germinação e vigor (primeira contagem do teste de germinação, germinação
a baixa temperatura, envelhecimento acelerado, tetrazólio, condutividade
elétrica, comprimento de parte aérea e comprimento da raiz primária). Após
a realização dos testes as sementes foram armazenadas em câmara com
temperatura de 18 ± 2ºC e umidade relativa de 75 ± 4%, para uso posterior
na safra 2007/2008.
Os níveis de vigor foram selecionados com base nos testes de
laboratório, sendo considerado de maior vigor o lote que apresentou melhor
desempenho em todos os testes realizados. O lote que apresentou menor
desempenho foi denominado de menor vigor e o lote que apresentou
desempenho entre os lotes de menor e maior vigor foi denominado de lote
intermediário. Para as avaliações em laboratório, em todos os testes, foi
utilizado o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 2,
sendo três níveis de vigor e dois anos agrícolas, em quatro repetições.
3.1.1 Descrição dos testes de laboratório
3.1.1.1 Teor de água
Foram utilizadas duas sub-amostras de 5 g e determinado o teor de
água pelo método de estufa gravitacional a 105ºC +/- 3ºC por 24 horas
(Brasil, 1992). Os resultados foram expressos em porcentagem (base
úmida).
3.1.1.2 Massa de 1.000 sementes
Foram contadas manualmente, oito sub-amostras de 100 sementes,
que foram pesadas e depois calculados a variância, o desvio padrão e o
33
coeficiente de variação. A massa de 1.000 sementes foi calculada e o
resultado expresso em gramas (Brasil, 1992).
3.1.1.3 Germinação
As sementes foram colocadas para germinar em substrato de papel,
na forma de rolo, previamente umedecido com volume de água equivalente
a 2,5 vezes a massa do papel seco. Para cada lote foram utilizadas quatro
sub-amostras de 50 sementes, colocadas em sacos de plástico, em câmara
de germinação a 25ºC por 12 dias. Foram computadas as plântulas normais
e anormais, sementes duras e mortas; e determinada a porcentagem de
germinação baseada no número de plântulas normais (Brasil, 1992). Para
que não ocorresse a interferência de fungos, as sementes foram tratadas
com carbendazim+thiran na dose equivalente a 50+230 mL de ingrediente
ativo para 100 kg de sementes.
3.1.1.4 Testes de vigor
Para a determinação do vigor das sementes foram realizados os
testes de primeira contagem da germinação, envelhecimento acelerado,
germinação a baixa temperatura, tetrazólio, condutividade elétrica e
comprimento de plântula.
a) Primeira contagem da germinação
Realizado conforme metodologia proposta por Nakagawa (1999), em
conjunto com o teste de germinação descrito anteriormente, correspondendo
a primeira contagem desse teste. A contagem foi realizada aos quatro dias
após a instalação do teste e foram consideradas as plântulas normais que
apresentaram comprimento igual ou maior que 4 cm. Os resultados foram
expressos em porcentagem de plântulas normais.
34
b) Germinação a baixa temperatura
Esse teste foi conduzido conforme descrição no item 3.1.1.3, a 18ºC
constantes por sete dias, na ausência de luz. Foram avaliadas as plântulas
normais que apresentavam comprimento igual ou maior que 4 cm (Dias e
Alvarenga, 1999). Para que não ocorresse a interferência de fungos as
sementes foram tratadas com carbendazim+thiran na dose equivalente a
50+230 mL de ingrediente ativo para 100 kg de sementes. Os resultados
foram apresentados em porcentagem de plântulas normais.
c) Envelhecimento acelerado
Como as sementes apresentavam-se com teor de água inferior a
11,0%, foram pré-condicionadas para reumedecimento em caixas de
plástico, adaptadas para o teste de envelhecimento acelerado (Beckert et al.,
2000). As sementes foram dispostas em camada única sobre tela, em caixa
contendo 40 mL de água. As caixas foram mantidas em câmara de
germinação a 25ºC por 24 h. Após esse período foi realizada a aferição do
teor de água, e os valores para os três lotes variaram de 12,2 a 13,1%.
Depois de realizado o reumedecimento das sementes, as mesmas foram
submetidas ao teste de envelhecimento acelerado, conforme Marcos Filho
(1999). As sementes foram expostas a 41ºC por 72 h e posteriormente
colocadas para germinar conforme o item 3.1.1.3. Após o envelhecimento,
foi determinado o teor de água das sementes pelo método da estufa, a
105ºC por 24 horas. Foram avaliadas as plântulas normais, anormais,
sementes duras e mortas e determinada a porcentagem de germinação
correspondente ao número de plântulas normais. Para que não ocorresse a
interferência de fungos, após o envelhecimento acelerado, as sementes
foram tratadas com carbendazim+thiran na dose equivalente a 50+230 mL
de ingrediente ativo para 100 kg de sementes.
d) Tetrazólio
O teste de tetrazólio foi realizado conforme metodologia proposta por
Vieira e Pinho (1999), com duas subamostras de 50 sementes puras para
35
cada lote. Para provocar o amolecimento do tegumento e a penetração do
sal de tetrazólio, as sementes foram pré-condicionadas em papel toalha
úmido por 16 h a 25ºC. Após essa etapa, o tegumento foi removido e as
sementes imersas em solução de tetrazólio a 0,1% por quatro horas a 30ºC.
A avaliação da viabilidade e do vigor foi feita com base no desenvolvimento
de coloração, local e extensão do dano, com o auxílio de lupa de 10 vezes
de aumento. Foram atribuídas notas de 1 a 8 para cada semente,
individualmente, sendo consideradas vigorosas as sementes incluídas nas
classes 1 a 3. O resultado foi expresso em porcentagem.
e) Condutividade elétrica
O teste de condutividade elétrica foi realizado conforme metodologia
proposta por Vieira e Krzyzanowski (1999). Foram utilizadas quatro
subamostras de 50 sementes para cada lote, pesadas em balança de
precisão e colocadas em copos de plástico com 75 mL de água destilada.
Em seguida, as sementes foram colocadas em câmara de germinação a
25ºC, durante 24 horas. Após esse período foram realizadas as leituras da
condutividade elétrica da solução em condutivímetro, marca Digimed,
modelo CD-20. As amostras foram agitadas por 10 segundos e o
condutivímetro calibrado 30 minutos, antes das leituras. Os resultados
obtidos no condutivímetro foram divididos pela massa da amostra e o
resultado final foi expresso em µS.cm-1.g-1.
f) Comprimento de plântulas
O teste de comprimento de plântulas foi realizado conforme
metodologia proposta por Nakagawa (1999). Foi conduzido mediante a
semeadura em substrato de papel toalha na forma de rolo, com quatro
subamostras de 10 sementes para cada lote. O substrato foi umedecido com
quantidade de água equivalente a 2,5 vezes a massa do papel seco. Os
rolos foram colocados em sacos de plástico e dispostos em câmara de
germinação por sete dias, no escuro, a 25ºC. Para que não ocorresse
interferência de fungos, as sementes foram tratadas com
36
carbendazim+thiran na dose equivalente a 50+230 mL de ingrediente ativo
para 100 kg de sementes. As plântulas normais foram medidas com o auxílio
de régua com graduação em milímetros. Tomou-se a medida da raiz
primária e da parte aérea e se calculou como comprimento médio a soma
das medidas tomadas de cada plântula normal em cada repetição e
dividindo, a seguir, pelo número de plântulas normais mensuradas. Os
resultados foram expressos em milímetros, com uma casa decimal.
3.2 Desempenho de Plantas
Os experimentos para avaliar o desempenho das plantas oriundas de
sementes com diferentes níveis de vigor foram instalados em 04 de janeiro
de 2007 e 05 de janeiro de 2008, ao final do calendário de semeadura do
algodão em Mato Grosso. Foram constituídas parcelas de cinco linhas com
espaçamento de 0,9 m e 4,0 m de comprimento, onde foram semeados os
lotes com diferentes níveis de vigor. A área útil das parcelas foi formada
pelas três linhas centrais, descontando-se 1,0 m de comprimento em cada
extremidade. Os tratamentos foram estruturados em delineamento
experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x2x2, sendo
três níveis de vigor, dois anos de cultivo e dois tipos de ajustes de população
de plantas (ajuste pelo percentual de germinação do lote e ajuste pelo
desbaste) e quatro repetições.
O solo foi preparado com uma aração e duas gradagens para
melhorar a uniformidade na profundidade de semeadura. Essa foi realizada
manualmente com o auxílio de régua graduada em milímetros. Os sulcos
foram abertos com plantadeira, espaçados de 0,90 m, e a densidade
respeitando-se a população de 111.110 plantas.ha-1, o que corresponde a 10
plantas.m-1.
Para o ajuste da população com base na porcentagem de germinação
(G) das sementes (Tabela 3), para cada nível de vigor, foi constituída uma
parcela, semeando-se o número equivalente ao desejado para cada metro
de linha, multiplicando-se pelo fator 100/G. Para o caso em que se
37
assegurou o número exato de sementes na linha, sem falhas, foram
distribuídas duas sementes a cada 10 cm e realizado o desbaste, quando
todas as plântulas emergiram. Para o desbaste foi utilizado o critério da
altura média das plântulas emergidas na área útil das parcelas, aos 21 dias
após a semeadura, permanecendo as plântulas que mais se aproximaram
da média, para cada nível de vigor. O objetivo dessa distribuição foi estudar
o efeito do vigor das sementes na presença e na ausência de falhas na
germinação.
Depois de delimitadas as parcelas, foram coletadas amostras de solo
para análise, cujos resultados estão no Apêndice A. A partir do resultado das
análises foi planejada a adubação de acordo com índices propostos por
Souza (2004). Nos dois anos de cultivo foi utilizada adubação parcelada,
sendo 500 kg.ha-1 de NPK de adubo formulado 05 25 15 no sulco, no
momento da semeadura, 250 kg.ha-1 de NPK 20 00 20 aos 30 dias da
emergência e 250 kg.ha-1 de 20 00 20 aos 70 dias após a emergência das
plântulas. Foram calculados os valores de nutrientes necessários para que
fosse possível alcançar rendimento de algodão em caroço de
aproximadamente 4.500 kg.ha-¹.
Para que não ocorresse a interferência de pragas e doenças, foram
realizadas aplicações de produtos específicos recomendados para a cultura.
Como critério utilizou-se os índices propostos por Cia (1999) e Pierre et al.
(2007). Optou-se por não utilizar regulador de crescimento, pois o mesmo
poderia interferir sobre algumas das características avaliadas. Para
monitorar diariamente os dados de temperatura máxima, temperatura
mínima e precipitação, durante o período de emergência, foi utilizada uma
estação meteorológica automática, marca Agrossystem, modelo
WeatherLink.
Durante o ciclo fenológico, compreendido entre a emergência de
plântulas, em janeiro, até o ponto de colheita, em julho, foram avaliadas as
características agronômicas na área útil de cada parcela. As avaliações
foram feitas na fase inicial, fase vegetativa e fase reprodutiva, verificando-se
38
o desempenho inicial da planta, o desempenho vegetativo, o desempenho
reprodutivo e a qualidade da fibra do algodão.
.
3.2.1 Desempenho inicial das plantas de algodão
Para avaliar o desempenho inicial das plantas foram utilizadas as
variáveis porcentagem de emergência de plântulas, índice de velocidade de
emergência e altura das plântulas aos 12 e 21 dias após emergência. Nas
determinações de altura foram utilizadas 10 plantas, escolhidas ao acaso em
cada repetição.
a) Emergência de plântulas e população de plantas
A emergência de plântulas foi avaliada diariamente durante 21 dias,
somente nas parcelas ajustadas em função dos resultados da análise de
germinação. Foram consideradas emergidas as plântulas que no momento
da contagem apresentavam as folhas cotiledonares totalmente expandidas
(Figura 1). Para facilitar a avaliação, as plântulas foram marcadas com
estacas provisórias e posteriormente com etiquetas definitivas até o final do
ciclo (Figura 1). Ao final, foram computadas a porcentagem e o índice de
velocidade de emergência de plântulas. Para o cálculo do índice de
velocidade de emergência foi utilizada equação de Maguire (1962):
Sendo:
IVE – Índice de velocidade de emergência;
E1, E2, En – Número de plântulas normais computadas na primeira
contagem, na segunda contagem e na última contagem;
N1, N2, Nn – Número de dias da semeadura à primeira, à segunda e à
última contagem.
Posteriormente, nas avaliações subseqüentes durante o ciclo
vegetativo e reprodutivo, nos dois tipos de ajustes da população de plantas,
IVE = E1+E2+...........En N1 N2 Nn
39
foram contadas novamente as plantas na área útil de cada parcela para
identificar possíveis perdas no estande de plantas.
FIGURA 1. Plântulas de algodão (cv FMT 701) com folhas cotiledonares totalmente expandidas (à esquerda) e sistema de marcação com presilha (à direita) após a emergência, Jaciara, MT, 2009.
b) Altura de planta
A altura das plantas foi medida aos 21 dias após a semeadura. Como
critério de altura, nas duas datas, utilizou-se a distância do colo ao ápice da
planta. O resultado foi expresso em centímetros.
3.2.2 Desempenho durante a fase vegetativa das plan tas de algodão
a) Alturas das plantas
As mesmas plantas utilizadas para a determinação da altura aos 21
dias foram utilizadas para a avaliação aos 60 dias após a emergência das
plântulas. Como critério utilizou-se a distância do colo ao ápice da planta. O
resultado foi expresso em centímetros.
40
b) Número de ramos, número de nós, número de botões florais, número
de posições frutíferas
Nas mesmas plantas utilizadas para determinar a altura, foram
contados o número de ramos reprodutivos, o número de nós, o número de
botões florais e o número de posições frutíferas, aos 60 dias após a
semeadura. Os resultados foram expressos em unidades médias por planta.
3.2.3 Desempenho durante a fase reprodutiva de plan tas de algodão
a) Altura de planta
A altura da planta foi medida na colheita dos capulhos, utilizando-se
as mesmas plantas avaliadas anteriormente. O critério utilizado foi a medida
da distância do colo ao ápice da planta. O resultado foi expresso em
centímetros.
b) Número de ramos, número de nós, número de posiçõ es frutíferas e
número de capulhos
Nas mesmas plantas utilizadas para determinar a altura foram
contados o número de ramos reprodutivos, o número de nós, o número de
posições frutíferas e o número de capulhos por planta, ao final do ciclo, no
momento da colheita dos capulhos. Os resultados foram expressos em
unidades médias por planta.
c) Rendimento de fibras e caroço
A colheita do algodão foi realizada manualmente, na área útil das
parcelas, recolhendo-se todos os capulhos abertos das plantas. A massa do
algodão em caroço foi obtida em balança analítica no Laboratório da
Cooperfibra em Campo Verde/MT. Posteriormente, com o auxílio de um
desencaroçador portátil, obteve-se o rendimento de fibras e de caroço. Os
resultados foram ajustados para teor de água de 13% e transformados para
kg.ha-¹.
41
3.3 Qualidade da Fibra do Algodão
Após a obtenção das características agronômicas e do rendimento, as
amostras foram encaminhadas para a avaliação dos componentes de
qualidade da fibra, em teste de HVI, no laboratório da Cooperfibra de Campo
Verde/MT. Foram avaliados o comprimento, uniformidade, resistência e
índice de micronaire das fibras conforme o procedimento proposto por Lima
(2004).
3.4. Procedimento estatístico
Os experimentos (anos agrícolas) foram analisados conjuntamente.
Os esquemas de análises estão apresentados nas Tabelas 1 e 2. Todas as
características cujos dados não atenderam os pressupostos de
homogeneidade (Cochran e Bartlett) e normalidade (Lilliefors), foram
transformados. Para os dados cujos resultados foram expressos em
porcentagem, utilizou-se a transformação de arco seno 100/x e, para os
dados cujos resultados foram expressos em contagem de partes da planta, a
transformação foi 1+x . Os fatores principais e as interações foram
julgados pelo teste de F na análise da variância e as médias comparadas
pelo teste de Tukey (α = 0,05).
42
TABELA 1 Esquema estatístico empregado na análise dos dados de
determinação do potencial fisiológico e desempenho inicial das
plantas em campo.
Fatores de variação Grau de liberdade
Vigor 2
Ano 1
Vigor x Ano 2
Resíduo 18
Total 23
TABELA 2 Esquema estatístico empregado na análise dos dados de
desempenho durante a fase vegetativa, reprodutiva e de
qualidade de fibra de plantas de algodão em campo.
Fatores de variação Grau de liberdade
Vigor 2
Ano 1
Tipo de ajustes de população 1
Vigor x ano 1
Vigor x tipo de ajustes de população 1
Ano x tipo de ajustes de população 1
Vigor x tipo de ajustes de população x ano 2
Resíduo 36
Total 47
43
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Potencial Fisiológico das Sementes
Os resultados do potencial fisiológico das sementes estão
apresentados nas Tabelas 3 e 4. Os lotes apresentaram similaridade de
massa e teor de água e também não foi verificada diferença significativa
para germinação das sementes (Tabela 3). Dos sete testes de vigor
empregados, cinco separaram os lotes em níveis distintos: primeira
contagem do teste de germinação, germinação a baixa temperatura e
envelhecimento acelerado, tetrazólio e condutividade elétrica. Os testes de
comprimento da parte aérea (CPA) e o crescimento de raiz (CR),
apresentaram resultados diferentes dos demais, sendo que apenas CR
identificou um lote como sendo de menor vigor (Tabela 4).
Os resultados do teste de primeira contagem da germinação são
usados para determinar o vigor relativo de um lote de sementes. As
amostras que apresentam maior porcentagem de plântulas normais na
primeira contagem são compostas por maior porcentagem de sementes
vigorosas. Esse teste pode, muitas vezes, expressar melhor as diferenças
de velocidade de germinação entre os lotes do que os índices de velocidade
de germinação (Nakagawa, 1994). Baskin (2001) avaliou a eficiência do
teste de primeira contagem de germinação em 24 lotes de sementes de
44
algodão e verificou sua eficiência para determinar o vigor das sementes,
recomendando esse teste como alternativa para o teste de frio em sementes
de algodão.
Os resultados do teste de germinação a baixa temperatura foram
muito drásticos, quando comparados aos de outros testes (Tabela 4). O
efeito mais drástico foi percebido para o lote com menor vigor. Esse teste
baseia-se no fato de que baixas temperaturas, principalmente nos estádios
iniciais de embebição, têm efeitos prejudiciais na germinação e no
desenvolvimento das plântulas. O estresse ocasionado pela baixa
temperatura pode alterar a velocidade de emergência (Dias e Alvarenga,
1999). Mesmo sendo mais drástico, esse teste permitiu classificar os lotes
em três níveis de vigor, da mesma forma como verificado nos testes de
primeira contagem e de envelhecimento acelerado. Também Freitas et al.
(2000) verificaram ranqueamento de lotes de cultivares de algodão com o
uso do teste de germinação a baixa temperatura.
O teste de envelhecimento acelerado diferenciou os lotes em três
níveis de vigor como nos testes de primeira contagem da germinação,
germinação a baixa temperatura, tetrazólio e condutividade elétrica. Da
mesma forma, Freitas et al. (2000) verificaram a eficiência desse teste para
classificar lotes de sementes de algodão em diferentes níveis de vigor. Neste
trabalho, os resultados médios obtidos para cada lote ficaram próximos aos
valores obtidos no teste de primeira contagem da germinação e tetrazólio
(Tabela 4). Também foi verificado que lotes com vigor mais baixo
apresentaram maior queda de viabilidade, confirmando o princípio do teste
de envelhecimento acelerado de que a taxa de deterioração das sementes é
aumentada consideravelmente através de sua exposição a níveis adversos
de temperatura e umidade relativa do ar (Marcos Filho, 1999).
O teste de tetrazólio (classe 1-3) foi utilizado como complementar em
relação aos demais testes, visto que em sementes de algodão a presença
de fungos, como Colletotrichum gossypii South, Rizoctonia solani Kuhum.,
Fusarium spp. e Phytium spp. podem prejudicar os resultados em
laboratório. Esse teste separou os lotes em três níveis de vigor, assim como
45
nos demais testes, exceto crescimento de raiz e parte aérea. Em trabalho
desenvolvido por Santos et al. (1992) foipossível observar que lotes com
maior vigor foram separados pelo teste de tetrazólio, assim como, pelo
índice de velocidade de emergência em areia, demonstrando ser o tetrazólio
um procedimento eficiente para avaliar o vigor das sementes de algodão.
Pelos resultados do teste de condutividade elétrica verificou-se
separação em três níveis de vigor. Maiores valores para condutividade
elétrica estão relacionados à baixa germinação das sementes e
conseqüentemente à alta probabilidade de ocorrência de baixa emergência
de plântulas em campo. Freitas et al. (2000) verificaram resultados
promissores para o uso do teste de condutividade elétrica em cultivares de
algodão. Segundo esses autores foi possível classificar lotes em três níveis
de vigor distintos, alto, intermediário e baixo vigor.
Os testes de comprimento da parte aérea e raiz não apresentaram o
mesmo comportamento que os demais. Apenas o teste de comprimento de
raiz diferenciou um lote como de menor vigor. Esses dados também foram
observados por Bishnoi e Delouche (1980), que afirmaram que a medida da
raiz em algodão foi a estrutura mais interessante para avaliar o vigor,
diferentemente da parte aérea.
TABELA 3. Médias dos resultados dos testes massa de mil sementes, teor
de água e de germinação de três lotes de sementes de algodão
(cv FMT 701), Cuiabá, MT, 2009.
Nível de vigor M1000 TA TPG10 (g) (%)
Menor 8,95 8,8 89,75 a Intermediário 9,11 8,7 92,12 a
Maior 9,11 8,6 93,75 a CV(%) --- --- 22,04
Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Teor de água (TA), massa de 1000 sementes (M1000), teste de germinação com contagem aos 10 dias (TPG10).
46
TABELA 4. Médias dos resultados dos testes de vigor de três lotes de sementes de algodão (cv
FMT 701), Cuiabá, MT, 2009.
Nível de vigor TPG4 GBT EA TZ CE CR CPA
-----------------------%--------------------- µS/cm/
g -----------cm-----------
Menor 77,75 c 29,87 c 76,37 c 76,37 c 152,6 c 87,37 b 72,25 a Intermediário 86,00 b 38,62 b 84,62 b 84,62 b 143,6 b 102,75 a 73,75 a
Maior 94,37 a 53,37 a 93,87 a 93,87 a 118,0 a 108,37 a 72,37 a CV(%) 12,88 3,20 17,51 15,08 7,78 9,14 4,92
Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Primeira contagem da germinação aos 4 dias (TPG4), teste de germinação a baixa temperatura (GBT), envelhecimento acelerado (EA), teste de tetrazólio - classe 1-3 (TZ), condutividade elétrica (CE), comprimento de raiz (CR) e comprimento de parte aérea (CPA).
45
47
De forma geral, os testes de vigor não apresentaram os mesmos
resultados na classificação dos lotes de sementes. Os testes que se
baseiam no desempenho germinativo, bioquímicos e de estresse (primeira
contagem de germinação, tetrazólio, condutividade elétrica, germinação a
baixa temperatura e envelhecimento acelerado) diferenciaram os lotes em
três níveis diferentes de vigor. Nos testes baseados no crescimento de
plântulas verificaram-se resultados mais próximos dos encontrados no teste
de germinação (Tabela 3), exceto para o lote classificado como de menor
vigor no teste de crescimento de raiz (Tabela 4).
A diferença no ranqueamento dos lotes quanto ao vigor pode variar
conforme o teste utilizado e da característica avaliada. Em pesquisa com
sementes de algodão, Freitas (2002) também obteve resultados
semelhantes quanto ao ranqueamento dos lotes e a utilização dos testes
mostrou-se eficiente para estimar a emergência de plântulas em campo,
quando as condições do ambiente foram adversas.
4.2 Desempenho das Plantas de Algodão
O desempenho inicial das plantas foi avaliado nas parcelas onde
houve ajuste do número de sementes em função dos resultados obtidos no
teste de germinação em laboratório. Nas parcelas onde ocorreu o desbaste
foram avaliadas apenas as características de desempenho vegetativo e
reprodutivo.
Os resultados da análise da variância para o desempenho inicial das
plantas de algodão no campo encontram-se na Tabela 5, onde se verifica
que para emergência em campo, índice de velocidade de emergência e
altura de plantas os resultados foram significativos a 5% de probabilidade.
Entre os testes de vigor utilizados em laboratório todos, exceto o
crescimento de parte aérea (Tabela 3), separaram o lote de menor vigor em
relação aos demais, fato semelhante aconteceu em campo onde foi
observada diferença significativa entre o lote de maior e menor vigor, para as
48
avaliações de emergência em campo e índice de velocidade de emergência
(Tabela 4).
Segundo Marcos Filho (1999), o potencial fisiológico das sementes
responde diretamente à influência do meio ambiente. Portanto, se as
condições do ambiente não se desviarem muito das ideais, após a
semeadura em campo, é previsível que a porcentagem de emergência das
plântulas seja semelhante à germinação determinada em laboratório ou
ainda a testes menos drásticos como é o caso do teste de comprimento de
raiz.
Para que a emergência seja favorecida o algodão necessita de
temperaturas entre 18 e 30ºC (Doorenbos et al., 1979), e valores de
demanda hídrica de 25 mm por dia McWilliams (2002). A observação dos
dados da Figura 1 de temperatura máxima, mínima e pluviosidade durante o
ciclo do algodão em campo, permitem verificar que a temperatura oscilou
entre valores mínimos próximos de 20ºC e que a disponibilidade hídrica
após a semeadura era menor que 25 mm por dia.Embora as condições de
temperatura e disponibilidade hídrica não fossem ideais, os valores não se
desviaram muito a ponto de causar estresse muito intenso durante a
emergência.
A água é o fator que exerce maior influência sobre o processo de
germinação (Bewley e Black, 1994). Em trabalho desenvolvido por Mattioni
et al. (2009), procurando avaliar o desempenho de sementes de algodão
submetidas a diferentes tipos de estresses, foi observado que lotes com pior
desempenho germinativo em laboratório apresentaram menor crescimento
radicular quando submetidos à condição de estresse hídrico. O mesmo foi
observado por Silva et al. (1995), ao quantificar o estresse hídrico em
algodão com termometria infravermelha.
49
FIGURA 1. Condições meteorológicas durante o ciclo fenológico de três lotes de algodão (cv. FMT 701), com diferentes níveis de vigor, resultados médios dos anos 2007 e 2008. Temperatura máxima - Tmax (ºC), Temperatura mínima - Tmin (ºC), Precipitação (mm). Jaciara, MT, 2009.
48
50
As sementes do lote com maior vigor apresentaram capacidade de
emergir mais rapidamente, fato comprovado quando observado o índice de
velocidade de emergência e a altura das plantas (Tabela 4). Segundo
Oliveira et al. (2009), lotes de maior potencial fisiológico geralmente
apresentam características como: maior velocidade de emergência, maior
altura e maior acúmulo de massa seca das plântulas.
TABELA 5. Desempenho inicial de três lotes de sementes de algodão (cv.
FMT 701), com diferentes níveis de vigor e estande de plantas
corrigido pelo teste de germinação. Jaciara, MT, 2009.
Nível de vigor EC IVE AL (%) (cm)
Menor 86,35 b 9,69 b 113,77 b Intermediário 89,21 ab 9,87 ab 121,60 b
Maior 91,71 a 10,38 a 134,57 a CV(%) 3,63 4,60 5,19
Médias seguidas de letras iguais, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. EC - Emergência em campo; IVE - índice de velocidade de emergência; AL - altura das plantas aos 21 dias após a semeadura.
Os resultados da análise da variância para o desempenho durante a
fase vegetativa das plantas de algodão em campo são apresentados na
Tabelas 6 e 7. Verifica-se que para o número de nós apenas o nível de vigor
foi significativo a 5% de probabilidade. Por outro lado, para altura das
plantas, número de ramos reprodutivos e número de botões florais, houve
efeito do nível de vigor (maior, intermediário e menor) dentro do ajuste de
semeadura (estande corrigido e desbastado) e do ajuste de semeadura
dentro de cada nível de vigor, em ambos os anos experimentais.
Durante o período vegetativo ocorreu maior influência do vigor das
sementes sobre número de botões florais do que em outras características
avaliadas (Tabela 6). As sementes do lote com vigor mais alto, que
apresentaram maior desempenho em laboratório, apresentaram em campo
maior número de botões florais em ambos os ajustes de semeadura e,
coerentemente, as plantas oriundas de sementes do lote com menor vigor,
51
que tiveram menor desempenho em laboratório, apresentaram também
menor número de botões florais.
TABELA 6. Desempenho durante a fase vegetativa de três lotes de
sementes de algodão (cv. FMT 701), com diferentes níveis de
vigor. Jaciara, MT, 2009.
Variáveis AL NRR NBF Menor 53,78 b 5,66 c 6,40 c
Estande corrigido Intermediário 61,10 b 7,02 b 8,22 b
Maior 87,82 a 8,91 a 11,02 a Menor 65,90 b 6,56 b 6,71 c
Estande desbastado Intermediário 66,20 b 7,06 ab 7,83 b
Maior 77,12 a 7,75 a 9,33 a
Menor Estande corrigido 53,78 b 5,55 b 6,40 a
Estande desbastado 63,90 a 6,56 a 6,71 a
Intermediário Estande corrigido 61,10 a 7,02 a 7,83 a
Estande desbastado 66,20 a 7,06 a 8,22 a
Maior Estande corrigido 77,12 b 7,75 b 9,33 b
Estande desbastado 87,82 a 8,91 a 11,02 a CV (%) 12,71 11,20 10,55
Médias seguidas de letras iguais, não coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Altura das plantas (AL); número de ramos reprodutivos (NRR); número de botões florais (NBF).
Para as demais características, altura das plantas e número de ramos
reprodutivos, o lote de sementes com maior vigor em laboratório (Tabela 4) e
maior desempenho inicial no campo (Tabela 5), em geral, também teve
desempenho superior aos demais. Os resultados mais relevantes foram
observados para a altura das plantas, nas parcelas semeadas com o lote de
maior vigor, com plantas maiores, e diferença de 23,34 cm no estande
ajustado por desbaste e 23,92 cm no estande corrigido, em relação ao lote
de menor vigor. É possível observar que a altura das plantas foi um
indicativo importante para diferenciar o nível de vigor das sementes, desde a
emergência das plântulas até o início do período reprodutivo (Figura 2),
sementes com maior vigor apresentaram plantas com maior altura.
52
As plantas oriundas do lote com maior vigor tiveram maior número de
nós, em média 1,38 a mais que o lote com vigor intermediário e 2,25 a mais
que o lote com menor vigor (Tabela 7), situação que explicaria o maior
número de ramos reprodutivos e botões florais (Tabela 6) verificados no lote
de maior vigor.
TABELA 7. Desempenho durante a fase vegetativa de três lotes
de sementes de algodão (cv. FMT 701), com
diferentes níveis de vigor, Jaciara, MT, 2009.
Variável NN Menor 13,28 b
Intermediário 14,15 b Maior 15,53 a
CV (%) 7,43 Médias seguidas de letras iguais, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Número de nós (NN).
Durante a fase de botões florais o algodão necessita de temperaturas
noturnas mínimas de 12ºC e máximas diurnas de 40ºC (Doorenbos et al.,
1979), e valores de demanda hídrica de 4 mm por dia (Rosolem, 2006). A
observação dos dados da Figura 1 de temperatura máxima, mínima e
pluviosidade durante o ciclo do algodão em campo, permitem verificar que a
temperatura oscilou entre valores mínimos próximos de 20ºC e a máxima
próxima de 30ºC; e que a disponibilidade hídrica após a semeadura se
manteve constante com valores acima de 4 mm por dia. Como as condições
de temperatura e pluviosidade foram próximas das ideais, é possível que o
lote com maior vigor foi favorecido pelas condições meteorológicas, com
maior crescimento em altura, número de ramos reprodutivos, nós e botões
florais.
Segundo Jackson e Arkin (1982), o algodão tem padrão de
crescimento indeterminado, caracterizado por aumento exponencial do
número de folhas e botões florais, em função do tempo. Esses autores
53
afirmaram, ainda, que os botões florais competem por assimilados
disponíveis na planta. Como resultado dessa competição, ocorre redução no
crescimento vegetativo e na produção de botões florais (Mauney, 1979). De
outra forma, uma parte dos botões florais e maças caem inclusive em
condições ótimas de crescimento (Orgaz et al., 1991). Assim, é possível que,
no lote com maior vigor, a competição por assimilados disponíveis na planta
estava adequada ao estádio fisiológico, que por sua vez foi influenciado
diretamente pela altura, o que explicaria o maior número de botões florais.
FIGURA 2. Diferença no porte da planta durante o ciclo vegetativo de lotes de sementes com diferentes níveis de vigor. À esquerda plantas originadas de lotes de sementes com maior vigor e a direita plantas originadas de lotes de sementes com menor vigor, Jaciara, MT, 2009.
Os resultados da análise da variância para o desempenho durante a
fase reprodutiva das plantas de algodão em campo são apresentados na
Tabela 8. O nível de vigor e ajuste de semeadura interagiram
significativamente. Os resultados de altura das plantas, número de ramos
54
reprodutivos, número de capulhos e rendimento de fibras e caroços foram
diferentes a 5% de probabilidade.
O ajuste de semeadura não interferiu de forma isolada nas variáveis
avaliadas no final do ciclo reprodutivo. Embora possa ser observada
diferença significativa para a população de plantas no estande corrigido e
desbastado (Tabela 9), a correção do número de sementes em função dos
resultados do teste de germinação em laboratório foi um procedimento
eficiente para assegurar plantas convenientemente desenvolvidas e
produtividade semelhante ao cultivo desbastado.
Em trabalho desenvolvido por Silva (2001), foi constatado que o
aumento do número de plantas de algodão na linha elevou a altura de
inserção do primeiro ramo frutífero, porém não interferiu em outros
caracteres agronômicos e na qualidade da fibra. De outra forma, Jones e
Wells (1997), analisando o efeito do espaçamento entre fileiras e densidade
de plantas, observaram que a produção de algodão em caroço é
influenciada apenas pelo espaçamento entre fileiras, não ocorrendo
interferência da densidade de plantas sobre a produção.
Os resultados apresentados na Tabela 8 foram favoráveis ao uso de
lotes de sementes com maior vigor. Sementes de algodão que apresentaram
maior potencial nos testes de primeira contagem da germinação, germinação
a baixa temperatura, envelhecimento acelerado, tetrazólio e condutividade
elétrica (Tabela 4), classificadas como mais vigorosas, formaram plantas que
apresentaram maior rendimento. Esse fato pode estar relacionado ao melhor
desempenho inicial (Tabela 5) e também durante o ciclo vegetativo (Tabela 6
e 7), o que pode ter assegurado maior número de capulhos verificado no
final do ciclo (Tabela 8).
55
TABELA 8. Desempenho durante a fase reprodutiva das plantas de três lotes de algodão (cv.
FMT 701), com diferentes níveis de vigor. Jaciara, MT, 2009.
Variáveis AL NN NRR NPF NC RF RC Menor 1,63 b 21,0 a 13,6 b 20,3 a 7,2 b 1.509 b 2.223 b
Intermediário 1,69 ab 21,9 a 14,3 ab 21,2 a 7,7 b 1.560 b 2.480 b Maior 1,75 a 22,2 a 14,9 a 23,0 a 8,9 a 1.819 a 2.758 a CV(%) 6,09 7,38 6,81 15,90 13,25 5,19 3,29
Médias seguidas de letras iguais, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Altura das plantas (AL); número de nós (NN); número ramos reprodutivos (NRR); número de posições frutíferas (NPF); número de capulhos (NC); rendimento de fibras (RF); rendimento de caroço (RC).
54
56
TABELA 9. População de plantas oriundas da semeadura com
diferentes ajustes, de três lotes de sementes de
algodão (cv. FMT 701), com diferentes níveis de
vigor. Jaciara, MT, 2009.
Variável População de plantas Estande corrigido 103.880 b
Estande desbastado 111.110 a CV (%) 3,30
Médias seguidas de letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
Não foram observadas diferenças significativas para o número de nós
e de posições frutíferas (Tabela 8), o que indica que as plantas de vigor
intermediário e menor vigor teriam a capacidade de produzir, teoricamente, a
mesma quantidade que as plantas de maior vigor. Contudo, esse fato não
ocorreu, pois plantas de maior vigor apresentaram maior número de
capulhos no final do ciclo (Tabela 8), ou seja, os lotes com vigor
intermediário e menor vigor apresentaram maior número de abortos de
botões florais e maçãs.
Segundo Rosolem (2006), a queda ou abscisão dos botões florais e
de maçãs jovens é regulada pelo balanço entre açúcares no tecido e teor de
etileno. Assim, algum fator que tende a desbalancear esse equilíbrio pode
ocasionar maior crescimento vegetativo e queda das partes reprodutivas.
Em determinado período do ciclo, as plantas de menor vigor eliminam
botões florais e maças jovens, e proporcionam maior crescimento vegetativo;
tal efeito ocorre de forma mais acentuada após o florescimento e perdura até
o final do ciclo das plantas. Em trabalho desenvolvido por Arruda et al.
(2002) foi possível observar que o número de botões florais, flores, maçãs e
capulhos do algodão herbáceo são dependentes entre si e que o número de
flores, maçãs e capulhos aumenta linearmente, em função do número de
botões florais.
Durante a fase de florescimento e maturação dos frutos o algodão
necessita de temperaturas de 20ºC a 38ºC (Doorenbos et al., 1979), e
57
valores de demanda hídrica de 8 mm por dia (Rosolem, 2006). A observação
dos dados da Figura 1 de temperatura máxima, mínima e pluviosidade
durante o ciclo do algodão em campo, permitem verificar que a temperatura
oscilou entre valores mínimos próximos de 12ºC e a máxima próxima de
30ºC; e que a disponibilidade hídrica passou a ser irregular após a metade
do mês de abril com valores abaixo de 8 mm por dia. Nessas condições de
estresse térmico e hídrico, o lote com maior vigor apresentou maior
capacidade de resistir às condições de estresse, o que explicaria o maior
número de capulhos e rendimento de fibras (Tabela 8).
A altura das plantas, que normalmente é relacionada em estudos que
relatam o vigor em plantas, foi eficiente para diferenciar o efeito do vigor
apenas para o lote com maior vigor. Plantas maiores normalmente são
associadas como de maior vigor, além disso, podem apresentar melhor
desempenho quando as condições ambientais são menos adequadas. De
outra forma Dornbos Jr. (1995), relatou que sementes com menor vigor
restringem a habilidade da planta em expressar seu potencial genético para
atingir a máxima produção. O mesmo foi observado por Lin (1982) em
pesquisas com a cultura da soja, onde sementes com menor vigor
originaram plantas com menor altura e decréscimo da altura de inserção do
primeiro legume, além de menor rendimento de grãos.
4.3 Qualidade da Fibra do Algodão
Os resultados da análise da variância para qualidade da fibra das
plantas de algodão são apresentados nas Tabelas 10 e 11. Verificou-se que
para a característica micronare o nível de vigor e o ajuste de semeadura
foram significativos a 5% de probabilidade. Por outro lado, para a
característica de alongamento da fibra, houve efeito do nível de vigor (maior,
intermediário e menor) dentro do ajuste de semeadura (estande corrigido e
desbastado) e do ajuste de semeadura dentro de cada nível de vigor.
O lote com maior vigor que apresentou melhor desempenho nos
testes de laboratório e em campo, originou também maior índice de
58
micronare. O micronare é o índice determinado pelo complexo entre finura e
maturidade da fibra. É a medida da vazão do fluxo de ar injetada com
pressão constante sobre uma massa das fibras de algodão constante,
acondicionada em câmara de volume constante. Os valores do micronare
oscilam em torno de 2,0 a 6,0, compreendendo dentro destes valores as
categorias muito fina, fina, média, grossa e muito grossa (Sesten e Lima,
2007).
Os valores de micronare para o lote com menor vigor (Tabela 10)
encontram-se dentro da classificação de fibras médias de grau médio de
maturidade e ou perímetro, que varia de 3,8 a 4,6. Já os valores para os
lotes com maior vigor e vigor intermediário, encontram-se dentro da
classificação de fibras grossas ou seja, de desenvolvimento normal e
completo, que variam de 4,7 a 5,5.
TABELA 10. Qualidade da fibra das plantas de três lotes de algodão (cv.
FMT 701), com diferentes níveis de vigor. Jaciara, MT, 2009.
Variáveis MIC STR UI UHML Menor 4,57 b 29,74 a 84,23 a 28,64 a
Intermediário 4,66 ab 30,31 a 83,32 a 28,62 a Maior 4,69 a 29,49 a 83,86 a 28,75 a
Estande corrigido 4,68 a 29,74 a 83,56 a 28,73 a Estande desbastado 4,60 b 29,88 a 84,04 a 28,74 a
CV(%) 2,36 3,72 1,49 2,01 Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Índice micronaire (MIC), resistência da fibra (STR), índice de uniformidade (UI) e comprimento de fibra (UHML).
Também ocorreu diferença significativa entre os ajustes de
semeadura, sendo que para o estande corrigido apresentou maior valor para
o micronare da fibra dentro da classificação de fibras grossas, ou seja, de
desenvolvimento normal e completo. Os valores encontrados para o estande
ajustado ficaram dentro da classificação de fibras médias de grau médio de
maturidade e ou perímetro.
59
Para a característica alongamento da fibra, o lote com menor vigor
apresentou menor valor, diferindo significativamente dos demais. Já o lote
com vigor intermediário apresentou melhor desempenho no cultivo com
ajuste da população de plantas com desbaste. O alongamento é quanto o
material cede no sentido longitudinal até o momento de rotura, expresso em
percentual, em função do comprimento inicial do corpo de prova. Os valores
do alongamento oscilam em torno de 5,0 a 7,6%, compreendendo dentro
destes valores as categorias muito baixo, baixo, médio, alto e muito alto
(Sesten e Lima, 2007). Apesar das diferenças significativas para o
alongamento da fibra, os valores observados em todos os casos (Tabela 11)
encontram-se dentro da classificação de categoria muito alto com fibras
acima de 7,6%.
TABELA 11. Qualidade da fibra das plantas de três lotes de algodão (cv.
FMT 701), com diferentes níveis de vigor. Jaciara, MT, 2009.
Variáveis ELG Menor 8,82 a
Estande corrigido Intermediário 8,66 a Maior 8,96 a Menor 8,60 b
Estande desbastado Intermediário 9,02 a Maior 8,76 ab
Menor Estande corrigido 8,82 a
Estande desbastado 8,60 a
Intermediário Estande corrigido 8,66 b
Estande desbastado 9,62 a
Maior Estande corrigido 8,96 a
Estande desbastado 8,76 a CV (%) 3,64
Médias seguidas da mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Alongamento da fibra (ELG).
Os valores encontrados para classificação da fibra foram ainda
comparados com o padrão da cultivar determinado por Penna (2006). O
60
comprimento da fibra, extensão média ao longo do eixo de um corpo de
prova de fibras paralelas (Sesten e Lima, 2007,) ficou abaixo do padrão da
variedade que é de 30 a 33 mm. A uniformidade do comprimento, variação
existente entre os comprimentos das fibras (Sesten e Lima, 2007),
apresentou valores abaixo do padrão da variedade que é de 85%. Para os
valores de resistência da fibra, força em gramas requerida para romper um
feixe de fibras de um tex, que equivale a massa em gramas de 1.000 metros
de fibra, ficou dentro do padrão da variedade que é entre 28 a 30 g/tex. Os
valores de micronaire ficaram acima do padrão da variedade que é no
máximo de 4,5 ug/pol.
Durante a fase de maturação dos frutos o algodão necessita
principalmente de temperaturas de 20ºC a 38ºC (Doorenbos et al, 1979).
Altas temperaturas, no final do enchimento das maçãs, próximas de 40ºC
podem promover a abertura das maçãs, aumentando o tempo de exposição
das fibras ao ambiente até o momento da colheita, além disso, as fibras
terão menor qualidade com redução do comprimento, resistência e
micronaire (Hake e Silvertooth, 1990). Por outro lado temperaturas noturnas
abaixo de 17,5ºC podem levar também a problemas com menor qualidade
de fibra, como o baixo índice de micronare (Gibson e Ray, 1970).
A observação dos dados da Figura 1 de temperatura máxima, mínima
e pluviosidade durante o ciclo do algodão em campo, permitiram verificar
que a temperatura oscilou entre valores mínimos próximos de 12ºC e a
máxima próxima de 30ºC. É possível que as condições de baixa temperatura
tenham favorecido a diminuição da qualidade da fibra, principalmente no lote
de menor vigor que apresentou menor índice de micronare (Tabela 10).
O uso de sementes de maior vigor mostrou-se um procedimento
eficiente para garantir plantas de algodão com melhor desempenho. Neste
sentido, a seleção de sementes mais vigorosas com o uso de testes de vigor
em laboratório pode ser uma alternativa muito importante para produtores de
sementes disponibilizarem no mercado lotes com maior potencial fisiológico.
Da mesma forma, a utilização dessas sementes pelos produtores de algodão
apresenta vantagens sobre vários aspectos, já que plantas mais vigorosas
61
podem apresentar maior potencial produtivo. Em pesquisas subseqüentes
sobre o tema existe possibilidade do desenvolvimento de estudos para
conhecer os mecanismos envolvidos com o vigor das sementes e ainda o
desenvolvimento de testes de laboratórios mais rápidos e precisos para
predizer o potencial fisiológico das sementes de algodão.
62
5 CONCLUSÕES
Os testes de vigor primeira contagem da germinação, germinação a
baixa temperatura, envelhecimento acelerado, tetrazólio, condutividade
elétrica e crescimento de raiz são eficientes para separar os lotes de
sementes de algodão em diferentes níveis de vigor.
Há efeito do vigor de sementes de algodão sobre o desempenho
inicial, vegetativo e reprodutivo das plantas em campo.
As características número de ramos reprodutivos e números de
botões florais são as mais influenciadas pelo vigor das sementes de
algodão.
63
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