instituto de pesquisas jardim botânico do rio de janeiro...
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Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de JaneiroEscola Nacional de Botânica Tropical
Determinação do teor de água ideal para o armazenamento de sementes de quatro espécies arbóreas ameaçadas da flora
brasileira
Luciana Ferrari Espindola
2007
Luciana Ferrari Espindola
Determinação do teor de água ideal para o armazenamento de sementes de quatro espécies arbóreas ameaçadas da flora brasileira.
JBRJ/ENBT2007
ii
Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de JaneiroEscola Nacional de Botânica Tropical
Determinação do teor de água ideal para o armazenamento de sementes de quatro espécies arbóreas
ameaçadas da flora brasileira.
Luciana Ferrari Espindola
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Botânica, Escola Nacional de Botânica Tropical, do Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários para a obtenção do título de Mestre em Botânica.
Orientador: Antônio Carlos Silva de Andrade
Rio de Janeiro2007
iii
Determinação do teor de água ideal para o armazenamento de sementes de quatro espécies arbóreas ameaçadas da flora brasileira
Luciana Ferrari Espindola
Dissertação submetida ao corpo docente da Escola Nacional de Botânica Tropical, Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro - JBRJ, como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre.
Aprovada por:
Prof. Dr. Antônio Carlos Silva de Andrade (Orientador)___________________________________________________________
Prof. Dra. Claúdia Antônia Vieira Rossetto___________________________________________________________
Prof. Dra. Leila Martins ___________________________________________________________
em ___/___/2007
Rio de Janeiro2007
iv
Espindola, Luciana Ferrari. E77 Determinação do teor de água ideal para o armazenamento de sementes
de quatro espécies arbóreas ameaçadas da flora brasileira. – Rio de Janeiro, 2007.
viii, 68f.
Dissertação (mestrado) – Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro/Escola Nacional de Botânica Tropical, 2007.
Orientador: Dr. Antônio Carlos Silva de Andrade.Bibliografia.
1. Conservação de sementes. 2. Deterioração controlada. 3. Plantas ameaçadas. I.Título. II. Escola Nacional de Botânica Tropical.
CDD 575.68
v
RESUMO
A conservação de sementes de espécies ameaçadas é um tema fundamental, pois viabiliza a
manutenção do seu germoplasma, possibilitando a utilização futura. Tradicionalmente, a
determinação das condições ideais para a conservação de sementes é obtida através de
experimentos que estudam a combinação dos fatores teor de água e temperatura de
armazenamento, monitorando a viabilidade das sementes ao longo do tempo. Todavia a
utilização desta técnica demanda um intervalo de tempo relativamente grande, que pode
chegar a vários anos. A utilização de testes de deterioração controlada para a obtenção dos
teores de água ideais para conservação é uma alternativa, possibilitando a diminuição do
intervalo de tempo necessário para a obtenção de tais teores. O teste de deterioração
controlada presume que as sementes das diferentes espécies sofrem deterioração de
maneira mais rápida quando armazenadas sob temperatura elevada, promovendo o
envelhecimento da semente. A relação entre os teores de água ideais e a faixa de umidade
relativa do ar capaz de promover a obtenção destes teores, pode ser estabelecida a partir da
construção de isotermas de sorção, otimizando a obtenção dos referidos teores de água. No
presente trabalho foram estudadas as deteriorações controladas e as isotermas de sorção de
quatro espécies florestais ameaçadas: Anadenanthera colubrina, Cedrela fissilis, Cedrela
odorata e Tabebuia heptaphylla. As curvas de equilibrio higroscópico exibiram o formato
simoidal inverso, como esperado para sementes de comportamento ortodoxo. O modelo de
Peleg foi o que melhor se ajustou a curva de sorção de C. fissilis. O melhor ajuste para as
curvas de sorção das demais espécies estudadas foi alcançado pelo modelo de Oswin. Os
resultados da deterioração controlada sugerem que o teor de água ideal para a conservação
das sementes de A. colubrina, C. odorata e T. heptaphylla é de 5 (±2)%. Os trabalhos com
C. fissilis demonstraram que a utilização dos intervalos de tempo de um e três meses são
insuficientes para a determinação do teor de água ideal, a partir da técnica de deterioração
controlada.
Palavras-chave: conservação de sementes, deterioração controlada, equilíbrio higroscópico,
modelos matemáticos.
vi
ABSTRACT
Seed conservation of threatened species is a fundamental theme as it maintains the quality
of the germoplasm, making future use possible. Traditionally, the determination of the
ideal conditions for seed conservation is achieved through experiments that study the
combination of factors like moisture content and storage temperature, monitoring seed
viability through time. However, the use of this technique implies a relatively long time
interval that may take many years. The use of controlled deterioration tests to obtain the
ideal moisture content is an alternative that makes it possible to get the ideal moisture
content in less time. The controlled deterioration test implies a faster deterioration of seeds
of different species when stored in high temperatures - that causes the ageing of the seeds.
The relationship between ideal moisture content and relative humidity that promotes this
moisture content is established by the construction of sorption isotherms, thus optimizing
the means to obtain the referred moisture content. The present work studies the controlled
deterioration and the sorption isotherms of four threatened forest species: Anadenanthera
colubrina, Cedrela fissilis, Cedrela odorata and Tabebuia heptaphylla. The sorption
isotherms showed a reverse sigmoidal shape common to species with orthodox seeds. The
Peleg model proved to be the best adjustment for sorption isotherms of C. fissilis. The best
adjustment for other species was obtained using the Oswin model. The controlled
deterioration results suggest that the ideal moisture content for A. colubrina, C. odorata
and T. heptaphylla seed conservation is 5 (±2) %. The studies with C. fissilis demonstrated
that the use of time intervals of one month and three months are insufficient for the
determination of the ideal moisture content, considering the controlled deterioration
technique.
Key words: seed conservation, controlled deterioration, sorption isotherms, mathematical
models.
vii
AGRADECIMENTOS
A Deus, não só pela vida, mas sobretudo pela força de vontade que me trouxe até aqui.
Ao meu orientador, Prof. Dr. Antônio Carlos Silva de Andrade por seu inegável
empenho e dedicação nesta orientação e por um ensinamento, que eu nunca esperei, e que
seguramente levarei para toda vida.
Ao meu pai, Sr. Rogério Mansur Espíndola, por ter sido, sempre, efetivamente meu
PAI, mas em especial por todos os sábados, domingos e feriados que passamos juntos,
debruçados sobre a bancada do laboratório, conduzindo cada experimento desta dissertação.
A minha mãe, Sra. Lucimar Ferrari Espíndola, por ter acreditado e investido na idéia
de que eu seria exatamente aquilo que eu quizesse, e também por aquilo que representa -
símbolo de atitude, coragem, força e superação.
A minha “tia”, Sra. Sônia Regina Espíndola de S. Mendes, por ter aberto as portas de
sua casa a esta “prima agregada”, reduzindo distâncias e minimizado angústias e sofrimentos
com doses de carinho e atenção.
À sempre amiga Carolina Espíndola de S. M. Viégas, por seu desprendimento, por sua
paciência e principalmente por sua disponibilidade em ser minha amiga em todas as “n”
madrugadas em que isso foi absolutamente necessário, ao longo da minha jornada acadêmica.
Ao meu hoje marido, Prof. Mestre Renato Neves Cabral, pela sua gentil colaboração na
digitação de “n” planilhas de comprimento de raiz e no cálculo do erro médio estimado, no
capítulo I. Não menos importante, deixo aqui os meus mais sinceros agradecimentos por todo
seu carinho e compreensão neste e em tantos outros momentos importantes das nossas vidas.
Ao corpo técnico do Laboratório de Sementes do Instituto de Pesquisas Jardim
Botânico do Rio de Janeiro, representado pelos funcionários Ana Paula Martins Cruz, Charles
Roger da Silva, Marina de Jesus Fernandes, Marly Barbosa, Nilza da Silva Urbano e Ricardo
Matheus, por toda e qualquer colaboração nos eventos de coleta e beneficiamento de sementes,
na condução de cada um dos meus experimentos e, é claro, agradeço pelos momentos
impagáveis que passamos juntos.
À doutoranda Alba Regina Pereira e à Mestre Luiza São Thiago Martins pela amizade,
pelo “compartilhamento” de aprendizado e pela valiosa ajuda nas análises estatísticas.
Aos estudantes: Amanda S. R. Carvalho, Bruno Lemos Linhares, João Henrique Wolf,
Thais Hidalgo e demais alunos que passaram pelo Laboratório de Sementes durante a
condução dos meus experimentos, por qualquer auxílio e pela companhia tão valiosa em
alguns momentos...
1
À sempre amiga Prof. Márcia Villela pela correção das versões em inglês do resumo da
dissertação e do resumo do capítulo II.
Às pesquisadoras Lúcia Lohman e Rosana Faria pela correta identificação das árvores
do gênero Tabebuia do arboreto do Jardim Botânico.
À equipe do projeto Inventário e Identificação das Coleções Botânicas e Históricas do
Arboreto do Jardim Botânico do Rio de Janeiro BBM / JBRJ, pela boa vontade em me ajudar
a coletar o material botânico necessário para a identificação das árvores do gênero Tabebuia
do arboreto.
Aos professores da ENBT pela qualidade dos cursos ministrados.
À coordenação da ENBT pela atenção as minhas solicitações.
Aos “colegas de corredor”, alunos, funcionários e pesquisadores do Programa
Conservação e do Laboratório de Biologia Molecular de Plantas, pela generosidade do sorriso.
Aos funcionários e prestadores de serviço do IP JBRJ ainda não citados, em especial às
funcionárias Ana Marmelo e Kátia Regina Pinto pelos serviços prestados e por todo o carinho.
Ao corpo de segurança patrimonial, especialmente as guardetes Edimar Silva de
Almeida, Selma Vivianne Moura Santos e ao guarda noturno Mauro César Assis por todo o
carinho com o qual sempre fui tratada.
À direção da Escola Estadual de Ensino Supletivo Professor Souza Carneiro,
representada pela Prof. Marlene Santana, por todo carinho e compreensão com esta professora
/ estudante.
À direção do Colégio e Curso Qualidade Integral de Ensino - QI - pela oportunidade de
trabalho que, de fato, financiou a minha permanência nesta pós-graduação do primeiro ao
último dia.
2
SUMÁRIO
Resumo......................................................................................................................... viAbstract......................................................................................................................... viiAgradecimentos............................................................................................................ 1
Introdução Geral........................................................................................................ 4
Capítulo I: Isotermas de sorção de água em sementes de quatro espécies
arbóreas......................................................................................................................... 11Introdução..................................................................................................................... 12Material e Métodos....................................................................................................... 15Resultados e Discussão................................................................................................. 18Conclusões.................................................................................................................... 24Referências Bibliográficas............................................................................................ 24
Capítulo II: Identificação do teor de água ideal para a conservação de sementes de
quatro espécies florestais.............................................................................................. 30Introdução..................................................................................................................... 31Material e Métodos....................................................................................................... 33Resultados e Discussão................................................................................................. 36Conclusões.................................................................................................................... 42Referências Bibliográficas............................................................................................ 42
Conclusões Gerais....................................................................................................... 57
Referências Bibliográficas......................................................................................... 58
3
INTRODUÇÃO GERAL
A extinção é uma preocupação dos conservacionistas, pois representa o desapareci-
mento de linhagens evolutivas. Ela pode ocorrer pela característica natural dos ecossiste-
mas, onde algumas espécies desaparecem e outras assumem seus lugares, ou ainda através
de catástrofes naturais. Todavia, se a extinção pode ser um evento natural, sua taxa atual
certamente não é. A atividade humana, através da redução e fragmentação de habitats, da
introdução de novas espécies e da superexploração dos recursos naturais, é a principal res-
ponsável pela atual taxa de extinção das espécies e conseqüente perda de biodiversidade
(Ricklefs 2001; Primack & Rodrigues 2006).
Os altos índices de extinção por ação antrópica não comprometem somente a viabi-
lidade dos ecossistemas, mas também a qualidade de vida humana, uma vez que podem ge-
rar graves desequilíbrios ambientais. Além disto, possivelmente diversas espécies são ex-
tintas antes mesmo de serem identificadas pela comunidade científica e terem suas potenci-
alidades de uso descobertas (Primack & Rodrigues 2006).
O Brasil é considerado o principal país dentre aqueles detentores de megadiversida-
de, possuindo cerca de 20% do número total de espécies da Terra (CIB et al. 2000). A lista
vermelha das espécies globalmente ameaçadas inclui 12% de todas as plantas vasculares
do mundo. Para o Brasil, são citadas 1.358 espécies de plantas ameaçadas, onde se supõe
que haveria um número muito maior de espécies listadas se tais informações estivessem
disponíveis (Silva et al. 2001).
Tanto a comunidade científica internacional quanto os governos e entidades não-
governamentais ambientalistas vêm alertando para a perda da diversidade biológica em
todo o mundo, e particularmente, nas regiões tropicais. Três razões principais justificam a
preocupação com a conservação da diversidade biológica. Primeiro, porque se acredita que
a diversidade biológica seja uma das propriedades fundamentais da natureza, responsável
pelo equilíbrio e estabilidade dos ecossistemas. Segundo, porque se acredita que a
diversidade biológica representa um imenso potencial de uso econômico, em especial pela
biotecnologia. Terceiro, porque se acredita que a diversidade biológica esteja deteriorando-
se, inclusive com o aumento da taxa de extinção de espécies, devido ao impacto das
atividades antrópicas (Dias 1996).
Em um contexto mais amplo, a urgente necessidade de se ampliar a aplicação de
tecnologias de preservação, em defesa da conservação de espécies e do uso sustentável é
4
enfatizada pela recente adoção da Estratégia Global para a Conservação de Plantas, por
parte da Convenção da Diversidade Biológica (CBD 2002).
A conservação, em seu conceito mais amplo, representa a preservação, manejo e
uso de recursos genéticos conhecidos, de forma que eles possam produzir o máximo de
benefícios sustentáveis para a geração presente, enquanto mantém seu potencial para usos
futuros (Bioversity International 2006). Os especialistas em conservação têm recomendado
como estratégias básicas, tanto a conservação in situ quanto a ex situ. A conservação in
situ consiste na manutenção das espécies em seu local de origem, onde o material genético
a ser preservado é garantido em evolução na comunidade onde ocorre. Já a conservação ex
situ consiste na manutenção dos organismos fora ou longe do seu local de origem, tal como
em jardins botânicos e em bancos ativos de germoplasma, sob a forma controlada de
armazenamento de sementes, pólen, propágulos vegetativos, cultura de células e tecidos
(Heywood 1989; Engelmann & Engels 2002). Ambas são estratégias importantes e
complementares, como parte integrante de programas de conservação e utilização do
material genético disponível na natureza (Heywood 1989).
O ideal seria que todas as plantas fossem conservadas em evolução na natureza.
Porém, isto não é possível para todas as espécies, considerando as alarmantes taxas de
desmatamento e perda de recursos genéticos (Theilade & Petri 2003). Logo, as espécies
que estão, ou que poderiam estar ameaçadas na natureza, as que são exploradas pelo
homem e as que provavelmente serão necessárias no futuro devem também ser
conservadas ex situ, sempre que possível em bancos de sementes ou em cultivo (Heywood
1989), sendo principalmente necessária para espécies que requerem um longo tempo de
regeneração (Theilade & Petri 2003). A conservação ex situ não elimina a necessidade de
manter as espécies coletadas em áreas naturais e apresenta a desvantagem de conservar
apenas parte da variação genética, mas trata-se de uma importante forma de conservação
de espécies vegetais, devendo fazer parte de uma estratégia global de conservação. Sua
eficácia depende de um compromisso por longo prazo que requer investimento e
acompanhamento contínuo. O objetivo principal da conservação ex situ para espécies
arbóreas é a manutenção da qualidade genética e fisiológica do germoplasma até que o
mesmo possa ser utilizado ou regenerado (Theilade & Petri 2003).
Sem dúvida alguma as sementes constituem a parte mais interessante das plantas
para o armazenamento. Além de pequenas, são órgãos que possuem um "depósito natural
de germoplasma". Uma grande amplitude de variabilidade genética pode ser incluída em
5
uma única amostra de sementes (Heywood 1989). Atualmente, cerca de seis milhões de
espécimes no mundo são conservadas em bancos de germoplasma (FAO 1996; Linington
& Pritchard 2001; Engelmann & Engels 2002). Os bancos de sementes apresentam muitas
vantagens em relação a outros métodos de conservação ex situ, como economia de espaço,
pouca demanda de trabalho e facilidade de armazenamento, uma vez descobertas as
condições ideais, possuindo um custo economicamente viável quando comparado a outras
formas de conservação ex situ (RBJB & BGCI 2004). Para permitir a rápida inclusão de
mais espécies neste tipo de conservação, é necessário o aprofundamento nos estudos sobre
o manejo das sementes em bancos de germoplasma, especificamente em relação à secagem
e ao armazenamento sob baixas temperaturas (Pritchard 2004).
O armazenamento de sementes sob condições de baixa temperatura e baixo teor de
água vem sendo indicado como uma das técnicas mais eficientes para conservação de
recursos genéticos de plantas por médio e longo prazo, sendo considerado como
procedimento padrão para a maior parte dos bancos de conservação de germoplasma,
garantindo a sobrevivência das sementes ditas ortodoxas por pelo menos dez anos, e
provavelmente por mais de cem anos (Roberts 1989).
As sementes podem ser classificadas em três categorias de comportamento de
armazenamento, em função da sensibilidade a desidratação das sementes e a tolerância a
baixas temperaturas: ortodoxa, intermediária ou recalcitrante (Theilade & Petri 2003).
Sementes ortodoxas são aquelas que podem ser desidratadas a baixos teores de água (entre
2 e 6%) e armazenadas por longo prazo em temperaturas subzero, sem perda de viabilidade.
Elas sobrevivem nestas condições de modo previsível, apresentando uma relação
logarítmica negativa entre o teor de água e a longevidade (Hong et al 1998). As sementes
ortodoxas são comumente armazenadas em bancos de sementes, com reduzidos teores de
água, estocadas em embalagens herméticas e mantidas sob temperaturas subzero (-20°C).
Entre as espécies florestais de comportamento ortodoxo, podemos citar Alchornea
triplinervea, Myrsine umbelatta, Tabebuia crysotricha entre outras (Carvalho et al. 2006).
As sementes recalcitrantes exibem um comportamento inverso, apresentam
sensibilidade à secagem e ao armazenamento em baixas temperaturas e possuem teores de
água elevados quando maduras. Sua longevidade é muito curta sob condições naturais e os
tradicionais métodos de armazenamento são extremamente danosos para as sementes deste
grupo. A diminuição do teor de água provoca variações osmóticas extremamente
prejudiciais aos tecidos da semente se abaixo de um “nível crítico” (Walters 2000),
6
perdendo sua viabilidade entre 12 e 30% de teor de água. Além disso, algumas sementes
recalcitrantes de espécies tropicais são suscetíveis à injúria de frio e suas sementes úmidas
perdem a viabilidade a temperaturas de 10 e 15°C. Estes aspectos fisiológicos limitam as
condições para a conservação de sua viabilidade. São exemplos de espécies florestais com
sementes recalcitrantes Acer pseudoplatanus (Gleisier et al. 2004), Eugenia dysenterica
(Andrade et al. 2003) e Euterpe edulis (Andrade 2001).
As sementes intermediárias são aquelas que não se comportam nem como
ortodoxas nem como recalcitrantes, situando-se entre os limites destas duas categorias.
Podem ser desidratadas apenas até teores de água entre 8 e 12%, sem perda de viabilidade,
apresentando sensibilidade a temperaturas subzero. São exemplos de espécies de
comportamento intermediário Azadirachta indica, Khaya senegalensis e Swietenia
macrophylla (Hong & Ellis 1998), dentre outras espécies.
A identificação do comportamento de armazenamento de sementes é realizada a
partir de protocolos de armazenamento, onde as sementes são desidratadas a diferentes
teores de água e submetidas temperaturas variadas, incluindo temperaturas subzero, em
diversos períodos de tempo, de forma a identificar o teor de água e a temperatura onde
ocorrem os menores danos fisiológicos. De qualquer forma, os procedimentos utilizados
atualmente para a conservação ex situ em bancos de germoplasma permitem que apenas as
sementes com comportamento ortodoxo sejam armazenadas por longo prazo (Hong et al
1998).
Considerando as dificuldades existentes para a determinação das condições ideais
de conservação de sementes pelos métodos tradicionais de armazenamento, devido ao
longo intervalo de tempo necessário para a obtenção dos resultados, pesquisas utilizando
técnicas de deterioração controlada de sementes vêm sendo desenvolvidas, com o intuito
de acelerar a obtenção de respostas sob as melhores condições de temperatura e de teor de
água das sementes (Ibrahim & Roberts 1983; Ellis et al. 1986; Zewdie & Ellis 1991). O
teste de deterioração controlada é fundamentado no conhecimento de que as sementes se
deterioram mais rapidamente quando armazenadas em condições de elevada temperatura e
umidade relativa do ar (Powell 1995). Se existem diferenças entre as condições de
armazenamento testadas, o teste de deterioração controlada poderá estabelecer estas
diferenças através da avaliação da qualidade fisiológica destes lotes de sementes (Santos et
al. 2003). Tal princípio é bastante similar àquele utilizado nos testes de envelhecimento
acelerado. A principal diferença está na utilização de amostras com teor de água
previamente ajustado, fato que consiste na principal dificuldade de instalação do método
7
(Marcos Filho 2005).
Nos estudos realizados por Vertucci & Roos (1990) e Ellis et al. (1995), verificou-
se a utilização do teste de deterioração controlada, com o objetivo de determinar os valores
ideais de teor de água capazes de promover a conservação de sementes de diferentes
espécies agrícolas. Com base nas diferenças obtidas entre o vigor das sementes com
diferentes teores de água, foi possível identificar os teores de água mais adequados para a
conservação. A partir da comparação dos resultados dos dois trabalhos supracitados,
verificou-se que a variável “vigor” pode ter sido a responsável pelas diferenças
encontradas.
O entendimento das relações entre a temperatura de armazenamento, a umidade
relativa do ar e o teor de água de sementes é fundamental para o desenvolvimento de
protocolos eficazes de armazenamento (Merrit et al. 2003). De um modo geral, sementes
são estruturas higroscópicas possuindo a capacidade de adsorver ou dessorver água da
atmosfera que as circunda. A exceção é feita para sementes que exibem impermeabilidade
em seu tegumento (Merrit et al. 2003). Diz-se que as sementes atingem o ponto de
equilíbrio higroscópico, quando a quantidade de água cedida por elas se iguala com aquela
captada em uma determinada temperatura e umidade relativa do ar constante.
A higroscopicidade se refere à capacidade de retenção de água, característica de
cada substância, com destaque para as proteínas, que apresentam alta afinidade com a água
e são consideradas hidrofílicas. Nos lipídeos, o número de pontos de ligação com a água é
muito menor e a associação se efetua praticamente apenas por pontes de hidrogênio,
fazendo com que sejam considerados hidrófobos (Marcos Filho 2005). Carboidratos
também são substâncias hidrofílicas e influenciam a higroscopicidade das sementes.
Assim, a composição química das sementes afeta sua capacidade de sorção de água.
As curvas de equilíbrio higroscópico das sementes de espécies ortodoxas
apresentam um formato sigmoidal e evidenciam a existência de três regiões. Estas
apresentam propriedades determinadas pela energia de ligação da água e podem ser
descritas como (Carvalho 1994a; Marcos Filho 2005):
• Região I: trata-se da parte côncava ao eixo de x, que representa a umidade relativa
do ar. É dominada por ligações muito fortes entre as moléculas de água e os consti-
tuintes iônicos dos grupos carboxílicos de proteínas, lipídeos, paredes celulares e
outros constituintes orgânicos (Vertucci & Farrant 1995). Tais características são
determinadas pela água do tipo 1 (que está quimicamente unida às macromoléculas
através de ligações iônicas e não atua como solvente).
8
• Região II: trata-se da região quase linear da isoterma, é caracterizada pela água li-
gada aos grupos hidroxílicos do amido e das proteínas, além da deposição de molé-
culas de água sobre outras moléculas de água. Possui predomínio da água do tipo 2
(que se condensa sobre sítios hidrofílicos de macromoléculas e atua como solven-
te). Sua energia de ligação é bem menor do que aquela encontrada na água do tipo
1).
• Região III: trata-se da região convexa ao eixo de x. É caracterizada pela água livre
(a chamada água do tipo 3, que estabelece “pontes” sobre sítios hidrofóbicos de
macromoléculas, sendo o tipo mais fraco de união). Nesta fase as forças capilares e
osmóticas demonstram importância. O ponto de virada da fase 2 para fase 3 é de-
terminado aproximadamente por 70% de umidade relativa do ar.
No presente trabalho, foram estudadas as sementes de quatro espécies arbóreas de
grande importância sócio-econômica, consideradas superexploradas e que, por esta
razão, encontram-se ameaçadas (IUCN 2001; Silva et al 2001): Anadenanthera
colubrina Vell Brenan, Cedrela fissilis Vell, Cedrela odorata L. e Tabebuia
heptaphylla (Vell) Toledo. As informações referentes à ocorrência, características
ecológicas, uso e “status” de conservação foram apresentadas na Tabela 1.
Os objetivos deste trabalho foram construir as curvas de equilíbrio higroscópico e
determinar os teores de água onde o processo de deterioração ocorreu de forma menos
prejudicial, através da técnica de deterioração controlada, visando identificar o teor de
água ideal para a conservação de sementes destas quatro espécies.
9
Tabela 1. Informações gerais sobre as espécies estudadas, características ecológicas, ocorrência, uso e “status” de conservação.
Nome científico“Nome vulgar”
Sigla da espécie Características1, 2, 3,4 Ocorrência1, 2,3 Uso1, 2, 3,6 Status de conservação 6, 7
Anadenanthera colubrina Vell Brenan
“angico-branco”
A. colubrina Árvore perene ou semicaducifólia, 10-20m altura. Fruto deiscente, 5-15 sementes, floração: de novembro à janeiro, frutificação: julho à agosto.
Floresta atlântica e, acima de 400m, desde PR até MA, maior abundância em RJ, SP, MG.
Indústria madeireira, arborização urbana e recuperação de áreas degradadas, medicina popular (antidiarréico e expectorante).
Ameaçada
Cedrela fissilis Vell.
“cedro-rosa”
C. fissilis Árvore caducifólia, 10 à 25m de altura. Frutos: cápsula lenhosa deiscente com cerca de 30 a 100 sementes aladas. Floração: agosto à março (Brasil); frutificação: agosto à setembro (Rio de Janeiro).
Ocorrência do RS até MG. Em menor intensidade, ocorre em todo o país.
Construção civil, arboriza-ção urbana, recuperação de áreas degradadas, medicina popular (tônico, antitérmico).
Em perigo
Cedrela odorata L.
“cedro vermelho”
C. odorata Árvore heliófita ou de luz difusa, decídua, Altura de 25-35m. Floração: de dezembro à fevereiro. Frutos maduros: a partir de maio.
Ocorrência: em todo o Brasil, à exceção do Cerrado, sendo mais freqüente na Mata Atlântica e na Floresta Pluvial Amazônica.
Fabricação de móveis, laminados, lambris, compensados, tabuados; recuperação de áreas degradadas. medicina popular (adstringente e febrífuga)
Vulnerável
Tabebuia heptaphylla (Vell) Toledo
“ipê roxo”
T. heptaphylla Árvore caducifólia, comumente com 10 a 20m de altura.. Floração: julho a setembro; frutificação: outubro-novembro.
BA, ES, MG, RJ e SP, principalmente na Floresta Pluvial Atlântica.
Construção civil e naval, carpintaria, marcenaria e medicina popular (antitumoral, anti-reumática e antianêmica).
Rara
1 – Carvalho (1994b); 2 – Lorenzi (1992); 3 – Lorenzi (1998); 4 – Guimarães et al. (1993); 5- Rizzini (1978); 6- IUCN (2001); 7 – Silva et al. (2001).
ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA EM SEMENTES DE QUATRO ESPÉCIES
ARBÓREAS
Luciana Ferrari Espindola 1, 2; Antônio Carlos Silva de Andrade 2
1 – Mestranda; Programa de Pós-Graduação em Botânica – E.N.B.T. ([email protected]
br). 2 - Pesquisador Adjunto, Programa Conservação - DIPEQ - Instituto de Pesquisas Jar-
dim Botânico do Rio de Janeiro. Rua Pacheco Leão, 915, CEP: 22460-030, Rio de Janeiro,
RJ ([email protected]).
RESUMO: Os objetivos do presente estudo foram determinar as curvas de sorção de se-
mentes de quatro espécies arbóreas de grande interesse econômico e ameaçadas de extin-
ção (Anadenanthera colubrina Vell Brenan, Cedrela fissilis Vell., Cedrela odorata L., Ta-
bebuia heptaphylla (Vell) Toledo), e ajustar modelos matemáticos aos dados obtidos. As
sementes foram submetidas ao processo de adsorção sob 13 diferentes umidades relativas
do ar (valores entre 1 e 98%) e à 25ºC, utilizando o método gravimétrico estático. Para o
controle da quantidade de água removida ou absorvida, as subamostras foram pesadas peri-
odicamente, sendo o processo encerrado ao ser atingido o peso correspondente ao grau de
umidade final desejado para cada tratamento. As curvas experimentais foram ajustadas de
acordo com os seguintes modelos matemáticos: CHUNG-PFOST, OSWIN, PELEG e
SMITH. O erro médio estimado entre os valores experimentais e os valores estimados foi
calculado para cada curva, a fim de se avaliar qual equação melhor se ajustou aos dados
experimentais. As curvas exibiram um formato sigmoidal inverso, típico de espécies com
sementes ortodoxas. O melhor ajuste para as curvas de sorção foi alcançado pelo modelo
de OSWIN para sementes de Anadenanthera colubrina, Cedrela odorata, Tabebuia hep-
taphylla e o PELEG para sementes de Cedrela fissilis.
Termos para indexação: sementes florestais, teor de água de equilíbrio, isotermas de sor-
ção, modelos matemáticos.
WATER SORPTION ISOTHERMS OF SEEDS OF FOUR THREATERED FOREST
SPECIES.
ABSTRACT: The objectives of this study were to determine the sorption isotherms curves
of seeds of four forest species of economic interest (Anadenanthera colubrina Vell Brenan,
11
Cedrela fissilis Vell., Cedrela odorata L., Tabebuia heptaphylla (Vell) Toledo), and to
adjust mathematical models to obtained data. Equilibrium moisture content for seeds was
submitted to adsorption at 25ºC over the relative humidity range 1-98%, using a static
gravimetric method. Seed subsample weights were recorded periodically to control the
amounts of removed or sorbed water. The process was over when the corresponding
weight to the desired seed moisture content had been achieved. The experimental curves
have been adjusted according to the following mathematical models: CHUNG-PFOST,
OSWIN, PELEG and SMITH. The estimated mean error between experimental and
calculated data were obtained to select the best model. The curves exhibited a reverse
sigmoidal shape common to species with orthodox seeds. The best adjustment of the
sorption isotherms was achieved through the OSWIN model for seeds of Anadenanthera
colubrina, Cedrela odorata e Tabebuia heptaphylla and the PELEG model for seeds of
Cedrela fissilis.
Key words: Forest seeds, equilibrium moisture content, sorption isotherms, mathematical
models.
INTRODUÇÃO
Embora a água seja a componente fundamental e mais abundante em todas as
células vivas, a tolerância à desidratação promove um importante meio de evasão aos
estresses ambientais. Com a redução da hidratação das macromoléculas e a conseqüente
resistência à desnaturação térmica, sementes secas podem sobreviver não apenas aos
extremos de temperaturas (200ºC até -370ºC), mas também a altas doses de pressão e
radiação, que poderiam destruir organismos altamente resistentes (Alpert 2000; Hoekstra
2005).
Dos três fatores fundamentais ao controle da longevidade das sementes (água,
temperatura e concentração de oxigênio), diversos autores consideram a água como o de
maior importância (Justice & Bass 1978; Roberts & Ellis 1989). Tal fato pode ser
confirmado pela regra estabelecida por Harrington (1972), onde para cada redução em um
ponto percentual no teor de água, a longevidade das sementes seria duplicada. A própria
distinção entre as três categorias básicas de comportamento de armazenamento (ortodoxa,
intermediária e recalcitrante; Hong et al. 1998) baseia-se principalmente na tolerância das
sementes a secagem em níveis baixos (teor de água <7-5%), moderados (teor de água entre
10-15%) e elevados (teor de água >15-30%), respectivamente.
12
Por serem higroscópicas, as sementes naturalmente absorvem ou adsorvem água
por difusão da atmosfera, de acordo com a umidade relativa do ar (URar), até que alcancem
o equilíbrio com o ambiente de armazenamento, sendo este ponto denominado teor de água
de equilíbrio (TAe; Probert 2003). Em sementes ortodoxas, a relação de equilíbrio entre o
teor de água da semente e a umidade relativa do ar, sob uma dada temperatura constante, é
descrita por uma curva sigmóide reversa chamada isoterma de sorção, composta por três
regiões distintas: duas regiões extremas, onde o teor de água aumenta rapidamente com um
pequeno incremento na URar, e uma região intermediária onde este incremento é menos
intenso (Vertucci & Leopold 1987; Vertucci & Roos 1993; Walters 1998). Os dois pontos
de maior inflexão sobre a isoterma delimitam três regiões distintas, indicando como a água
é mantida na semente e conseqüentemente, suas propriedades termodinâmicas e o nível de
atividade fisiológica relacionada (Vertucci & Leopold 1987).
Na primeira região da isoterma (região I ou água tipo 1), a água está fortemente
associada às superfícies macromoleculares através de ligações iônicas, sendo considerada
do tipo estrutural. Na segunda região (região II ou água tipo 2), a água recupera suas
propriedades solventes e algumas atividades metabólicas já podem ocorrer, onde suas
propriedades térmicas parecem se assemelhar àquelas de uma solução concentrada.
Finalmente, na terceira região (região III ou água tipo 3), a água exibe propriedades
térmicas semelhantes às das soluções diluídas. Acima de 60% de URar, os tecidos da
semente estão completamente hidratados e o processo de germinação é iniciado (Vertucci
& Leopold 1987; Roberts & Ellis 1989).
O teor de água de equilíbrio estabelece parâmetros (temperatura e umidade relativa)
que determinam em que nível estas sementes podem ser desidratadas e armazenadas
seguramente (Mesquita et al. 2001). A partir de experimentos onde amostras de sementes
são submetidas a diferentes umidades relativas, é possível a construção de isotermas de
sorção demonstrando a quantidade de água adsorvida ou dessorvida em cada URar, sob uma
determinada temperatura. As URar constantes são obtidas normalmente através do uso de
soluções de ácido sulfúrico em diferentes concentrações (McMinn et al. 2005) ou pelo uso
de soluções saturadas com diferentes sais (Merrit et al. 2003).
De acordo com Roberts & Ellis (1989), existe uma estreita relação entre os níveis
de hidratação apresentados pelas isotermas de sorção em sementes ortodoxas e sua
longevidade. Para os teores de água correspondentes a região II da isoterma (entre 30 e
75% de URar ou entre 5 e 18% de teor de água, dependendo do teor de lipídeos das
13
sementes), estes autores mostraram haver uma relação linear negativa entre o logaritmo da
longevidade da semente e o logaritmo do seu teor de água. Com isso, a redução do teor de
água tem um efeito considerável sobre a longevidade potencial da semente. Entretanto,
estudos realizados no final da década de oitenta (Ellis et al. 1989, 1990 a, b) demonstraram
que a longevidade não pode ser estendida indefinidamente pela contínua secagem de
sementes (Walters & Engels 1998). Com a descoberta do teor crítico de água (abaixo do
qual a longevidade das sementes ortodoxas não pode ser aumentada) verificou-se também
que tal característica varia entre espécies, a partir de uma relação inversa com o teor de
lipídios das sementes (Ellis et al. 1989, 1990 a, Vertucci & Leopold 1987 ; Vertucci &
Roos 1990).
Desta forma, os estudos sobre as relações entre temperatura de armazenamento, a
URar e o teor de água das sementes são essenciais ao desenvolvimento de eficientes
protocolos para a redução do processo de deterioração de sementes durante o
armazenamento, visando a conservação de espécies nativas ameaçadas em bancos de
sementes (Merritt et al. 2003; Walters 1998).
A utilização de equações matemáticas para estimar o TAe apresenta a vantagem da
predição de valores de TAe em condições ambientais de difícil determinação experimental
(Corrêa et al. 2006) sendo diversos os modelos matemáticos testados para avaliar a
dependência entre o TAe e a URar (Arnosti et al. 1999). Relações matemáticas têm sido
utilizadas para a modelagem de curvas de equilíbrio higroscópico, uma vez que nenhum
modelo teórico desenvolvido foi capaz de predizer com precisão o TAe de sementes em
todas as faixas de temperatura e URar (Brooker et al. 1992, Araújo et al. 2001; Corrêa et al.
2006; Mesquita et al. 2001 ).
Entre as diversas equações utilizadas para determinar o TAe de sementes em função
da temperatura e da URar são citadas na literatura, dentre outras, as equações de Chung-
Pfost, Oswin, Smith e de Peleg, testadas com êxito tanto em espécies agrícolas (Araújo et
al. 2001; Corrêa et al. 2006) como em espécies florestais (Fantinatti et al. 2005).
Anadenanthera colubrina Vell Brenan, Cedrela fissilis Vell, Cedrela odorata L. e
Tabebuia heptaphylla (Vell.) Toledo são quatro espécies arbóreas de grande valor econô-
mico e encontram-se nas listas de espécies ameaçadas devido à indiscriminada exploração
de seus indivíduos (Carvalho 1994; Lorenzi 1992; Lorenzi 1998; IUCN 2006). Diante da
importância da água no processo de deterioração e da longevidade das sementes durante o
armazenamento, este trabalho teve como objetivo determinar experimentalmente as isoter-
14
mas de sorção para as sementes das quatro espécies selecionadas e investigar os ajustes
dessas curvas por diferentes modelos matemáticos.
MATERIAL E MÉTODOS
Sementes de C. odorata e T. heptaphylla foram obtidas através de coletas no Arbo-
reto do Jardim Botânico do Rio de Janeiro e as de A. colubrina e C. fissilis foram adquiri-
das através do Instituto Florestal de São Paulo. Após o beneficiamento, suas sementes fo-
ram armazenadas sob temperatura de 10°C no Laboratório de Sementes do Instituto de
Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, até o início da montagem dos experimentos.
O intervalo de tempo entre a chegada do material ao laboratório e o início dos experimen-
tos foi inferior a 15 dias.
Amostras contendo entre 20 e 40 sementes foram acondicionadas em recipientes de
vidro hermeticamente fechados (0,5L), com vedação de borracha e presilha de aço, conten-
do soluções saturadas de sais ou ácido sulfúrico concentrado (Tab. 1), e suspensas em ma-
lha de nylon por diferentes períodos até que fosse alcançado o equilíbrio higroscópico com
as treze URar desejadas, a partir do processo estático de equilíbrio. Os recipientes foram co-
locados em estufas incubadoras B.O.D., reguladas sob temperatura de 25ºC, conforme me-
todologia descrita por Vertucci & Leopold (1987).
As amostras de sementes submetidas as diferentes URar, com teor de água (% B.S.)
previamente conhecido (A. colubrina: 13%; C. fissilis: 11%; C. odorata: 13% e T. hep-
taphylla: 11%) foram pesadas em balança analítica (0,0001g) em intervalos de uma sema-
na, e o TAe foi considerado alcançado quando a variação entre as medições da massa das
sementes na semana atual e anterior foi inferior a (0,01g). Neste ponto, foi determinado o
teor de água das sementes em equilíbrio com as respectivas URar, visando obter as curvas
de sorção para as sementes das diferentes espécies.
A determinação do teor de água foi realizada através do método de estufa a 103°C
durante 17 horas, conforme descrição das Regras para Análise de Sementes (Brasil 1992).
Em todas as determinações, foram utilizadas cápsulas de alumínio (∅=4cm) ou envelopes
de papel alumínio, com quatro repetições de cinco-dez sementes, dependendo da disponibi-
lidade e do tamanho das sementes. Após a secagem em estufa, as cápsulas ou envelopes fo-
ram imediatamente transferidos para dessecadores contendo sílica-gel ativada e mantidas
por 20 minutos para completo resfriamento das amostras, considerando as características
15
do ambiente do laboratório (25°C; 50%URar ). Quando os coeficientes de variação para as
determinações dos teores de água foram superiores a 10%, as análises foram repetidas. Os
valores de teor de água foram expressos em porcentagem de massa de água sobre a massa
seca da semente após da secagem (base seca).
Tabela 1. Valores de umidades relativas do ar (%) obtidas a partir de ácido sulfúrico concen-
trado ou soluções saturadas de sais na temperatura de 25ºC.
Substância química Fórmula URar (%, 25ºC)
Ácido sulfúrico H2SO4 1Hidróxido de sódio NaOH 7Cloreto de lítio LiCl 11
Acetato de potássio Kac 23Cloreto de magnésio MgCl2 33Nitrato de magnésio Mg(NO3)4 52
Nitrato de sódio NaNO3 74Cloreto de sódio NaCl 75Cloreto de amônio NH4Cl 78
Cloreto de potássio KCl 86Sulfato de zinco ZnSO4 88Nitrato de potássio KNO3 93
Fosfato de sódio di-básico Na2HPO4 97
Os resultados foram analisados matematicamente visando obter a equação de me-
lhor ajuste para a relação entre a URar e o teor de água das sementes, de acordo com as
equações apresentadas na Tabela 2 e utilizadas em ajustes para outras espécies (Fantinatti
et al. 2005; Araújo et al. 2001; Mesquita et al. 2001).
16
Tabela 2. Modelos matemáticos utilizados para ajuste dos dados de teor de água de
equilíbrio (TAe) por meio da análise de regressão. Onde: URar= Umidade relativa do
ar (decimal); TAe = Teor de água de equilíbrio; T= Temperatura do ambiente (°C);
a,b,c,d= Parâmetros que dependem da natureza do produto.
* As equações referentes aos modelos de Oswin e Peleg foram multiplicadas
por dez para a obtenção do resultado em grama/grama.
Para cada equação de regressão foi calculado o coeficiente de determinação (R2) e o
erro médio estimado (EMe), segundo metodologia proposta por Chen & Jayas (1998). Os
dois coeficientes foram utilizados para selecionar o modelo matemático que melhor se
ajustasse a cada uma das espécies, sendo considerado adequado, para cada espécie, o mo-
delo matemático que apresentasse os maiores valores de R2 e os menores valores de erro
médio, considerando as condições para a utilização do modelo de Peleg onde b<1 e d>1
(Peleg 1993).
Nome do modelo Modelo
Chung-Pfost TAe = a-b ∙ ln (- (T+c) ∙ ln (URar)) (1)
Oswin* TAe = a ∙ (URar/(1-URar))b (2)
Peleg* TAe = (a ∙ (URarb)+(c ∙ (URar
d))) (3)
Smith TAe = a-(b ∙ T)-c ∙ ln (1-URar) (4)
17
EMe=
Onde:
Y= valor observado experimentalmente.
Y= valor calculado pelo modelo.
GLR= graus de liberdade do modelo.
A determinação do teor total de lipídeos foi realizada pela EMBRAPA Agroindús-
tria de Alimentos, através da análise de extrato etéreo (gorduras totais). Foram utilizadas
5g de amostra para cada espécie estudada. Após secagem prévia, as amostras sofreram a
extração de lipídeos com o uso do extrator SOXHLET, seguida de secagem por 30 min a
100°C, com posterior pesagem das amostras.
Todos os gráficos foram feitos com o auxílio do programa ORIGIN 5.1. Para o
ajuste dos modelos matemáticos foram realizadas análises de regressão no procedimento
não linear, através do método Quasi-Newton, utilizando-se o programa STATISTICA 6.0.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O monitoramento das mudanças de massa fresca das sementes das quatro espécies
mantidas sob diferentes URar (Fig. 1) revelou que as maiores variações de valores foram
obtidas na primeira semana e nos extremos de URar apresentados, a saber: 7%, 11% e 86%.
Neste período, a variação de massa fresca foi superior a 0,07g para as três URar descritas
anteriormente e para todas as espécies, exceto para as sementes de C. fissilis sob 86% URar
e para C. odorata, cujos valores variaram entre 0,03 e 0,05g.
Verificou-se a drástica redução na variação de massa fresca na segunda semana de
monitoramento independente da espécie estudada (Fig. 1). Apesar disso, as determinações
do TAe foram realizadas somente após a quarta semana de monitoramento, visando assegu-
rar que o equilíbrio fosse efetivamente alcançado. Tais resultados demonstraram que a va-
riação na velocidade de secagem/hidratação das sementes ocorreu em função tanto das di-
ferentes URar como das espécies estudadas, corroborando com os resultados obtidos por
∑ (Y-Y)2
GLR
^ √
^
18
Ballesteros & Walters (2007). Resultados semelhantes foram obtidos por Fantinatti et al.
(2005) para sementes de Eucalyptus grandis e Pinus taeda. Tais autores observaram as va-
riações diárias no teor de água das amostras, obtendo o TAe após 10 dias para E. grandis e
15 dias para P. taeda. Merrit et al. (2003) obtiveram o TAe de forma mais lenta para as se-
mentes das quatro espécies nativas australianas, alcançando menor variação entre os valo-
res a partir da terceira ou quarta semana de análise, dependendo da espécie.
Segundo Marcos Filho (2005), o período necessário para o estabelecimento do
equilíbrio higroscópico pode ser influenciado pelo teor de água inicial das sementes, pela
URar em questão ou ainda pela permeabilidade do tegumento das espécies trabalhadas. De
maneira geral, o equilíbrio higroscópico é atingido mais rapidamente em pequenos lotes de
sementes submetidos a temperaturas mais elevadas, havendo diferenças acentuadas entre o
potencial hídrico das sementes e o do vapor atmosférico.
Na Figura 2 são apresentados os dados experimentais de TAe para as sementes de
A. colubrina, C. fissilis, C. odorata e T. heptaphylla, em função das diferentes URar. Em
todas as determinações de teores de água os coeficientes de variação foram inferiores a
10%. Independente da espécie estudada, foi possível observar que o teor de água das
sementes aumentou com a URar seguindo uma tendência sigmóide, conforme observado
anteriormente para sementes de diferentes espécies ortodoxas (Vertucci & Roos 1993;
Walters 1998).
Nas curvas, a região I é delimitada pelos teores de água entre 1 e 10% para as qua-
tro espécies avaliadas. Nestes teores de água mais baixos, a água encontra-se quimicamen-
te unida às macromoléculas através de ligações iônicas, sendo considerada fortemente liga-
da, não atuando como solvente e sendo do tipo “não congelável” (Marcos Filho 2005). Tra-
ta-se de um nível fisiológico no qual a atividade metabólica é restrita, embora algumas rea-
ções peroxidativas possam ocorrer. Vertucci (1989) relata que neste nível de hidratação
existe tão pouco movimento molecular que alguns processos químicos podem ser inibidos.
Por este motivo, as sementes desidratadas adquirem grande resistência à desnaturação.
A região II da curva é representada por seu formato linear, indicando a deposição
de moléculas de água sobre outras moléculas de água e sobre áreas não polares, e inicia-se
em torno de 10%, sendo considerada “fracamente ligada”. Nesta região a água presente
não é congelável e tem sua mobilidade aumentada com o aumento do teor de água (Vertuc-
ci 1989) exercendo papel de solvente e exibindo propriedades semelhantes às da água livre
na medida em que se aproxima da região III (Marcos Filho 2005).
19
Na última parte da curva (região III), a água apresenta características mais seme-
lhantes à água em estado livre, sendo do tipo congelável e unida à semente através de liga-
ções mais fracas que aquela encontrada em teores mais baixos. Segundo Vertucci & Leo-
pold (1987), neste nível de hidratação a água tanto pode ser resultado das interações hidro-
fóbicas por conta da formação de pontes entre as moléculas de água e grupos hidrofóbicos,
como de forma alternativa, ser produto da condensação de água nas capilaridades ou nas
duplas camadas das membranas. Do ponto de vista bioquímico, a atividade mitocondrial
somente é efetiva neste nível de hidratação, pois as reações oxidativas que ocorrem em ou-
tros níveis de hidratação não são produtos do transporte mitocondrial de elétrons ou da gli-
cólise (Vertucci 1989). O início da terceira região da curva é apresentado, para todas as es-
pécies estudadas, entre 70 e 80% de URar conforme previsto por Carvalho (1994). Dados
semelhantes foram encontrados por Merrit et al. (2003) para sementes de Acacia bivenosa,
Anigozanthos manglessi, Banksia ashbyi e Mesomelaena tetragona.
Um determinado ponto da isoterma de sorção tanto pode ser resultado de um
processo de adsorção como de dessorção. As isotermas de adsorção ou de dessorção
dificilmente percorrem o mesmo caminho, pois os teores de água obtidos para uma mesma
URar durante os dois processos não são os mesmos (Marcos Filho 2005). A isoterma de
dessorção possui, em grande parte dos casos estudados, valores de TAe superiores aos da
isoterma de adsorção a uma dada atividade de água (Kurozawa et al. 2005). A diferença
entre essas duas curvas é um fenômeno denominado histerese, ocorrendo para curvas de
equilíbrio higroscópico dos mais diversos materiais tais quais sementes, cogumelos e
gêneros alimentícios em geral (Kurozawa et al. 2005; Ditchfield 2000).
Considerando os teores de água iniciais para as quatro espécies em estudo (A.
colubrina: 13%; C. fissilis: 11%; C. odorata: 13% e T. heptaphylla: 11%), podemos
afirmar que na construção das isotermas, todos os teores de água abaixo dos valores
mencionados foram obtidos através de processos de dessorção, enquanto aqueles acima dos
referidos valores puderam ser obtidos a partir de processos absorção. Apesar de
reconhecermos o fenômeno da histerese, o mesmo é considerado de difícil avaliação por
sua dependência de diferentes variáveis, tais como a estrutura porosa, a temperatura e a
quantidade de ciclos de adsorção/dessorção a que estes materiais biológicos foram
submetidos previamente (Menkov 2000). Por tais motivos, o efeito da histerese não foi
avaliado neste trabalho.
20
Tabela 3. Teores de lipídios (%, b.s.) e de água (%, b.s.) em equilíbrio com as umidades relativas do ar de 7, 52
e 93%, para as sementes das quatro espécies estudadas..
Espécie Teor de lipídios
(%)
Teor de água (%) em equilíbrio com as umida-
des relativas do ar de
7% URar 52% URar 93% URar
A. colubrina 11,15 03,58 09,15 41,23
C. fissilis 21,58 03,43 08,21 27,07
C. odorata 25,30 03,61 08,79 34,20
T. heptaphylla 21,78 02,99 08,18 26,13
A partir da Tabela 3 foi possível verificar as diferenças de teor de lipídios (%) de
sementes entre as quatro espécies avaliadas. A. colubrina foi a espécie que apresentou o
menor teor de lipídios (11,15%); as demais espécies apresentaram valores superiores a
20%, com variação entre seus valores de apenas cinco pontos percentuais. Considerando
que a capacidade de retenção de água está relacionada com as características hidrofílicas e
hidrofóbicas dos componentes de reserva das sementes, é esperado que aquelas ricas em li-
pídios (hidrofóbicas) apresentem teores de água de equilíbrio mais baixos que as sementes
amiláceas ou protéicas (hidrofílicas) (Vertucci & Leopold 1987). Tal comportamento foi
confirmado para as espécies estudadas, principalmente para os maiores valores de URar,
com exceção para C. odorata, cujos valores de TAe foram mais altos que os encontrados
para C. fissilis e T. heptaphylla, embora apresente maior teor de lipídios que estas duas es-
pécies (Tab. 3). Fantinatti et al. (2005) apresentaram resultados semelhantes para sementes
de Eucalypitus grandis e Pinnus taeda. As sementes de P. taeda (52% de teor de lipídeos)
apresentaram TAe mais baixos do que as de E. grandis (24,2% de teor de lipídeos) e suas
isotermas demonstraram um comportamento semelhante, uma vez que a isoterma de P. ta-
eda tenha se apresentado como mais baixa que a de E. grandis.
Os coeficientes de regressão (R2) e os erros médios calculados após as análises das
quatro equações testadas demonstraram que os melhores ajustes para as isotermas em se-
mentes de A. colubrina, C. odorata e T. heptaphylla foram obtidos pelo modelo de dois pa-
râmetros de Oswin (Tabs. 4, 6 e 7, respectivamente). Resultados semelhantes foram obser-
vados para as sementes de outras três espécies florestais (Anadenanthera macrocarpa, Co-
paifera langsdorffii e Dalbergia nigra) por Mesquita et al. (2001) e para Setaria italica,
por Corrêa et al. (2006).
21
Embora existam poucos estudos sobre a higroscopicidade de sementes florestais, é
sabido que os modelos matemáticos de Oswin, Chung-Pfost e Smith são os mais apropria-
dos para representar às isotermas de adsorção e dessorção das principais sementes agríco-
las (Chirife & Iglesias 1978; Mazza & Jayas 1991).
Em C. fissilis, o melhor ajuste foi encontrado para o modelo de quatro parâmetros
de Peleg (Tab. 5), testado com êxito também em sementes de Pinus taeda (Fantinatti et al.
2005). Apesar do modelo de Peleg gerar altos valores de coeficiente de determinação (R2)
e baixos erros médios em sementes de A. colubrina, C. odorata e T. heptaphylla, o mesmo
não pode ser utilizado como melhor ajuste para as isotermas destas espécies, pois os valo-
res das constantes b e d não se apresentaram de acordo com as condições necessárias para
utilização desta equação (b<1; d>1), conforme apresentado nas Tabelas 4, 6 e 7.
Tabela 4. Estimativas dos parâmetros “a”, “b”, “c” e “d”, coeficiente de regressão (R2) e erro médio estima-
do (EMe) para os quatro modelos de isotermas em sementes de A. colubrina.
Modelo a b c d R2 EMe
Chung-Pfost 43,235 11,053 -3,862 ---- 0,827 5,16
Oswin 0,889 0,579 ---- ---- 0,995 0,63
Peleg 7,806 17,269 2,077 0,945 0,994 0,76
Smith 0,050 0,057 16,027 ---- 0,923 3,40
22
Tabela 5. Estimativas dos parâmetros “a”, “b”, “c” e “d”, coeficiente de regressão (R2) e erro médio estimado
(EMe) para os quatro modelos de isotermas em sementes de C. fissilis.
Modelo a b c d R2 EMe Chung-Pfost 22,835 6,621 - 14,728 ---- 0,857 4,03
Oswin 0,726 0,489 ---- ---- 0,988 0,63
Peleg 1,306 0,577 4,405 15,551 0,996 0,33
Smith - 0,865 - 0,076 9,495 ---- 0,936 1,50
Tabela 6. Estimativas dos parâmetros “a”, “b”, “c” e “d”, coeficiente de regressão (R2) e erro médio estima-
do (EMe) para os quatro modelos de isotermas em sementes de C. odorata.
Modelo a b c d R2 EMe Chung-Pfost 31,407 9,237 -13,455 ---- 0,823 3,58
Oswin 0,807 0,559 ---- ---- 0,993 0,62
Peleg 6,733 17,119 1,710 0,737 0,993 0,61
Smith -0,032 0,010 13,390 ---- 0,919 2,41
Tabela 7 Estimativas dos parâmetros “a”, “b”, “c” e “d”, coeficiente de regressão (R2) e erro médio estimado
(EMe) para os quatro modelos de isotermas em sementes de T. heptaphylla.
Modelo a b c d R2 EMe Chung-Pfost 24,231 6,761 -12,913 ---- 0,874 2,58
Oswin 0,748 0,481 ---- ---- 0,988 0,58
Peleg 4,473 18,335 1,518 0,734 0,990 0,47
Smith 0,054 -0,035 9,639 ---- 0,944 1,67
23
Com base nas isotermas de sorção apresentadas na Figura 2, foi possível determinar as
circunstâncias em que as sementes das referidas espécies tiveram seu teor de água inicial
aumentado ou diminuído quando expostas as URar testadas. A partir destas informações, a
obtenção de diferentes teores de água para eventuais análises futuras com tais espécies será
facilitada, otimizando o trabalho dos técnicos envolvidos com a conservação das mesmas.
CONCLUSÕES
1- As isotermas de sorção das espécies trabalhadas se assemelham àquelas anteriormente
construídas para sementes ortodoxas, possuindo uma clara distinção entre três regiões de
água de ligação.
2- O modelo matemático de Oswin foi o mais adequado para expressar as isotermas de sor-
ção de A. colubrina, C. odorata e T. heptaphylla enquanto o modelo de Peleg foi o que me-
lhor se adequou à curva de equilíbrio higroscópico de C. fissilis.
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27
-0,16
-0,12
-0,08
-0,04
0,00
a (Ac)
Variaçã
o d
e m
ass
a f
resc
a (
g)
-0,09
-0,06
-0,03
0,00
b (Cf ) -0,04
-0,02
0,00
c (Co)-0,09
-0,06
-0,03
0,00
d (Th)
-0,16
-0,12
-0,08
-0,04
0,00
e (Ac) -0,08
-0,06
-0,04
-0,02
0,00
f (Cf )-0,02
-0,01
0,00
g (Co)-0,08
-0,06
-0,04
-0,02
0,00
h (Th)
0 2 4 6
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
i (Ac)
0 2 4 6
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
j (Cf )
0 2 4 6
0,00
0,02
0,04
0,06
k (Co)
Semanas0 2 4 6
0,00
0,03
0,06
0,09
l (Th)
Figura 1. Variação da massa fresca das sementes de Anadenanthera colubrina - Ac (a, e, i), Cedrela fissilis - Cf (b, f, j), Cedrela odorata - Co (c, g, k) e Tabebuia
heptaphylla - Th (d, h, l), durante seis semanas em equilíbrio com as umidades relativas do ar de 7% (), 11% (), 23% (), 52% (), 78% () e 86% (), sob
temperatura de 25ºC.
0
10
20
30
40
50
60
70
80A. colubrina
Teor
de
água
(%
b.s.)
C. fissilis
0 20 40 60 80 100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
C. odorata
U.R. ar (%)0 20 40 60 80 100
T. heptaphylla
Figura 2. Curvas de equilíbrio higroscópico para as sementes de A. colubrina, C. fissilis, C. odorata, e T. hep-
taphylla, sob temperatura de 25ºC.
29
IDENTIFICAÇÃO DO TEOR DE ÁGUA IDEAL PARA A CONSERVAÇÃO
DE SEMENTES DE QUATRO ESPÉCIES FLORESTAIS
Luciana Ferrari Espindola1, 2 & Antônio Carlos Silva de Andrade 2
1 – Mestranda; Programa de Pós-Graduação em Botânica Diversidade Vegetal Conhecer e
Conservar Escola Nacional de Botânica Tropical ([email protected]). 2 - Pesquisador
Adjunto, Programa Conservação e Laboratório de Sementes - DIPEQ - Instituto de Pesqui-
sas Jardim Botânico do Rio de Janeiro. Rua Pacheco Leão, 915, CEP:22460-030, Rio de
Janeiro, RJ ([email protected])
Resumo: O teste de deterioração controlada é baseado no fato de que sementes submetidas
a temperaturas e umidades relativas do ar elevadas se deterioram mais rapidamente. Tal
teste pode ser utilizado na obtenção dos teores de água ideais para conservação quando
lotes de sementes, ajustados a diferentes teores de água, são submetidos a esta situação. Os
teores de água, previamente ajustados, dos lotes de sementes que apresentarem maior
viabilidade e vigor são considerados os ideais para a conservação de sementes das espécies
trabalhadas. No presente trabalho, foram realizados testes de deterioração controlada em
sementes de Anadenanthera colubrina, Cedrela fissilis, Cedrela odorata e Tabebuia
heptaphylla, à 35ºC, durante períodos de um e três meses. Os resultados sugerem que os
teores de água ideais para conservação de A. colubrina, C. odorata e T. heptaphylla situam-
se entre 4,6 e 7,4%. Os trabalhos com C. fissilis demonstraram que os intervalos de tempo
de um e três meses foram insuficientes para a determinação do teor de água ideal para
conservação de sementes desta espécie.
Palavras-chave: deterioração controlada, teor de água, sementes, viabilidade, vigor.
IDENTIFICATION OF IDEAL MOISTURE CONTENT FOR SEED CONSERVATION
OF FOUR FOREST SPECIES.
Abstract: The controlled deterioration test is based on the fact that seeds submitted to high
temperatures and high relative humidity undergo deterioration faster. This test can to be
used to obtain ideal moisture contents for conservation, when seed lots established to
different moisture contents are submitted to this situation. The previously established
moisture contents that will present greater viability and vigour will be considered ideal for
seed conservation of the studied species. In this study, controlled deterioration tests in seeds
30
of Anadenanthera colubrina, Cedrela fissilis, Cedrela odorata and Tabebuia heptaphylla,
were carried out at 35°C, during one month and three months. The results suggest that the
ideal moisture content for seed conservation of A. colubrina, C. odorata e T. heptaphylla, is
between 4,6 and 7,4%.The study with C. fissilis demonstrated that the time intervals of one
month and three months were insufficient for the ideal moisture content determination for
seed conservation in this specie.
Key words: controlled deterioration, moisture content, seeds, viability, vigour.
INTRODUÇÃO
Sementes são armazenadas com diferentes finalidades e a exigência em mantê-las
viáveis por curta duração ou por períodos mais longos é o que vai definir a aplicação de
tecnologias menos ou mais elaboradas. Quando as sementes são usadas com a finalidade de
produção, a sua sobrevivência é necessária por apenas alguns anos. Quando as sementes
são armazenadas como recursos genéticos, a sua viabilidade deve ser mantida durante
várias décadas ou até mesmo séculos, visando preservar sua integridade genética. A
implementação de condições mais rigorosas durante o armazenamento de sementes tem
relação direta com a exigência de se ampliar a sua longevidade. Para espécies com
sementes ortodoxas, o aumento da sua longevidade pode ser obtido ajustando o conteúdo
de água das sementes para um nível ótimo e pela redução da temperatura de
armazenamento.
Os padrões atuais para o armazenamento de sementes recomendam que elas sejam
desidratadas até 5 ± 2% de teor de água (base úmida) e mantidas em temperaturas subzero,
visando a garantia de sua qualidade (FAO/IPGRI 1994). A qualidade das sementes
compreende a soma de diversas propriedades ou características que determinam seu
potencial de desenvolvimento em campo, incluindo componentes genéticos, físicos,
fisiológicos e ainda a interação com microorganismos e insetos (Marcos Filho 1998). A
perda da qualidade ou do vigor das sementes evidencia seu processo de deterioração.
Marcos Filho (2005) afirma que independente do processo de armazenamento,
mesmo considerando as condições ótimas de teor de água e de temperatura, todas as
sementes sofrem o processo de deterioração, levando a perda gradativa da viabilidade e do
vigor, sendo considerado um processo contínuo. Contudo diferentes autores afirmam que
as sementes possuem condições de ativar mecanismos de auto-reparo, quando o processo
de germinação não é irremediavelmente afetado pelo processo de deterioração (Vieira &
31
Carvalho 1994; Coolbear 1995; Marcos Filho 2005). Tais mecanismos de reparo ocorrem a
nível celular, através da regeneração de diversas organelas tais quais plastídios,
mitocôndrias, ribossomos, entre outros, ou ainda em nível molecular, com a reparação de
danos ocorridos na molécula de DNA. Moléculas de DNA afetadas pela deterioração da
semente devem ser reparadas logo no início do processo de germinação. Caso haja uma
demora neste processo, em conseqüência da redução da atividade de enzimas chaves, a
germinação poderá ser mais demorada, ou ainda não ocorrer (Vieira & Carvalho 1994).
O problema primário para a determinação das condições ótimas de armazenamento
de sementes é que não dispomos de todo o conhecimento relativo ao efeito do teor de água
no processo de deterioração de sementes. Determinar como o teor de água influencia a
longevidade das sementes é logisticamente difícil porque os experimentos relacionados à
deterioração de sementes são de longo prazo, exigindo muitos anos para detectar mudanças
na viabilidade e no vigor das sementes. Por este motivo, diversos trabalhos (Ellis et al.
1986; Ibrahim & Roberts 1983; Zewdie & Ellis 1991) utilizaram o princípio da
“deterioração controlada” de sementes para o estabelecimento das condições ótimas de
conservação das espécies, por períodos mais curtos de tempo. O princípio destes
experimentos é simular, sob condições adversas (submeter lotes de sementes com diferentes
conteúdos de água a temperaturas elevadas), os mesmos processos de deterioração que as
sementes teriam sob armazenamento em condições amenas. Para isto, é necessário assumir
que os mecanismos de deterioração de sementes são similares em uma ampla faixa de
temperaturas e umidades relativas do ar (Walters et al. 2005).
Pesquisas utilizando diferentes espécies demonstraram que a longevidade pode ser
aumentada para algumas espécies se suas sementes são desidratadas até teores de água
inferiores aos valores médios recomendados (Ellis et al. 1990; Kong & Zhang 1998).
Entretanto, existem limites para os efeitos benéficos da secagem e alguns resultados
demonstraram os efeitos prejudiciais a sobrevivência das sementes durante o
armazenamento, quando a desidratação foi além de determinado nível crítico (Ellis et al.
1990; Vertucci & Roos 1990; Vertucci et al. 1994). O conhecimento do nível crítico de
água durante o processo de secagem é de fundamental importância, pois a secagem
insuficiente reduz a máxima longevidade potencial e a secagem abaixo do valor crítico
produz gastos desnecessários de energia, além de reduzir o vigor das sementes,
aumentando as taxas de deterioração. Já se sabe que o nível crítico de teor de água varia
32
entre as espécies e até mesmo entre cultivares de uma mesma espécie (Ellis et al. 1990;
Vertucci & Roos 1990).
A idéia da existência de uma umidade relativa do ar ótima para o armazenamento
de sementes levou Vertucci e colaboradores (Vertucci & Roos 1993; Vertucci et al. 1994)
a propor que o teor de água ótimo para armazenamento pode ser modificado em função de
temperatura. Uma vez que o teor de água das sementes, em uma determinada umidade
relativa, aumenta como a redução da temperatura, estes autores propuseram que o teor
ótimo de água para armazenamento de sementes também aumentaria como a redução da
temperatura de armazenamento. Ellis e colaboradores afirmaram previamente que o teor de
água crítico poderia mudar com temperatura de armazenamento (Ellis et al. 1989), mas
consideraram que a temperatura teria um efeito secundário, já que experimentos de
deterioração controlada com sementes de alface e girassol, entre 35 e 65°C, não mostraram
nenhuma evidência do efeito de temperatura (Ellis et al. 1995).
O objetivo do presente trabalho foi o de obter o teor de água ideal para a
conservação de sementes de Anadenanthera colubrina Vell Brenan, Cedrela fissilis Vell,
Cedrela odorata L. e Tabebuia heptaphylla (Vell.) Toledo, a partir da técnica de
deterioração controlada.
MATERIAL E MÉTODOS
Sementes de C. odorata e T. heptaphylla foram obtidas através de coletas no Arboreto do
Jardim Botânico do Rio de Janeiro e as de A. colubrina e C. fissilis foram adquiridas atra-
vés do Instituto Florestal de São Paulo. Após o beneficiamento, suas sementes foram arma-
zenadas sob temperatura de 10°C no Laboratório de Sementes do Instituto de Pesquisas
Jardim Botânico do Rio de Janeiro, até o início da montagem dos experimentos. O interva-
lo de tempo entre a chegada do material ao laboratório e o início dos experimentos foi infe-
rior a 10 dias.
Deterioração controlada de sementes
As sementes das quatro espécies foram submetidas à desidratação por diferentes
períodos de tempo, visando obter diferentes teores de água. Foram estabelecidos pelo
menos seis valores de teor de água, dentro da faixa de 2-12%. A secagem foi realizada pelo
método estático, conforme metodologia apresentada por Andrade (2001), em embalagens
33
plásticas com tampa (condição hermética) contendo diferentes quantidades de sílica-gel
com indicador azul (∅ = 4-8mm), renovada regularmente. As sementes foram dispostas
sobre peneira de malha plástica e em camada monogranular. Após a obtenção dos
diferentes teores de água, verificados através do monitoramento da perda de massa fresca e
confirmado pela determinação do teor de água, as sementes de cada uma das quatro
espécies foram divididas em três lotes, cada lote contendo sub-lotes com sementes
desidratadas em diferentes níveis de teor de água. As sementes secas a diferentes valores
foram acondicionadas em embalagens plásticas (tripla camada) hermeticamente fechadas
(termosseladas) e armazenadas por pelo menos três dias a 10ºC, visando promover o
equilíbrio nos valores de teor de água entre as sementes de cada sub-lote.
O primeiro lote de sementes com diferentes teores de água foi submetido à
avaliação controle, visando determinar o efeito primário da secagem nas sementes de todas
as quatro espécies, exceto para A. colubrina por conta da baixa disponibilidade de
sementes. Em seguida, os demais lotes foram armazenados durante períodos de um e três
meses, sob temperatura constante de 35°C, visando promover a deterioração controlada das
sementes conforme metodologia descrita por Vertucci & Roos (1990).
Em todos os experimentos, antes das avaliações da viabilidade e do vigor, as
sementes desidratadas foram submetidas à hidratação lenta, por períodos entre 24 e 48h, a
partir de seu acondicionamento em recipientes fechados, sob umidade relativa do ar de
aproximadamente 100%, evitando danos por rápida embebição ao contato com o substrato
umedecido.
Avaliação da viabilidade e do vigor
As avaliações de viabilidade e vigor para todas as espécies foram conduzidas em
substrato rolo de papel, recomendado para sementes de tamanho médio e grande (≥ 2 cm)
(Aguiar et al. 1993) e ideal para a verificação comprimentos das raízes, uma das variáveis
medidas. As sementes de A. colubrina, C. fissilis e T. heptaphylla foram submetidas ao
regime de alternância de temperaturas de 30-20°C (8-16hs), pela ausência de informações
sobre a temperatura ideal para a germinação destas espécies. Para C. odorata foi usada a
temperatura constante de 30ºC, de acordo com Andrade & Pereira (1994). Após a
semeadura, os rolos de papel foram umedecidos com água destilada e acondicionados em
sacos plásticos perfurados, visando evitar tanto o rápido ressecamento do papel e permitir a
troca gasosa das sementes. Os rolos de papel foram colocados dentro de béqueres,
34
permanecendo na posição vertical durante todo o período do teste de germinação, nas
temperaturas mencionadas anteriormente e sob fotoperíodo de oito horas, utilizando
lâmpadas fluorescentes do tipo luz do dia (4 x 20W).
As seguintes variáveis foram analisadas, visando avaliar a qualidade fisiológica das
sementes: (a) porcentagem total de sementes germinadas a partir da protrusão da raiz
primária (GT); (b) porcentagem de plântulas normais (GN), sendo assim consideradas
aquelas que apresentaram as estruturas essenciais em perfeito estado de desenvolvimento,
após 10 dias para A. colubrina e 20 dias para C. fissilis, C. odorata e T. heptaphylla,
respectivamente; (c) índice de velocidade de germinação – IVG (Maguire 1962), calculado
pela soma das sementes germinadas, multiplicada pelo inverso do número de dias
ocorridos do plantio a contagem; (d) comprimento da raiz principal (CR), medido durante
o processo de protrusão, após dois, dez, sete e sete dias de semeadura para A. colubrina, C.
fissilis, C. odorata e T. heptaphylla, respectivamente, tomando a distância entre a ponta da
raiz e o limite entre esta e o hipocótilo; (e) comprimento da raiz principal x germinação
(CxG), sendo considerada a germinação total até o dia da medida da raiz, segundo Vertucci
& Roos (1990) e; (f) massa seca (MS) de plântulas normais, desidratadas à 80°C durante
24h, conforme descrito em Vieira & Carvalho (1994). Foram utilizadas seis repetições de
25 sementes para T. heptaphylla e cinco repetições de 25 sementes para demais espécies,
em cada período de deterioração controlada e teor de água.
Determinação do teor de água
A determinação do teor de água foi realizada através do método de estufa a 103°C
durante 17 horas, conforme descrição das regras para análise de sementes (Brasil 1992).
Em todas as determinações, foram utilizadas cápsulas de metal com seis centímetros de
diâmetro, ou em pequenos envelopes de papel alumínio, com o mínimo de três repetições
de cinco-dez sementes, dependendo da disponibilidade e do tamanho das sementes. Após a
secagem em estufa, as cápsulas ou envelopes foram imediatamente transferidos para
dessecadores contendo sílica-gel ativada e mantidas durante 20 minutos, visando o
resfriamento adequado das mesmas, considerando as características do ambiente do
laboratório (25°C; 50%URar ). As amostras foram pesadas em balança com precisão de
quatro casas decimais. Quando os coeficientes de variação para as determinações dos
teores de água foram superiores a 10%, as análises foram repetidas. Os resultados foram
expressos em porcentagem de peso de água sobre o peso seco da semente antes da secagem
(base seca).
35
Análise matemática e estatísticaOs valores para as variáveis medidas, quando não atenderam as premissas para a
análise paramétrica, foram transformados segundo Zar (1999), quando então foi
confirmada a homocedasticidade das variâncias. Antes e após as transformações, a
normalidade foi avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov e a homogeneidade das
variâncias avaliada pelo teste de Bartlett (Santana & Ranal 2004).
A relação entre o teor de água e as diferentes variáveis relacionadas à qualidade
fisiológica das sementes, antes do processo de deterioração controlada, foi analisada
através de delineamento inteiramente casualizado, utilizando o teste de Tukey a 5% de
probabilidade para comparação entre as médias, quando houve significância pelo teste F
(Zar 1999).
Quando submetidas ao processo de deterioração controlada, os resultados foram
analisados através de regressão de 2º grau, quando este ajuste foi possível, conforme
proposto por Vertucci & Roos (1990). Todos os gráficos foram criados com o auxílio do
programa ORIGIN 5.1. Todas as análises foram feitas utilizando-se os programas
ESTATISTICA 6.0 e SISVAR 5.0. Para as equações de 2º grau, os valores de máximos de
X (X do vértice da curva) foram obtidos a partir da equação gerada pela análise de
regressão para cada curva onde Xmáx= -b/2a.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Figura 1 apresenta a relação entre a redução do teor de água e o tempo de
exposição das sementes à sílica-gel durante o processo de secagem, à 25ºC. As sementes
apresentaram teores de água iniciais acima de 10% (13,7%, A.c.; 10,6%, C.f.; 12,7%, C.o.;
11,7 %, T.h.) e alcançaram teores de água abaixo de 4% após 48 horas de secagem. Ao
final de 264 horas de secagem, o teor de água das sementes de três das quatro espécies foi
reduzido a valores inferiores a 3%, um dos objetivos para o estudo da ultra-secagem. Para
todas as determinações de teores de água os coeficientes de variação foram inferiores a
10%.
Independente da espécie, as curvas de secagem apresentaram relação inversa entre
o tempo de secagem e o teor de água, com destaque para a drástica redução da velocidade
de secagem verificada após 48 horas. Resultados semelhantes foram observados para o
processo de secagem em sementes de Tabebuia aurea (Salomão & Fujichima 2002) e para
sementes de Eucaliptus grandis e Pinus taeda (Fantinatti et al. 2005).
36
As sementes das três espécies responderam positivamente ao processo de secagem
em sílica-gel, principalmente através das variáveis de viabilidade (germinação total e
germinação normal), pois as mesmas apresentaram valores estatisticamente semelhantes,
independente do teor de água testado, exceto para T. heptaphylla, onde houve redução da
viabilidade quando submetidas a 1,51% de teor de água (Tab. 1). Estes resultados
confirmam o comportamento ortodoxo para as espécies estudadas, indicado anteriormente
por diferentes autores.
Apesar de A. colubrina não ter sido avaliada neste trabalho quanto a tolerância a
ultra-secagem (pequena disponibilidade de sementes), Carvalho et al. (2006) constataram
as sementes desta espécie toleram a desidratação e a temperaturas subzero, confirmando
seu comportamento ortodoxo. Carvalho (2006) verificou que as sementes de C. fissilis
foram capazes de tolerar a desidratação e o armazenamento a -20ºC, durante 24 meses sem
qualquer redução significativa da germinação, confirmando o comportamento ortodoxo
para a espécie. Andrade (2007) confirmou o comportamento ortodoxo para outra espécie
do gênero Cedrela (C. odorata), quando verificou sua tolerância a baixos teores de água e
temperaturas subzero. Para as sementes de T. heptaphylla, A.C.S. Andrade (comunicação
pessoal) constatou sua tolerância a baixas temperaturas (-20ºC), quando desidratadas entre
2-5% de teor de água por pelo menos seis meses. Estes resultados sugerem que as sementes
destas quatro espécies apresentam comportamento ortodoxo de armazenamento, segundo
critérios de Hong et al. (1998).
Apesar da ultra-secagem não ter afetado a viabilidade das sementes, verificou-se
alterações significativas nas variáveis de vigor, para os teores de água mais baixos em C.
odorata e T. heptaphylla (Tab. 1). Alguns índices de vigor, tais como IVG para C.
odorata, MS para T. heptaphylla e CR e CxG para ambas, apontam uma redução da
qualidade fisiológica das sementes em teores de água mais baixos, indicando uma menor
resistência à ultra-secagem. Shen & Qi (1998) apresentaram resultados semelhantes para
ultra-secagem de sementes de Brassica campestris e Cuccumis sativus, quando avaliada
viabilidade e o vigor. Embora as sementes das duas espécies supracitadas tenham mantido
a sua viabilidade após a ultra-secagem, ocorreu uma diminuição significativa do vigor.
As respostas ao processo de deterioração controlada em sementes de A. colubrina,
quando submetidas à temperatura de 35ºC com diferentes teores de água, durante um (Fig.
2) e três meses (Fig. 3) de armazenamento mostraram que apenas uma variável relacionada
ao vigor (massa seca - MS) foi sensível ao processo de deterioração. Independente do
tempo de exposição à temperatura de 35ºC, todas as demais variáveis de vigor não
37
apresentaram ajustes significativos pela análise de regressão polinomial. Para os dados de
viabilidade, a deterioração controlada durante um mês não exibiu ajustes significativos.
Porém, o intervalo de tempo de três meses de deterioração controlada apresentou ajustes
significativos pela análise de regressão polinomial, com pontos de máxima de 5,6% e 5,7%
de teor de água para as variáveis GT e GN, respectivamente (Tabs. 2 e 3). As
determinações dos pontos de máxima para as regressões quadráticas de massa seca
revelaram os valores de 6,7% e 5,8% de teor de água, como os mais indicados para
promover a conservação das sementes desta espécie nos períodos de um e três meses de
deterioração, respectivamente (Tab. 3).
Os resultados obtidos no processo de deterioração controlada em sementes de C.
fissilis, quando submetidas à temperatura de 35ºC com diferentes teores de água durante
um (Fig. 4) e três meses (Fig. 5) de armazenamento revelaram que as quatro variáveis de
vigor (IVG, MS, CR e CxG) foram sensíveis ao processo de deterioração, apresentando
ajustes significativos pela análise de regressão polinomial. Apenas um índice de vigor
(IVG), no período de três meses de deterioração controlada, não apresentou resultados
significativos para esta análise. As determinações dos pontos de máxima para índices de
vigor ajustados pelas regressões quadráticas variaram entre 2,4% e 7% de teor de água
(Tab 3). Embora a análise de regressão quadrática para o índice de vigor CxG tenha
apresentado um ajuste significativo, o valor de teor de água ideal calculado (-10,2%)
através da respectiva equação não possui significado biológico, pois apresenta valor
negativo (Tab. 3).
Para os dois períodos de deterioração testados, os índices de viabilidade (GT e GN)
em sementes de C. fissilis apresentaram resultados ajustáveis e significativos (Tab. 2). O
período de um mês de deterioração controlada apresentou pontos de máxima de 1,7% e
-0,2% de teor de água para os índices GT e GN, respectivamente. Após três meses de
deterioração os pontos de máxima para os índices GT e GN, obtidos pelas regressões
polinomiais, foram de -3,1% e 1,5%, respectivamente (Tab. 3). Pelos motivos apresentados
anteriormente, os resultados negativos não foram considerados.
Em sementes de C. odorata, os resultados obtidos pela deterioração controlada
durante um mês (Fig. 6) para as quatro variáveis de vigor analisadas (IVG, MS, CR, e
CxG) foram significativos (Tab. 2). Os pontos de máxima calculados para as quatro
variáveis de vigor variaram entre 5,7% e 7,4% de teor de água (Tab. 3). Entre as duas
variáveis de viabilidade avaliadas, apenas GN exibiu resultados ajustáveis e significativos
pela análise de regressão quadrática. O ponto de máxima encontrado para esta variável foi
38
de 5,3% de teor de água (Tab 3). O teste de deterioração controlada durante três meses
provocou a perda de viabilidade de todas as sementes, não sendo possível a realização das
análises.
As sementes de T. heptaphylla exibiram ajustes significativos para os quatro
índices de vigor testados (IVG, MS, CR e CxG), nos testes de deterioração controlada
durante um e três meses (Figs. 7 e 8). As determinações dos pontos de máxima para as
regressões quadráticas dos índices testados revelaram variação entre 4,6% e 5,2% de teor
de água, como teores de água ideais para promover a conservação das sementes desta
espécie (Tab. 3). As regressões quadráticas das duas variáveis de viabilidade analisadas
nos dois intervalos de tempo testados também apresentaram resultados ajustáveis e
significativos. O ponto de máxima encontrado foi 4,9% de teor de água para as variáveis
GT e GN, nos dois intervalos de tempo testados (Tab. 3).
A partir da observação das Figuras 2 a 8 podemos notar que ocorre uma acentuada
redução da viabilidade e do vigor das sementes nos teores de água extremos, com uma que-
da mais acentuada da viabilidade e do vigor nos teores de água mais elevados. Vertucci &
Roos (1990) indicam a existência de um teor de água crítico, acima e abaixo do qual a qua-
lidade fisiológica das sementes cai rapidamente. Marcos Filho (2005) afirma que durante a
deterioração a redução da viabilidade ocorre mais rapidamente em teores de água mais ele-
vados, pois a taxa de acúmulo de danos aos cromossomos é mais rápida em sementes úmi-
das do que nas sementes secas. Todavia a redução de teores de água a níveis muito baixos
também afeta a qualidade fisiológica de sementes, uma vez que pode promover a remoção
da chamada “água tipo I” ou “água estrutural”, descrita no capítulo I desta dissertação,
acentuando a taxa deterioração. Isto se dá pelo aumento dos efeitos tóxicos dos radicais li-
vres no tecidos das sementes, além da mudança na fluidez dos componentes aquosos das
suas células (Walters 1998).
Vertucci (1989) relata que embora a conformação original de macromoléculas pos-
sa ser mantida em organismos tolerantes a desidratação, existem evidências de que a esta
pode afetar o espaçamento da bicamada fosfolipídica das membranas. Esta mudança na sua
estrutura pode levar ao endurecimento do grupo alquil dos fosfolipídeos e conseqüente-
mente, da passagem do estado líquido-cristalino para a fase gel. Esta transição pode ter
efeitos dramáticos no funcionamento das membranas celulares. A perda de água estrutural
pode ser responsável pela adicional desnaturação de macromoléculas (Vertucci & Leopold
1987). Estes autores relatam que a remoção de água desta região da isoterma resulta em
39
progressiva perda da viabilidade em sementes de soja e ervilha, e sugerem que existe uma
associação vital entre este tipo de água e a viabilidade dos tecidos.
Os resultados obtidos para os testes de deterioração controlada em sementes de C.
fissilis foram distintos daqueles encontrados para as demais espécies avaliadas neste
trabalho. As respostas à deterioração controlada durante um e três meses (Figs. 4 e 5)
demonstraram a ocorrência de uma ampla faixa de teores de água onde a qualidade
fisiológica foi máxima, incluindo teores de água negativos (Tab 3). Acreditamos que os
baixos valores de teores de água apresentados como ideais, pelos diferentes índices de
viabilidade e de vigor avaliados no presente trabalho para esta espécie, sejam conseqüência
de um intervalo de tempo de deterioração controlada inadequado e que a duração de três
meses para este teste foi insuficiente para apresentar os teores água ideais para a
conservação. Considerando os resultados de apresentados por Carvalho (2006), em que o
armazenamento de sementes de C. fissilis desidratadas a 5,2% de teor de água foi
significativamente mais eficiente que quando armazenadas com 2,3% de teor de água, em
temperatura de -20ºC, sugerimos que novos intervalos de tempo para a deterioração
controlada sejam testados para esta espécie.
Dentre os diferentes testes de vigor utilizados neste trabalho, o teste de massa seca
foi o único capaz de demonstrar resultados significativos e biológicos para todas as
espécies testadas, em todos os intervalos de tempo onde houve germinação (Tab. 3). O
teste de massa seca foi considerado por Ellis et al. (1995) como aquele que melhor se
adequou as interpretações européias e as definições internacionais de vigor. No trabalho
citado, foi verificado que esta medida de avaliação foi capaz de determinar um intervalo de
teores de água, embora grande, onde o vigor das sementes foi máximo. Segundo os
mesmos autores, isto se deu devido ao curto intervalo de tempo destinado à deterioração
controlada a 35°C que antecedeu esta medida. Ainda assim, a medida da massa seca de
plântulas normais apresentou respostas mais satisfatórias do que aquelas geradas pela
medida do comprimento da raiz principal (também testado pelos referidos autores).
Aguilera et al. (2002) testaram a eficiência de diferentes testes para a avaliação do
vigor de sementes de Setaria italica (milheto). Seus resultados demonstram que a
avaliação da massa seca de plântulas normais não exibiu diferenças significativas entre os
lotes testados. Assim, os autores não recomendam sua utilização para a avaliação do vigor
de sementes de milheto. Todavia, Souza et al. (2005) ao testar o vigor de lotes de sementes
de Tabebuia serratifolia submetidos ao armazenamento, em diferentes embalagens por seis
40
intervalos de tempo, demonstraram que a utilização do teste de massa seca de plântulas foi
capaz de gerar diferenças significativas entre os lotes testados. No mesmo trabalho,
verificou-se que o comprimento de raiz também foi um parâmetro adequado para avaliar
diferenças no vigor de sementes desta espécie. A partir destes resultados, nota-se que para
cada espécie ou tipo de experimento, diferentes índices de vigor serão considerados ideais
para evidenciar diferenças qualitativas entre as amostras avaliadas. Logo, não existe um
único índice de vigor que seja considerado ideal e possa ser utilizado para todas as
espécies. Considerando que as definições de vigor envolvem diferentes aspectos de vários
fenômenos, que podem exercer influência sobre a performance da semente e da plântula
formada (Perry 1978), o vigor de sementes não é uma medida facilmente avaliada e por
esta razão, diferentes pesquisadores concordam que o vigor de sementes seja avaliado por
critérios diferenciados (Tekrony & Egli 1977; Ellis et al. 1995; Marcos Filho 2005).
Os melhores teores de água encontrados para as sementes de A. colubrina, C.
odorata e T. heptaphylla, a partir dos experimentos de deterioração controlada, foram
muito próximos entre si, variando de 4,6% a 7,4% de teor de água, concordando com os
valores propostos para a desidratação de sementes (5 ± 2% de teor de água, base úmida;
5,26 ± 2,04% de teor de água, base seca) visando a sua conservação por longo prazo em
bancos de germoplasma (FAO/IPGRI, 1994, Hong et al.1998).
41
CONCLUSÕES
1- As sementes de C. fissilis são tolerantes a ultra-secagem considerando as variáveis de
viabilidade e de vigor.
2- As sementes de C. odorata e T. heptaphylla são tolerantes a ultra-secagem,
considerando as variáveis de viabilidade. Todavia apresentam redução de vigor quando
submetidas a ultra-secagem.
3- A deterioração controlada a 35°C durante os intervalos de um e três meses pode ser
considerada como uma metodologia eficiente para indicar o teor de água ideal para a
conservação de sementes de A. colubrina, C. odorata e T. heptaphylla.
4- Os intervalos de tempo de um e três meses de deterioração controlada não são
suficientes para indicar o teor de água ideal para a conservação de sementes de C. fissilis.
5- Os teores de água ideais encontrados para a conservação de sementes de A. colubrina,
C. odorata e T. heptaphylla são semelhantes aos recomendados pelos organismos
internacionais de conservação de sementes.
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45
Figura 1. Velocidade de secagem de sementes de A. colubrina, C. fissilis, C. odorata e T. heptaphylla sobre sílica gel à 25ºC. Resultados expressos em % de teor de água
(base seca).
0
2
4
6
8
10
12
14
AcTe
or d
e ág
ua (
% b.
s.)
Cf
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264
0
2
4
6
8
10
12
Tempo (horas)
Co0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264
Th
46
2 4 6 8 100
20
40
60
80
100
CxGM
S (%)
GN
(%)
CR (
mm
)IV
G (
d-1)
Teor de água (% b.s.
)
GT
(%)
2 4 6 8 100
20
40
60
80
100
2 4 6 8 10
0,0
0,2
0,4
0,6
2 4 6 8 10
0,0
0,2
0,4
0,6
2 4 6 8 100
40
80
120
160
200
240
2 4 6 8 100
50
100
150
200
250
Figura 2. Efeito da deterioração controlada nos lotes de sementes A. colubrina com diferentes teores de água, armazenadas sob temperatura de 35ºC durante um mês. As variáveis de viabilidade foram expressas em porcentagem de germinação total (GT) e de germinação normal (GN); as variáveis de vigor foram expressas pelo índice de velocidade de germinação (IVG), massa seca (MS), comprimento da raiz (CR) e pelo produto entre o comprimento da raiz e a porcentagem de germinação (CxG). Barras verticais representam o desvio padrão da média. Quando significativo, o ajuste quadrático foi representado pela curva no gráfico (em azul).
47
2 4 6 8 100
20
40
60
80
100
GT
(%)
2 4 6 8 10
0
20
40
60
80
100
2 4 6 8 10
0,2
0,3
0,4
0,5
Teor de água (% b.s.)
CxG (10
-3)M
S (g)G
N (%
)CR
(m
m)
IVG
(d-1
)
2 4 6 8 10
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
2 4 6 8 10
0
40
80
120
160
2 4 6 8 100
2
4
6
8
10
Figura 3. Efeito da deterioração controlada nos lotes de sementes A. colubrina com diferentes teores de água, armazenadas sob temperatura de 35ºC durante três meses. As variáveis de viabilidade foram expressas em porcentagem de germinação total (GT) e de germinação normal (GN); as variáveis de vigor foram expressas pelo índice de velocidade de germinação (IVG), massa seca (MS), comprimento da raiz (CR) e pelo produto entre o comprimento da raiz e a porcentagem de germinação (CxG). Barras verticais representam o desvio padrão da média. Quando significativo, o ajuste quadrático foi representado pela curva no gráfico (em azul).
48
2 4 6 8 10 120
20
40
60
80
100
CR (
mm
)IV
G (
d-1)
GT
(%)
2 4 6 8 10 120
20
40
60
80
100
C x GM
S (g) G
N (%
)
2 4 6 8 10 12
0,04
0,08
0,12
0,16
2 4 6 8 10 12
0,08
0,12
0,16
0,20
0,24
2 4 6 8 10 120
60
120
180
240
2 4 6 8 10 12
0
6
12
18
Teor de água (% b.s.
)
Figura 4. Efeito da deterioração controlada nos lotes de sementes C. fissilis com diferentes teores de água, armazenadas sob temperatura de 35ºC durante um mês. As variáveis de viabilidade foram expressas em porcentagem de germinação total (GT) e de germinação normal (GN); as variáveis de vigor foram expressas pelo índice de velocidade de germinação (IVG), massa seca (MS), comprimento da raiz (CR) e pelo produto entre o comprimento da raiz e a porcentagem de germinação (CxG). Barras verticais representam o desvio padrão da média. Quando significativo, o ajuste quadrático foi representado pela curva no gráfico (em azul).
49
2 4 6 8 10 120
20
40
60
80
100
C x G (10
-3)M
.S (g)G
N (%
)CR
(m
m)
IVG
(d
-1)
GT
(%)
2 4 6 8 10 120
20
40
60
80
100
2 4 6 8 10 12
0,04
0,08
0,12
0,16
2 4 6 8 10 120,00
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
2 4 6 8 10 12
0
50
100
150
200
250
Teor de água (% b. s.)
2 4 6 8 10 12
0
4
8
12
16
Figura 5. Efeito da deterioração controlada nos lotes de sementes C. fissilis com diferentes teores de água, armazenadas sob temperatura de 35ºC durante três meses. As variáveis de viabilidade foram expressas em porcentagem de germinação total (GT) e de germinação normal (GN); as variáveis de vigor foram expressas pelo índice de velocidade de germinação (IVG), massa seca (MS), comprimento da raiz (CR) e pelo produto entre o comprimento da raiz e a porcentagem de germinação (CxG). Barras verticais representam o desvio padrão da média. Quando significativo, o ajuste quadrático foi representado pela curva no gráfico (em azul).
50
2 4 6 8 10 12 14 160
20
40
60
80
100
Teor de água (% b.s.
)
MS
(g)
CR (
mm
)IV
G
(d-1)
GN
(%)
CxG
x (10-3)
GT
(%)
2 4 6 8 10 12 14 160
20
40
60
80
100
2 4 6 8 10 12 14 16
0,12
0,16
0,20
0,24
2 4 6 8 10 12 14 16
0,03
0,06
0,09
0,12
2 4 6 8 10 12 14 16
0
200
400
600
800
2 4 6 8 10 12 14 16
0
20
40
60
80
Figura 6. Efeito da deterioração controlada nos lotes de sementes C. odorata com diferentes teores de água, armazenadas sob temperatura de 35ºC durante um mês. As variáveis de viabilidade foram expressas em porcentagem de germinação total (GT) e de germinação normal (GN); as variáveis de vigor foram expressas pelo índice de velocidade de germinação (IVG), massa seca (MS), comprimento da raiz (CR) e pelo produto entre o comprimento da raiz e a porcentagem de germinação (CxG). Barras verticais representam o desvio padrão da média. Quando significativo, o ajuste quadrático foi representado pela curva no gráfico (em azul).
51
0 2 4 6 8 100
25
50
75
100
Teor de água (% b.s.)
CxG x (10
-3)M
S (g)G
N (%
)
CR (
mm
)IV
G (
d-1)
GT
(%)
0 2 4 6 8 10
0
25
50
75
100
0 2 4 6 8 100,00
0,06
0,12
0,18
0,24
0 2 4 6 8 10
0,0
0,2
0,4
0 2 4 6 8 10
0
200
400
600
800
0 2 4 6 8 10
0
25
50
75
Figura 7. Efeito da deterioração controlada nos lotes de sementes T. heptaphylla com diferentes teores de água, armazenadas sob temperatura de 35ºC durante um mês. As variáveis de viabilidade foram expressas em porcentagem de germinação total (GT) e de germinação normal (GN); as variáveis de vigor foram expressas pelo índice de velocidade de germinação (IVG), massa seca (MS), comprimento da raiz (CR) e pelo produto entre o comprimento da raiz e a porcentagem de germinação (CxG). Barras verticais representam o desvio padrão da média. Quando significativo, o ajuste quadrático foi representado pela curva no gráfico (em azul).
52
0 2 4 6 8 10 12
0
50
100
Teor de água (% b.s.)
CxG (10
-3)M
S (g)G
N (%
)
CR (
mm
)IV
G (
d-1)
GT
(%)
0 2 4 6 8 10 12
0
50
100
0 2 4 6 8 10 12-0,080-0,078-0,076-0,074-0,072
0,0
0,1
0,2
0,3
0 2 4 6 8 10 12-0,410-0,408-0,406-0,404-0,402-0,4000,0
0,2
0,4
0 2 4 6 8 10 12-440-420-400-380-360
0
100
200
300
400
500
600
700
0 2 4 6 8 10 12-0,9-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3-0,2-0,10
10
20
30
40
50
60
Figura 8. Efeito da deterioração controlada nos lotes de sementes T. heptaphylla com diferentes teores de água, armazenadas sob temperatura de 35ºC durante três meses. As variáveis de viabilidade foram expressas em porcentagem de germinação total (GT) e de germinação normal (GN); as variáveis de vigor foram expressas pelo índice de velocidade de germinação (IVG), massa seca (MS), comprimento da raiz (CR) e pelo produto entre o comprimento da raiz e a porcentagem de germinação (CxG). Barras verticais representam o desvio padrão da média. Quando significativo, o ajuste quadrático foi representado pela curva no gráfico (em azul).
53
Tabela 1. Valores médios de germinação total (GT), germinação normal (GN), de velocidade de germinação (IVG), massa seca (MS), comprimento de raiz (CR) e do produto entre o comprimento de raiz e a germinação total (CxG) em sementes de A. colubrina ,C. fissilis, C. odorata e T. heptaphylla, em função do nível de desidratação.
Espécie T. A. (%) GT GNorm IVG MS CR CxG
C. fissilis 3,07 88 a 86 a 0,097 a ---- 178,8 a 9687,2 a
5,14 87 a 85 a 0,098 a ---- 223,5 a 11718,7 a7,86 86 a 86 a 0,102 a ---- 194,0 a 9913,9 a9,31 91 a 88 a 0,108 a ---- 184,5 a 9842,0 a10,39 84 a 83 a 0,108 a ---- 153,0 a 6411,4 a
C. odorata 3,31 98 a 98 a 0,035 b 0,093 a 588,5 c 56217,8 b
4,82 98 a 98 a 0,044 a 0,098 a 661,3 b 64599,1 ab7,69 96 a 96 a 0,044 a 0,089 a 694,0 ab 66665,0 a10,24 98 a 98 a 0,052 a 0,093 a 744,6 a 73273,7 a13,13 96 a 96 a 0,050 a 0,093 a 693,9 ab 66641,6 a
T.
heptaphylla 1,51 79 b 72 b 0,177 a 0,285 b 355,6 b 25666,5 b
2,99 91 a 88 ab 0,185 a 0,379 ab 483,5 ab 42316,5 a6,17 94 a 89 a 0,190 a 0,426 a 571,2 a 51239,0 a7,85 93 a 88 ab 0,193 a 0,401 a 502,7 a 45236,6 a11,02 94 a 90 a 0,171 a 0,409 a 483,6 ab 42452,3 a
Letras iguais não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
54
Tabela 2. Equações, R2 e significância referentes às curvas geradas pela regressão quadrática, utilizada para análise dos diferentes índices de viabilidade e vigor testados para cada intervalo de tempo de deterioração controlada, onde: Ac = A. colubrina; Cf = C. fissilis; Co = C. odorata e Th = T. heptaphylla, GT= germinação total, GN= germinação normal, IVG= índice de velocidade de germinação, MS= massa seca, CR= comprimento de raiz, CXG= produto entre o comprimento de raiz e a germinação total até o momento da medida da raiz.
Viabilidade Vigor
Período de deterioração controlada
GT GN IVG MS CR CXG
Ac um mês NS NS NSY=-0,20+0,18X-0,01X2
R2=0,874 P=0,045NS NS
três mesesY=-29,97+34,13 X-3,06 X2
R2=0,956 P=0,01
Y=-36,78+32,31 X-2,86 X2
R2=0,975 P=0,004NS
Y=-0,27+0,2 X-0,02 X2
R2=0,993 P=0,001NA NA
Cf um mêsY=89,89+0,62 X-0,19 X2
R2=0,797 P=0,01Y=89,34-0,07 X-0,17 X2
R2=0,907 P=0,001Y=0,074+0,008 X-6,00E-4 X2
R2=0,744 P=0,017
Y=0,18+0,01 X-0,001X2
R2=0,905 P=0,001Y=96,48+18,14 X-1,96 X2
R2=0,811 P=0,007Y=5009,2+247,9 X-52,3 X2
R2=0,673 P=0,035
três mesesY=85,67-1,93 X-0,32 X2
R2=0,892 P=0,004
Y=60,42+1,43 X-0,46 X2
R2=0,854 P=0,01NS
Y=0,11+0,01 X-0,002 X2
R2=0,937 P=0,001
Y=123,1+14,26 X-2,41 X2
R2=0,959 P=0,0003
Y =7590,4-469,9 X-23,2 X2
R2=0,935 P=0,001
Co um mês NAY=81,42+6,33 X-0,59 X2
R2=0,930 P=0.0001
Y=0,154+0,014 X-0,001X2
R2=0,791 P=0,004Y=0,08+0,01 X-0,001 X2
R2=0,976 P<0.0001
Y=227,3+114,0 X-7,96 X2
R2=0,957 P<0.0001
Y=19622,1+11331,0 X-806,5 X2
R2=0,945 P<0.0001
Th um mêsY=27,83+28,33 X-2,89 X2
R2=0,970 P<0.0001Y=24,57+26,85 X-2,76 X2
R2=0,986 P<0.0001Y=0,108+0,043 X-0,004 X2
R2=0,786 P=0,01Y=0,14+0,09 X-0,01 X2
R2=0,995 P<0.0001Y=72,2+198,2 X-19,5 X2
R2=0,991 P<0.0001Y=8720,0+14417,7 X-1454,3 X2
R2=0,964 P<0.0001
três mesesY=27,84+28,33 X-2,89 X2
R2=0,969 P<0.0001Y=24,57+26,85 X-2,76 X2
R2=0,985 P<0.0001Y=0,062+0,062 X-0,007 X2
R2=0,733 P=0,037Y=-0,04+0,16 X-0,02 X2
R2=0,893 P=0,004Y=-26,8+160,7 X-17,1 X2
R2=0,826 P=0,013Y=-35903,0+30027,8 X-3165,8 X2
R2=0,953 P=0,002
55
Tabela 3. Pontos de máxima referentes às curvas geradas pela regressão polinomial de 2° grau, utilizados para análise dos valores de germinação total (GT), germinação normal (GN), índice de velocidade de germinação (IVG), massa seca (MS), comprimento de raiz (CR) e do produto entre o comprimento de raiz e a germinação total (CxG), em sementes de A. colubrina ,C. fissilis, C. odorata e T. heptaphylla, em função dos períodos de deterioração controlada
Espécie
Período de
deterioração
controlada
GT
(%)
GN
(%)
IVG MS
(g)
CR
(mm)
CxG
Faixa de teor
de água
ótimo
(%)
A. colubrina um mês NS NS NS 6,74 NS NS 6,74três meses 5,58 5,66 NS 5,79 NA NA 5,58-5,79
C. fissilis um mês 1,66 -0,21 6,97 3,73 4,62 2,37 1,66-6,67três meses -3,06 1,54 NS 3,31 2,96 -10,15 1,54-3,31
C. odorata um mês NA 5,34 7,39 5,73 7,16 7,02 5,34-7,39
T. heptaphylla um mês 4,89 4,87 5,15 4,59 5,08 4,96 4,59-5,15três meses 4,89 4,87 4,71 4,72 4,7 4,74 4,70-4,89
56
CONCLUSÕES GERAIS
1- As sementes das quatro espécies estudadas apresentam comportamento ortodoxo de ar-
mazenamento, confirmado tanto pelos formatos e equações das isotermas de sorção como
pela tolerância à desidratação a valores abaixo de 5% de teor de água.
2 – As sementes de C. fissilis, C. odorata e T. heptaphylla são tolerantes a ultra-secagem,
considerando as variáveis de viabilidade.
3 - Os testes de deterioração controlada para A. colubrina, C. odorata e T. heptaphylla
indicam como faixa ideal de teores de água os mesmos valores recomendados pelos órgãos
internacionais de conservação de sementes.
57
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