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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS

CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL

EFEITO DO DIÓXIDO DE CARBONO E BAIXA TEMPERATURA NA

CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ

DEYVID ROCHA BRITO

GURUPI-TO

DEZEMBRO - 2013

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS

CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL

DEYVID ROCHA BRITO

Engenheiro Agrônomo

EFEITO DO DIÓXIDO DE CARBONO E BAIXA TEMPERATURA NA

CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ

Dissertação apresentada à Universidade Federal do

Tocantins – Campus Universitário de Gurupi, como parte

da exigência do Programa de Pós-graduação em

Produção Vegetal, para obtenção do título de “Mestre”.

Profº Dr. Raimundo Wagner de Sousa Aguiar

Orientador

GURUPI-TO

DEZEMBRO - 2013

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Dissertação de Mestrado realizada junto ao Programa de Pós-Graduação em Produção

Vegetal da Universidade Federal do Tocantins (UFT) sob orientação do professor e

pesquisador Dr. Raimundo Wagner de Sousa Aguiar. Apoio financeiro da Coordenação de

Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).

Banca examinadora:

_____________________________________________________

Dr. Raimundo Wagner de Souza Aguiar (Orientador)

Universidade Federal do Tocantins (UFT)

____________________________________________________

Dr. Gil Rodrigues dos Santos (Co-orientador)


____________________________________________________

Dr. Ezequiel Marcelino da Silva


_____________________________________________________

Dr. Clovis Maurílio de Souza


______________________________________________________

Dr. Julcemar Didonet


GURUPI -TO

DEZEMBRO - 2013

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Agrada-te do SENHOR, e Ele satisfará os desejos do teu coração. Entrega o teu

caminho ao SENHOR; confia Nele, e o mais Ele fará. ‘Salmo 37.4 e, 5’.

À minha mãe, Maria da Conceição Rocha Brito.

Ao meu pai, Celso Monteiro de Brito.

Ao meu irmão Douglas Rocha Brito.

À minha esposa, Isabela Fontes Brito.

À todos que acreditaram nessa vitória.

Pelo amor, carinho e por serem minhas referências e ânimo.

DEDICO.

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AGRADEÇO...

Em primeiro lugar a DEUS pela sua misericórdia e por sempre se manifestar em todos

os momentos da minha vida.

Em especial aos meus pais Celso Monteiro de Brito e Maria da Conceição Rocha Brito,

pelo amor incondicional e apoio em todas as etapas da minha vida.

Ao meu orientador Professor Dr. Raimundo Wagner de Souza Aguiar, pela amizade,

paciência, compreensão, atenção, ajuda e ampliação da minha visão profissional.

Ao Professor Dr. Gil Rodrigues dos Santos, pelo incentivo, amizade e confiança.

Ao Professor Dr. Ezequiel Marcelino da Silva pela grande contribuição na realização

desse trabalho.

À Dra. Magnolia de Mendonça Lopes pela atenção, ajuda e grande contribuição neste

trabalho.

À equipe do laboratório de Manejo Integrado de Pragas da UFT, campus de Gurupi, em

especial a Vanessa, Suetônio, Patrícia, Gisele, Mellanie, Hugo e Antônio Carlos, pela atenção

e ajuda.

À minha esposa Isabela Fontes Brito, por torcer por mim e sempre acreditar junto

comigo nessa vitória.

Enfim, a todos que de alguma forma direta ou indiretamente contribuíram para que essa

vitória fosse possível.

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ÍNDICE Pág.

RESUMO........................................................................................................................... 11ABSTRACT……………………………………………………………………………... 131. INTRODUÇÃO GERAL.............................................................................................. 142. OBJETIVOS.................................................................................................................. 162.1 Objetivo Geral............................................................................................................... 162.2 Objetivos específicos..................................................................................................... 16

CAPÍTULO 1EFEITO DO DIÓXIDO DE CARBONO NA CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE ARMAZENAMENTO...................... 17RESUMO........................................................................................................................... 18ABSTRACT……………………………………………………………………………... 191. INTRODUÇÃO............................................................................................................. 202. MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................................... 212.1 Teste de Germinação..................................................................................................... 222.2 Avaliação do comprimento e massa das plântulas........................................................ 232.3 Avaliação da velocidade de emergência....................................................................... 232.4 Identificação da micoflora associada às sementes........................................................ 242.5 Avaliação da transmissão de fungos via semente-plântula.......................................... 253. RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................................. 253.1 Germinação................................................................................................................... 253.2 Comprimento e massa de plântulas............................................................................... 293.3 Velocidade de emergência............................................................................................. 293.4 Efeito do dióxido de carbono sobre a micoflora associada às sementes....................... 333.5 Transmissão de fungos via semente-plântula................................................................ 384. CONCLUSÕES............................................................................................................. 405. REFERÊNCIAS............................................................................................................ 41

CAPÍTULO 2EFEITO DE BAIXA TEMPERATURA NA CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE ARMAZENAMENTO...................... 47RESUMO........................................................................................................................... 48ABSTRACT……………………………………………………………………………... 491. INTRODUÇÃO............................................................................................................. 502. MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................................... 522.1 Teste de Germinação..................................................................................................... 522.2 Comprimento e massa seca de plântulas....................................................................... 532.3 Velocidade de emergência............................................................................................. 532.4 Atividade de amilase..................................................................................................... 542.5 Determinação da proteína total...................................................................................... 552.6 Atividade amilase em gel SDS-PAGE.......................................................................... 552.7 Identificação dos fungos associados às sementes......................................................... 562.8 Transmissão de patógenos semente-plântula............................................................... 563. RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................................. 57

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3.1 Germinação................................................................................................................... 583.2 Comprimento e massa seca de plântulas....................................................................... 613.3 Velocidade de emergência............................................................................................ 653.4 Atividade da amilase..................................................................................................... 673.5 Proteínas totais.............................................................................................................. 693.6 Atividade amilase em gel SDS-PAGE.......................................................................... 713.7 Efeito da temperatura sobre fungos associados às sementes........................................ 733.8 Transmissão de patógenos no sentido semente-plântula............................................... 774. CONCLUSÕES............................................................................................................. 805. REFERÊNCIAS............................................................................................................ 81

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ÍNDICE DE TABELAS Pág.

CAPÍTULO 1 EFEITO DO DIÓXIDO DE CARBONO NA CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE ARMAZENAMENTO....................... 17

Tabela 1- Efeito do dióxido de carbono em diferentes concentrações (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes), sobre a micoflora associada a sementes de arroz (Oryza sativa L.), cultivar Irga 423 proveniente do município de Formoso do Araguaia – TO, em função do período de armazenamento (15, 30 e 45 dias)...................................................... 35

Tabela 2- Efeito do dióxido de carbono em diferentes concentrações (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes) sobre a micoflora de sementes de arroz (Oryza sativa L.), cultivar Irga 424 proveniente do município de Lagoa da Confusão – TO, em função do período de armazenamento (15, 30 e 45 dias).................................................................................... 36

CAPÍTULO 2 EFEITO DE BAIXA TEMPERATURA NA CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE ARMAZENAMENTO.............................. 47

Tabela 1- Comprimento e massa seca (MS) de radícula e parte aérea de plântulas de arroz (Oryza sativa L.) da cultivar Irga 423 após os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC) em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias)................... 61

Tabela 2- Comprimento e massa seca (MS) de radícula e parte aérea de plântulas de arroz (Oryza sativa L.) da cultivar Irga 424 após os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC) em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias)................... 62

Tabela 3- Efeito de baixas temperaturas sobre a micoflora de sementes de arroz (Oryza sativa L.), cultivar Irga 423 proveniente de Formoso do Araguaia – TO, em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias).................................................... 75

Tabela 4- Efeito de baixas temperaturas sobre a micoflora de sementes de arroz (Oryza sativa L.), cultivar Irga 424 proveniente de Lagoa da Confusão – TO, em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias).................................................... 76

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ÍNDICE DE FIGURAS Pág.

CAPÍTULO 1 EFEITO DO DIÓXIDO DE CARBONO NA CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE ARMAZENAMENTO....................... 17

Figura 1- Representação esquemática do experimento com dióxido de carbono. Sendo: 1=Bomba de vácuo com sucção de -400 milímetro de mercúrio; 2= Câmera hermética com 1 kg de sementes de arroz; 3= Cilindro de dióxido de carbono pressurizado; 4= Retida do ar interno da câmara; 5= Injeção de dióxido de carbono na câmara; 6= Testemunha da cultivar Irga 423 e 7= Testemunha da cultivar 424..................................... 22

Figura 2- Efeito do dióxido de carbono em diferentes concentrações (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes) sobre sementes da cultivar Irga 423, em função do período de armazenamento. Sendo: A – Germinação; B – Tamanho de radícula; C – Tamanho de parte aérea; D – Peso de radícula e E – Peso de parte aérea. Médias seguidas de mesma letra minúscula nas colunas das Figuras B, C, D e E não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%........................................................................................................................... 27

Figura 3- Efeito do dióxido de carbono em diferentes concentrações (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes) sobre sementes da cultivar Irga 424, em função do período de armazenamento. Sendo: A – Germinação; B – Tamanho de radícula; C –Tamanho de parte aérea; D – Peso de radícula e E – Peso de parte aérea. Médias seguidas de mesma letra minúscula nas colunas das Figuras B, C, D e E, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade............................................................................................... 28

Figura 4- Efeito do dióxido de carbono (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes) sobre a velocidade de emergência de sementes de arroz cultivar Irga 423. Sendo: A – Sementes armazenadas por 15 dias; B – Sementes armazenadas por 30 dias; C – Sementes armazenadas por 45 dias....................................................................................................... 30

Figura 5- Efeito do dióxido de carbono sobre a velocidade de emergência de sementes de arroz, cultivar Irga 424 em diferentes concentrações de CO2 (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2

kg-1 de sementes). Sendo: A – Sementes armazenadas por 15 dias; B – Sementes armazenadas por 30 dias; C – Sementes armazenadas por 45 dias...................................... 31

Figura 6- Avaliação do efeito do dióxido de carbono sobre a micoflora associada às sementes de arroz (Oryza sativa L.). Sendo: A- Sementes acondicionadas em placas de petri forradas com papel filtro umidecido para detecção dos fungos; Setas indicam: B- Detecção de Aspergillus sp. em microscópio estereoscópico, C- Detecção de Bipolaris sp. em microscópio estereoscópico, D- Visualização da estrutura de Aspergillus sp. em microscópio composto e E- Visualização da estrutura de Bipolaris sp. em microscópio composto............................................................................................................................... 34

Figura 7- Efeito do dióxido de carbono sobre a porcentagem de transmissão semente – plântula do fungo Bipolaris sp. de sementes de arroz (Oryza sativa L.). Sendo: A- Cultivar Irga 423 proveniente do município de Formoso do Araguaia – TO e B- Cultivar Irga 424 proveniente do município de Lagoa da Confusão – TO, aos 45 dias de armazenamento..................................................................................................................... 39

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CAPÍTULO 2 EFEITO DE BAIXA TEMPERATURA NA CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE ARMAZENAMENTO.............................. 47

Figura 1- Temperatura máxima, média e mínima durante o período de armazenamento de sementes de arroz cultivares Irga 423 e 424, Gurupi – TO. Fonte: Estação climatológica UFT, Campus de Gurupi, 2013...................................................................... 57

Figura 2- Germinação de sementes de arroz (Oryza sativa L.) após tratamentos (Ta

ambiente; 8 e -50oC) em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias). Sendo: A- Sementes da cultivar Irga 423 e B- Sementes da cultivar Irga 424........... 59

Figura 3- Desenvolvimento das raízes e parte aérea de plantas das cultivares Irga 423 e 424 após 90 dias sob os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC). Sendo: A- radículas e parte aérea de plântulas após 15 dias da semeadura em meio somente com ágar e B- Visualização de plantas cultivada em vaso após 45 dias da semeadura............................... 64

Figura 4- Velocidade de emergência de sementes de arroz (Oryza sativa L.) após tratamentos (Ta ambiente; 8 e -50oC) das cultivares Irga 423 e 424 em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias). Sendo: A- Sementes armazenadas por 15 dias, B- Sementes armazenadas por 30 dias, C- Sementes armazenadas por 45 dias, D- Sementes armazenadas por 60 dias, E- Sementes armazenadas por 75 dias e F- Sementes armazenadas por 90 dias....................................................................................... 66

Figura 5- Atividade amilase extraída de sementes de arroz (Oryza sativa L.) após 90 dias de armazenamento sob os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC). Sendo: A- Cultivar Irga 423 e B- Cultivar Irga 424. Médias seguidas de mesma letra minúscula nas colunas não diferem entre sí pelo teste de Tukey a 5%........................................................ 68

Figura 6- Proteína total extraída de sementes de arroz (Oryza sativa L.) após 90 dias de armazenamento sob os tratamentos (Ta ambiente; 8 e -50oC). Sendo: A- Cultivar Irga 423 e B- Cultivar Irga 424. Médias seguidas de mesma letra minúscula nas colunas não diferem entre sí pelo teste de Tukey a 5%............................................................................ 70

Figura 7- Avaliação da atividade de amilase extraída de sementes de arroz (Oryza sativa L.) em Gel de poliacrilamida (5% de amido) após 90 dias de armazenamento sob os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC). Sendo: A- Cultivar Irga 423 e B- Cultivar Irga 424. Sequência: 1- Testemunha: 12 horas de germinação; 2- 08oC: 12 horas de germinação; 3- -50oC: 12 horas de germinação; 4- Testemunha: 48 horas de germinação; 5- 08oC: 48 horas de germinação; 6- -50oC: 48 horas de germinação; 7- Testemunha: 72 horas de germinação; 8- 08oC: 72 horas de germinação; 9- -50oC: 72 horas de germinação; 10- Testemunha: 96 horas de germinação; 11-08oC: 96 horas de germinação; 12- -50oC: 96 horas de germinação.................................................................. 72

xi

Figura 8- Avaliação da micoflora associada às sementes de arroz (Oryza sativa L.). Sendo: A- Sementes acondicionadas em placas de petri forradas com papel filtro umidecido para detecção e identificação de fungos associados; Setas indicam: B- Detecção de Aspergillus sp. em microscópio estereoscópico, C- Detecção de Rhizopus sp. em microscópio estereoscópico, D- Visualização da estrutura de Aspergillus sp. em microscópio composto e E- Visualização da estrutura de Rhizopus sp. em microscópio composto............................................................................................................................... 73

Figura 9- Efeito de diferentes temperaturas (Ta ambiente, 8 e -50oC) sobre a porcentagem de transmissão semente – plântula dos fungos associados as sementes de arroz (Oryza sativa L.). Sendo: A- Cultivar Irga 423 e B- Cultivar Irga 424, após 90 dias de armazenamento................................................................................................................ 78

11

RESUMO

BRITO, Deyvid Rocha, M.S., Universidade Federal do Tocantins – Campus Universitário de Gurupi, dezembro de 2013. Efeito do dióxido de carbono e baixa temperatura na conservação de sementes de arroz. Orientadores: Raimundo Wagner de Souza Aguiar: Gil Rodrigues dos Santos e Ezequiel Marcelino da Silva.

O arroz (Oryza sativa L.) é uma cultura de grande importância socioeconômica de vários

países, o que impõe a busca de novas tecnologias visando incrementar a produtividade das

cultivares existentes e para a obtenção de sementes de alta qualidade fisiológica e sanitária.

Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do dióxido de carbono e baixa

temperatura na conservação de sementes de arroz como métodos alternativos em

armazenamento sobre qualidade fisiológica e sanitária de sementes de arroz nas condições do

Tocantins. Foram utilizadas sementes das cultivares Irga 423 e 424 do tipo longo fino,

adquiridas junto às agroindústrias de sementes de Formoso do Araguaia – TO e Lagoa da

Confusão – TO, respectivamente. O delineamento experimental utilizado em todas as

avaliações de ambos os tratamentos, foi o inteiramente casualizado com 4 repetições. Para

analise do efeito do dióxido de carbono, as sementes foram acondicionadas em câmeras

herméticas e em seguida injetadas as concentrações preestabelecidas do dióxido de carbono

(0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes), onde permaneceram armazenadas por 15, 30 e 45

dias. Após esses períodos, foram realizados testes de germinação, velocidade de emergência,

micoflora associada e transmissão de patógenos semente-plântula, bem como o comprimento

e peso de radícula e parte aérea das plântulas. Enquanto na analise do efeito de baixa

temperatura, as sementes foram acondicionadas em câmaras herméticas e mantidas sob-

refrigeração (8 e -50oC), as testemunhas foram mantidas em temperatura ambiente,

permanecendo armazenadas por 15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias. Após os períodos

preestabelecidos para cada tratamento foram realizadas avaliações similares ao experimento

com dióxido de carbono, com exceção da analise da atividade da enzima amilase e proteína

total. De acordo os resultados obtidos foi possível observar que os tratamentos com baixas

temperaturas (8 e -50oC) e dióxido de carbono (2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes)

influenciaram significativamente na qualidade fisiológica e sanitária das sementes de arroz,

proporcionando aumento na porcentagem de germinação e vigor, bem como redução de

incidência de patógenos via semente-plântula. Nos experimentos com baixas temperaturas a

atividade da enzima amilase foi superior à testemunha, no entanto, observa que a cultivar Irga

423 foi superior que a cultivar Irga 424. Quanto ao teor de proteína total, não houve diferença

12

significativa entre os tratamentos para ambos cultivares analisados. Portanto, concluiu-se que

o armazenamento com dióxido de carbono e baixa temperatura influenciaram positivamente

na conservação de sementes de arroz e pode ser uma alternativa viável na preservação de

qualidade de sementes de arroz.

Palavras-chave: Atmosfera modificada, resfriamento, germinação, vigor e sanidade.

13

ABSTRACT

BRITO, Deyvid Rocha, MS, University Federal of Tocantins – Campus of Gurupi, December 2013. Effect of dioxide carbon and low temperature storage the conservation of rice seeds. Advisors: Raimundo Wagner de Souza Aguiar: Gil Rodrigues dos Santos and Ezequiel Marcelino da Silva.

The rice (Oryza sativa L.) is a crop of great socio-economic importance in many countries,

which requires the search for new technologies for production increases of existing cultivars

and to obtain high quality seed physiological and health. Thus, this study was to evaluate the

effect of carbon dioxide and low temperature in the conservation of rice seeds as alternative

methods of physiological and sanitary quality of rice seeds under conditions of Tocantins. In

this work seeds of cultivars Irga 423 and 424 of the long thin type were used, acquired from

agribusinesses seed Formoso do Araguaia - TO and Lagoa da Confusão - TO, respectively.

The experimental design used in all evaluations of both treatments was randomized with 4

replications. To analyze the effect of carbon dioxide, the seeds were stored in airtight cameras

and then injected the preset concentrations of carbon dioxide (0; 2,5 and 5,0 g CO2 kg - 1

seed), where they remained stored for 15, 30 and 45 days. After these periods, germination,

emergence rate, mycoflora associated pathogen transmission and seed - seedling tests as well

as the length and weight of radicle and shoots of the seedlings were performed. While the

analysis of the effect of low temperature , the seeds were placed in airtight chambers and kept

under - cooling (8 and - 50oC), the witnesses were kept at room temperature, remaining stored

for 15, 30, 45, 60, 75 and 90 days. After predetermined periods for each treatment similar to

the experiment with carbon dioxide reviews, except for the analysis of amylase activity and

total protein were performed. According the results it was observed that treatments with low

temperatures (8 and - 50oC) and carbon dioxide (2,5 and 5,0 g CO2 kg - 1 seed) significantly

influenced physiological and sanitary quality of seeds rice, causing an increase in the

percentage of germination and vigor , as well as reduced incidence of pathogens by seed -

seedling. In experiments with low temperature activity of the enzyme amylase was higher

than the control, however, notes that the Irga 423 was higher than the Irga 424. The opposite

was observed for total protein showed no significant differences between the studied cultivars

and between treatments. Therefore, it was concluded that the carbon dioxide storage

temperatures and positively influenced the retention of rice seeds and can be a viable

alternative for preservation of quality of rice seeds.

Keywords: Modified Atmosphere, cooling, germination, vigor and health.

14

1. INTRODUÇÃO GERAL

Cultivado e consumido em todos os continentes, o arroz (Oryza sativa L.) se destaca

pela produção e área de cultivo, desempenhando papel estratégico tanto em nível econômico

quanto social (EMBRAPA, 2012). Possui grande importância econômica em muitos países,

associado ao fato do aumento da demanda imposta aos setores produtivos, a procura por

novas tecnologias que possibilitem o aumento da produção das cultivares existente. Neste

sentido, o setor da orizicultura tem lugar de destaque, pois o arroz é o principal alimento da

dieta dos brasileiros, fornecendo calorias e proteínas de grande valor nutritivo (BASTIANI et

al., 2013).

O sistema de cultivo do arroz pode ser tanto em várzeas (arroz irrigado) e terras altas

(sequeiro). Apesar de ocupar grande porcentagem da área cultivada, o arroz sequeiro,

responde por apenas 39% da produção nacional devido à baixa produtividade (EMBRAPA,

2012). Anualmente área cultivada chega 150 milhões de hectares com uma produção de 600

milhões de toneladas, a metade dessa produção provém de áreas irrigadas, as quais ocupam

25% da área cultivada (AZAMBUJA et al., 2004; TUNES et al., 2013). Neste contexto, o

Brasil é um dos principais produtores de arroz, atingindo na safra 2012/2013 com uma

produção de 8,05 milhões de toneladas, sendo o Rio Grande do Sul maior estado produtor

com 7.933,4 mil toneladas em uma área de 1.066,6 mil ha (CONAB, 2013).

O estado do Tocantins ocupa o quarto lugar na produção nacional deste grão, na safra

2012/2013 com 565,7 mil toneladas em 119,1 mil hectares de área plantada, superou o ano

anterior em que produziu 442,3 mil toneladas. No ranking estadual, o arroz está em segundo

lugar e representa 16,8% da produção total de grãos, perdendo somente para a soja (IBGE,

2012; CONAB, 2013). Neste aspecto, o uso de sementes de boa qualidade fisiológica e

sanitária vem sendo cada vez mais exigido pelos produtores como um dos meios mais

efetivos, a fim de minimizar custos de produção, pois as sementes utilizadas devem formar

um bom stand para que todos os investimentos com insumos aplicados sejam aproveitados

pela planta de forma eficiente, trazendo rentabilidade da cultura (JUGRAN et al., 2010).

Os fungos são os principais organismos fitopatogênicos que podem se associar às

sementes de arroz e influenciar diretamente na qualidade fisiológica e sanitária, abrangendo

aproximadamente 50 espécies. Os principais fungos encontrados associados às sementes de

arroz são: Fusarium spp., Bipolaris spp., Alternaria spp., Curvularia spp., Phoma spp.,

Gerlachia spp., Penicillium spp. e Aspergillhus spp (SCHUCH et al., 2006). Sendo assim, a

infestação por fungos fitopatógenos podem causar danos diretamente na redução de

15

germinação, vigor e aparecimento de manchas nas plântulas a campo devido à transmissão

semente-plântula, levando a morte das plantas no desenvolvimento inicial, diminuindo o

stand. Portanto o armazenamento das sementes é considerada uma etapa importante e que

merece atenção especial por parte das agroindústrias beneficiadoras de sementes (SCHUCH et

al., 2006).

Para se produzir sementes de boa qualidade, vários métodos têm sido adotados na

etapa de pós-colheita, principalmente visando proporcionar condições favoráveis para a

preservação da qualidade fisiológica e sanitária das sementes. No entanto, as condições

inadequadas, são capazes de afetar o metabolismo das sementes e favorece o desenvolvimento

dos patógenos (DRUVEFORS e SCHNÜNRER, 2005; TELO et al., 2012). Entre os

principais fatores bióticos e abióticos que influenciam na respiração das sementes está a

atmosfera intergranular, associado à composição dos gases, temperatura e umidade (VIEIRA

et al., 2000; MARINI et al, 2013).

Portanto, mantendo as sementes em um ambiente rico em oxigênio com oscilações de

umidade e temperaturas, a qualidade é afetada com facilidade, pois o oxigênio é um dos

principais agentes da degradação oxidativa das sementes. Teoricamente, o efeito inverso é

observado quando as sementes são expostas a atmosfera rica em dióxido de carbono, que

reduz da respiração e o metabolismo, promovendo a conservação das sementes (BERA et al.,

2004; SILVA et al., 2011; PICCININ et al., 2013).

Sendo assim, várias alternativas de conservação das sementes vêm sendo propostas

como a utilização de embalagens impermeáveis à umidade e ao oxigênio, assim como o

armazenamento hermético (SCHUCH et al., 2006; SILVA et al., 2010; AGUIAR et al., 2012).

A conservação de sementes a baixas temperaturas ou semicriogênicas influencia diretamente

sobre a velocidade de respiração, peso, manutenção da germinação, vigor e sanidade, assim

como atividade enzimática no momento da germinação das sementes expostas a essas

condições durante o armazenamento (MIRANDA et al., 2009; KRISHNAN et al., 2011;

CARVALHO et al., 2012; MARINI et al., 2012).

Estudos de métodos alternativos na conservação de sementes se fazem necessários

para as condições do estado do Tocantins, que têm clima tropical do tipo AW na classificação

de Koppen, com variação de umidade e gases atmosféricos no decorrer do ano,

principalmente entre dia e noite (SALAT et al., 2007; MARCUZZO et al., 2012). Portanto,

temperatura controlada e atmosfera modificada com dióxido de carbono ou alteração na

concentração de oxigênio no espaço intergranular são consideradas alternativas simples e

ecológicas e que podem viabilizar a manutenção da qualidade fisiológica e sanitária de

16

sementes de arroz (MARINI et al., 2012; AGUIAR et al., 2012), em agroindústrias de

beneficiamento de sementes nas condições do Estado do Tocantins.

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Estudos de métodos alternativos na conservação de sementes se fazem necessários

para as condições do estado do Tocantins, associado ao fato que as sementes de boa qualidade

são obtidas de outros estados e isso onera a produção de arroz no Tocantins. Desta forma, o

objetivo deste trabalho é avaliar o efeito do dióxido de carbono e baixa temperatura na

conservação de sementes de arroz como métodos alternativos sobre qualidade fisiológica e

sanitária de sementes de arroz nas condições do Tocantins.

2.2 Objetivos específicos

1. Avaliar efeito do dióxido de carbono e baixas temperaturas sobre a germinação e vigor

de sementes de arroz durante o decorrer do armazenamento;

2. Avaliar o efeito tóxico do dióxido de carbono e baixas temperaturas em

armazenamento sobre transporte e inóculo de transmissão semente-plântula;

3. Avaliar o efeito de baixas temperaturas sobre atividade amilásica de sementes de duas

cultivares de arroz.

17

CAPÍTULO 1

EFEITO DO DIÓXIDO DE CARBONO NA CONSERVAÇÃO DE

SEMENTES DE ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE

ARMAZENAMENTO

18

EFEITO DO DIÓXIDO DE CARBONO NA CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE ARMAZENAMENTO

RESUMO: A avaliação dos fatores abióticos e bióticos na manutenção da qualidade

fisiológica e sanitária de sementes de arroz é fundamental e necessário para o sucesso e

obtenção de um stand de plantas sadias e consequentemente aumento de produção de grãos.

Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do dióxido na conservação de

sementes de arroz em função dos períodos de armazenamento. Nos experimentos foram

utilizadas as cultivares de arroz Irga 423 e 424 adquiridas de beneficiadoras de sementes de

Formoso do Araguaia e Lagoa da Confusão respectivamente, em um delineamento

experimental inteiramente casualizado com quatro repetições. Foram injetadas as

concentrações preestabelecidas do dióxido de carbono (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de

sementes), onde permaneceram armazenadas por 15, 30 e 45 dias. No final de cada período de

armazenamento foram realizados os testes de germinação, velocidade de emergência,

identificação da micoflora associada e transmissão de patógenos no sentido semente-plântula,

como também o comprimento e massa seca de radícula e parte aérea das plântulas. De acordo

com resultados obtidos, observa-se que dióxido de carbono influencia positivamente sobre a

germinação e velocidade de emergência das sementes de arroz, além de promover maior

tamanho de radícula. Além disso, o dióxido de carbono afetou drasticamente as espécies de

fungo associados às sementes, quando comparadas à testemunha, sendo que os fungos

Aspergillus sp., Fusarium sp. e Rhizoctonia sp. não foram totalmente eliminados das

sementes, mas suas incidências foram reduzidas significativamente (P≤0,05), com destaque

para a maior dose (5,0 g de CO2 kg-1 de sementes). Apenas o Bipolaris sp. foi transmitido no

sentido semente-plântula, sendo que as doses de CO2 (2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes)

reduziram a ocorrência deste patógeno nas plântulas. Portanto, o dióxido de carbono

demonstrou ser uma alternativa viável no armazenamento de sementes de arroz.

Palavras-chave: Oryza sativa L., atmosfera modificada, germinação, vigor e Sanidade.

19

EFFECT OF CARBON DIOXIDE IN THE CONSERVATION OF SEEDS OF RICE FOR EACH PERIOD OF STORAGE

ABSTRACT: A review of abiotic and biotic factors on physiological and sanitary quality of

rice seed is essential and necessary for success and getting a stand of healthy plants and

consequently increases grain production. In this sense, the aim of this study was to evaluate

the effect of dioxide in the conservation of rice seed as a function of storage time. In

experiments with rice cultivars Irga 423 and 424 acquired seed hulling Formoso do Araguaia

and Lagoa da Confusão respectively, in a completely randomized design with four

replications was used. Were injected into the predetermined concentrations of carbon dioxide

(0,0, 2,5 and 5,0 g CO2 kg -1 seed ), where they remained stored for 15, 30 and 45 days. At the

end of each storage period the germination, emergence rate, and identification of mycoflora

associated transmission of pathogens towards seed - seedling, as well as the length and dry

weight of radicle and shoots of the seedlings were performed. According to results obtained ,

it is observed that carbon dioxide positively influences on the germination and emergence rate

of rice seeds, and promote greater size radicle. Furthermore, carbon dioxide dramatically

affected fungus species associated with seeds compared to control, whereas the Aspergillus

sp. Fusarium sp. and Rhizoctonia sp. were not completely eliminated seeds but their

incidences were significantly reduced (P ≤ 0,05), highlighting the higher dose (5,0 g CO2 kg - 1

seed ). Only Bipolaris sp. was passed towards seedling seed, and the CO2 levels (2,5 and 5,0

kg CO2 g -1 seed) reduced the occurrence of this pathogen in seedlings. Therefore, carbon

dioxide was shown to be a viable alternative for storing rice seeds.

Keywords: Oryza sativa L., modified atmosphere, germination, vigor and Health.

20

1. INTRODUÇÃO

O estado do Tocantins destaca-se como produtor de arroz por possuir boas condições

edafoclimáticas em várzeas tropicais com grande disponibilidade de água e extensão

territorial. A área cultivada com esse sistema é cerca de 55 mil hectares, evidenciando o

grande potencial para a expansão da cultura irrigada no estado, com destaque para os

municípios de Formoso do Araguaia e Lagoa da Confusão (EMBRAPA, 2012; FIDELIS et

al., 2012). O desenvolvimento da cultura do arroz está associado a novas tecnologias,

principalmente aquelas relacionadas à produção de sementes de qualidade, livres de

patógenos e que possam desenvolver plântulas com alto vigor.

Na cultura do arroz, diversos fungos fitopatogênicos estão associados às sementes de

arroz como: Pyricularia grisea, Bipolaris oryzae, Cercospora janseana, Rhizoctonia solani,

Gerlachia oryzae, Phoma sorghina, Alternaria padwickii, Alternaria spp., Curvularia lunata

e Nigrospora oryzae, que causam grandes prejuízos durante o armazenamento e infestação no

campo, podendo ser transportados pelas sementes (FARIAS et al., 2007).

A associação de microrganismos junto às sementes permite prolongar a

sobrevivência do patógeno, mantendo sua viabilidade e proporciona eficiente mecanismo de

dispersão para novas áreas de cultivo. Adicionalmente verifica-se alta probabilidade de

transmissão do patógeno para as plântulas em desenvolvimento após a semeadura, causando

doenças na fase inicial de desenvolvimento das plantas (SCHUCH et al., 2006).

A longevidade das sementes durante a etapa de armazenamento também podem ser

afetadas por diversos fatores como umidade, características do tegumento das sementes,

maturidade, infestação por insetos e trocas gasosas (BERA et al. 2004; SWIGONSKA e

WEIDNER, 2013). Dentre os fatores externos, a temperatura e umidade são os que mais

influenciam na qualidade das sementes, em virtude do alto poder higroscópico das sementes,

do qual resulta um equilíbrio constante entre o seu teor de água e a umidade relativa do ar

ambiente, tornando-se evidente a influência decisiva das condições climáticas (DELOUCHE,

1968; MATTHES, 1969).

Portanto, a condição de armazenamento é uma etapa importante na conservação de

sementes da maioria das espécies, garantindo a preservação da qualidade com a utilização de

condições adequadas de temperatura e umidade do ambiente (CARVALHO e NAKAGAWA,

2000; FERREIRA e BORGUETTI, 2004), que permitem um baixo metabolismo das

sementes e reduçao do ataque de micoorganismos patogênicos, minimizando a perda da

qualidade.

21

Uma das alternativas pode ser o uso do CO2 em atmosfera modificada,

principalmente com adição deste gás em concentrações que interfiram de modo significativo

na qualidade fisiológica por conservar as reservas energéticas das sementes por restringir as

trocas gasosas, diminuindo seu metabolismo e possui efeito tóxico para os organismos

presentes nas sementes armazenadas (AGUIAR et al., 2012; NAVARRO et al., 2012).

Nesse contexto, considerando a importância do uso de sementes de alta qualidade

dentro de um sistema de produção, torna-se cada vez mais necessário métodos alternativos de

conservação de sementes que permitam garantir de forma eficiente a qualidade fisiológica e

sanitária das sementes. Assim, o trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da concentração

do dióxido de carbono sobre as características relacionadas à germinação, velocidade de

emergência, micoflora associada e transmissão de patógenos no sentido semente-plântulas

durante o armazenamento de sementes de arroz.

2. MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no Campus Universitário de Gurupi, no período de

maio a agosto de 2012. Foram utilizadas sementes de arroz das cultivares Irga 423 e 424

produzidas no período de outubro de 2011 a fevereiro de 2012 em várzeas tropicais presentes

no sul do Estado do Tocantins, e adquiridas junto a agroindústrias de Formoso do Araguaia e

Lagoa da Confusão.

Sementes

As amostras foram coletadas ao acaso nos lotes de sementes, perfazendo 10 coletas

de 300g de sementes e homogeneizada para obtenção da amostra de semente representativa

para cada cultivar a ser analisada. Posteriormente, foram determinadas o teor de água

uniformizado para 12%, junto medidor de umidade MT-16 Farmex® conforme instruções do

fabricante. Após a determinação prévia da umidade e germinação, um quilo das sementes de

cada cultivar foram acondicionadas em câmaras herméticas com volume de dois litros e alta

barreira ao CO2 e ao O2. O delineamento experimental usado foi o inteiramente casualizado,

sendo três concentrações de CO2 (0; 2,5 e 5,0 g CO2 Kg-1 de sementes) e três períodos de

armazenamento em exposição ao CO2 (15, 30 e 45 dias).

22

Dióxido de carbono

Após o acondicionamento das sementes em suas respectivas câmaras, foi retirado o

ar interno das câmaras com ajuda de uma bomba de vácuo com sucção de – 400 milímetros de

mercúrio, o que permitiu a predominância total do CO2 (Obtido junto à empresa White

Martins com 99% de pureza). O CO2 foi injetado de forma direta por meio de um cilindro

contendo o gás pressurizado, até atingir a concentração desejada para cada tratamento (2,5 e

5,0 g CO2 Kg-1 de sementes), sendo as concentrações devidamente controladas por balança de

precisão de 0,001 g (Modelo MARK 210A, Bel Engineering, Monza-MI, Itália®). Após a

obtenção das concentrações desejadas, as câmaras foram vedadas e os tratamentos testemunha

(Sem dióxido de carbono) foram acondicionadas em salas climatizadas a 25±2 ºC.

Figura 1- Representação esquemática do experimento com dióxido de carbono. Sendo: 1=Bomba de vácuo com sucção de -400 milímetro de mercúrio; 2= Câmera hermética com 1 kg de sementes de arroz; 3= Cilindro de dióxido de carbono pressurizado; 4= Retida do ar interno da câmara; 5= Injeção de dióxido de carbono na câmara; 6= Testemunha da cultivar Irga 423 e 7= Testemunha da cultivar 424.

2.1 Teste de Germinação

As avaliações da germinação das sementes foram realizadas a partir das sementes

oriundas dos tratamentos, ao final de cada período de armazenamento (15, 30 e 45 dias). As

sementes foram dispostas em papel germitest umidecido com água destilada esterilizada de

acordo a metodologia descrita por Brasil (2009). Em seguida, foram levadas para câmara de

germinação a 25ºC, onde permaneceram por 10 dias. Ao final desse período foi feita a

contagem das sementes germinadas. Para cada tratamento foram utilizadas 4 subamostras de

100 sementes para cada tratamento (BRASIL, 2009).

23

Os dados foram submetidos à análise de regressão, gerando as curvas e as equações

pelo programa SIGMAPLOT 10.0.

2.2 Avaliação do comprimento e massa das plântulas

A avaliação do efeito do dióxido de carbono (0; 2,5 e 5,0 g CO2 Kg-1 de sementes)

sobre o desenvolvimento das plântulas de arroz foi realizada de acordo com metodologia

descrita por Vanzolini et al. (2007). Neste caso, foram utilizadas 40 plântulas obtidas a partir

do teste de germinação, escolhidas ao acaso e subdivididas em quatro repetições de 10, dentro

de cada tratamento após o último período de armazenamento (45 dias). O comprimento da

parte aérea e da radícula foram obtidos por meio de uma régua graduada Auchan® utilizada

em desenho técnico. A determinação da massa das plântulas foi determinada por meio da

pesagem direta sobre balança de precisão de 0,001 gramas.

Os resultados foram submetidos à ANAVA e realizado o teste de Tukey (P≤0,05) para

comparação das médias com o uso do programa estatístico SISVAR 5.0 (FERREIRA, 2003) e

os gráficos gerados pelo programa SIGMAPLOT 10.0.

2.3 Avaliação da velocidade de emergência

Para a avaliação do efeito do dióxido de carbono sobre o vigor das sementes das

cultivares Irga 423 e 424, foi realizado teste de velocidade de emergência de acordo com a

metodologia utilizada por Fleck et al. (2003). Foram utilizadas bandejas plásticas com

dimensões de 50x25x15 cm, que receberam uma camada de 10 cm de espessura de areia

devidamente esterilizadas conforme procedimentos utilizados por Baptista et al. (2006).

Sendo que ao final de cada período de armazenamento (15, 30 e 45 dias), 400 sementes por

tratamento, divididas em quatro repetições de 100 sementes cada, foram semeadas numa

profundidade de quatro centímetros e regadas com água destilada esterilizada. As contagens

das plântulas emergidas foram realizadas nos períodos de 6, 8, 10, 12 e 14 dias após a

semeadura.

Para calcular a velocidade de emergência das plântulas, utilizou-se a fórmula adaptada

de Maguire (1962), onde para cada repetição somou-se o número de plântulas emergidas a

cada dia, dividido pelo respectivo número de dias transcorridos a partir da semeadura,

conforme descrita a seguir.

24

Onde:

VE = velocidade de emergência;

E1, E2, En = número de plântulas emergidas, computadas na primeira, na segunda e

na última contagem;

N1, N2, Nn = número de dias de semeadura à primeira, segunda e última contagem.

Os dados foram obtidos em porcentagem e submetidos à análise de regressão, gerando

as curvas e as equações por meio do programa SIGMAPLOT 10.0.

2.4 Identificação da micoflora associada às sementes

Para a análise do efeito do dióxido de carbono (0; 2,5 e 5,0 g CO2 Kg-1 de sementes)

sobre micoflora associada, foi utilizado o método Blotter test conforme descrito por Coutinho

et al. (2007), as sementes foram submetidas a dois tipos de tratamentos: Com Desinfestação

(C/D), as sementes foram imersas em álcool etílico a 70% por 60 segundos e após em

hipoclorito de sódio a 1% por 40 segundos e lavadas em água destilada esterilizada por 60

segundos e Sem Desinfestação (S/D). Na sequência, as sementes foram dispostas em placas

de Petri (Ø 120 mm) forradas com papel filtro e umedecidas com água destilada esterilizada.

Para cada tratamento foram utilizadas 200 sementes, divididas em quatro repetições de 50

sementes. Logo após, as placas de Petri com as sementes foram identificadas e incubadas sob

temperatura de 25±2oC e fotoperíodo (12 horas de luz/12 horas escuro) durante sete dias,

segundo procedimentos propostos por Lucca Filho ( 1987). Após o período de incubação,

avaliou-se a incidência de fungos associado às sementes de arroz observando as estruturas

fúngicas em microscópio estereoscópico e microscópio composto, com auxílio de literatura

especializada (BARNETT e HUNTER, 1972). Os resultados foram expressos em

porcentagem de sementes contaminadas em função de cada gênero de fungo.

Os dados foram transformados em arco seno √x+1 e submetidos à ANAVA e

realizado o teste de Tukey (P≤0,05) para comparação das médias com o uso do programa

estatístico SISVAR 5.0 (FERREIRA, 2003).

25

2.5 Avaliação da transmissão de fungos via semente-plântula

As avaliações do efeito do dióxido de carbono (0; 2,5 e 5,0 g CO2 Kg-1 de sementes)

sobre transmissão de patógenos no sentido semente–plântula foram realizadas após 30 dias

do semeio de 200 sementes de cada tratamento em bandejas contendo substrato esterilizado

conforme metodologia utilizada por Corrêa et al. (2008). A porcentagem de transmissão foi

feita de acordo com a taxa de transporte da micoflora associada às sementes e o número

correspondente de plântulas que desenvolveram sintomas de doenças. Plântulas que

desenvolveram sintomas de doenças foram levadas ao laboratório, para comprovação da

patogenicidade e conclusão dos Postulados de Koch.

Para determinar o efeito do dióxido de carbono na transmissão de fungo da semente

para plântula, usou-se a seguinte fórmula adaptada de Teixeira e Machado (2003).

Sendo:

T.T. (%)= Taxa de transmissão em porcentagem;

T.S.I = taxa de plantas infectadas (com sintomas);

T.S.I = Taxa de Sementes Infectadas com cada gênero de fungo.

Com os dados obtidos em porcentagem, o gráfico foi gerado pelo programa

SIGMAPLOT 10.0.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Germinação

Na determinação prévia da germinação, as sementes das cultivares Irga 423 e Irga 424

proveniente de Formoso do Araguaia e Lagoa da Confusão apresentaram germinação média

de 90% e 87% respectivamente. Enquanto no teste de germinação após os tratamentos com

dióxido de carbono, foi possível observar maior porcentagem de germinação quando

comparadas com as sementes sem tratamento com dióxido de carbono em todos os períodos

de armazenamento (15, 30 e 45 dias), com destaque para a concentração de 5,0 g. CO2 Kg-1 de

Sementes (Figura 2A e 3A), os resultados foram semelhantes para ambas cultivares de arroz

utilizadas (Irga 423 e 424).

26

De acordo com os resultados obtidos por Santos et al. (2011), demonstram que a

concentração de CO2 influenciou significativamente na germinação das sementes de capim-

buffel cv. Aridus, com 47% de germinação a 550 ppm de CO2 e 32% de germinação com

360ppm de CO2. Conforme esses resultados, corroboram na afirmação da influencia da

concentração de CO2 sobre a germinação de sementes de arroz. No entanto, observa-se na

literatura que entre as espécies das gramíneas há diferenças na dormência e aspecto

fisiológicos pertencente a própria espécie. Desta forma, o dióxido de carbono apresenta um

excelente efeito sobre a germinação de sementes de arroz.

27

Figura 2- Efeito do dióxido de carbono em diferentes concentrações (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2

kg-1 de sementes) sobre sementes da cultivar Irga 423, em função do período de armazenamento. Sendo: A – Germinação; B – Tamanho de radícula; C – Tamanho de parte aérea; D – Peso de radícula e E – Peso de parte aérea. Médias seguidas de mesma letra minúscula nas colunas das Figuras B, C, D e E não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%.

28

Figura 3- Efeito do dióxido de carbono em diferentes concentrações (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2

kg-1 de sementes) sobre sementes da cultivar Irga 424, em função do período de armazenamento. Sendo: A – Germinação; B – Tamanho de radícula; C –Tamanho de parte aérea; D – Peso de radícula e E – Peso de parte aérea. Médias seguidas de mesma letra minúscula nas colunas das Figuras B, C, D e E, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

29

3.2 Comprimento e massa de plântulas

Com relação ao efeito do dióxido de carbono sobre o comprimento da radícula das

plântulas, para ambas cultivares, observa-se que aos 15 e 30 dias de exposição ao dióxido de

carbono, não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos quando comparadas

as sementes sem exposição ao dióxido de carbono (P≤0,05). Ao contrario foi observado para

sementes submetidas a 45 dias de exposição ao CO2, as plântulas da cultivar Irga 423

apresentaram maior comprimento de radícula em relação às plântulas oriundas de sementes

sem tratamento com dióxido de carbono (Figura 2B).

As plântulas da cultivar Irga 424 apresentaram diferença significativa na

concentração de 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes, com maior tamanho de radícula (Figura 3B).

Conforme observado, o dióxido de carbono na concentração de 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes

favoreceu o desenvolvimento das radículas das plântulas de arroz inicialmente (Fc =3,177;

Pr>Fc= 0,009) (P≤0,05) (Figura 3B), no entanto, não influenciou no desenvolvimento da parte

aérea das plântulas de arroz (Figuras 2C e 3C).

Com relação ao peso da massa total da radícula (Fc= 0.899; Pr>Fc= 0.4827) (P≤0,05)

e parte aérea (Fc =0,113; Pr>Fc= 0,172) (P≤0,05) das plântulas de ambas cultivares, não

houve diferença significativa (P≤0,05) entre os tratamentos (Figuras 2D e 3D; Figuras 2E e

3E). No entanto, observa-se que sementes de arroz exposta ao CO2 pelo período de 45 dias

apresenta maior peso da radícula de ambas cultivares (Irga 423 e 424). De acordo Rozane et

al., 2008, as radículas, ou raízes seminais são as raízes responsáveis pela sustentação e o

desenvolvimento inicial da radículas não apresenta a função de absorção de nutrientes do

solo, mas mantém-se por meio do uso das reservas presentes na semente, por até 15 dias.

Neste sentido, o efeito do dióxido de carbono pode estar associado diretamente nas

atividades das enzimas amilase, desidrogenases e outras envolvidas na germinação, o que

possibilitou maior mobilização das reservas das sementes para a formação das radículas

seminais das plântulas de arroz. Outros estudos devem ser realizados para maior compreensão

da influencia do dióxido de carbono sobre a fisiologia das sementes de arroz.

3.3 Velocidade de emergência

Com relação ao efeito do dióxido de carbono sobre à velocidade de emergência das

sementes, observou-se uma influência das concentrações de CO2 (2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de

sementes), em ambas as cultivares Irga 423 e 424. No período de 30 e 45 dias de

30

armazenamento em exposição ao dióxido de carbono, as sementes mantiveram com uma

maior velocidade de emergência (Figuras 4 A, B e C; 5 A, B e C).

Figura 4- Efeito do dióxido de carbono (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes) sobre a velocidade de emergência de sementes de arroz cultivar Irga 423. Sendo: A – Sementes armazenadas por 15 dias; B – Sementes armazenadas por 30 dias; C – Sementes armazenadas por 45 dias.

31

Figura 5- Efeito do dióxido de carbono sobre a velocidade de emergência de sementes de arroz, cultivar Irga 424 em diferentes concentrações de CO2 (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes). Sendo: A – Sementes armazenadas por 15 dias; B – Sementes armazenadas por 30 dias; C – Sementes armazenadas por 45 dias.

Conforme observado por Santos et al. (2011), relataram que a concentração de 550

ppm de dióxido de carbono sobre sementes de Capim-Buffel cv. Aridus apresentaram o maior

índice de emergência, sendo que as sementes tratadas nesta concentração apresentaram uma

velocidade de emergência superior (29%) em comparação do tratamento submetido a 360

ppm (19%), demonstrando assim, que o efeito do dióxido de carbono esta associado

diretamente com a sua concentração de dióxido de carbono. Conforme estes resultados

32

reforçam os resultados obtidos com o dióxido de carbono que influenciou positivamente de

alguma forma na germinação e emergência de sementes de ambas cultivares de arroz.

Conforme descrito na literatura, para a maioria das espécies cultivadas, quando as

sementes são armazenadas em um ambiente altamente aeróbico, mesmo que estejam com

baixo grau de umidade, estas tendem a gastar energia pelo seu metabolismo próprio, pois na

presença do oxigênio e, ou temperatura elevada, mesmo que não seja possível iniciar o

processo de germinação pela falta de umidade suficiente, ocorre uma oxidação terminal quase

que imperceptível nas mitocôndrias, sendo que uma vez que o ATP foi consumido pela

respiração, não ocorre a reposição deste nas sementes durante o armazenamento. Isso resulta

no envelhecimento precoce das sementes, o que confere perda de qualidade fisiológica no

decorrer do tempo. Quase sempre pode ser observado pela perda de peso dessas sementes

(SANTOS et. al., 2005; WRASSE et al., 2009).

O contrário acontece com sementes que são armazenadas em um ambiente rico com

CO2 ou inerte (com ausência de oxigênio), pois nessas condições o metabolismo da semente

fica reduzido, o que evita gasto excessivo de energia, que é requerido em grande quantidade

no processo de desenvolvimento do embrião das sementes. Quando as sementes são

submetidas às condições de germinação, as reservas são rapidamente alocadas e favorecendo

melhor desenvolvimento das plântulas, de forma direta sobre o vigor das sementes (FAROOQ

et al., 2010).

Nos ambientes com restrição respiratória (Alto CO2 e, ou baixo O2), ocorre a redução

da oxidação de energia, ou seja, a reserva energética da semente é mantida por um período

maior de tempo (VIJAYAKUMAR e GOWDA, 2012; SARAVIA et al., 2007). Sendo uma

das vantagens de se armazenar sementes em atmosfera rica em CO2, mas ainda existe uma

carência de informações da real influência que o CO2 exerce sobre germinação, emergência e

desenvolvimento radicular das plântulas.

Segundo Müller et al. (2009), quando as plântulas se desenvolvem mais rapidamente

por algum motivo, seja por tratamento ou por fatores naturais, isso confere uma maior

porcentagem de emergência de plântulas e este fato pode influenciar no crescimento inicial,

devido a planta conseguir aproveitar rapidamente os nutrientes do solo, resultando em maior

produtividade. Desta forma, o resultado obtido com dióxido de carbono no aumento de

velocidade de emergência é um fator positivo para a cultura do arroz. Uma vez que pode

influenciar no stand inicial e consequentemente plantas mais sadias e nutridas.

Conforme os resultados obtidos, verificou-se que as sementes de arroz de ambas

cultivares (Irga 423 e 424) que apresentaram maior tamanho de radícula (Figuras 2B e 3B)

33

foram condizentes em apresentarem maior velocidade de emergência (Figuras 4 A, B e C; 5

A, B e C) no decorrer das avaliações, esse fato pode ser positivo para a cultura do arroz, pois

o arranque inicial das plântulas pode conferir escape dos patógenos habitantes do solo, tais

como Rhizoctonia, Fusarium, Gaeumannomyces, entre outros, e assim proporcionar no final

do cultivo maiores índices de produtividade.

3.4 Efeito do dióxido de carbono sobre a micoflora associada às sementes

Com relação ao efeito do dióxido de carbono sobre a micoflora de sementes de arroz,

observou-se que o fungo do gênero Cladosporium sp. foi identificado na cultivar Irga 423 e

não foi observado nas sementes da cultivar Irga 424. Enquanto as demais espécies dos fungos

foram comuns em ambas cultivares, conforme demonstrado nas tabelas 1 e 2.

34

Figura 6- Avaliação do efeito do dióxido de carbono sobre a micoflora associada às sementes de arroz (Oryza sativa L.). Sendo: A- Sementes acondicionadas em placas de petri forradas com papel filtro umidecido para detecção dos fungos; Setas indicam: B- Detecção de Aspergillus sp. em microscópio estereoscópico, C- Detecção de Bipolaris sp. em microscópio estereoscópico, D- Visualização da estrutura de Aspergillus sp. em microscópio composto e E- Visualização da estrutura de Bipolaris sp. em microscópio composto.

35

Tabela 1- Efeito do dióxido de carbono em diferentes concentrações (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes), sobre a micoflora associada a sementes de arroz (Oryza sativa L.), cultivar Irga 423 proveniente do município de Formoso do Araguaia – TO, em função do período de armazenamento (15, 30 e 45 dias)

Período de Armazenamento 15 dias* 30 dias* 45 dias*

Concentração de CO2 0,0 g. CO2 2,5 g. CO2 5,0 g. CO2 0,0 g. CO2 2,5 g. CO2 5,0 g. CO2 0,0 g. CO2 2,5 g. CO2 5,0 g. CO2

Gêneros/Fungos C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D

Aspergillus sp. 7,0Dd 14,0Gg 2,5Bb 4,0Cc 1,5Ab 3,5Bc 7,5De 15,0Gg 2,5Bb 4,5Cc 2,0Bb 4,0Cc 5,0Cc 12,0Gg 3,0Bb 5,0Cc 2,5ABb 1,5Ab

Bipolaris sp. 0,5Aa 2,0ABb 1,5Ab 3,5Bc 1,0Aa 2,0ABb 2,0Bb 3,0Bb 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 1,0Aa 1,0Aa 3,5Bc 0,5Aa 0,5Aa 0,0Aa 0,5Aa

Cladosporium sp. 1,0Aa 1,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 1,0Ab 1,5Ab 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,5Aa 0,5Aa 1,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa

Curvularia sp. 4,5Cc 6,5Dd 1,5Ab 4,0Cc 1,5Aab 2,5Bb 2,5Bb 8,0Ee 1,0Aa 5,0Cc 1,5Ab 2,0Bab 3,5Bc 8,0Ee 1,0Aa 6,0Dd 0,5Aa 1,5Ab

Fusarium sp. 4,0C c 7,5Dd 2,0Bb 2,0Bb 2,0Bb 1,5Ab 3,0Bb 3,5Bc 2,0Bab 3,0Bb 1,5Aab 1,5Aa 2,0ABb 5,0Cc 1,0Aa 4,5Cc 0,5Aa 3,0Ab

Helminthosporium sp. 1,5Ab 1,5Ab 0,5Aa 1,0Aa 0,5Aa 0,5Aa 0,5Aa 1,5Ab 0,0Aa 0,5Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,5Aa 0,0Aa 0,5Aa 0,0Aa 0,0Aa

Penicillium sp. 3,5Bc 7,5De 2,5Bb 4,0Cc 2,5Bb 3,0Bb 3,0Bb 6,0Dd 2,5Bb 4,5Cc 1,0Aa 1,5Ab 4,0Cc 9,0Ee 2,0Bb 3,0Bb 1,0Aa 2,5Bb

Phoma sp. 1,0A a 2,0Bb 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aab 1,0Aa 0,0Aa 2,0Bb 0,0Aa 1,0Aa 0,0Aa 1,0Aa 0,0Aa 1,5Ab 0,0Aa 0,5Aa 0,0Aa 0,0Aa

Rhizoctonia sp. 2,0Bb 3,0Bb 2,0Bb 3,5Bc 2,0Bb 4,5Cc 4,5Cc 5,5Cd 2,5Bb 2,0Bab 2,0Bb 1,0Aa 6,0Dd 2,5Bb 1,0Aa 3,0Bb 0,0Aa 0,5Aa

Rhizopus sp. 1,0Aa 1,5Ab 0,0Aa 0,0Aa 1,0Aa 1,5Ab 0,5Aa 0,5Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 1,0Ab 0,0Aa 0,0Aa

CV(%) = 19,8

-C/D = Com desinfestação; S/D= Sem desinfestação. *Médias seguidas por mesma letra maiúscula nas linhas e minúscula nas colunas, não diferem entre si, pelo teste de Tukey (p ≤ 0,05). *Dados previamente transformados em arco seno √x+1, sendo os dados expressos com os valores originais.

36

Tabela 2- Efeito do dióxido de carbono em diferentes concentrações (0,0; 2,5 e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes) sobre a micoflora de sementes de arroz (Oryza sativa L.), cultivar Irga 424 proveniente do município de Lagoa da Confusão – TO, em função do período de armazenamento (15, 30 e 45 dias)

Período de Armazenamento 15 dias* 30 dias* 45 dias*

Concentração de CO2 0,0 g. CO2 2,5 g. CO2 5,0 g. CO2 0,0 g. CO2 2,5 g. CO2 5,0 g. CO2 0,0 g. CO2 2,5 g. CO2 5,0 g. CO2

Gêneros/Fungos C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D C/D S/D

Aspergillus sp. 8,5Ee 11,0Ef 2,0Bb 4,0Cc 2,0Bb 2,5Bb 6,0Dd 12,5Gg 4,0 C c 1,5Ab 1,0Aa 2,0Bb 10,0Ef 12,5Fg 2,5 B b 3,5Bc 0,5Aa 1,5Ab

Bipolaris sp. 0,0Aa 1,0Aa 1,0Aa 1,5Ab 0,0Aa 1,0Aa 0,0Aa 1,5Ab 0,5 A a 0,5Aa 0,0Aa 0,5Aa 2,0ABb 1,5Ab 0,0 A a 0,5Aa 0,0Aa 0,5Aa

Curvularia sp. 5,0Cc 7,5De 0,5Aa 2,5Bb 1,0Aa 1,5Aab 4,0Cc 6,0Dd 0,0 A a 1,0Aa 1,0Aa 2,0ABb 5,5 C d 9,0Ee 3,0 A b 4,5Cc 0,5Aa 1,0Aa

Fusarium sp. 5,0Cc 8,0Ee 1,5Ab 2,5Bb 1,5Aab 2,0ABb 6,0Dd 10,0F f 2,0Bb 2,5Bb 0,0Aa 1,0Aa 6,0 D d 15,0Gg 2,0 B b 2,0Bb 0,0Aa 1,5Aab

Helminthosporium sp. 1,0Aa 1,5Ab 0,5Aa 2,0Bb 0,0Aa 1,0Aa 1,0Aa 2,5Bb 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,5 A a 2,5 B b 0,0 A a 0,5Aa 0,0Aa 0,0Aa

Penicillium sp. 7,5De 9,5Ef 1,5Aab 4,0Cc 2,0Bb 3,5Bc 7,0Dd 11,0Ff 2,0ABab 3,0Ab 1,0Aa 2,0Bb 5,0 C c 13,0Fg 1,0 A a 2,0ABb 0,5Aa 1,0Aa

Phoma sp. 2,0Bab 2,5Bb 1,0Aa 1,0Aa 0,0Aa 0,5Aa 2,0Bab 3,5 B c 0,0 A a 0,5Aa 0,0Aa 0,0Aa 1,0 A a 0,0Aa 0,0 A a 0,0A a 0,0Aa 0,0Aa

Rhizoctonia sp. 3,0Bb 6,5Dd 1,5Aab 3,5Bc 1,0Aa 3,5Bc 5,0Cc 8,0 E e 1,0 A a 3,0Ab 1,5Aab 3,0Ab 5,5 C d 11,0Ef 1,0 A a 2,5Bb 0,5Aa 1,5Aab

Rhizopus sp. 0,5Aa 0,5Aa 0,0Aa 0,5Aa 0,0Aa 0,5Aa 0,0Aa 0,5 A a 0,0 A a 0,0Aa 0,0Aa 0,0Aa 0,0 A a 1,0Aa 0,0 A a 0,5Aa 1,5Aab 0,0 A a

CV(%) = 21,2

-C/D = Com desinfestação; S/D= Sem desinfestação. *Médias seguidas por mesma letra maiúscula nas linhas e minúscula nas colunas, não diferem entre si, pelo teste de Tukey (p ≤ 0,05). *Dados previamente transformados em arco seno √x+1, sendo os dados expressos com os valores originais.

37

De modo geral o efeito do CO2 reduziu drasticamente a incidência dos fungos

presentes nas sementes de ambas cultivares (Fc= 1,901; Pr>Fc 0,001)(P≤0,05) (Tabelas 1 e

2). No entanto, no período de 45 dias de armazenamento, o CO2 inibiu os fungos

Helmintosporium sp., Phoma sp. e Rhizopus sp nas sementes de Irga 423 e 424. Para os

demais fungos, o CO2 não foi suficiente para inibir 100% da incidência, com destaque para a

concentração de 5,0g de CO2 kg-1 de sementes (P≤0,05) com maior poder de inibição dos

fungos analisados (Tabelas 1 e 2).

No contexto geral, a grande maioria dos fungos encontrados associados às sementes

é aeróbio. Entretanto, existe um número de espécies de fungos que são facultativos, isto é,

podem obter energia tanto por oxidação (respiração aeróbia) como por fermentação

(respiração anaeróbia). Neste sentido, a não eliminação total das espécies de fungos

associados às sementes pelo dióxido de carbono pode estar relacionado com a baixa

concentração de oxigênio presente no espaço intergranular ou pelo fato das espécies serem

facultativas. Conforme descrito na literatura, são raras as espécies de fungos que obtém

energia por meio de fermentação. Portanto, baixas concentrações de oxigênio associadas ou

não às altas concentrações de dióxido de carbono têm influenciado na respiração e

consequentemente na esporulação e desenvolvimento dos fungos junto às sementes (BORÉM

et al., 2001). De acordo com o relatado de Weinberg et al. (2008), um ambiente com estas

características (baixo O2 e, ou alto CO2) impede o crescimento de fungos aeróbios. Por outro

lado, Navarro et al. (2012), afirmam que ambientes com concentrações elevadas de CO2

associadas a baixos níveis de O2 geralmente mantém a qualidade dos grãos armazenados por

longos períodos.

Os resultados obtidos neste trabalho são semelhantes aos obtidos por Brackmann et

al. (1996) que estudaram atmosfera rica em CO2 (20%) e verificaram forte efeito do dióxido

de carbono sobre o desenvolvimento de Penicillium expansum, que causa rápida deterioração

de grãos armazenados. Em todos os experimentos verificou-se que o aumento das

concentrações de CO2 acima de 20% elevou o efeito tóxico para o fungo, devido este

patógeno ser aeróbio. Em análise realizada por Taniwaki (2010), verificou que o ambiente

enriquecido com 80% de CO2 promoveu forte efeito sobre a esporulação de Mucor plumbeus,

Fusarium oxysporum, Byssochlamys fulva, Byssochlamys nivea, Penicillium commune,

Penicillium roqueforti, Aspergillus flavus, Eurotium chevalieri e Xeromyces bisporus,

resultando em inibição da infestação desses fungos no armazenamento.

Estudando o efeito de concentrações (20, 40, 60 e 80%) de CO2 em períodos de

quatro, oito e doze meses de armazenamento de sementes de arroz com alta umidade (20%),

38

na Índia, Bera et al. (2007), verificaram que concentrações de 60 e 80% de CO2

proporcionaram uma diminuição na incidência dos fungos Aspergillus

sp., Helminthosporium sp., Phoma sp., Alternaria sp., Fusarium sp., Penicillium sp.

e Nigrospora sp. associados às sementes, sendo que esses gêneros de fungos também foram

reduzidos pela adição de CO2 neste presente estudo. Portanto, o CO2 se demonstra como uma

alternativa eficiente contra os patógenos associados às sementes de arroz.

3.5 Transmissão de fungos via semente-plântula

Na avaliação do efeito do dióxido de carbono sobre à transmissão de fungo via

semente-plântula, observou-se que apenas o fungo Bipolaris sp. foi transmitido via semente,

causando manchas foliares nas plântulas de arroz das duas cultivares utilizadas (Irga 423 e

424). Com redução na transmissão em 0,84% e 1,64% respectivamente, nas concentrações de

2,5 g e 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes quando comparadas a testemunha (Figura 7 A e B).

Portanto a concentração de 5,0 g de CO2 kg-1 de sementes se mostrou mais eficiente

na redução da transmissão de Bipolaris sp. no sentido semente – plântula, inibindo o

desenvolvimento do patógeno nas sementes de arroz durante o armazenamento. Nesse

sentido, torna-se viável a utilização do dióxido de carbono na conservação de sementes de

arroz por inibir o desenvolvimento dos fungos e preservar a qualidade sanitária das sementes

durante a etapa de armazenamento.

39

Figura 7- Efeito do dióxido de carbono sobre a porcentagem de transmissão semente – plântula do fungo Bipolaris sp. de sementes de arroz (Oryza sativa L.). Sendo: A- Cultivar Irga 423 proveniente do município de Formoso do Araguaia – TO e B- Cultivar Irga 424 proveniente do município de Lagoa da Confusão – TO, aos 45 dias de armazenamento.

Segundo Botelho et al. (2008), qualquer tratamento que reduza as espécies de fungos

associados às sementes é capaz de reduzir consequentemente a porcentagem de transmissão

desses patógenos para as plântulas. Com isso, as condições sanitárias das plantas serão

melhores. No presente estudo, o CO2 foi capaz de reduzir o inóculo de transmissão de

40

Bipolaris sp. nas sementes, mas não eliminou totalmente o fungo presente nas sementes e nas

plântulas, provavelmente o inóculo do patógeno estava localizado nos tecidos mais internos

das sementes e o dióxido de carbono eliminou apenas o inóculo que estava nas camadas mais

externas das sementes.

Outros estudos serão necessários, buscando conhecer melhor o mecanismo de ação

exercido pela utilização do CO2 sobre os fungos transmitidos por sementes e também os

efeitos sobre a fisiologia das sementes e plântulas.

4. CONCLUSÕES

De acordo com os resultados obtidos nas condições experimentais desse estudo,

podemos concluir que:

A adição de dióxido de carbono em armazenamento influenciou positivamente sobre

a porcentagem de germinação e velocidade de emergência das sementes de arroz.

O dióxido de carbono reduziu drasticamente a incidência dos fungos associados às

sementes de arroz, bem como a transmissão via semente-plântula do fungo Bipolaris sp.,

contudo promoveu maior qualidade sanitária das sementes e plântulas.

41

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47

CAPÍTULO 2

EFEITO DE BAIXA TEMPERATURA NA CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE

ARMAZENAMENTO

48

EFEITO DE BAIXA TEMPERATURA NA CONSERVAÇÃO DE SEMENTES DE

ARROZ EM FUNÇÃO DO PERÍODO DE ARMAZENAMENTO

RESUMO: Nos últimos anos, vários métodos têm sido adotados como prática para

conservação das sementes, a fim de preservar a qualidade fisiológica e sanitária. Entre os

métodos, a utilização de baixas temperaturas vem sendo uma alternativa promissora na

preservação de sementes para obtenção de plantas sadias e com alto vigor. Desta forma,

este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de baixas temperaturas na conservação de

sementes de arroz em função do período de armazenamento. Para tanto, foram utilizadas

sementes das cultivares Irga 423 e 424 que foram acondicionadas em câmeras herméticas

e em seguida mantidas sob refrigeração (8 e -50oC), as sementes testemunhas foram

acondicionadas em sacos porosos e mantidos sob temperatura ambiente (ambiente não

controlado), os período de armazenamento foram de 15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias. O

delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em todas as

avaliações (germinação, velocidade de emergência, fungos associados e atividade

amilase) com 4 repetições. Ao final de cada período de armazenamento foram realizados

os testes de germinação, velocidade de emergência, e identificação dos fungos associados

às sementes de arroz e a transmissão dos patógenos via semente-plântula, além de

comprimento e massa seca de radícula e parte aérea das plântulas, e avaliação da

atividade amilase. Com base nos resultados foi possível observar que em ambas

cultivares as baixas temperaturas (8 e -50oC) tiveram melhores resultados comparadas as

sementes que permaneceram armazenadas na temperatura ambiente (testemunha) quanto

a qualidade fisiológica e sanitária das sementes, o que possibilitou maior porcentagem de

germinação, emergência, atividade enzimática, além de influenciar na incidência de

patógenos associados as sementes e plântulas, principalmente quando submetidas a

-50oC. Portanto, as baixas temperaturas afetam positivamente a qualidade fisiológica e

sanitária, tornando-a uma alternativa no armazenamento de sementes de arroz para as

condições do Tocantins.

Palavras-chave: Oryza sativa L., resfriamento, germinação, vigor e sanidade.

49

EFFECT OF LOW TEMPERATURE ON THE CONSERVATION OF SEEDS OF RICE FOR EACH PERIOD OF STORAGE

ABSTRACT: In recent years, several methods have been adopted as practice for seed

conservation in order to preserve the physiological and sanitary quality. Among the

methods, the use of lower temperatures has been one of the promising methods for

preservation of seeds, to obtain healthy plants with high force. Thus, this study aimed to

evaluate the effect of low temperatures on storage of rice seed as a function of storage

time. For this purpose, we used seeds of cultivars Irga 423 and 424 that were packed in

airtight cameras and then kept under refrigeration (8 and - 50oC), witnesses put the seeds

in porous bags and kept at ambient temperature (uncontrolled environment), the storage

period of 15, 30, 45, 60, 75 and 90 days. The experimental design was completely

randomized in all reviews (germination, emergence rate, and fungi associated amylase

activity) with 4 replications. At the end of each storage period the germination,

emergence rate, and identification of fungi associated with seeds of rice and transmission

of pathogens by seed - seedling were performed, and length and dry weight of radicle and

seedling shoot, and evaluation of amylase activity. Based on the results it was possible to

observe that in both cultivars temperatures low temperatures (8 and - 50oC) had better

outcomes compared seeds that remained stored at room temperature (control - witness) as

the physiological and sanitary quality of seeds, which enabled higher percentage of

germination, emergence, enzymatic activity, and influence the incidence of pathogens

associated seeds and seedlings, especially when subjected to - 50oC. Therefore, low

temperatures positively affect the physiological and sanitary quality, making it an

alternative for the storage of rice seed for the conditions of Tocantins.

Keywords: Oryza sativa L., cooling, germination, vigor and health.

50

1. INTRODUÇÃO

A conservação de sementes de arroz é um dos fatores que deve ser considerado dentro

do seu sistema de produção e comercialização. Os esforços despendidos na fase de produção

podem não ser efetivos se não houver a preservação da qualidade da semente processada, no

mínimo até a época subsequente de semeadura. No Brasil, é uma operação particularmente

importante devido às condições climáticas diversificadas entre suas regiões, apresentando

variações de temperatura e umidade que podem causar estresse, alterando processos

bioquímicos e fisiológicos nas sementes, que consequentemente, acarretarão problemas na

produtividade das culturas (MARINI et al., 2012).

A umidade e a temperatura são os principais fatores que afetam a qualidade das

sementes no armazenamento e a sua condução de forma regular e eficiente refletirá na

viabilidade do lote, evitando os descartes por reduções de germinação abaixo dos padrões

para cada espécie (MACEDO et al., 1998). Durante o período de armazenamento, a qualidade

da semente não pode ser melhorada, no entanto, podem ser preservada, com a utilização de

condições adequadas de temperatura e umidade do ambiente (CARVALHO e NAKAGAWA ,

2000; FERREIRA e BORGUETTI, 2004), sendo que o objetivo principal do armazenamento

é fazer com que sementes permaneçam com alto vigor, germinação e que reduza o ataque de

microrganismos patogênicos, minimizando a perda da qualidade até o momento do plantio

(WRASSE et al., 2009; ZUCHI e BEVILAQUA, 2012).

Nas regiões tropicais e subtropicais, os danos causados pelas condições climáticas,

durante esse período, podem levar a perdas irreparáveis. Marcos filho (2005) sugere que as

baixas temperaturas e umidades relativas do ar do ambiente de armazenamento são

responsáveis pela redução da intensidade do processo respiratório das sementes e,

consequentemente, pela preservação da sua qualidade fisiológica.

Independentemente dos fatores genéticos inerentes à própria planta, a longevidade das

sementes está sujeita à ação conjunta de vários fatores externos, dentre eles a temperatura,

considerada como um dos fatores que influencia diretamente no estado de conservação ou

envelhecimento das sementes (MERTZ et al., 2009; MARINI et al., 2013). No entanto,

quanto mais baixa a temperatura ambiente, maior a capacidade de conservação do poder

germinativo e o vigor de sementes da maioria das plantas cultivadas, pois este fator influencia

diretamente sobre o metabolismo das sementes e dos microrganismos presentes no ambiente.

51

Além disso, a temperatura influência diretamente sobre as enzimas, reduzindo a sua

degradação ou na preservação da sua atividade.

Harrington (1960) estabeleceu algumas premissas em relação à preservação da

qualidade das sementes ortodoxas durante o armazenamento, que permanecem válidas

atualmente e que demonstram os efeitos nocivos do armazenamento à elevada temperatura e

sementes com elevado teor de umidade: primeiro, para cada 1% de queda no teor de umidade

das sementes, dobra-se o seu tempo de conservação, sem perda de germinação e vigor (válido

para teores de umidade entre 5 e 14% e segundo, o período de conservação das sementes

também dobra para cada queda de 5°C, na temperatura ambiente de armazém (válido para

temperaturas entre 0 e 50°C).

Portanto, com base neste contexto, é evidente que o armazenamento das sementes em

condições de temperaturas mais baixas tem vantagens em preservar sua germinação e vigor.

No Brasil, a tecnologia de refrigeração artificial tem sido estudada desde a década de 1980 ,

mas há pouca informação científica publicada sobre o assunto. Demito e Afonso (2009 )

constataram que refrigerando artificialmente sementes de soja, quando comparado com as

sementes não arrefecidas, mantiveram a germinação ao longo do período de armazenamento,

devido às suas melhores condições de armazenamento. No entanto, Cunha et al . (2009 )

afirmam que a deterioração pode ser intensificada através do alargamento do período de

armazenamento, mesmo sob refrigeração. A refrigeração das sementes pode ser realizada em

armazéns com equipamentos de refrigeração, associada ou não a desumidificadores para

também controlar a umidade relativa do ar. As temperaturas utilizadas mais rotineiramente em

tais depósitos variam de 10 °C a 18 °C, geralmente associados a condições UR de 50 % a 60

% .

Considerando que o estado do Tocantins apresenta um clima tropical do tipo AW na

classificação de Koppen, com alta temperatura média no decorrer do ano, com variações de

umidade entre o dia e a noite, o que pode acarretar no processo de deterioração das sementes

armazenadas nessas condições (MARCUZZO et al., 2012; MARINI et al., 2013), sobretudo

de sementes de arroz, é necessário e fundamental estudos que viabilize no desenvolvimento

de condições ideais e viáveis ao armazenamento visando a preservação da qualidade das

sementes.

Nesse aspecto, devido à escassez de pesquisas sobre métodos de conservação de

sementes de arroz, sobretudo nas condições do estado do Tocantins, esse trabalho teve como

objetivo avaliar o efeito da temperatura de armazenamento sobre a qualidade fisiológica,

conservação de enzimas e qualidade sanitária de sementes de arroz.

52

2. MATERIAL E MÉTODOS

Este estudo foi realizado na Universidade Federal do Tocantins, Campus de Gurupi,

no período de 2012/2013. As sementes de arroz foram obtidas junto a agroindústrias de

sementes de arroz dos municípios de Formoso do Araguaia – TO (S 11° 47' 45'' e W 49° 31'

52'') e Lagoa da Confusão – TO (S 10° 47' 22'' e W 49° 37' 50'') respectivamente.

Sementes

As sementes das cultivares Irga 423 e 424 foram produzidas no período de

Novembro de 2012 a Fevereiro de 2013 em várzeas tropicais presentes nos municípios de

Formoso do Araguaia-TO e Lagoa da Confusão-TO. As mesmas foram submetidas a

uniformização da umidade em um secador de fluxo forçado de ar tipo BKIA da Carlos

Becker® até atingirem 11% confirmado por um medidor de umidade. Posteriormente foram

acondicionadas 1,5 Kg das sementes em câmaras hermética com volume de 2 litros e

armazenadas a temperatura de 8 ±1oC e -50 ±1ºC, sendo as testemunhas mantidas em saco de

papel sob temperatura ambiente (condições não controladas) com temperatura média em torno

de 32 oC. As sementes foram armazenadas nos períodos de 15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias.

Delineamento experimental

O experimento foi conduzido em arranjo fatorial de 6x3x2, sendo 6 períodos de

armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias), 3 temperaturas (Temperatura ambiente, 8 e

-50oC) e duas cultivares (Irga 423 e 424). O delineamento experimental utilizado em todas as

avaliações foi o inteiramente casualizado com quatro repetições.

2.1 Teste de Germinação

Para avaliação da germinação das sementes após os tratamentos, utilizou-se a

metodologia descrita no primeiro capítulo (BRASIL, 2009).


pelo programa SIGMAPLOT 10.0.

53

2.2 Comprimento e massa seca de plântulas

Foram avaliadas 4 repetições de 10 plântulas escolhidas ao acaso no teste de

germinação. Em seguida, utilizando um paquímetro foi feito a medição de cada plântula

separadamente quanto ao tamanho da radícula e parte aérea. Posteriormente, a parte aérea e

radícula foram separadas e mantidas em estufa de circulação forçada de ar com 50 ± 2°C, até

atingir massa constante (48 horas). Em seguida foram pesadas em balança de precisão de

0,001g para obtenção da massa seca de cada tratamento e os resultados foram expressos em

peso da matéria seca.

Os dados obtidos foram submetidos à ANAVA e realizado o teste de Tukey (P≤0,05)

para comparação das médias com o uso do programa estatístico SISVAR 5.0 (FERREIRA,

2003).


Para a avaliação da velocidade de emergência das plântulas de arroz, utilizou-se a

metodologia descrita no capítulo 1, onde foram utilizadas 4 subamostras de 100 sementes de

cada cultivar (Irga 423 e 424), semeadas em canteiro de areia esterilizada pelo método

descrito por Baptista et al. (2006), com profundidade de aproximadamente quatro centímetros.

Durante todo o período de avaliação foi realizado irrigação periódica com água destilada. A

avaliação da emergência das plântulas foi efetuada aos 7, 9, 11, 13 e 15 dias após a

semeadura, mediante a contagem de plântulas normais emergidas e os resultados expressos

em porcentagem de plântulas normais.

Para calcular a velocidade de emergência das plântulas, utilizou-se a fórmula adaptada

de Maguire (1962), onde para cada repetição somou-se o número de plântulas emergidas a

cada dia, dividido pelo respectivo número de dias transcorridos a partir da semeadura,

conforme descrita a seguir.

Sendo:

VE = velocidade de emergência;

E1, E2, En = número de plântulas emergidas, computadas na primeira, na segunda e

na última contagem;

54

N1, N2, Nn = número de dias de semeadura à primeira, segunda e última contagem.


por meio do programa SIGMAPLOT 10.0.

2.4 Atividade de amilase

A avaliação da atividade específica de amilase foi realizada com as sementes após os

tratamentos no final de 90 dias de armazenamento. A germinação das sementes foi induzida,

incubando-as em placas de petri forradas com papel filtro umedecido com água destilada e

mantidas em temperatura ambiente. Após a indução da germinação nos períodos de 0, 12, 24,

48, 72 e 96 horas foram realizadas as extrações de amilase de acordo com metodologia

utilizada por José et al. (2004).

As extrações foram realizadas pelo maceramento das sementes na presença de

nitrogênio líquido (N2) em almofariz de porcelana. Para cada tratamento foram feitas 4

extrações, cada extração constituiu-se em 1 repetição. Na sequência foram suspendidos 200

mg do pó das sementes em 600 µL do tampão de extração (Tris – HCL 0,2M (pH=8,0) com

0,4% de PVP (Polivinil Pirrolidona)) onde permaneceram em agitação em mesa agitadora por

12 horas a 6oC. Ao final desse período, a solução foi transferida para eppendorfs e

centrifugadas a 3.000 rpm por 1 hora a 4oC. O próximo passo foi coletar o sobrenadante

transferindo-o para tubos novos.

Após obtenção do extrato enzimático, realizou-se a avaliação da atividade específica

da amilase utilizando a metodologia descrita por Miller, 1959, onde foram utilizados 40 µL

dos extratos de cada tratamento em 60 µL de tampão acetato de sódio 50 mM, pH= 5,5 com

100 µL de solução de amido 0,5% e mantidos por 3 horas de incubação a 50oC.

Posteriormente, a reação foi cessada pela adição de 1000 µL de reagente DNS e fervida

novamente por 10 minutos. Açúcares redutores presentes no extrato enzimático foram

descontados do cálculo da atividade enzimática. Para isso, 40 µL de extrato enzimático foram

adicionados a 160 µL do mesmo tampão e a mistura incubada nas mesmas condições de

ensaio antes da adição de reagente DNS.

Os açúcares redutores foram determinados pelo método do DNS comparado a uma

curva de calibração preparada com solução de glicose em diferentes concentrações dentro das

mesmas condições de ensaio. A leitura de absorbância foi realizada em espectrofotômetro no

comprimento de onda de 540 ηm e, foi zerado com branco constituído de 40 µL de água

destilada, 160 µL do mesmo tampão e 1mL de DNS. Foram feitas diluições para leitura

55

sempre que necessário. A atividade foi expressa em µmol de açúcares redutores liberados por

minuto de reação por mg de proteína total (MILLER, 1959).

Os dados foram submetidos à ANAVA e realizado o teste de Tukey (P≤0,05) para



2.5 Determinação da proteína total

A determinação da proteína total presente nos extratos das sementes foi realizada

conforme a metodologia de Bradford (1976). O método consiste na mistura de uma alíquota

de 100 µL da amostra de extrato com 1000 µL do reagente de Bradford (Kit BIORAD®), com

4 repetições para cada tratamento. A quantificação de proteína total foi calculada em

comparação com uma curva de calibração preparada com diferentes concentrações de soro de

albumina bovina nas mesmas condições de ensaio. As leituras foram realizadas em

espectrofotômetro no comprimento de onda de 595 ηm e os valores expressos em mg/mL.

Os dados foram submetidos à ANAVA e realizado o teste de Tukey (P≤0,05) para



2.6 Atividade amilase em gel SDS-PAGE

O gel de poliacrilamida foi confeccionado a 4,5% (gel concentrador) e 7,5% (gel

separador, contendo 5% de amido solúvel). A análise da atividade amilase foi feita pela

utilização de sistema de eletroforese em condições não desnaturantes, conforme descrito por

José et al. (2004), utilizando os aparatus de eletroforese vertical da Loccus Biotecnologia®.

As amostras foram ressuspendidas em tampão de amostra 1X (50 μL de tampão Tris-

HCl 0,5 mmol L-1 pH 6,8, 100 μL glicerol, 0,005 mg de azul de bromofenol e água destilada

suficiente para 1,0 mL), fervidas por 5 minutos em banho maria e aplicadas no gel. A corrida

foi feita utilizando-se uma voltagem de 100 V e 80 mA. Após a corrida, os géis foram corados

colocando-os sobre iodo resublimado para visualização das bandas de degradação do amido.

56

2.7 Identificação dos fungos associados às sementes

Para a análise da micoflora associada às sementes após os tratamentos, foi utilizado o

método descrito no primeiro capítulo (LUCCA FILHO, 1987).

Os dados foram transformados em arco seno √x+1 e submetidos à ANAVA e

realizado o teste de Tukey (P≤0,05) para comparação das médias com o uso do programa

estatístico SISVAR 5.0 (FERREIRA, 2003).

2.8 Transmissão de patógenos semente-plântula

As avaliações da transmissão de petógenos no sentido semente–plântula foram

realizadas conforme metodologia descrita no capítulo 1, utilizando as sementes oriundas do

período de 90 dias de armazenamento sob os tratamentos realizados. Onde foram semeados

10 sementes de cada tratamento em recipientes esterelizados em autoclave, contendo substrato

de Ágar bacteriológico 10% e água estéril. A porcentagem de transmissão foi feita de acordo

com a taxa de transporte da micoflora associada às sementes e o número correspondente de

plântulas que desenvolveram sintomas de doenças.

As plântulas que desenvolveram sintomas foram preparadas para comprovação da

patogenicidade e conclusão dos postulados de Koch. Para o cálculo da taxa de transmissão

usou-se a seguinte fórmula adaptada de Teixeira e Machado (2003).

Sendo:

T.T. (%)= Taxa de transmissão em porcentagem;

T.P.I. = taxa de plantas infectadas (com sintomas);

T.S.I = Taxa de Sementes Infectadas com cada gênero de fungo.

Com os dados obtidos em porcentagem, o gráfico foi gerado pelo programa

SIGMAPLOT 10.0.

57

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Com base nos dados de temperatura durante os períodos de armazenamento obtidos

junto a estação climatológica da UFT, Campus Universitário de Gurupi (Figura 1) pode-se

observar que as temperaturas foram em média consideradas altas. No último período de

armazenamento (90 dias) a temperatura máxima atingiu os maiores níveis, cerca de 35 oC.

Além da redução da temperatura nos períodos de 15 e 30.

Quanto à testemunha, as sementes permaneceram em temperatura ambiente, ou seja,

em condições não controladas, onde sofreram influência da temperatura ambiente. Neste

contexto, temperaturas acima de 26 oC são consideradas nocivas à qualidade de sementes de

arroz, dependendo do período de armazenamento, devido às alterações fisiológicas de forma

gradativa, manifestando nas sementes uma sequência de eventos de origem bioquímica ou

fisiológica (MARINI et al., 2012).

Figura 1- Temperatura máxima, média e mínima durante o período de armazenamento de sementes de arroz cultivares Irga 423 e 424, Gurupi – TO. Fonte: Estação climatológica UFT, Campus de Gurupi, 2013.

58

3.1 Germinação

Avaliando o efeito de baixas temperaturas sobre a germinação no decorrer dos

períodos de armazenamento, observa-se que sementes mantidas a temperatura ambiente

(testemunha) apresentaram menor porcentagem de germinação comparada às sementes

submetidas às baixas temperaturas (8 e -50oC). Para a cultivar Irga 423, aos 15 dias de

armazenamento sob baixas temperaturas (8oC e -50oC) houve diferença significativa,

superando a germinação das sementes testemunhas, e essa diferença foi observada durante

todos os períodos avaliados. Enquanto a -50oC apresentou uma maior porcentagem de

germinação, não sendo significativa no decorrer do armazenamento com relação a 8oC (Figura

2A).

Para a cultivar Irga 424, aos 15 dias de armazenamento não houve diferença

significativa entre os tratamentos (Testemunha; 8 e -50oC). No decorrer do período de

armazenamento, a testemunha reduziu significativamente a germinação comparada aos

demais tratamentos (8 e -50oC), e estas foram semelhantes entre si durante todo o tempo de

armazenamento, não apresentando diferença significativa (Figura 2B).

59

Figura 2- Germinação de sementes de arroz (Oryza sativa L.) após tratamentos (Ta ambiente; 8 e -50oC) em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias). Sendo: A- Sementes da cultivar Irga 423 e B- Sementes da cultivar Irga 424.

60

Resultados semelhantes foram encontrados no trabalho desenvolvido por Marini et al.

(2012) em estudo com sementes de arroz armazenadas em diferentes temperaturas (15, 25, 30

e 35ºC), durante 24 horas, observaram que altas temperaturas (30 e 35 ºC) provocaram

influência nas alterações da permeabilidade das membranas celulares e como consequência,

propiciaram maior lixiviação de eletrólitos quando comparadas às temperaturas amenas,

ocasionando deterioração das sementes. Este fato foi equivalente a qualidade fisiológica das

sementes, onde as sementes armazenadas a 15 e 25oC apresentaram maiores valores de

germinação, índice de velocidade de germinação e primeira contagem de germinação

comparadas as sementes armazenadas sob as maiores temperaturas (30 e 35oC).

Ainda no estudo de Marini et al. (2012), observou-se que as sementes estudadas

apresentaram menor atividade respiratória quando expostas à temperatura de 15ºC e maior

quando expostas a 25; 30 e 35 ºC. Neste intervalo de temperatura (25 a 35 ºC), a atividade

respiratória cresceu de forma exponencial, ou seja, à medida que aumentou a temperatura de

exposição das sementes ocorreu aumento da respiração. A partir deste resultado, pode-se

afirmar que existe relação entre atividade respiratória e a qualidade fisiológica das sementes,

visto que as sementes de arroz expostas às altas temperaturas (30 e 35 ºC) apresentaram

menor qualidade fisiológica.

Neste contexto, trabalho realizado por Marini et al. (2013) no teste de condutividade

elétrica, o qual revelou tendência à perda da permeabilidade das membranas celulares das

sementes de arroz nas temperaturas de 30 e 35ºC pelo fato destas temperaturas promoverem

alterações na viscosidade da água contida nas sementes aumentando a energia de ativação das

moléculas, o que evidencia maior velocidade do processo de deterioração e está relacionado à

alta respiração das sementes expostas a estas temperaturas, o que influencia diretamente na

germinação das sementes.

Diante dos resultados obtidos, acredita-se que temperaturas amenas podem ser um

fator importante na preservação das sementes de arroz, influenciando diretamente na

germinação. Em contrapartida, podemos afirmar que as temperaturas baixas de

armazenamento (8 e -50oC) promoveram a conservação das sementes de ambas cultivares

estudadas (Irga 423 e 424). Este processo pode estar associado com a redução da respiração e

consequentemente inibição do metabolismo, conservando as enzimas, tecidos de reserva e

permeabilidade das membranas, demonstrado pela maior porcentagem de germinação durante

todo o armazenamento até 90 dias em relação à testemunha (Figura 2).

61

3.2 Comprimento e massa seca de plântulas

Os resultados relativos ao comprimento de radícula (Fc= 31,750; Pr>Fc= 0,004)

(P≤0,05) e parte aérea (Fc= 42,313; Pr>Fc= 0,001) (P≤0,05) das plântulas, para ambas

cultivares (Irga 423 e 424) mostrou que as sementes armazenadas junto a baixas temperaturas

foram superiores as sementes que permaneceram em ambiente não controlado, onde

apresentaram uma redução no comprimento de radícula e parte aérea comparadas as sementes

armazenadas em baixas temperaturas (8 e -50oC), sendo mais acentuada a partir de 60 dias de

armazenamento para a Irga 423 e de 30 dias para Irga 424 (Tabelas 1 e 2). Para essas mesmas

características, as sementes armazenadas sob as baixas temperaturas (8 e -50oC) mantiveram

tamanhos semelhantes do início ao fim do armazenamento, com destaque para -50oC que

apresentou os maiores valores no final de 90 dias de armazenamento, conforme Tabelas 1 e

2.

Tabela 1- Comprimento e massa seca (MS) de radícula e parte aérea de plântulas de arroz (Oryza sativa L.) da cultivar Irga 423 após os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC) em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias)

PeríodosComprimento (cm)

Radícula Parte AéreaT oC

Ambiente08 oC -50 oC

T oC Ambiente

08 oC -50 oC

15 dias 12,8 A 13,4 A 13,2 A 16,1 A 16,0 A 15,9 A30 dias 12,0 A 12,8 A 13,0 A 15,5 A 16,1 A 16,0 A45 dias 11,8 A 12,5 A 13,1 A 13,6 B 15,9 A 16,2 A60 dias 10,7 B 11,7 A 12,9 A 12,4 B 16,5 A 16,1 A75 dias 8,1 C 11,2 B 13,5 A 12,3 B 16,8 A 16,5 A90 dias 6,5 C 11,5 B 13,3 A 9,8 B 15,6 A 15,8 ACV% 8,31 8,16

Massa Seca (g)

PeríodosRadícula Parte Aérea

T oC Ambiente

08 oC -50 oCT oC

Ambiente08 oC - 50 oC

15 dias 0,0126 A 0,0128 A 0,0131 A 0,0180 A 0,0181 A 0,0182 A30 dias 0,0127 A 0,0132 A 0,0132 A 0,0172 AB 0,0184 A 0,0184 A45 dias 0,0125 B 0,0133 AB 0,0137 A 0,0175 A 0,0176 A 0,0180 A60 dias 0,0107 A 0,0129 A 0,0129 A 0,0145 A 0,0172 A 0,0178 A75 dias 0,0090 B 0,0131 A 0,0132 A 0,0131 B 0,0171 A 0,0176 A90 dias 0,0091 B 0,0133 A 0,0130 A 0,0127 B 0,0170 A 0,0172 ACV% 6,11 6,42

Médias seguidas de mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%.

62

Tabela 2- Comprimento e massa seca (MS) de radícula e parte aérea de plântulas de arroz (Oryza sativa L.) da cultivar Irga 424 após os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC) em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias)

Períodos Comprimento (cm)

Radícula Parte AéreaT oC

Ambiente08 oC -50 oC

T oC Ambiente

08 oC -50 oC

15 dias 13,7 A 13,7 A 13,2AB 16,5 A 16,0 AB 16,5 A30 dias 12,2 B 13,5 A 13,6 A 13,9 C 16,6 A 16,3 AB45 dias 11,3 B 13,4 A 13,5 A 13,1 B 15,8 AB 16,5 A60 dias 11,1 C 13,7 AB 13,3 A 13,3 B 15,5 A 15,9 A75 dias 8,3 C 12,9 AB 13,6 A 12,6 B 15,3 A 16,0 A90 dias 6,9 B 13,0 A 13,2 A 10,2 B 14,9 AB 15,7 ACV% 9,16 7,43

Massa Seca (g)

Períodos Radícula Parte Aérea

T oC Ambiente

08 oC -50 oCT oC

Ambiente08 oC - 50 oC

15 dias 0,0140 AB 0,0135 A 0,0136 A 0,0180 A 0,0185 A 0,0187 A30 dias 0,0130 A 0,0137 AB 0,0135 A 0,0170 A 0,0180 A 0,0188 A45 dias 0,0111 A 0,0131 A 0,0133 A 0,0172 A 0,0183 A 0,0186 A60 dias 0,0112 A 0,0130 A 0,0136 A 0,0161 A 0,0179 A 0,0188 AB75 dias 0,0104 A 0,0129 A 0,0133 A 0,0158 A 0,0174 A 0,0184 A90 dias 0,0097 C 0,0126 B 0,0131 AB 0,0128 B 0,0176 A 0,0183 ACV% 7,51 7,13

Médias seguidas de mesma letra maiúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%.

Com relação à massa seca da parte aérea e radícula, observou-se que as sementes de

ambas cultivares mantidas nas condições de temperatura ambiente não controlada

(testemunha) apresentaram redução na massa seca no decorrer do período de armazenamento

até 90 dias, enquanto os tratamentos com baixa temperatura (8 e -50oC) mantiveram as massas

constantes nos mesmos períodos de armazenamento (Tabela 1 e 2).

Segundo Marini et al. (2012), com a redução da qualidade fisiológica das sementes, é

normal que estas originem plântulas também de baixa qualidade, pois dependem da eficiência

dos processos metabólicos, o qual por sua vez necessita de disponibilidade adequada de

reservas nos tecidos endospermáticos das sementes. Portanto, se levarmos em consideração

que sementes expostas a altas temperaturas durante a etapa de armazenamento tendem a

gastar suas reservas pelo aumento da respiração.

O resultado desse processo seria o envelhecimento das sementes e consequente

redução de sua longevidade, pois uma vez que essa reserva é consumida pela respiração, não

ocorre sua reposição na semente, isso quase sempre pode ser observado pela perda de peso da

63

semente e plântula. O contrário é visto quando as sementes são expostas em armazenamento

às baixas temperaturas, devido à inibição da respiração e preservação de reserva das sementes

(ZUCHI e BEVILAQUA, 2012).

Conforme analise das plântulas (15 dias após semeadura) cultivadas em ágar (10%) e

plantas cultivada em vaso (45 dias após semeadura) após 90 dias do armazenamento,

observou- se que as plântulas oriundas das sementes tratadas com as baixas temperaturas (8 e

-50oC) apresentaram diferenças quanto ao número de radículas, principalmente com relação

as radículas das plântulas armazenadas a -50oC, apresentando maior número de raízes,

conforme Figura 3A. Segundo Guimarães et al. (2010), baixas temperaturas induzem a

biossíntese de giberelina, que é o hormônio que promove maior desenvolvimento de raízes

nas plantas, o que pode explicar o maior número de radículas desenvolvidas nas plântulas

oriundas das sementes armazenadas a -50oC (Figura 3A).

Enquanto as plantas cultivadas em vasos, observou-se que sementes submetidas a

baixas temperaturas também apresentaram maior desenvolvimento comparadas às

testemunhas, sendo que essa diferença fica bem mais evidenciada quando visualizamos as

plantas da cultivar Irga 424 oriundas de sementes armazenadas a -50oC (Figura 3B).

64

Figura 3- Desenvolvimento das raízes e parte aérea de plantas das cultivares Irga 423 e 424 após 90 dias sob os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC). Sendo: A- radículas e parte aérea de plântulas após 15 dias da semeadura em meio somente com ágar e B- Visualização de plantas cultivada em vaso após 45 dias da semeadura.

65

Com relação às observações da figura 3, reforçam os resultados encontrados nas

tabelas 1 e 2. As plântulas com maior número de raízes no tratamento -50oC (Figura 3A)

apresentaram também maiores valores de massa seca de plântulas no mesmo tratamento

(Tabelas 1e 2). Isso pode mostrar que as temperaturas de exposição das sementes afetam

positivamente ou negativamente a qualidade das sementes e plântulas, evidenciando o início

de um possível declínio das funções metabólicas, consequentemente afetando o vigor das

plântulas.


Com relação à velocidade de emergência das sementes após os períodos de

armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias) sob os tratamentos (Ta ambiente, 8 e -50oC),

pode-se observar diferenças significativas entre os tratamentos (Figura 4). A cultivar Irga 424

armazenada a -50oC apresentou diferenças significativa na velocidade de emergência em

função aos períodos de armazenamento quando comparado com os demais tratamentos.

No período de 90 dias de armazenamento, foi possível observar que as testemunhas da

Irga 423 e 424 sofreram uma queda na velocidade de emergência quando comparadas aos

demais períodos de armazenamento (15, 30, 45, 60 e 75 dias). Apesar da superioridade da

velocidade de emergência das cultivares armazenadas em baixas temperaturas, não foram

observadas diferenças significativas entre ambas cultivares, Irga 423 e 424 (Figura 4).

66

Figura 4- Velocidade de emergência de sementes de arroz (Oryza sativa L.) após tratamentos (Ta ambiente; 8 e -50oC) das cultivares Irga 423 e 424 em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias). Sendo: A- Sementes armazenadas por 15 dias, B- Sementes armazenadas por 30 dias, C- Sementes armazenadas por 45 dias, D- Sementes armazenadas por 60 dias, E- Sementes armazenadas por 75 dias e F- Sementes armazenadas por 90 dias.

67

Os resultados da velocidade de emergência das sementes expostas aos tratamentos

(Figura 4) foram proporcionais aos resultados encontrados na germinação das mesmas (Figura

2). A perda do vigor e de emergência das sementes mantidas na temperatura ambiente pode

estar relacionada com a consequente deterioração, provavelmente provocada pela exposição

às variações de temperatura no ambiente.

O atraso na germinação, redução no crescimento das plântulas, aumento do número de

plântulas anormais são evidentes nos resultados encontrados (Figuras 2 e 4; Tabelas 1 e 2).

Segundo relatos na literatura, a deterioração se deve a fatores que provocam alterações nos

atributos físicos, fisiológicos e sanitários que influenciam na capacidade da semente em

originar plantas vigorosas e representativas do seu potencial genético (HOFS et al., 2004;

ABREU et al., 2011; MARINI et al., 2013).

3.4 Atividade da amilase

O efeito de baixa temperatura sobre a atividade específica de amilase foi significativa

entre os tratamentos em ambas cultivares (Irga 423 e 424) (Fc= 0,563; Pr>Fc= 0,003)

(P≤0,05) (Figura5 A e B). Para ambas cultivares, pode-se observar que as sementes

testemunhas sempre apresentaram atividade de amilase inferior aos tratamentos em baixas

temperaturas, principalmente para a cultivar Irga 423 (Figura 5A). Desta forma, os resultados

obtidos evidenciam a influência da temperatura sobre a manutenção da atividade da amilase

em semente de arroz.

No período de 12h de germinação, a cultivar Irga 423 armazenada sob refrigeração (8

e -50oC) já apresentou atividade específica de amilase mais elevada, com pequeno declínio

nas próximas 36h, voltando a aumentar quase que linearmente até 96h (P≤0,05). Fato

diferente aconteceu com as sementes mantidas em temperaturas ambiente, que durante todo o

período de germinação se mantiveram constante, não apresentando diferença significativa

pelo teste de Tukey à 5% (Figura 5A). Com relação a cultivar Irga 424, as atividades

específicas de amilase se apresentaram sempre no mesmo nível em até 48h de período de

germinação, com acréscimo na atividade após este período (Figura 5B).

68

Figura 5- Atividade amilase extraída de sementes de arroz (Oryza sativa L.) após 90 dias de armazenamento sob os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC). Sendo: A- Cultivar Irga 423 e B- Cultivar Irga 424. Médias seguidas de mesma letra minúscula nas colunas não diferem entre sí pelo teste de Tukey a 5%.

A amilase é uma das enzimas importantes no processo de germinação de sementes,

pois durante esse processo, após embebição, as reservas endospermáticas das sementes são

mobilizadas com a finalidade de desenvolvimento do eixo embrionário. Dentre essas reservas,

está o amido, que é hidrolisado pela amilase por meio da clivagem das ligações α-1,4 de

anidroglicose do amido, produzindo vários oligossacarídeos. Portanto, a atividade de amilase

tende a aumentar consideravelmente à medida que o processo de germinação se intensifica, o

69

que também pode estar ligado ao fato de baixas temperaturas induzem a biossíntese de

giberelina, que é o hormônio precursor da biossíntese de amilase (JOSÉ et al., 2004; NEVES

e MORAES, 2005).

Segundo José et al. (2004), quando sementes são expostas a altas temperaturas, ocorre

ruptura e desintegração do sistema de membranas celulares, possivelmente por alterações nos

lipídeos que as constituem. Podem também diminuir a solubilidade e a capacidade de ligação

das proteínas, causar injúria tanto na estrutura da mitocôndria, refletindo na taxa respiratória,

como em outros sistemas subcelulares, isso resulta em alterações metabólicas e bioquímicas

envolvidas na prevenção de injúrias causadas por altas temperaturas, o que acaba interferindo

diretamente na atividade de amilase durante a germinação.

Pelas avaliações de germinação, velocidade de emergência e qualidade das plântulas,

acredita-se que os tecidos de reserva das sementes armazenadas em ambiente não controlado

(Testemunha) foram afetadas, devido à deterioração influenciada pelas altas temperaturas

durante o armazenamento. Sabendo que o amido faz parte das reservas das sementes,

consequentemente a atividade de amilase também pode ter sido afetada pela deterioração

provocada pela alta temperatura ambiente. Ao contrário disso, pode-se observar que as

cultivares Irga 423 e 424 armazenadas em temperaturas baixas, mantiveram-se protegidas

desses efeitos deletérios, mantendo-as em condições de expressarem seu potencial genético.

3.5 Proteínas totais

Com relação ao efeito de baixas temperaturas sobre os teores de proteínas totais

extraídas das sementes durante o período de germinação, não houve diferenças significativa,

apresentaram-se praticamente constante para as duas cultivares (P≤0,05). Uma pequena

diferença foi observada para a semente armazenada a 8 °C no período de germinação de 72h

(Fc=0,397; Pr>Fc= 0,00382) (P≤0,05). Neste período, a cultivar 423 apresentou teor de

proteína superior à testemunha, mas não da semente armazenada a -50°C, em que não

apresentou diferença significativa (P≤0,05) (Figura 6A).

70

Figura 6- Proteína total extraída de sementes de arroz (Oryza sativa L.) após 90 dias de armazenamento sob os tratamentos (Ta ambiente; 8 e -50oC). Sendo: A- Cultivar Irga 423 e B- Cultivar Irga 424. Médias seguidas de mesma letra minúscula nas colunas não diferem entre sí pelo teste de Tukey a 5%.

A cultivar Irga 424 não apresentou diferença estatística significativa nos teores de

proteínas totais entre os tratamentos (Ta ambiente, 8 e -50oC). Durante todos os períodos de

germinação (0, 12, 24, 48, 72 e 96 horas) pelo teste de Tukey a 5%. Segundo Corte et al.

(2006), as proteínas são os componentes básicos de toda a célula viva e fazem parte da reserva

das sementes juntamente com os lipídios e carboidratos. As proteínas além de atuar como

71

substâncias de reserva, também catalisam reações químicas durante a germinação, sendo

sintetizadas à medida que essas reações são requeridas, portanto seus teores durante a

germinação são variáveis entre espécies e condições ambientes de germinação.

O teor de proteína total durante a germinação é também influenciado, devido à

biossíntese de várias enzimas e hormônios envolvidos nessa fase (ARAGÃO et al., 2003;

BORTOLOTTO et al., 2008). Portanto, acredita-se que os teores de proteínas totais das

sementes durante a germinação não apresentaram diferenças significativas entre os

tratamentos (Ta ambiente, 8 e -50oC), devido a biossíntese de novas proteínas necessárias para

catalisar reações químicas durante esta fase e também de outras enzimas além da amilase.

3.6 Atividade amilase em gel SDS-PAGE

Na analise da atividade de amilase em SDS PAGE não desnaturante contendo 5% de

amido, observa-se claramente a atividade da amilase sobre o amido contido, onde foi possível

ver bandas de degradação do amido nos géis (Figura 7). Para ambas cultivares é possível

observar que a atividade de amilase aumenta no decorrer da germinação, onde aparentemente

os tratamentos com baixa temperatura (8 e -50oC) apresentam maior atividade comparada a

testemunha, principalmente no período de 96 horas de germinação, sendo demonstrado na

figura 7B.

Esses resultados vêm corroborar com os encontrados na atividade específica de

amilase na figura 5 A e B, onde as sementes armazenadas sob as baixas temperaturas (8 e

-50oC) durante 90 dias apresentaram maior atividade específica de amilase durante a

germinação em relação a testemunha.

72

Figura 7- Avaliação da atividade de amilase extraída de sementes de arroz (Oryza sativa L.) em Gel de poliacrilamida (5% de amido) após 90 dias de armazenamento sob os tratamentos (Ta ambiente; 08oC e -50oC). Sendo: A- Cultivar Irga 423 e B- Cultivar Irga 424. Sequência: 1- Testemunha: 12 horas de germinação; 2- 08oC: 12 horas de germinação; 3- -50oC: 12 horas de germinação; 4- Testemunha: 48 horas de germinação; 5- 08oC: 48 horas de germinação; 6- -50oC: 48 horas de germinação; 7- Testemunha: 72 horas de germinação; 8- 08oC: 72 horas de germinação; 9- -50oC: 72 horas de germinação; 10- Testemunha: 96 horas de germinação; 11-08oC: 96 horas de germinação; 12- -50oC: 96 horas de germinação.

73

3.7 Efeito da temperatura sobre fungos associados às sementes

Figura 8- Avaliação da micoflora associada às sementes de arroz (Oryza sativa L.). Sendo: A- Sementes acondicionadas em placas de petri forradas com papel filtro umidecido para detecção e identificação de fungos associados; Setas indicam: B- Detecção de Aspergillus sp. em microscópio estereoscópico, C- Detecção de Rhizopus sp. em microscópio estereoscópico, D- Visualização da estrutura de Aspergillus sp. em microscópio composto e E- Visualização da estrutura de Rhizopus sp. em microscópio composto.

74

Analisando a incidência de fungos associados às sementes, observou-se a presença do

fungo Trichoderma sp. nas sementes da cultivar Irga 423, enquanto o mesmo não foi

detectado nas sementes da cultivar Irga 424 e os demais fungos analisadas foram comuns em

ambas cultivares (Tabelas 3 e 4).

Com relação aos tratamentos realizados, observou-se que para ambas cultivares, no

geral, as baixas temperaturas (8 e -50oC) reduziram significativamente a maioria das espécies

de fungos associados as sementes durante os períodos de armazenamento (Fc=3,696; Pr>Fc=

0,005) (P≤0,05). Com exceção do Fusarium sp. que teve alta incidência durante todos os

períodos de armazenamento em ambas cultivares, ou seja, as baixas temperaturas não

causaram nenhum tipo de inibição desse fungo (P≤0,05) (Tabelas 3 e 4). Para os demais

fungos detectados nas sementes, as condições de temperatura a -50oC não foi favorável,

ocasionando uma redução drástica de incidência para ambas cultivares, conforme mostrado

nas tabelas 3 e 4.

No trabalho realizado por Tanaka et al. (2001), onde avaliou-se a incidência de fungos

associados às sementes de milho durante 12 meses de armazenamento, em câmara fria (14oC)

e em ambiente não controlado. Com base nos resultados, observou-se maior frequência dos

fungos de campo Alternaria alternata, Bipolaris maydis, Cephalosporium acremonium,

Cladosporium herbarum e Rhizoctonia solani, além de Rhizopus spp. e Trichoderma spp., em

condição de ambiente não controlado, em comparação à câmara fria. Os fungos Aspergillus

spp. e Penicillium spp. foram detectados em alguns lotes de sementes e tiveram suas

incidências consideradas altas ao longo do período de armazenamento em condições não

controladas, em comparação a câmara fria. Nas mesmas condições, a incidência de Fusarium

moniliforme foi alta até o final dos doze meses de armazenamento tanto em câmara fria

quanto em ambiente não controlado.

Essas informações corroboram com os resultados aqui encontrados, onde a maioria

dos fungos encontrados associados às sementes de arroz, foram inibidos nas baixas

temperaturas de armazenamento (8 e -50oC), com exceção do Fusarium sp.; contudo em

termos gerais, as baixas temperaturas promoveram melhor sanidade das sementes de arroz das

cultivares Irga 423 e 424 quando comparadas as testemunhas (P≤0,05).

75

Tabela 3- Efeito de baixas temperaturas sobre a micoflora de sementes de arroz (Oryza sativa L.), cultivar Irga 423 proveniente de Formoso do Araguaia – TO, em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias)

Médias seguidas de mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%. *Dados previamente transformados em √(x+1), sendo os dados expressos com os valores originais.

15 dias 30 dias 45 dias 60 dias 75 dias 90 dias

Fungos Test 08oC -50oC Test 08oC -50oC Test 08oC -50oC Test 08oC --50oC Test 08oC -50oC Test 08oC --50oC

Alternaria sp. 1,22Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 0,0Aa 1,58Bb 1,00Aa 0,0Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,58Bb 1,00Aa 1,00Aa 1,73Bb 1,00Aa 0,0Aa

Aspergillhus sp. 2,35Cd 1,00Aa 1,22Aa 1,87Bc 1,41Ab 1,73Bb 3,08Df 1,00Aa 0,0Aa 2,35Cd 1,00Aa 1,22Aa 2,24Cd 1,73Bb 1,73Bb 3,00Df 1,00Aa 0,0Aa

Bipolaris sp. 1,87Bc 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,73Bb 1,22Aa 1,00Aa 1,87Bc 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,87Bc 1,22Aa 0,0Aa

Colletotrichum sp. 1,41Ab 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,22Aa 1,22Aa 1,41Ab 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,22Aa 0,0Aa

Curvulária sp. 1,58Bb 1,00Aa 1,41Ab 1,87Bc 1,41Ab 0,0Aa 1,58Bb 1,22Aa 1,00Aa 1,58Bb 1,00Aa 1,41Ab 1,87Bc 1,41Ab 1,00Aa 1,58Bb 1,22Aa 0,0Aa

Cladosporium sp. 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,22Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,22Aa 0,0Aa 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,22Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,22Aa 0,0Aa

Fusarium sp. 3,00Df 1,58Bb 2,45Cd 2,35Cd 2,55Cd 2,24Cd 1,58Bb 1,00Aa 2,00Ac 3,00Df 1,58Bb 2,45Cd 2,35Cd 2,74De 2,45Cd 1,58Bb 1,00Aa 2,00Bb

Helminthosporium sp. 1,73Bb 1,22Aa 0,0Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,22Aa 0,0Aa 1,73Bb 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,22Aa 0,0Aa

Nigrospora sp. 1,00Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 0,0Aa 2,45Cd 0,0Aa 0,0Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,87Bc 1,00Aa 0,0Aa

Penicillium sp. 1,58Bb 1,41Ab 0,0Aa 2,12Cc 1,22Aa 1,00Aa 1,58Bb 1,22Aa 1,00Aa 1,58Bb 1,41Ab 1,00Aa 2,12Cc 1,22A a 1,00Aa 1,58Bb 1,22Aa 0,0Aa

Phoma sp. 1,41Ab 1,58Bb 1,41Ab 1,41Ab 1,58Bb 0,0Aa 1,41Ab 1,22Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,58Bb 1,41Ab 1,58Bb 1,58Bb 1,00Aa 1,58Bb 1,22Aa 0,0Aa

Rhizopus sp. 1,22Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,73Bb 2,35Cd 1,41Ab 1,22Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,73Bb 2,35Cd 1,41Ab 0,0Aa

Rhizoctonia sp. 1,73Bb 1,41Ab 0,0Aa 2,00Bc 1,00Aa 0,0Aa 1,58Bb 1,00Aa 0,0Aa 1,73Bb 1,41Ab 1,00Aa 2,00Bc 1,00Aa 1,00Aa 1,58Bb 0,0Aa 0,0Aa

Trichoderma sp. 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,00Aa 0,0Aa 1,00Aa 1,00Aa 0,0Aa 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 0,0Aa

CV (%) = 26,32

76

Tabela 4- Efeito de baixas temperaturas sobre a micoflora de sementes de arroz (Oryza sativa L.), cultivar Irga 424 proveniente de Lagoa da Confusão – TO, em função do período de armazenamento (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias)Médias seguidas de mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%. *Dados previamente

transformados em √(x+1), sendo os dados expressos com os valores originais.

15 dias 30 dias 45 dias 60 dias 75 dias 90 dias

Test 08oC -50oC Test 08oC -50oC Test 08oC -50oC Test 08oC --50oC Test 08oC -50oC Test 08oC --50oC

Alternaria sp. 2,00Ac 1,00Aa 0,0Aa 1,00Aa 0,0Aa 0,0Aa 1,58Bb 1,22Aa 0,0Aa 2,00Bc 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 0,0Aa 1,41Ab 1,41Ab 0,0Aa

Aspergillhus sp. 2,55Bd 1,00Aa 1,00Aa 2,92De 1,58Bb 0,0Aa 1,87Bc 1,41Ab 1,00Aa 2,55Cd 1,00Aa 1,00Aa 2,92De 1,58Bb 0,0Aa 1,87Bc 1,41Ab 0,0Aa

Bipolaris sp. 1,58Bb 1,22Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,87Bc 1,22Aa 1,00Aa 1,58Bb 1,22Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,22Aa 0,0Aa 1,87Bc 1,22Aa 0,0Aa

Colletotrichum sp. 1,73Bb 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 0,0Aa 0,0Aa 1,00Aa 1,00Aa 0,0Aa 1,73Bb 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,00Aa 0,0Aa 1,00Aa 1,00Aa 0,0Aa

Curvulária sp. 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,22Aa 0,0Aa 0,0Aa 1,58Bb 1,22Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,00Aa 0,0Aa 1,58Bb 1,22Aa 0,0Aa

Cladosporium sp. 1,41Ab 1,00Aa 1,41Ab 1,22Aa 1,00Aa 0,0Aa 1,41Bb 0,0Aa 0,0Aa 1,41Ab 1,00Aa 1,41Ab 1,22Aa 0,0Aa 0,0Aa 1,41Ab 1,00Aa 0,0Aa

Fusarium sp. 2,92De 2,12Bc 2,65Ce 2,83De 2,12Cc 2,92De 2,55Cd 2,00Bc 2,35Cd 2,92De 2,12Cc 2,65Ce 2,83De 2,12Cc 2,92De 2,55Cd 2,00Bc 2,35Cd

Helminthosporium sp. 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,87Bc 1,22Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,22Aa 1,22Aa 0,0Aa 1,87Bc 1,22Aa 0,0Aa

Nigrospora sp. 1,22Aa 1,00Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,73Bb 1,00Aa 0,0Aa 1,22Aa 1,00Aa 0,0Aa 1,41Ab 1,00Aa 0,0Aa 1,73Bb 1,00Aa 0,0Aa

Penicillium sp. 2,24Cd 1,00Aa 1,00Aa 1,58Bb 1,22Aa 1,41Ab 2,24Cd 1,22Aa 1,00Aa 2,24Cd 1,00Aa 0,0Aa 1,58Bb 1,22Aa 1,41Bb 2,24Cd 1,22Aa 0,0Aa

Phoma sp. 1,73Bb 1,00Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,41Ab 1,00Aa 1,00Aa 1,73B 1,00Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,00Aa 1,41Bb 1,41Ab 0,0Aa 0,0Aa

Rhizopus sp. 2,12Cc 1,58Bb 1,00Aa 2,30 Cd 1,00Aa 1,00Aa 1,41Ab 1,00Aa 0,0Aa 2,12Cc 1,58Bb 1,00Aa 2,35Cd 1,00Aa 0,0Aa 1,41Ab 0,0Aa 0,0Aa

Rhizoctonia sp. 2,12Cc 1,22Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,58Bb 0,0Aa 1,41Ab 1,22Aa 0,0Aa 2,12Cc 1,22Aa 1,22Aa 1,22Aa 1,58Bb 0,0Aa 1,41Ab 1,22Aa 0,0Aa

CV(%) = 23,13

77

3.8 Transmissão de patógenos no sentido semente-plântula

Com relação ao efeito da baixa temperatura sobre a transmissão de fungos via

semente-plântula de arroz, apenas Bipolaris sp., foi observado nas plântulas de ambas

cultivares. Na cultivar Irga 423 o fungo Bipolaris foi detectado em 6% das plântulas das

testemunhas e apenas 1% no tratamento 8oC, enquanto para -50oC não houve transmissão. Na

cultivar Irga 424.

Na cultivar Irga 424 o Bipolaris sp. chegou a 4 % das plântulas oriundas das sementes

testemunha e 1,5% das armazenadas a 8oC. No tratamento de -50oC não observou a incidência

de fungos no sentido semente-plântula. Observando em termos gerais, os tratamentos com as

baixas temperaturas de armazenamento (8 e -50oC) apresentaram menor transmissão semente-

plântula do fungo Bipolaris sp., sendo que para o tratamento -50oC não houve transmissão,

conforme mostrado na figura 9.

78

Figura 9- Efeito de diferentes temperaturas (Ta ambiente, 8 e -50oC) sobre a porcentagem de transmissão semente – plântula dos fungos associados as sementes de arroz (Oryza sativa L.). Sendo: A- Cultivar Irga 423 e B- Cultivar Irga 424, após 90 dias de armazenamento.

79

Quando os fungos associados às sementes de qualquer espécie vegetal conseguem

chegar às plântulas, estes quase sempre causam danos ao desenvolvimento inicial das plantas,

causando tombamento e até morte destas, reduzindo stands e causando prejuízos às lavouras

(MALAVOLTA et al., 2002; MACIEL et al., 2012).

Segundo Rey et al. (2009) e Maciel et al. (2012), as sementes podem servir como fonte

de inóculo para a parte aérea das plântulas. Portanto, as sementes são consideradas como meio

de disseminação que podem vir a introduzir patógenos em áreas livres ou acumular estes em

áreas já infestadas por meio de plantios consecutivos de sementes infectadas. Segundo Maciel

et al. (2012), quando se melhora as condições sanitárias das sementes, consequentemente a

semente deixa de ser uma fonte de inóculo, logo as condições sanitárias das plântulas serão

mais adequadas e formarão um bom stand.

No presente estudo, a temperatura de 8 oC foi capaz de reduzir o inóculo de

transmissão de Bipolaris sp. nas sementes, mas não eliminou totalmente o fungo,

provavelmente o inóculo do patógeno estava localizado nos tecidos mais internos das

sementes, onde essa referida temperatura não conseguiu atingir. Contudo, a temperatura -50oC

por ser mais drástica, eliminou totalmente o inóculo nas sementes e nas plântulas por atingir

as camadas mais internas das sementes.

Essas informações podem explicar os resultados aqui encontrados, pois as sementes

tratadas com as baixas temperaturas (8 e -50oC) apresentaram uma menor incidência de

fungos presentes nas sementes durante os períodos de armazenamento e consequentemente

apresentaram menor transmissão semente-plântula em relação a testemunha, com destaque

para o tratamento -50oC que foi o mais drástico para os fungos associados as sementes,

principalmente àquele que foi transmitido no sentido semente-plântula (Bipolaris sp.),

consequentemente não houve transmissão desse fungo para as plântulas, garantindo melhor

sanidade das mesmas.

80

4. CONCLUSÕES

De acordo com os resultados obtidos nas condições experimentais desse estudo,

pode-se concluir que:

O armazenamento de sementes de arroz em baixas temperaturas conservam a

germinação e a velocidade de emergência das sementes de arroz durante o período de

armazenamento.

As baixas temperaturas influenciaram drasticamente a incidência de fungos

associados às sementes de arroz, como consequência reduziu a transmissão via semente-

plântula de Bipolaris sp..

No geral as baixas temperaturas mantiveram maior atividade enzimática específica de

amilase durante a germinação das sementes, evidenciando como um bom indicativo da

qualidade fisiológica de sementes de arroz.

81

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universidade federal do tocantins campus … rocha brito... · comigo nessa vitória. enfim, a...

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