SALINIDADE NA GERMINAÇÃO E NO DESENVOLVIMENTO DE PLÂNTULAS DE PEPINO
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EFEITOS DA SALINIDADE NA GERMINAÇÃO E NO DESENVOLVIMENTO
DE PLÂNTULAS DE PEPINO1
SALVADOR BARROS TORRES2, ELVIS LIMA VIEIRA3 E JULIO MARCOS-FILHO4
RESUMO - Sementes de três lotes de pepino (Cucumis sativus L.), cv. Rubi, foram expostas a
cinco potenciais osmóticos (0,0; -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8MPa) utilizando-se substrato umedecido
com soluções de NaCl, com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes potenciais osmóticos de
NaCl na germinação e no desenvolvimento de plântulas de pepino. O experimento foi conduzido
no Laboratório de Análise de Sementes do Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior
de Agricultura “Luiz de Queiroz” (USP/ESALQ), no período de março a maio de 1999. Avaliaramse a porcentagem de germinação, primeira contagem de germinação, porcentagem de plântulas
anormais, comprimento da plântula e peso da massa seca da plântula. A análise dos resultados
permitiu concluir que a diminuição progressiva do potencial osmótico de NaCl do substrato é
prejudicial à germinação e, principalmente, ao desenvolvimento de plântulas; a partir do potencial
osmótico -0,4MPa os efeitos se acentuaram.
Termos para indexação: Cucumis sativus, potencial osmótico, viabilidade de semente.
SALINITY EFFECTS ON SEED GERMINATION AND SEEDLING
DEVELOPMENT OF CUCUMBER
ABSTRACT - Three seed lots of cucumber (Cucumis sativus L.), cv. Rubi, were germinated in
blotter paper soaked with solutions of NaCl. The effect of water stress during seed germination
and development of cucumber seedlings was evaluated by submmiting seeds to five osmotic
potentials (0.0; -0.2; -0.4; -0.6 and -0.8MPa). Research was conducted at the Seed Analysis
Laboratory of the Department of Crop Science of the College of Agriculture “Luiz de
Queiroz”(USP/ESALQ) from March to May 1999. Percentage of germination, first count, abnormal
seedlings, seedling length and dry matter weight production of seedlings were evaluated. Results
showed that the gradual reduction of the osmotic potential of substrate caused a reduction of
germination and of development of cucumber seedlings; osmotic potentials lower than -0.4MPa
were considered as critical.
Index terms: Cucumis sativus, osmotic potential, seed viability.
INTRODUÇÃO
Nas regiões áridas e semi-áridas do mundo, o excesso
de sais no solo tem limitado a produção agrícola, principalmente, em áreas irrigadas. No Brasil, estas áreas estão locali-
1
2
3
4
Aceito para publicação em 25.08.2000.
Engo Agro, MSc., Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do
Norte (EMPARN), Cx. Postal 188, 59020-390, Natal-RN; e-mail:
[email protected]
Prof. Auxiliar, MSc., Depto. de Fitotecnia, UFB, Cx. Postal 50, 44380000, Cruz das Almas-BA; e-mail: [email protected]
Prof. Titular do Depto. de Produção Vegetal, ESALQ/USP, Cx. Postal 9,
13418-900, Piracicaba-SP; bolsista do CNPq; e-mail: jmarcos@carpa.
ciagri.usp.br
zadas principalmente no semi-árido nordestino, cujos solos
apresentam reação básica (Barbosa, 1996) e, segundo Goes
(1978), cerca de 20 a 25% dessas áreas irrigadas já se encontram salinizadas.
Em geral, a salinização do solo afeta negativamente a
germinação, o estande de plantas, o desenvolvimento vegetativo das culturas, a produtividade e, nos casos mais graves,
causa morte das plântulas (Silva & Pruski, 1997). Os efeitos
do excesso de sais solúveis se manifestam através da pressão
osmótica elevada e à ação tóxica de alguns elementos, como
o Na+ e o Cl-, que promovem distúrbios fisiológicos à planta,
podendo ocasionar sua morte (Mello et al., 1983). A capacidade de adaptação dos vegetais superiores a solos salinos,
depende de um certo número de fatores, destacando-se a consRevista Brasileira de Sementes, vol. 22, nº 2, p.39-44, 2000
40
S.B. TORRES et al.
tituição fisiológica da planta e o seu estádio de crescimento
(Brady, 1989). Nesse sentido, plantas com baixa tolerância,
nos vários estádios de seu desenvolvimento, incluindo a germinação, são denominadas glicófilas e as mais tolerantes,
halófilas (Mayer & Poljakoff-Mayber, 1989).
Vários estudos têm sido dirigidos à elucidação dos mecanismos de adaptação à salinidade, especialmente os referentes à fisiologia da resistência das plantas à salinidade (Silva et al., 1992). Um dos métodos mais difundidos para determinação da tolerância das plantas ao excesso de sais é a observação da porcentagem de germinação das sementes em
substrato salino. A redução do poder germinativo, comparada ao controle, serve como um indicador do índice de tolerância da espécie à salinidade. Nesse método, a habilidade
para germinar indica, também a tolerância das plantas aos
sais em estádios subsequentes do desenvolvimento (Strogonov,
1964, citado por Silva et al., 1992).
Existem poucas informações disponíveis na literatura
sobre os efeitos do estresse salino na germinação e no desenvolvimento de plântulas de hortaliças. Aguiar & Pereira
(1980), trabalhando com sementes de melão, verificaram que
concentrações salinas do substrato superiores a 6,27µmho/cm
exerceram efeitos prejudiciais à germinação e ao vigor das
plântulas. Ainda para a mesma espécie, Oliveira et al. (1998)
constataram para os cultivares Eldorado 300, Amarelo Agroceres
e Honey Dew reduções no peso de matéria fresca total e de
raiz, nos níveis 6,20 e 9,16dS.m-1 de salinidade. Em abóbora,
Francois (1985), trabalhando com os cultivares White Bush
Scallop e Aristocrat Succhini, obteve redução significativa
na porcentagem de germinação, em condições salinas acima
de 14,4dS.m-1. Por outro lado, Cordeiro et al. (1999) constataram que a utilização de água salina com níveis de 4dS.m-1 a
8dS.m-1 não comprometeram a produtividade de beterraba,
demonstrando, esta espécie vegetal, alta tolerância à salinidade.
Trabalhos específicos com sementes de pepino (Cucumis
sativus L.), em condições salinas, são praticamente inexistentes, necessitando a realização de estudos sistemáticos.
Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os
efeitos de diferentes potenciais osmóticos de soluções de NaCl
na germinação e no desenvolvimento de plântulas de pepino,
cv. Rubi.
1999. Para tanto, foram utilizados três lotes de sementes de
pepino, cv. Rubi, produzidos na região do Submédio São Francisco, no ano agrícola 1998/99. Após a recepção, os lotes
foram individualmente homogeneizados (divisor tipo solos)
e divididos para obtenção de quatro amostras por lote. Em
seguida, as amostras, individualmente embaladas em sacos
de papel “kraft”, foram mantidas em câmara (20ºC e 50% de
umidade relativa do ar), permanecendo nessas condições durante a condução do experimento.
Os testes que avaliaram os lotes de sementes foram: teor
de água - em estufa a 105±3ºC durante 24 horas, utilizandose duas subamostras de oito gramas para cada lote, conforme
as Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992); germinação - realizado com quatro subamostras de 50 sementes
por repetição estatística, instaladas em rolos de papel toalha
e colocadas para germinar a 25ºC; o volume de água utilizado foi o equivalente a 2,2 vezes o peso do substrato (Menezes
et al., 1993) e as avaliações foram realizadas aos quatro e
oito dias após a semeadura, seguindo os critérios estabelecidos em Brasil (1992); germinação sob vários níveis de potenciais osmóticos - através de observações preliminares,
estabeleceram-se os potenciais osmóticos 0,0; -0,2; -0,4; -0,6
e -0,8MPa, obtidos com soluções aquosas de NaCl, conforme metodologia proposta por Richards (1954) (Tabela 1). O
substrato (papel toalha) foi umedecido com as soluções em
quantidade equivalente a 2,2 vezes o seu peso (Menezes et
al., 1993); após a semeadura das sementes sobre os rolos, os
mesmos foram enrolados e, em seguida, embalados em sacos
plásticos para posterior colocação em germinador, a 25ºC.
Foram utilizadas quatro subamostras de 50 sementes por repetição estatística, com as avaliações efetuadas aos quatro e
oito dias após a semeadura (Brasil, 1992); comprimento da
plântula sob vários níveis de potenciais osmóticos - o
substrato foi preparado conforme o descrito no teste de germinação sob as diferentes concentrações salinas, utilizandose quatro subamostras de dez sementes por repetição estatís-
TABELA 1. Correlação entre a quantidade de NaCl,
condutividade elétrica e potencial osmótico.
MATERIAIS E MÉTODOS
O trabalho foi conduzido no Laboratório de Sementes
do Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de
Agricultura “Luiz de Queiroz” - ESALQ, da Universidade de
São Paulo, em Piracicaba, SP, no período de março a maio de
Revista Brasileira de Sementes, vol. 22, nº 2, p.39-44, 2000
*
NaCl
(g/l)
Condutividade elétrica
(dS/m a 25ºC)
Potencial osmótico
(MPa)*
0,0
2,9
6,0
8,9
11,9
0,0
5,6
11,2
16,7
22,3
0,0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
(Richards, 1954).
SALINIDADE NA GERMINAÇÃO E NO DESENVOLVIMENTO DE PLÂNTULAS DE PEPINO
tica, distribuídas sobre duas folhas de papel toalha e, em seguida, as sementes foram cobertas por uma outra folha de
papel; o conjunto foi enrolado no sentido do comprimento,
embalado em saco plástico e levado para germinar a 25ºC,
em ausência de luz; os rolos foram dispostos no sentido vertical, de maneira que o geotropismo se manifestasse naturalmente, facilitando as avaliações das plântulas. O prazo de
permanência das sementes em contato com o papel umedecido com a solução foi de oito dias e, no final desse período,
foram feitas avaliações do comprimento das plântulas
(hipocótilo + radícula), obtendo-se um valor representado pela
divisão do somatório dos comprimentos verificados (mm),
independentemente da classificação das plântulas, pelo número total de indivíduos na população instalada; peso da
massa seca da plântula sob vários níveis de potenciais
osmóticos - as plântulas de cada repetição estatística, resultantes da avaliação do teste de comprimento da plântula, sob
vários potenciais osmóticos, foram separadas e, com auxílio
de um bisturi, removeram-se os cotilédones. Em seguida, foram acondicionadas em sacos de papel e colocadas para secar em estufa termoelétrica a 80ºC, durante 24 horas. Após
este período, as amostras foram retiradas da estufa e colocadas em dessecador; uma vez esfriadas, foram pesadas em balança com precisão de 0,001g, determinando-se o peso da
massa seca total das plântulas da repetição; esta, dividida pelo
número de plântulas componentes, forneceu o peso da massa
seca por plântula, expressa em mg/plântula (Nakagawa, 1999).
Adotou-se o delineamento estatístico inteiramente
casualizado, com cinco tratamentos (potenciais osmóticos:
0,0; -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8MPa) e quatro repetições estatísticas. Para a análise da variância, apenas os dados obtidos em
porcentagem, foram previamente transformados em arc sen
√x/100, mas nas Tabelas estão os dados originais. Para a comparação entre as médias foi utilizado o teste de Tukey, a 5%
de probabilidade.
41
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O teor de água das sementes foi semelhante para os três
lotes, variando de 7,6 a 8,0%. Este fato é importante na execução dos testes, considerando-se que a uniformização do grau
de umidade das sementes é imprescindível para a padronização das avaliações e obtenção de resultados consistentes (Marcos-Filho et al., 1987 e Loeffler et al., 1988).
Pelos valores do quadrado médio (Tabela 2), verifica-se
que o fator isolado potencial osmótico mostrou-se significativo para todas as variáveis, enquanto o fator lote somente foi
significativo para a variável comprimento da plântula. Por
outro lado, a interação potencial osmótico x lote apresentou
efeito significativo para as variáveis primeira contagem do
teste de germinação, comprimento da plântula e peso da massa seca da plântula.
Os resultados médios dos testes de germinação, primeira contagem da germinação, porcentagem de plântulas anormais, comprimento da plântula e peso da massa seca da plântula, provenientes de três lotes de sementes de pepino e submetidos a diferentes potenciais osmóticos de NaCl, encontram-se na Tabela 3. Observa-se, para os dados de germinação,
que a partir do potencial osmótico de -0,4MPa, os efeitos
deletérios do excesso de sal começam a causar reduções significativas na germinação, chegando a reduzir em 36% a porcentagem de germinação no potencial osmótico de -0,8MPa.
Com base nesses resultados, pode-se afirmar que o aumento
da concentração de NaCl afeta, de forma prejudicial, o processo de germinação de sementes de pepino. Aguiar & Pereira (1980) ao estudarem o efeito de diferentes concentrações
salinas na germinação e vigor de sementes de melão, verificaram que concentrações salinas do substrato, superiores a
6,27µmho/cm, exerceram efeitos prejudiciais na germinação
e no vigor das plântulas. A solubilidade do sal utilizado no
presente estudo pode ter sido também um fator que influen-
TABELA 2. Quadrado médio para os dados de germinação (G), primeira contagem da germinação
(PCG), plântulas anormais (PA), comprimento da plântula (CP) e peso da massa seca da
plântula (PMSP), em três lotes de sementes de pepino (Cucumis sativus L.), cv. Rubi,
submetidos a cinco potenciais osmóticos de NaCl.
Fonte de variação
Potencial
Lote
Potencial x Lote
Resíduo
CV (%)
*
G
PCG
**
2515,87
33,44ns
57,40ns
36,25
8,37
PA
**
9936,49
17,93ns
89,95*
39,40
10,10
CP
**
1952,60
34,41ns
54,17ns
28,77
27,66
PMSP
**
165266,98
3098,45*
4564,28**
957,68
13,70
6057,90**
217,55ns
768,80*
304,41
19,22
= Significativo a 5% de probabilidade; ** = Significativo a 1% de probabilidade; ns = Não significativo.
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S.B. TORRES et al.
TABELA 3. Resultados médios de germinação, primeira
contagem da germinação, plântulas anormais, comprimento da plântula e peso da
massa seca da plântula, provenientes de
três lotes de sementes de pepino (Cucumis
sativus L.), cv. Rubi, submetidos a cinco
potenciais osmóticos de NaCl*.
Lote
0,0
Potencial osmótico (MPa)
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
........................ Germinação (%) ............................
A
100a A 99a A
92a B
81a B
64a B
B
100a A 97a AB 91a B
73a C
61a C
C
100a A 98a AB 94a B
74a C
68a C
Média 100
98
93
76
64
A
B
C
Média
....... Primeira contagem da germinação (%) ...........
100a A 98a A
94a A
55a B
12a C
100a A 97a AB 91a B
68a C
12a D
100a A 95a AB 90a B
69a C
13a D
100
97
92
64
12
................... Plântulas anormais (%) .......................
A
0a C
1a C
6a C
19a B
36a A
B
0a C
3a BC
9a B
27a A
39a A
C
0a B
2a B
6a B
26a A
31a A
Média
0
2
7
24
35
A
B
C
Média
.............
350a A
365a A
339a A
351
Comprimento da plântula (mm) .................
310a AB 279a B
126a C
115a C
276a B
108a C
57a b C
341a A
323a A
170 b B 121a B
108 b B
325
242
118
93
......... Massa seca da plântula (mg/plântula)
10a A
7a BC
A
11a A 11a A
B
12a A 11a A
10a A
6a B
C
12a A 10a A
8a B
8a B
Média 12
10
9
7
*
............
6a C
6a B
8a B
7
Médias, originais, seguidas pela mesma letra, minúscula na coluna e maiúscula
na linha, não diferem entre si, a 5%, pelo teste de Tukey.
ciou no processo germinativo. De acordo com Ferreira (1997)
os sais de alta solubilidade são os mais nocivos, porque as
sementes, ao absorverem água do substrato, absorvem também os sais que, por excesso, provocam toxidez e, conseqüentemente, acarretam distúrbios fisiológicos às sementes,
produzindo decréscimo no potencial de germinação. Segundo Rebouças et al. (1989), o aumento no teor de sais no substrato provoca redução do potencial hídrico, induzindo menor
capacidade de absorção de água pelas sementes, com influência direta na germinação e no desenvolvimento das plântulas.
Para os resultados de primeira contagem da germinação,
verifica-se que com o aumento do potencial osmótico no
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substrato de germinação, a porcentagem de plântulas normais
foi significativamente reduzida. Esta redução foi da ordem
de 88% quando se compara o potencial osmótico não salino
(0,0MPa), com o potencial osmótico -0,8MPa. Resultados
semelhantes foram encontrados por Campos & Assunção
(1990), quando observaram reduções progressivas na porcentagem de plântulas normais de arroz, à medida que se aumentava as concentrações de NaCl e Na2SO4 no substrato de germinação, ocorrendo à inibição total da germinação com o
potencial de aproximadamente -1,2MPa. Comparando-se os
resultados da primeira contagem de germinação com os de
germinação na contagem final, verifica-se que à medida que
se reduziram os potenciais osmóticos das soluções, os resultados da primeira variável foram mais afetados, este fato tornou-se mais evidente em potenciais osmóticos inferiores a
-0,4MPa. Ocorrência semelhante também foi relatada por
Braccini et al. (1996) com sementes de soja, sob potencial
osmótico de -0,9MPa.
Observou-se, também, que a redução do potencial
osmótico resultou num aumento crescente da ocorrência de
plântulas anormais, sendo que os maiores percentuais observados nos potenciais osmóticos -0,6MPa e -0,8MPa. Resultado similares foram encontrados por Santos et al. (1992) para
sementes de soja, quando verificaram um aumento significativo no número de plântulas anormais, em função do aumento da concentração salina no substrato de germinação.
Para os resultados do comprimento da plântula, observa-se semelhança com o que ocorreu para os valores de germinação e de primeira contagem de germinação, ou seja, houve redução, à medida que diminuiu o potencial osmótico das
soluções; a partir do potencial osmótico -0,4MPa o efeito foi
bastante expressivo, obtendo-se plântulas com menores comprimentos em relação a 0,0MPa. Essa informação é compatível com as obtidas por Braccini et al. (1996) e Santos et al.
(1992), quando trabalharam com sementes de soja. A redução nos valores do comprimento da plântula foi mais acentuada do que o efeito na germinação das sementes. Esses fatos
são provavelmente devido ao excesso de sais solúveis que
provoca uma redução do potencial hídrico do substrato, induzindo menor capacidade de absorção de água pelas sementes. Essa redução do potencial hídrico e os efeitos tóxicos
dos sais interferem inicialmente no processo de absorção de
água pelas sementes, influenciando na germinação. Conforme Bliss et al. (1986), o alto teor de sais no solo, especialmente o NaCl, pode inibir a germinação, por causa dos efeitos osmótico e tóxico.
No que se refere ao peso da massa seca da plântula, constatou-se comportamento semelhante ao apresentado pelo com-
SALINIDADE NA GERMINAÇÃO E NO DESENVOLVIMENTO DE PLÂNTULAS DE PEPINO
primento da plântula. Nota-se que o peso da massa seca das
plântulas de pepino sofreu redução progressiva com a redução do potencial osmótico das soluções de NaCl, caracterizando, dessa forma, efeitos adversos das maiores concentrações desta solução na germinação e no desenvolvimento de
plântulas. Observou-se que a partir de potenciais osmóticos
inferiores a -0,4MPa houve maior decréscimo na absorção de
água pelas sementes, acarretando uma redução gradual no
peso da massa seca das plântulas, quando comparados ao
controle (0,0MPa), evidenciando o efeito prejudicial do incremento de NaCl no substrato de germinação sobre o crescimento das plântulas de pepino. Segundo Sá (1987), a menor
absorção de água pelas sementes atua reduzindo a velocidade dos processos fisiológicos e bioquímicos e, com isso, as
plântulas resultantes desse meio, com menor grau de umidade, apresentam menor desenvolvimento, caracterizado por
menores comprimentos da plântula e menor acúmulo de peso
da matéria seca.
Conforme foi observado neste estudo, existem potenciais osmóticos de NaCl do substrato que provocam a redução
do desempenho das sementes. Dessa maneira, sugere-se acrescentar a esta pesquisa informações acerca do estabelecimento das plântulas de pepino em solos afetados por sais, possibilitando, assim, a necessidade de informações que correlacionem plântulas e germinação de sementes quanto ao aspecto tolerância à salinidade, para que possam permitir uma seleção criteriosa de espécies tolerantes à salinidade.
CONCLUSÕES
A diminuição progressiva do potencial osmótico de NaCl
do substrato é prejudicial à germinação e, principalmente, ao
desenvolvimento das plântulas; a partir do potencial osmótico
-0,4MPa os efeitos se acentuaram.
43
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