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L.S.V. SAMPAIO et al.
ÁCIDO SULFÚRICO NA SUPERAÇÃO DA DORMÊNCIA DE SEMENTES DE
SUCUPIRA–PRETA (Bowdichia virgilioides H.B.K. - FABACEAE)1
LUCIANO SOARES DE VASCONCELOS SAMPAIO2, CLÓVIS PEREIRA PEIXOTO3,
MARIA DE FÁTIMA DA SILVA PINTO PEIXOTO4, JOÃO ALBANY COSTA5, MARLON DA SILVA GARRIDO6
E LUCIENE NASCIMENTO MENDES6
RESUMO - A sucupira-preta apresenta redução sensível no número de indivíduos em seu ambiente
natural, devido, entre outras causas, à ocorrência de dormência exógena (impermeabilidade
tegumentar à água). Avaliou-se o efeito do período de imersão (0, 2, 5, 8, 11 e 14 minutos) dessas
sementes em ácido sulfúrico (95-98%), na porcentagem e na velocidade de emergência das plântulas,
altura, espessura do colo, peso verde e seca das plantas. O experimento foi realizado em viveiro
utilizando-se o delineamento em blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições, sendo
as parcelas constituídas por oito sacos com terra vegetal, colocando-se três sementes por saco. A
altura da parte aérea, espessura do colo, peso verde e seco das plantas foram obtidos 30 dias após
a semeadura. O pré-condicionamento de sementes de sucupira-preta imersas em ácido sulfúrico
concentrado, mostrou-se eficiente na superação da dormência desta espécie, promovendo um
aumento na porcentagem e velocidade de emergência, espessura do colo e peso verde e seco das
plantas. A eficiência do tratamento químico com ácido sulfúrico concentrado, depende do período
de imersão, sendo a faixa entre oito e onze minutos a mais adequada.
Termos para indexação: semente, sucupira-preta, escarificação química, germinação, vigor.
SULFURIC ACID TO OVERCOME THE SEED DORMANCY OF SUCUPIRA-PRETA
(Bowdichia virgilioides H.B.K. - FABACEAE)
ABSTRACT - The black sucupira (Bowdichia virgilioides H.B.K.) trees have been declining in
numbers in their natural habitat, due to, amongst other reasons, the occurrence of seed dormancy
(water impermeability of the seed coat). The effect of the immersion time (0, 2, 5, 8, 11 and 14
minutes) of black sucupira seeds in concentrated sulfuric acid (95-98%) was evaluated through
the percentage and speed of seedlings emergence, height, “colon” thickness, wet and dry weight
of the plants. The experiment were performed under nursery conditions with an experimental
design of completely randomized blocks, with six treatments and four replications, using eight
planted bags per experimental plot. The seeds were planted in plastic bags (3 seeds/bag) of an
organic soil. The height of the above ground part, “colon” thickness, wet and dry matter of the
plants were recorded 30 days after planting. The pre-conditioning of the black sucupira seeds with
immersion in concentrated sulfuric acid, was efficient in overcoming seed dormancy, increasing
the percentage and speed of emergence, the “colon” thickness, wet and dry matter of the plants.
The efficiency of this chemical treatment with concentrated sulfuric acid was shown to be dependent
on the immersion time, being eight to eleven minutes the most adequate immersion time.
Index terms: seed, black sucupira, chemistry scarification, germination, vigor.
1
2
3
Aceito para publicação em 04.06.2001.
Engo Agro, MSc., Prof. Adjunto do Depto. de Fitotecnia, Escola de
Agronomia da UFBA, Cx. Postal 82, 44380-000, Cruz das Almas-BA;
e-mail: [email protected]
Engo Agro, Dr., Prof. Adjunto do Depto. Fitotecnia, Escola de Agronomia
da UFBA.
Revista Brasileira de Sementes, vol. 23, nº 1, p.184-190, 2001
4
5
6
Enga Agra, Dra., Profa. Assistente do Depto. de Química, Escola de
Agronomia da UFBA.
Engo Agro, Prof. Adjunto do Depto. de Engenharia, Escola de Agronomia
da UFBA.
Estudantes do curso de Agronomia da UFBA.
SUPERAÇÃO DA DORMÊNCIA DE SEMENTES DE SUCUPIRA-PRETA COM ÁCIDO SULFÚRICO
INTRODUÇÃO
A sucupira (Bowdichia virgilioides H.B.K.), Fabaceae,
conhecida como sucupira-do-cerrado, sucupira-do-campo,
sucupira-amarela, sucupira-preta é encontrada nos ecossitemas
de cerrado, cerradão e início de mata ciliar, com maior ocorrência nas regiões Nordeste, Norte e Centro-Oeste. A madeira é empregada para acabamentos internos, como assoalhos,
lambris, molduras, painéis e portas, como também para o fabrico de mourões, pontes rurais, caibros e esteios. A árvore é
extremamente ornamental quando em flor, podendo ser empregada com sucesso no paisagismo em geral; é particularmente útil para a arborização de ruas estreitas. Planta pioneira e adaptada a terrenos secos e pobres, é ótima para plantios
em áreas degradadas de preservação permanente. Floresce
durante os meses de agosto e setembro com a planta quase
totalmente despida da folhagem. Os frutos amadurecem a
partir do final do mês de outubro, prolongando-se até início
de dezembro. A emergência ocorre em 30-60 dias após o plantio e a porcentagem geralmente é bastante baixa, fazendo-se
necessário o desenvolvimento de técnicas de superação da
dormência para aumentar sua germinação (Lorenzi, 1992).
Apesar das diversas utilidades a espécie vêm apresentando redução sensível no número de indivíduos em seu ambiente natural, não só devido à exploração comercial desordenada, como também, pela ocorrência de dormência exógena
(impermeabilidade tegumentar à água), reduzindo sensívelmente a porcentagem de germinação. A dormência é um dos
problemas mais sérios na conservação de germoplasma de
espécies silvestres, já que as sementes destas frequentemente
apresentam tal problema. A consequência disso é que ocorre
desuniformidade na emergência das plântulas, causando deriva genética em lotes de sementes heterogêneas, durante sua
multiplicação e regeneração (Tao, 1992).
Pouco se conhece das exigências de germinação da maioria das sementes de espécies silvestres e os lotes de sementes que possuem algum tipo de dormência podem ter a sua
viabilidade subestimada quando a porcentagem de germinação for muito baixa. Por esse motivo, metodologias empregadas na superação da dormência são de grande importância no
monitoramento da viabilidade das sementes (Ellis et al., 1985).
A impermeabilidade do tegumento à água é comum
nas sementes da família das Fabaceae, Cannaceae,
Chenopodiaceae, Convallariaceae, Geraminaceae, Malvaceae,
Solanaceae, Anacardiaceae e Rhamanaceae, e, no caso das
leguminosas atinge cerca de 85% das espécies examinadas
(Rolston, 1978). De acordo com esse autor o uso do ácido
sulfúrico tem sido bastante comum nestes casos, no entanto,
185
deve-se determinar o melhor período de exposição das sementes ao ácido, pois poderá ocorrer ruptura de células essenciais no tegumento, favorecendo à invasão de fungos e
injúrias mecânicas. Isto foi constatado por Dayan & Reaviles
(1996), conduzindo um teste de germinação em sete lotes de
sementes de Acacia mangium Willd. Concluiram que a
imersão das sementes em água quente até a água tornar-se
fria por 24 horas, foi o melhor tratamento para aumentar a
germinação das sementes e que, a utilização de ácido sulfúrico concentrado supera a dormência tegumentar das sementes
desta espécie, no entanto resulta na formação de plântulas
anormais.
Sharma et al. (1999) verificaram que para superar a
dormência tegumentar exógena de Cleistanthus collinus
Benth., uma espécie de árvore comum em florestas decíduas, o tratamento mais eficiente foi a imersão das sementes em água, por 24 horas (70% de germinação; índice
de velocidade de emergência 6,10; comprimento da raiz
19,71cm; comprimento da parte aérea 4,70cm; peso seco da
raiz 5,40mg/plântula; peso seco da parte aérea 38,5mg/plântula),
seguido da imersão em ácido sulfúrico concentrado por 10
minutos.
Franke & Baseggio (1998), Bertalot & Nakagawa (1998)
e Naidu et al. (1999), utilizaram a escarificação química com
ácido sulfúrico para testar sua eficiência na superação da
dormência de sementes “duras” de várias espécies de plantas. Todos concluiram que o ácido sulfúrico foi eficiente para
superar a dormência, proporcionando as maiores percentagens de germinação em comparação com outros tratamentos
utilizados, tais como a escarificação mecânica.
Diversos autores como Hyde (1954), Villiers (1972) e
Leopold & Kriedmann (1975), estudando a ocorrência desse
tipo de dormência em Fabaceas, verificaram que o hilo funciona como uma válvula higroscópica, auxiliando a perda de
água pela semente, sem permitir no entanto, a absorção de
umidade. De acordo com Sahai & Pal (1995), a causa da forte barreira à entrada de água parece estar localizada na parte
superior das células palissádicas em função da presença de
pectina. Muitos são os métodos desenvolvidos em laboratório para superar a dormência tegumentar, tais como, o uso de
solventes (água quente, álcool, acetona), escarificação com
ácidos e bases concentradas, escarificação mecânica, exposição a altas temperaturas, resfriamento rápido, aumento da tensão de oxigênio, agitação em frascos e alta pressão (Aroeira,
1962; Barros, 1963; Popinigis, 1975; Martins et al., 1992 e
Cruza et al., 1995).
Segundo Pereira (1989), o ácido sulfúrico tem demonstrado grande eficiência na superação da dormência exógena
Revista Brasileira de Sementes, vol. 23, nº 1, p.184-190, 2001
186
L.S.V. SAMPAIO et al.
de sementes de espécies florestais. No entanto, deve-se considerar que esses tratamentos apresentam vantagens e desvantagens e o custo efetivo e facilidade de execução devem
ser levados em conta. Foi o que observaram Bianchetti et al.
(1998), quando utilizaram o ácido sulfúrico (96% de PA) por
períodos de quatro a trinta minutos (4, 6, 10, 12, 14, 16, 18,
20, 25 e 30) para superar a dormência do tegumento de sementes de pinho-cuiabano. Os autores concluiram que, a
imersão em ácido sulfúrico, por 16 minutos, supera a dormência com 83% de germinação e que a escarificação manual
somente é viável quando são utilizadas pequenas quantidades de sementes (1kg a 10kg de sementes), tanto para o plantio direto como para a produção de mudas. À medida que a
demanda do reflorestamento exige maiores quantidades de
sementes (acima de 10kg), o processo de escarificação manual, de baixo custo, perde sua importância prática e outros
testes, mais eficientes, devem ser aplicados para superar a
dormência.
Na superação da dormência de sementes de três espécies florestais (Caesalpinea ferrea Mart.ex Tul. var. leiostachya
Benth., Cassia grandis L. e Samanea saman Merrill), utilizou-se as técnicas de escarificação mecânica (lixa d’agua),
térmica (imersão em água a 25oC durante 48 horas, 100oC até
esfriar, 100oC por 30 e 60 seg.) e química (adição de peróxido
de hidrogênio no substrato, imersão em peróxido de hidrogênio por 5min. e ácido sulfúrico por 5, 10, 15, 20 e 60min.).
As escarificações mecânica e química com ácido sulfúrico
entre 5min. e 60min. apresentaram as maiores percentagens
de germinação, para as sementes das três espécies (Lopes et
al., 1998). Trabalhando com as espécies de Canavalia
brasiliensis Mart., Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit.,
Clitoria ternatea L. e Calopogonium mucunoides Desv., Cruza
et al.(1995) também verificaram que, a escarificação química
com ácido sulfúrico, para superar a dormência primária, foi a
que mais favoreceu a germinação.
Andrade et al. (1997) utilizaram, em condições de laboratório, tratamentos pré-germinativos: imersão em ácido sulfúrico concentrado (98%) por 1, 5, 10, 15 e 20 minutos;
imersão em água quente (100oC) por 1, 2 e 3 minutos; imersão
em água a 30oC por 24 horas e contrôle (sem tratamento),
para superar a dormência de sementes de sucupira-preta
(Bowdichia virgilioides H.B.K.). Avaliou-se a porcentagem
de germinação, de plântulas anormais, sementes dormentes e
velocidade de emergência. Concluiram que, os melhores tratamentos para superação da dormência foram os que utilizaram a imersão das sementes em ácido sulfúrico concentrado,
resultando em maiores percentagens de germinação. Desses,
os mais altos valores de germinação (plântulas normais) fo-
Revista Brasileira de Sementes, vol. 23, nº 1, p.184-190, 2001
ram obtidos com os tratamentos imersão em ácido por 5min.
e 10min., cujas médias alcançaram 85,3% e 80,5%, respectivamente.
Com base nessas premissas, objetivou-se avaliar a emergência e crescimento inicial de plantas de sucupira-preta, à
partir de sementes submetidas à pré-tratamento com ácido
sulfúrico concentrado, verificando-se em condições de campo a porcentagem e velocidade de emergência das plântulas,
altura, espessura do colo, massa verde e seca das plantas.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento realizou-se na Escola de Agronomia da
Universidade Federal da Bahia, no município de Cruz das
Almas, localizado no Recôncavo Baiano a 12º 40’ 39’’ de
Latitude Sul e 39º 06’ 23’’ de Longitude Oeste de Greenwich,
onde predomina o solo classificado como Latossolo amarelo
álico coeso, de textura média na camada de 0cm a 30cm, sendo considerado de baixa fertilidade. A região encontra-se
numa altitude de 220m, com temperatura média anual de 24ºC,
precipitação de 1200mm e umidade relativa do ar de 80%.
As sementes de sucupira-preta foram obtidas no ano de
1999, através de colheita manual de frutos maduros, de árvores localizadas no Campo Experimental da Escola de Agronomia da Universidade Federal da Bahia. Procedeu-se a separação manual das sementes, escolhendo-se aquelas que se
apresentavam morfologicamente perfeitas, sem a preocupação de padronizá-las quanto ao tamanho e a forma. O armazenamento foi feito em condições ambientais (temperatura mínima de 22,6oC, máxima de 25,7oC e umidade relativa média
de 84%) por um período de um mês no Laboratório de Sementes da Escola de Agronomia da UFBA. Em seguida, foram colocadas em um bequer de 100ml, submetidas a tratamento pré-germinativo com ácido sulfúrico concentrado (densidade 1,84 e pureza de 95%-98%) e constantemente revolvidas com um bastão de vidro, objetivando uniformizar a ação
abrasiva do mesmo em diferentes períodos de imersão, quais
sejam: T0 (testemunha), T1 (2 minutos), T2 (5 minutos), T3
(8 minutos), T4 (11 minutos) e T5 (14 minutos).
As sementes foram imersas, em ácido sulfúrico (96/
tratamento), perfazendo um total de 480 sementes, as quais
foram lavadas em água corrente por 10 minutos e em seguida, postas a secar à sombra sobre papel toalha, por 60
minutos.
A determinação da porcentagem e da velocidade de emergência das plântulas foi realizada em viveiro, utilizando-se o
delineamento experimental em blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições. Cada parcela constou de oito
187
SUPERAÇÃO DA DORMÊNCIA DE SEMENTES DE SUCUPIRA-PRETA COM ÁCIDO SULFÚRICO
sacos de polietileno preto (20x8cm) com três sementes em
cada saco, tendo como substrato terra vegetal.
O índice de velocidade de emergência foi obtido através
da fórmula de Maguire (1962) e segundo Silva & Nakagawa
(1995), é fundamentada na emergência diária,qual seja:
EM =
E1
T1
+
E2
T2
Ei
+
Ti
onde: EM = Emergência média diária; Tl até Ti é o período dia; E1 até Ei é a contagem diária de emergência.
Aos trinta dias da semeadura avaliou-se a altura da parte
aérea (cm), espessura do colo (cm), peso verde e peso seco
das plantas (g). O peso seco foi obtido após secagem em estufa à temperatura de 65oC, até atingir peso constante.
Realizou-se a análise da variância, regressão e correlação
entre os caracteres avaliados. Os dados de porcentagem foram
transformados em arco seno raiz da proporção (x = arc sen √p).
Para avaliar a precisão dos modelos determinou-se o Índice
de Concordância de Willmont-Id (Willmont, 1981).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Figura 1 mostra o efeito dos diferentes períodos de
exposição das sementes de sucupira-preta ao ácido sulfúrico,
na porcentagem de emergência. Observa-se que para valores
abaixo de oito e acima de onze minutos a emergência foi prejudicada, apresentando valores inferiores a 70%, em ambos
os casos. Nos períodos de exposição de oito e onze minutos
atingiu 70 e 80%, respectivamente. A impermeabilidade do
tegumento à água é comum na família fabácea (Rolston, 1978)
e a dormência é um dos problemas mais sérios na conservação de germoplasma de espécies silvestres (Tao, 1982). Neste caso, o hilo funciona como uma válvula higroscópica, auxiliando a perda de água pela semente, sem permitir no entanto, absorção de umidade (Hyde, 1954; Villers,1972 e
Leopold & Kridermann, 1975).
Fica evidente portanto, a necessidade de tratamento prégerminativo com ácido sulfúrico (Franke & Baseggio, 1998;
Bertalot & Nakagawa, 1998; Pereira, 1989; Bianchetti et al.,
1998 e Naidu et al., 1999) para superar a dormência de sementes duras, de várias espécies de plantas, tais como, a
sucupira-preta. Andrade et al. (1997) trabalhando com essa
espécie, verificaram que com o período de imersão das sementes em ácido sulfúrico por 5min. e 10min., resultaram
nos mais altos valores de porcentagem de germinação
(plântulas normais) de 85,3 e 80,5%, respectivamente.
Aumentando-se o período de imersão das sementes no
ácido, houve redução da porcentagem de emergência. Este
fato provavelmente está relacionado aos efeitos danosos do
ácido sulfúrico no embrião. De acordo com Rolston (1978),
a escarificação química propicia a degradação do tegumento
e o aumento do período de imersão poderá causar ruptura de
células essenciais, favorecendo as injúrias mecânicas e a invasão de fungos, prejudicando assim a emergência.
A velocidade de emergência (Figura 2) apresentou tendência similar à porcentagem de emergência (Figura 1), ou
seja, atingiu um máximo entre oito e onze minutos de exposição das sementes ao ácido sulfúrico. Esse comporta-
Observado
Porcentagem de emergência
(%)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Polinômio
(Estimado)
y = -1,0932x 2 + 19,4x - 6,8064
R2 = 0,9288
Id=0,998
2
5
8
11
14
Período (minutos)
FIG. 1. Porcentagem de emergência das plântulas de sucupirapreta em função do período de exposição das sementes
ao ácido sulfúrico.
Índice de velocidade de emergência
Observado
Estimado
Estimado
8,0
Polinômio
(Estimado)
6,0
y = -0,08976x 2 + 1,627x - 0,7207
R2 = 0,8610
Id=0,995
4,0
2,0
2
5
8
11
14
Período (minutos)
FIG. 2. Índice de velocidade de emergência de sementes de
sucupira-preta em função do período de exposição
ao ácido sulfúrico.
Revista Brasileira de Sementes, vol. 23, nº 1, p.184-190, 2001
188
L.S.V. SAMPAIO et al.
Observado
Estimado
3,00
Altura da parte aérea a
da planta (cm)
Polinômio
(Estimado)
2,50
y = -0,0033x2 + 0,0004x + 2,6217
R2 = 0,9999
Id=0,9996
1,00
2
5
8
11
14
Período (minutos)
FIG. 3. Altura da planta de sucupira-preta em função do
período de exposição das sementes ao ácido sulfúrico.
Revista Brasileira de Sementes, vol. 23, nº 1, p.184-190, 2001
Espessura do colo da planta a
(cm)
Estimado
Polinômio
(Estimado)
0,165
0,16
0,155
0,15
0,145
0,14
0,135
0,13
0,125
0,12
y = -0,0007x2 + 0,0118x + 0,1125
R2 = 0,8655
Id=0,9995
2
5
8
11
14
Período (minutos)
FIG. 4. Espessura do colo da planta de sucupira-preta em
função do período de exposição das sementes ao
ácido sulfúrico.
Observado
Estimado
Polinômio
(Estimado)
0,155
0,15
0,145
0,14
0,135
y = -0,0004x 2 + 0,0078x + 0,115
R2 = 0,9996
Id=1,000
0,13
0,125
2
5
8
11
14
Período (minutos)
FIG. 5. Peso verde da planta de sucupira-preta em função
do período de exposição das sementes ao ácido
sulfúrico.
2,00
1,50
Observado
Peso da matéria verde e
da planta (g)
mento indica que existe uma relação direta entre os dois processos.
Outro aspecto que deve ser enfocado é a relação existente entre a escarificação química das sementes com ácido sulfúrico e o crescimento inicial das plantas da espécie em questão.
A altura da planta (Figura 3) apresentou um pequeno
decréscimo com o aumento do período de exposição das sementes ao ácido sulfúrico.
O aumento na espessura do colo ocorreu até oito minutos de exposição das sementes ao ácido sulfúrico, iniciandose, em seguida, o decréscimo (Figura 4).
Com relação ao peso da matéria verde (Figura 5), verificou-se que a maior produção foi observada, quando o período de permanência no ácido sulfúrico foi de oito a onze minutos, confirmando portanto os resultados obtidos quando da
determinação da porcentagem e velocidade de emergência.
Houve também uma correlação positiva entre o peso verde e
o índice de velocidade de emergência (r = 0,7221).
A curva que expressa a tendência de aumento do peso
seco (Figura 6) apresentou comportamento similar a do peso
verde, com o máximo entre oito e onze minutos de exposição
das sementes ao ácido sulfúrico.
Esta tendência dos resultados da porcentagem e da velocidade de emergência, espessura do colo, peso verde e seco
das plantas, vêm confirmar que os melhores tratamentos
corresponderam ao período de imersão entre oito e onze minutos e que, acima deste valor há comprometimento do crescimento inicial da planta. Desta forma, fica evidente que uma
plântula mal formada poderá afetar a atividade autotrófica da
planta, refletindo-se no seu crescimento e acúmulo de matéria seca. Dayan & Reaviles (1996) verificaram que no caso
de Acacia mangium Willd., a utilização de ácido sulfúrico
concentrado supera a dormência tegumentar das sementes
desta espécie, no entanto resulta num crescimento anormal
das plântulas.
SUPERAÇÃO DA DORMÊNCIA DE SEMENTES DE SUCUPIRA-PRETA COM ÁCIDO SULFÚRICO
Estimado
Observado
Peso da matéria seca
da planta (g)
0,025
Polinômio
(Estimado)
0,02
0,015
0,01
y = -1E-04x2 + 0,0018x +0,0125
0,005
R2 = 0,7206
Id=0,9985
5
8
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0
2
189
11
14
Período (minutos)
FIG. 6. Peso seco da planta de sucupira-preta em função
do período de exposição das sementes ao ácido
sulfúrico.
CONCLUSÕES
! O pré-condicionamento das sementes de sucupira-preta
imersas em ácido sulfúrico concentrado por um período de
oito a onze minutos, é eficiente na superação da dormência
desta espécie, promovendo o aumento na porcentagem e
velocidade de emergência das plântulas e no peso verde e
seco da planta;
! a espessura do colo aumenta com o período de imersão
em ácido sulfúrico e atinge o valor máximo com oito
minutos;
! a altura da planta decresce com o aumento do período de
imersão em ácido sulfúrico.
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