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Caracterização da qualidade fisiológica, sanitária e química de sementes de variedades
crioulas de milho
Raquel Stefanello1, Marlove Fátima Brião Muniz2, Ubirajara Russi Nunes3, Patrícia
Medianeira Grigoletto Londero4 e Cláudia Braga Dutra5
Resumo: A preservação das sementes de variedades crioulas de milho representa, além de um
resgate cultural, a garantia de biodiversidade. Desta forma, o presente trabalho teve como
objetivo caracterizar diferentes variedades crioulas de milho em relação à qualidade
fisiológica, sanitária e à composição química de sementes. Foram utilizados lotes de sementes
de milho pertencentes às variedades Oito carreiras, Cabo roxo e Lombo baio. Os testes e as
análises realizadas foram: germinação, primeira contagem de germinação, emergência de
plântulas, frio, envelhecimento acelerado, sanidade e composição química. Pelos resultados
encontrados pode-se considerar que: a) a primeira contagem do teste de germinação pode ser
realizada no sexto dia após a instalação do teste para a variedade Oito carreiras e no quinto
dia para as variedades Cabo roxo e Lombo baio. b) o teste de frio permitiu avaliar o vigor de
sementes das variedades crioulas de milho; c) o teste de envelhecimento acelerado, a 45 °C
por 72 horas de exposição, promoveu uma adequada estratificação dos lotes das sementes de
variedades crioulas de milho em diferentes níveis de vigor; d) os principais fungos
encontrados foram os dos gêneros Aspergillus, Fusarium e Penicillium; e) as sementes das
variedades crioulas de milho apresentaram, em ordem decrescente, maiores quantidades de
carboidratos, fibras, proteínas e lipídios; f) os materiais em estudo poderiam ser
disponibilizados como sementes por apresentar qualidade física e fisiológica dentro das
normas para produção de sementes.
Palavras-chave: Zea mays L., germinação, sanidade, composição química.
Physiological, sanitary and chemical quality characterization of varieties landrace maize
seeds
Abstract: The preservation of varieties landrace maize seeds promotes cultural and
biodiversity recovery. Therefore, the purpose of this study was to characterize different
varieties landrace maize seeds considering physiological, sanitary and chemical quality of the
seeds. Seeds lots from three varieties were used: Oito carreiras, Cabo roxo and Lombo baio.
Evaluations and analyzes were germination, first count after germination, seedling emergence,
cold, accelerating aging, sanity and chemical composition. The results can be considered that:
a) first count of the germination test could be performed on the sixth day after the installation
1
Bióloga, Drª em Agronomia, Departamento de Biologia, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), RS. Email: [email protected]
2
Engenheira Agrônoma, Profª. Drª em Agronomia, Departamento de Defesa Fitossanitária, UFSM, RS.
3
Engenheiro Agrônomo, Prof. Dr em Agronomia, Departamento de Fitotecnia, UFSM, RS.
4
Engenheira Agrônoma, Profª Drª em Agronomia, Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos,
UFSM, RS.
5
Engenheira Agrônoma, aluna de mestrado, Departamento de Agronomia, Universidade de Passo Fundo, RS.
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test for variety Oito carreiras and on the fifth day of Cabo roxo and Lombo baio varieties; b)
the cold test allowed to evaluate the seed vigor of varieties landrace maize; c) the accelerated
aging test using 45ºC for 72 hours of exposure promoted a proper stratification of the tested
lots of varieties landraces maize seeds at different vigor levels; d) the main found fungi were
Aspergillus, Fusarium and Penicillium; e) the landrace seeds maize reported in a descending
order of importance more quantities of carbohydrates, fibers, proteins and lipids; f) the
materials in this study can be available as seeds because have presented physical and
physiological quality within the expected standards for seeds production.
Key words: Zea mays L., germination, sanity, chemical composition.
Introdução
O milho (Zea mays, L.) é um dos principais cereais cultivados no mundo. O “milho
crioulo” é aquele que teve seu melhoramento genético limitado a intervenções manuais, sendo
cultivado por comunidades tradicionais, distintas ecologicamente ou geograficamente,
diversos em sua composição genética, bem como adaptados às condições agro climáticas
locais (OGLIARI et al., 2007).
As variedades crioulas de milho, mesmo sendo menos produtivas que as cultivares
comerciais, apresentam grande variabilidade genética e são adaptadas à região onde ocorrem
(ARAÚJO; NASS, 2002). Assim, aparecem como uma alternativa viável para sistemas de
cultivos com baixo nível de investimento tecnológico e de capacidade financeira. Estes
materiais são tradicionalmente cultivados pelas comunidades rurais, principalmente em
pequenas propriedades vinculadas à agricultura familiar. Passando por movimentos de resgate
das práticas agrícolas, aliadas aos baixos custos de produção, na exploração da rusticidade dos
materiais genéticos. Também, sua utilização é importante no sentido de preservar a sua
variabilidade genética nas condições naturais de cultivo (SANDRI; TOFANELLI, 2008).
Na literatura são encontrados estudos com sementes de variedades crioulas de milho
relacionados à: qualidade fisiológica (ANTONELLO et al., 2009; CATÃO et al., 2013;
COSTA et al., 2013; NOAL, 2013; STEFANELLO et al., 2015a); qualidade sanitária
(ANTONELLO et al., 2007; CATÃO et al., 2010; 2013; NOAL, 2013; STEFANELLO et al.,
2015a); composição química (CÂMARA, 2005; PINTO et al., 2009; STEFANELLO et al.,
2015b); além da caracterização e importância cultural destas sementes (CARPENTIERIPÍPOLO et al., 2010; NASCIMENTO et al., 2014; OGLIARI et al., 2007; OLIVEIRA, 2009;
SANDRI; TOFANELLI, 2008), entre outros.
Apesar do aumento considerável de conhecimentos relativos à análise de sementes,
muitas espécies de variedades crioulas ainda carecem de informações básicas referentes às
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condições ideais para avaliação da germinação e do vigor. Estas variedades apresentam
grande variabilidade genética e são merecedoras de estudos, não apenas quanto à avaliação da
qualidade fisiológica e sanitária, como também quanto à análise da composição química de
suas sementes.
Diante do exposto e, considerando que o conhecimento da composição química é de
interesse prático da tecnologia de sementes, sendo a qualidade fisiológica e sanitária
influenciadas pelo teor dos compostos presentes, o objetivo deste trabalho foi caracterizar
diferentes variedades crioulas de milho em relação à qualidade fisiológica, sanitária e química
de sementes.
Material e Métodos
Avaliação da qualidade fisiológica das sementes
Para realização dos experimentos foram utilizados lotes de sementes de milho das
variedades Oito carreiras, Cabo roxo e Lombo baio, provenientes da Associação de
Guardiões de Sementes Crioulas de Ibarama/RS (29°25'10”S, 53°08'05”W e altitude de
317m). Foram produzidas na mesma região e nas mesmas condições de ambiente e
temperatura (clima subtropical úmido). As avaliações fisiológicas das sementes foram
realizadas por meio dos seguintes testes:
Germinação: teste conduzido a 25 °C, com oito repetições de 50 sementes, distribuídas em
rolo de papel umedecido com quantidade de água equivalente a 2,5 vezes o peso do papel. As
contagens foram realizadas aos sete dias após a semeadura e os resultados expressos em
percentagem de plântulas normais (BRASIL, 2009).
Primeira contagem de germinação: teste de vigor realizado conjuntamente com o teste de
germinação, onde foi determinada a percentagem de plântulas normais do quarto ao oitavo dia
após a instalação do teste (adaptado de BRASIL, 2009).
Emergência de plântulas: teste de vigor conduzido em casa de vegetação, utilizando como
substrato solo classificado como argissolo vermelho distrófico arênico. Foi realizada a
semeadura, a 1 cm de profundidade, espaçados de 5 cm, com 16 repetições de 25 sementes,
sendo realizadas irrigações diárias. Aos quinze dias após a semeadura determinou-se a
emergência final das plântulas, sendo os resultados expressos em percentagem (adaptado de
NAKAGAWA, 1994).
Velocidade de Emergência (VE): esse teste de vigor foi realizado conjuntamente com o teste
de emergência de plântulas, com contagens diárias a partir da semeadura, computando-se o
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número de sementes emergidas até a estabilização, sendo os resultados expressos em dias
(ÁVILA et al., 2005).
Teste de frio: teste de vigor conduzido com oito repetições de 50 sementes distribuídas em
rolos de papel umedecidos com água destilada na proporção de 2,5 vezes o peso do papel. Os
rolos foram colocados no interior de sacos plásticos, sendo mantidos em câmara regulada à
temperatura de 10 °C, durante sete dias. Após esse período foram transferidos para a
temperatura de 25 °C, onde permaneceram por cinco dias. Os resultados foram expressos em
percentagem de plântulas normais (BARROS et al., 1999).
Envelhecimento acelerado: este teste de vigor foi realizado utilizando-se caixas plásticas com
40 mL de água, mantidas em germinador regulado à temperatura de 45 °C em diferentes
períodos de exposição (0, 24, 48, 72, 96 e 120 horas). Ao término de cada período, as
sementes foram colocadas para germinar utilizando-se oito repetições de 50 sementes. A
contagem foi realizada no quinto dia após a semeadura, para Cabo roxo e Lombo baio e no
sexto dia para a variedade Oito carreiras (de acordo com os resultados da Tabela 1). Os
resultados foram expressos em percentagem de plântulas normais (adaptado de SOUZA et al.,
2009).
Avaliação da qualidade sanitária das sementes
Conduzido com oito repetições de 50 sementes, distribuídas em caixas plásticas,
forradas com duas folhas de papel filtro esterilizadas e umedecidas com água destilada
esterilizada. A incubação foi realizada em câmara com temperatura controlada de 22 ±3 °C,
durante 7 dias, quando ocorreu a avaliação e identificação dos fungos, com auxilio de
microscópio estereoscópio e óptico e bibliografia especializada (BARNETT; HUNTER,
1999).
Avaliação da composição química das sementes
Em laboratório foram determinadas a matéria seca (em estufa 105 ºC); cinzas (mufla
550 °C); proteína bruta (método de micro-Kjeldahl - N x 6,25), de acordo com as técnicas
descritas na AOAC (1995); lipídios utilizando clorofórmio e metanol como descrito por Bligh
e Dyer (1959) e carboidratos não-fibrosos (MAYER et al., 2007). As análises da composição
química foram realizadas em triplicata e os resultados calculados para base seca, os quais
foram utilizados para a caracterização de cada variedade.
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Avaliação do teor de água das sementes
Determinado pelo método da estufa a 105 ± 3°C, por 24 horas, utilizando duas amostras
de sementes, conforme recomendação de Brasil (2009), sendo os resultados expressos em
percentagem.
Análise estatística dos dados
Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado. As comparações entre as médias
dos tratamentos foram efetuadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade sendo
que para o teste de envelhecimento acelerado (diferentes períodos) foi realizada a análise de
regressão. O programa estatístico utilizado foi o Sisvar (FERREIRA, 2000).
Resultados e Discussão
Avaliação da qualidade fisiológica das sementes
Na Tabela 1, é possível observar que a primeira contagem de germinação pode ser
realizada no quinto dia após a semeadura nas variedades Cabo roxo e Lombo baio e no sexto
dia na variedade Oito carreiras. De acordo com Nakagawa (1994), ao realizar o teste de
primeira contagem, indiretamente, está se realizando uma avaliação da velocidade de
germinação, pois maior percentagem a primeira contagem significa que as sementes desta
amostra germinaram mais rapidamente que as das demais.
Tabela 1 - Percentagem de plântulas normais no teste de primeira contagem de germinação
em diferentes dias
Dias
4
5
6
7
8
CV (%)
Oito carreiras
27 c*
64 b
74 a
77 a
79 a
7,40
Cabo roxo
53 b
84 a
88 a
89 a
89 a
5,60
Lombo baio
64 b
86 a
88 a
88 a
88 a
5,15
* Médias, seguidas de mesma letra minúscula, em cada coluna, não diferem entre si, pelo teste de Tukey, a 5%
de probabilidade.
O lote da variedade Oito carreiras apresentou menor percentagem de plântulas normais
nos testes de germinação (78%) e emergência de plântulas (87%) o que pode ser, em parte,
explicado pela baixa qualidade do lote. Os lotes das variedades Cabo roxo e Lombo baio
apresentaram germinação de 89 e 91%, respectivamente (Tabela 2). Tais resultados permitem
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enquadrar o material de estudo como semente, pois estão dentro do padrão de 75% de
germinação definido pelo MAPA (BRASIL, 2015).
Tabela 2 - Valores médios observados nos testes de Primeira contagem de germinação (PC),
Germinação (G), Emergência de plântulas (EP), Velocidade de emergência (VE)
Teste de frio (TF), e sanidade (fungos) em sementes de variedades crioulas de
milho
Variedade
Oito
carreiras
Cabo
roxo
Lombo
baio
(%)
Aspergillus
spp.
(%)
Fusarium
spp.
(%)
Penicillium
spp.
(%)
4,85 a
80 b
13 a
20 b
95 a
90 ab
3,61 b
85 a
0b
77 a
95 a
94 a
3,56 b
87 a
1b
75 a
97 a
PC
G
EP
VE
TF
(%)
(%)
(%)
(dias)
27 c*
78 b
87 b
53 b
89 a
64 a
91 a
* Médias, seguidas de mesma letra minúscula, em cada coluna, não diferem entre si, pelo teste de Tukey, a 5%
de probabilidade.
Pelos resultados do teste de velocidade de emergência de plântulas VE (Tabela 2) é
possível observar que o lote da variedade Oito carreiras apresentou VE de 4,85 dias, seguido
de 3,61 dias (Cabo roxo) e 3,56 dias (Lombo baio). Conforme Bahry et al. (2006) a
velocidade de formação de plântulas é um parâmetro importante na avaliação de sementes,
pelo fato que maior velocidade indica maior vigor. Assim diminui-se o tempo de exposição a
patógenos responsáveis pela deterioração de sementes.
Em relação ao teste de frio (Tabela 2), os resultados observados nas variedades Cabo
roxo e Lombo baio estão de acordo com as informações encontradas na literatura onde a
temperatura de 10 °C pode ser utilizada para o teste de frio para avaliar o vigor em sementes
de milho (BARROS et al., 1999).
Para o teste de envelhecimento acelerado (Figura 1), à medida que aumenta o período
de exposição das sementes à alta temperatura, diminui a percentagem de plântulas normais,
com valores mais acentuados para o lote da variedade Lombo baio. O período mais sensível
para a realização do teste corresponde à temperatura de 45 °C por 72 horas de exposição nas
variedades Cabo roxo e Lombo baio e 96 horas na variedade Oito carreiras. Segundo Marcos
Filho et al. (2000), as amostras com baixo vigor apresentam maior queda de sua viabilidade
quando submetidas a essa situação (alta temperatura e umidade relativa). Portanto, as
sementes vigorosas geralmente são menos afetadas em sua capacidade de produzirem
plântulas normais e apresentam germinação mais elevada, após serem submetidas ao
envelhecimento.
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Figura 1 - Percentagem de plântulas normais de sementes de variedades crioulas de milho,
obtidas no teste de envelhecimento acelerado a 45 °C em diferentes períodos.
Plântulas normais (%)
100
80
60
40
20
0
0
24
48
72
96
120
Período (horas)
2
Oito carreiras y = -0,0016x + 0,014x + 66,26 R² = 0,98
Cabo roxo
y = -0,12x + 60,59 R² = 0,94
Lombo baio y = -0,0031x2 - 0,034x + 65,50 R² = 0,96
Avaliação da qualidade sanitária das sementes
Os principais fungos encontrados nas sementes avaliadas pelo teste de sanidade (Tabela
2) foram os dos gêneros Aspergillus (13% na variedade Oito carreiras), Fusarium (20%, 77%
e 75% nas variedades Oito carreiras, Cabo roxo e Lombo baio, respectivamente) e
Penicillium (95 a 97% para as variedades), portanto presentes em boa parte das sementes.
Resultados semelhantes foram observados por Noal (2013) em sete variedades crioulas de
milho, por Stefanello et al. (2015a) em três variedades e por Ramos et al. (2010)
independente da safra ou região de cultivo. De acordo com Mallmann et al. (1994),
Aspergillus spp. e Penicillium spp. são fungos que indicam deteriorações em sementes,
podendo causar alterações nutricionais e perda de matéria seca. Para Menten (1995) Fusarium
spp. é um fungo de crescimento rápido e agressivo, podendo causar a morte das sementes
antes mesmo da germinação afetando a sua qualidade. Assim, a associação de fungos às
sementes possivelmente afeta a qualidade fisiológica das mesmas com redução da germinação
e vigor.
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Avaliação da composição química das sementes
O teor de matéria seca variou de 86 a 87% para as sementes de variedades crioulas de
milho, enquanto o teor de cinzas foi de 1,32% (Cabo roxo), 1,42% (Lombo baio) e 1,61%
(Oito carreiras), conforme pode ser observado na Figura 2. Esses resultados permitem inferir
que, entre as variedades estudadas, a Oito carreiras é a que possui maior conteúdo de
minerais. Resultados similares (1,52%) foram observados por Pinto et al. (2009) em sementes
de milho variedade Oito Carreiras em um estudo que teve como objetivo caracterizar vinte
variedades de milho crioulo em relação à composição química. Em outros trabalhos relatados
na literatura, o teor de cinzas determinado em sementes de milho crioulo foi de 1,56%
(LUCHIN et al., 2003).
O lote da variedade Cabo roxo (Figura 2) apresentou teor de proteína bruta equivalente
a 10,5%, seguido de Oito carreiras (10,3%) e do Lombo baio (9,6%). Na literatura alguns
autores mencionam teores de proteínas para milho crioulo, variedade Oito carreiras de 12,4%
(PINTO et al., 2009). Para outras variedades, Câmara (2005) encontrou valores entre 10,4% a
12,1% de proteínas.
Figura 2 - Percentagem de matéria seca, cinzas, proteínas, lipídios, fibras e carboidratos em
sementes de variedades crioulas de milho em base seca.
Oito carreiras
100
87
80
Percentagem
63,8
60
40
18,4
20
10,3
5,9
1,61
0
Matéria seca
Cinzas
Proteínas
Lipídios
Fibras
Carboidratos
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Cabo roxo
100
86
80
Percentagem
62,9
60
40
19,9
20
10,5
5,3
1,32
0
Matéria seca
Cinzas
Proteínas
Lipídios
Fibras
Carboidratos
Lombo baio
100
86
80
Percentagem
65,4
60
40
17,4
20
9,6
6,1
1,42
0
Matéria seca
Cinzas
Proteínas
Lipídios
Fibras
Carboidratos
De acordo com Carvalho e Nakagawa (2012), o teor e a composição de proteínas
variam também em função das condições do ambiente e das técnicas de cultivo que afetam o
estado nutricional das plantas, principalmente, a adubação nitrogenada. O nitrogênio
fornecido adequadamente em condições favoráveis para o crescimento das plantas
proporciona, a partir da produção de carboidratos, um aumento do teor de proteína e na
produção de massa seca (HAVLIN et al., 2005).
Os teores de lipídios das sementes das variedades crioulas de milho foram de 6,1%
(Lombo Baio), 5,9% (Oito carreiras) e 5,3% (Cabo roxo) conforme consta na Figura 2. De
acordo com Paes (2011), o percentual de lipídios presentes na semente de milho é de 4,5%,
em média.
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Em relação aos teores de fibras (Figura 2), observa-se que a variedade Cabo roxo
apresentou percentual de fibra alimentar de 19,9%, seguida de Oito carreiras (18,4%) e
Lombo baio (17,4%). Resultados diferentes foram observados por Pinto et al. (2009), onde os
valores médios de fibra alimentar da variedade Oito carreiras foi de 9,89%, chegando a
18,08% para o milho Branco 57. De acordo com Gutkoski e Trombetta (1999), os teores de
fibras variam com a cultivar, condições de desenvolvimento, práticas culturais e tamanho da
semente.
Em relação aos carboidratos (Figura 2), os teores observados foram de 63,8% (Oito
carreiras), 62,9% (Cabo roxo) e 65,9% (Lombo baio). De acordo com Paes (2011), o milho é
especialmente rico em carboidratos, essencialmente o amido, o que o caracteriza como
alimento energético, sendo que essa fração corresponde em média a 72% das sementes.
Outros trabalhos mostram que os teores de amido encontrados em sementes de milho foram
75,7% (FREITAS et al., 2005). Pinto et al. (2009) encontraram teores de 53,06% para a
variedade Oito carreiras, chegando a 67,10% para o Palha roxa 72.
Conclusões
Sugere-se que o teste de primeira contagem de germinação seja realizado no sexto dia
após a sua instalação para a variedade Oito carreiras e no quinto dia para as variedades Cabo
roxo e Lombo baio.
O teste de frio permite avaliar o vigor de sementes das variedades crioulas de milho no
presente estudo.
O teste de envelhecimento acelerado, a 45 °C por 72 horas de exposição, promove uma
adequada estratificação dos lotes das sementes de variedades crioulas de milho em diferentes
níveis de vigor.
Os principais fungos presentes nas sementes de variedades crioulas de milho foram os
dos gêneros Aspergillus, Fusarium e Penicillium.
As sementes das variedades crioulas de milho apresentaram, em ordem decrescente,
maiores quantidades de carboidratos, fibras, proteínas e lipídios.
Os materiais em estudo poderiam ser disponibilizados como sementes por apresentar
qualidade física e fisiológica dentro das normas para produção de sementes.
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