Resumo em Português:

Resumo: Tem sido altamente requerida a elaboração, ajustes e adoção de testes e ferramentas que auxiliem na predição da armazenabilidade de sementes. Diante disso, este trabalho teve por objetivo analisar a eficiência de diferentes tempos de envelhecimento artificial na predição do desempenho das sementes de soja após o armazenamento, utilizando-se o método GGE biplot. Sementes de seis genótipos foram submetidas ao armazenamento, sob condição refrigerada e não refrigerada, e envelhecimento artificial, sendo envelhecidas artificialmente pelos períodos de 0, 48, 96 e 144 horas. As sementes recém-colhidas e após o envelhecimento natural e artificial foram submetidas a testes de germinação e vigor. Os experimentos foram analisados separadamente, por meio de teste de médias, análise de regressão e teste de identidade de modelos, e em conjunto, utilizando-se o método GGE biplot. O envelhecimento artificial, à temperatura de 41 °C por 96 horas apresenta potencial para ser utilizado na predição do desempenho de sementes de soja após oito meses de armazenamento. O GGE biplot é um método que pode ser utilizado como ferramenta para analisar as relações entre os ambientes de envelhecimento e visualizar o ranqueamento dos genótipos quanto ao desempenho das sementes submetidas ao envelhecimento natural e artificial.

Resumo em Inglês:

Abstract: Creation, adjustments and adoption of tests and tools that help in the prediction of seed storability have been highly demanded. Therefore, this work aimed to analyze the efficiency of different artificial aging times in predicting the performance of soybean seeds after storage, using the GGE biplot method. Seeds of six genotypes were subjected to storage, under refrigerated and non-refrigerated conditions, and artificial aging, being artificially aged for periods of 0, 48, 96 and 144 hours. Seeds freshly harvested and after natural and artificial aging were subjected to germination and vigor tests. The experiments were analyzed separately, using means test, regression analysis and model identity test, and together, using the GGE biplot method. Artificial aging at a temperature of 41 °C for 96 hours has the potential to be used to predict the performance of soybean seeds after eight months of storage. The GGE biplot is a method that can be used as a tool to analyze the relationships between aging environments and visualize the ranking of genotypes regarding the performance of seeds subjected to natural and artificial aging.

Resumo em Português:

Resumo: A identificação de sementes de espécies nativas é uma avaliação complexa devido a elevada biodiversidade brasileira e características variadas entre as espécies. Objetivou-se aplicar diferentes classificadores de aprendizado de máquina associado à análise de imagens para identificar sementes de espécies florestais. Foram analisadas 155 espécies nativas pertencentes a 42 famílias botânicas. Para determinar o classificador de aprendizado de máquina adequado, cinco técnicas de classificação por aprendizado supervisionado foram implementadas: árvores de decisão (DT), redes neurais artificiais (ANN), k-vizinhos mais próximos (k-NN), classificador Naive-Bayes (NBC) e máquina de vetores de suporte (SVM), os quais tiveram seu desempenho avaliados. Para modelagem, 66% dos dados morfobiométricos das sementes foram usados para treinamento dos classificadores, enquanto 34% foram reservados para validação. Os classificadores são ferramentas promissoras para a identificação de espécies a partir das imagens de sementes. O classificador por árvores de decisão (DT) apresentou maior acurácia para identificação correta das espécies (82,8%), seguido dos classificadores ANN (81,7%), k-NN (81,7%), NBC (81,1%) e SVM (78,7%). Portanto, é possível realizar a identificação de sementes de espécies nativas a partir de imagens e aprendizado de máquina com taxa satisfatória de acurácia. Recomenda-se o classificador por árvores de decisão.

Resumo em Inglês:

Abstract: The identification of seeds from native species is a complex assessment due to the high Brazilian biodiversity and varied characteristics between species. The objective was to apply different machine learning classifiers associated with image analysis to identify seeds of forest species. In total, 155 native species belonging to 42 botanical families were analyzed. In addition, to determine the appropriate machine learning classifier, five supervised learning classification techniques were implemented: decision trees (DT), artificial neural networks (ANN), k-nearest neighbors (k-NN), Naive-Bayes classifier (NBC) and support vector machine (SVM), which had their performance evaluated. For modeling, 66% of the seeds’ morphobiometric data were used to train the classifiers, while 34% were reserved for validation. The classifiers are promising tools for identifying species from seed images. The decision tree (DT) classifier showed greater accuracy for correct species identification (82.8%), followed by ANN (81.7%), k-NN (81.7%), NBC (81.1%) and SVM (78.7%). Therefore, it is possible to identify seeds of native species from images and machine learning with a satisfactory accuracy rate. Finally, the decision tree classifier is recommended.

Resumo em Português:

Resumo: Sementes do gênero Eugenia apresentam alta capacidade regenerativa, produzindo raízes e partes aéreas a partir de sementes que tiveram redução da massa cotiledonar. Também, foi observado, para sementes deste gênero, a regeneração de novas raízes e partes aéreas, quando as primeiras raízes e partes aéreas são eliminadas, ainda, tal característica se mantém quando a semente teve suas reservas reduzidas pela metade. Este estudo teve como objetivo analisar os limites das regenerações de novas raízes e partes aéreas em sementes inteiras e fracionadas de Eugenia candolleana, em diferentes estádios de maturação. Avaliou-se também, a capacidade regenerativa em sementes armazenadas por seis meses. As sementes foram semeadas e quando emitiram as primeiras raízes e partes aéreas, estas foram eliminadas, simulando uma condição de herbivoria. Os resultados mostraram que, além de apresentar alta capacidade regenerativa em diferentes estádios de maturação, a semente reduzida pela metade, a regeneração de raízes se manteve, inclusive após o período de armazenamento, tais informações podem indicar que sementes do gênero Eugenia são capazes de aguardar a próxima safra regenerando diversas vezes, como maneira de suportar ou tolerar a predação. Essa habilidade pode ser entendida como estratégia de propagação da espécie.

Resumo em Inglês:

Abstract: Seeds of the genus Eugenia have high regenerative capacity, producing roots and shoots from seeds with reduced cotyledon matter. In addition, seeds of this genus regenerate new roots and shoots when the first roots and shoots are eliminated, and this characteristic is maintained even when the seed reserves are reduced by up to half. The aim of this study was to analyze the limits of new root and shoot regenerative capacity in whole and fractionated Eugenia candolleana seeds at different maturity stages. The regenerative capacity of seeds stored for six months was also evaluated. The seeds were sown; and when the first roots and shoots were produced, they were eliminated, simulating herbivory conditions. The results showed that the seed not only has high regenerative capacity at different maturity stages, but also that it maintains root regeneration when the seed is reduced by half, even after the storage period. Such information may indicate that seeds of the Eugenia genus can await the next crop season by regenerating several times as a way to withstand or tolerate predation. This ability can be understood as a propagation strategy of the species.

Resumo em Português:

Resumo: A modificação da composição atmosférica é uma estratégia para prolongar o armazenamento de organismos suscetíveis à senescência. Atmosferas com elevados índices de dióxido de carbono podem ser aplicadas para prolongar a viabilidade de sementes recalcitrantes, que estão em constante processo de deterioração pela intensa atividade metabólica. Contudo, há necessidade de desenvolvimento de métodos que possibilitem a geração padronizável dessas atmosferas modificadas de forma a isolar o efeito da concentração de oxigênio da alta concentração de dióxido de carbono. Neste trabalho, a geração de atmosferas modificadas foi conduzida em experimentos com gás insuflado (GI) ou com vácuo compensado (VC) sobre embriões recalcitrantes de Inga vera (ingá), como modelo experimental. Em GI, CO2 e N2 foram ininterruptamente injetados em uma câmara para mistura, na qual os gases sofreram turbulência para serem homogeneizados e posteriormente aplicados nos recipientes onde os embriões foram incubados. Em VC, os embriões foram transferidos para frascos, de onde foi retirada uma fração do ar presente no mesmo, e posteriormente injetados os gases de interesse em frações definidas. O método VC se mostrou mais eficiente e foi possível restringir o metabolismo respiratório dos embriões de I. vera pela redução da respiração com o aumento do uso do dióxido de carbono aplicado exogenamente.

Resumo em Inglês:

Abstract: The modification of atmosphere composition is a strategy to prolong the storage of organisms susceptible to senescence. Atmospheres with high levels of carbon dioxide could be applied to prolong the viability of recalcitrant seeds, which are in a constant process of deterioration due to intense metabolic activity. However, there is a need to develop methods that allow the standardized generation of these modified atmospheres to isolate the effect of low oxygen from high carbon dioxide. In this study, the generation of modified atmospheres was carried out by experiments with insufflated gas (IG) or compensated vacuum (CV), on recalcitrant Inga vera embryos as an experimental model. In IG, CO2 and N2 were uninterruptedly injected into a mixing chamber, in which the gases underwent turbulence to be homogenized and subsequently applied to the flasks where the embryos were incubated. In CV, the embryos were placed in flasks, from which a fraction of the air present inside was removed, and subsequently, the gases of interest were injected in defined fractions. The CV method proved to be more efficient and it was possible to restrict the respiratory metabolism of the Inga vera embryos by reducing respiration with the increase in carbon dioxide applied exogenously.

Resumo em Português:

Resumo: O tratamento químico de sementes com produtos fitossanitários sob condições de déficit hídrico, podem comprometer a mobilização das reservas das sementes para as plântulas. Objetivou-se avaliar a qualidade fisiológica, o desenvolvimento inicial de plântulas e a mobilização de reservas em sementes de soja tratadas com produtos fitossanitários sob déficit hídrico. O ensaio foi instalado em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 4: tratamentos químicos (Controle; Thiametoxam; Fludioxonil + Metalaxil-M e Fipronil + Piraclostrobina + Tiofanato-metílico) x potenciais osmóticos (0; -0,1; -0,2 e -0,3 MPa). Foram analisadas as variáveis: germinação, comprimento do hipocótilo, da raiz e total das plântulas, índice de vigor do crescimento, peso de matéria seca de cotilédones, rendimento de massa seca de plântulas, redução de reservas, rendimento relativo de matéria seca, taxa de redução de reservas e eficiência de conversão das reservas de sementes em matéria seca de plântulas. Há redução da qualidade de sementes e desenvolvimento das plântulas em condições de déficit hídrico. No tratamento com Fipronil + Piraclostrobina + Tiofanato-metílico a fitotoxidez é menor. O peso de matéria seca estimada de cotilédones (CDM) é um indicativo para fitotoxidez e déficit hídrico. A mobilização das reservas é comprometida em sementes tratadas com inseticidas diminuindo a capacidade de convertê-las em massa seca. Há uma relação inversamente proporcional entre a redução e a eficiência de conversão das reservas em sementes de soja tratadas sob déficit hídrico.

Resumo em Inglês:

Abstract: Seed treatments with chemical phytosanitary products can compromise mobilization of seed reserves for the seedlings under water deficit conditions. The aim of this study was to evaluate the physiological quality, the initial seedling development, and the mobilization of reserves in soybean seeds treated with phytosanitary products under water deficit. The trial was set up in a completely randomized design in a 4 × 4 factorial arrangement: chemical treatments (control, Thiamethoxam, Fludioxonil + Metalaxyl-M, and Fipronil + Pyraclostrobin + Tiophanate-methyl) × osmotic potentials (0, -0.1, -0.2, and -0.3 MPa). We analyzed the following variables: germination; hypocotyl length, root length, and total seedling length; seedling length vigor index; cotyledon dry matter weight; seedling dry matter yield; seed reserve reduction; relative dry matter yield; seed reserve reduction rate; and conversion efficiency of seed reserves into seedling dry matter. Seed quality and seedling development decline under water deficit conditions. The treatment with Fipronil + Pyraclostrobin + Thiophanate-methyl results in lower phytotoxicity. The estimated cotyledon dry matter (CDM) weight is an indicator of phytotoxicity and water deficit. Mobilization of reserves is compromised in seeds treated with insecticides, reducing the capacity of conversion of reserves into dry matter. There is an inversely proportional relationship between the reduction in conversion and the efficiency of conversion of reserves of treated soybean seeds under water deficit.

Resumo em Português:

Resumo: O teste de envelhecimento acelerado é amplamente utilizado para avaliação do vigor de sementes, no entanto para a cultura do trigo ainda existe discrepância na literatura quanto aos fatores temperatura e período de exposição ao estresse. O objetivo foi avaliar a eficiência do teste de envelhecimento acelerado, em diferentes combinações de tempo e temperaturas, na avaliação do vigor de sementes de lotes e cultivares de trigo. Foram utilizadas as cultivares: Tbio Sintonia, Tbio Sossego, Tbio Sinuelo, LG Oro, Tbio Toruk e CD 150 (Grupo 1) representadas por um lote cada e por cinco lotes da cultivar CD 150 (Grupo 2). Para a caracterização do potencial fisiológico inicial foram avaliados o teor de água, a germinação, a primeira contagem do teste de germinação e a emergência de plântulas em campo. Após, os lotes foram submetidos ao teste de envelhecimento acelerado nas seguintes condições de envelhecimento: 41 °C / 48 e 72 h, 43 °C / 40 e 48 h e 45 °C / 24 e 40 h em caixas de plástico, com 40 mL de água destilada, e as sementes distribuídas sobre tela em camada única. Foi determinado o teor de água e a germinação das sementes após o envelhecimento. Foi realizada análise de variância dos dados e as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Foi realizado o teste de correlação simples (r) entre as variáveis analisadas e a emergência de plântulas no teste de campo. O teste de envelhecimento acelerado nas combinações de 41 °C / 72 h e 43 °C / 48 h é eficiente para avaliação do vigor de sementes de trigo. A combinação de 43 °C / 48 h favorece a obtenção dos resultados de maneira mais rápida com economia de 24 h em relação à metodologia recomendada de 41 °C / 72 h.

Resumo em Inglês:

Abstract: The accelerated aging test is widely used to evaluate seed vigor. However, for the wheat crop, discrepancies are found in the literature regarding temperature and period of exposure to stress. This study aimed to evaluate the efficiency of the accelerated aging test in different combinations of time and temperature in seed vigor evaluation in wheat lots and cultivars. The following cultivars were used: Tbio Sintania, Tbio Sossego, Tbio Sinuelo, LG Oro, Tbio Toruk, and CD 150 (Group 1), represented by one lot each, and five lots of the cultivar CD 150 (Group 2). Water content, germination, first count of germination, and seedling emergence in the field were evaluated for characterization of initial physiological potential. Then the accelerated aging test was applied to the lots under the following aging conditions: 41 °C / 48 and 72 h, 43 °C / 40 and 48 h, and 45 °C / 24 and 40 h in plastic boxes, with 40 mL of distilled water and seeds distributed in a single layer on a screen. After aging, the water content and germination of the seeds were determined. Analysis of variance was performed on the data, and the means were compared by Tukey’s test, at 5% probability. The simple correlation test (r) was performed between the analyzed variables and the seedling emergence in the field test. The accelerated aging test with the combinations of 41 °C / 72 h and 43 °C / 48 h is efficient for evaluating seed vigor of wheat lots and cultivars. The combination of 43 °C / 48 h provides results more quickly, saving 24 h in relation to the methodology recommended in the literature (41 °C / 72 h).

Resumo em Português:

RESUMO: A análise computadorizada de imagens de plântulas é um recurso disponível para avaliar o vigor de sementes ou constituir componente auxiliar durante a condução de diferentes testes. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência do sistema Vigor-S para a interpretação do teste de envelhecimento acelerado, como alternativa à instalação do teste de germinação, na determinação do vigor de sementes de soja. Utilizaram-se nove lotes de sementes do cultivar NS 7007 IPRO, submetidos a testes de germinação e de vigor (condutividade elétrica, envelhecimento acelerado, emergência da raiz primária, emergência de plântulas em campo e Vigor-S). Para verificar a alternativa do procedimento após o envelhecimento acelerado, plântulas coletadas após três dias de germinação a 25 °C, após a exposição das sementes ao envelhecimento acelerado (procedimento tradicional e com solução saturada de NaCl), foram digitalizadas e analisadas pelo Vigor-S, obtendo-se índices de vigor, comprimento do hipocótilo, da raiz primária e total da plântula, posteriormente comparados com os resultados dos demais testes de vigor. As análises Vigor-S efetuadas após ambos os procedimentos do teste de envelhecimento acelerado permitem o ranqueamento de lotes de sementes quanto ao vigor, de maneira semelhante a outros testes recomendados para sementes de soja, inclusive a emergência de plântulas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT: Computerized seedling image analysis is available as a resource for evaluating seed vigor or as an auxiliary component while carrying out different tests. The aim of this study was to evaluate the efficiency of the Vigor-S system for interpretation of the accelerated aging test, rather than setting up the germination test for determination of soybean seed vigor. Nine seed lots of the soybean cultivar NS 7007 IPRO were used, which were tested for germination and vigor (electrical conductivity, accelerated aging, primary root emergence, seedling emergence in the field, and Vigor-S). To check the alternative procedure after accelerated aging, seeds that had been exposed to accelerated aging (the traditional procedure and with saturated salt solution) were placed to germinate; seedling images collected three days after germination at 25 °C were digitalized and analyzed by Vigor-S, obtaining vigor indices, hypocotyl length, primary root length, and total seedling length, which were subsequently compared with the results of the other vigor tests. The Vigor-S analyses made after both procedures of the accelerated aging test allow ranking of the seed lots in regard to vigor, in a way similar to the other tests recommended for soybean seeds, including the seedling emergence test.

Resumo em Português:

Resumo: As sementes de arroz possuem uma dormência a qual é entendida como uma resistência à germinação pré e pós-colheita. Assim, o presente estudo tem como objetivo avaliar períodos e temperaturas na pré-secagem de sementes de arroz (cultivar IRGA 431 CL) para superação da dormência. Foi conduzido experimento em delineamento inteiramente casualizado no Laboratório Didático e de Pesquisa em Sementes, da Universidade Federal de Santa Maria. Foram utilizados três lotes da cultivar IRGA 431 CL. Para o presente estudo foram utilizadas as temperaturas de 35, 40, 45, 50 e 55 °C em estufa de circulação de ar forçado, para superar a dormência das sementes. Em cada temperatura as sementes permaneceram por um período de 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168 h. No experimento foi avaliada a primeira contagem, germinação, comprimento de raiz e de parte aérea de plântulas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e comparados por superfície resposta. Para superação de dormência de sementes da cultivar IRGA 431 CL em estufa de circulação de ar forçado é mais indicada a temperatura entre 41° e 44 °C por um período de 95 h.

Resumo em Inglês:

Abstract: Rice seeds have a dormancy which is understood as resistance to pre- and post-harvest germination. Thus, the present study aims to evaluate periods and temperatures in the pre-drying of rice seeds (cultivar IRGA 431 CL) to overcome dormancy. An experiment was carried out in a completely randomized design at the Didactic and Seed Research Laboratory, at the Federal University of Santa Maria. Three lots of the cultivar IRGA 431 CL were used. For the present study, temperatures of 35, 40, 45, 50 and 55 °C in a forced-air circulation oven were used to overcome seed dormancy. At each temperature the seeds remained for periods of 24, 48, 72, 96, 120, 144 and 168 h. First count, germination, and seedling root and shoot lengths were evaluated in the experiment. The data obtained were subjected to analysis of variance and compared by response surface. Temperature between 41 and 44 °C for a period of 95 h is more indicated to overcome dormancy in seeds of the IRGA 431 CL cultivar in a forced-air circulation oven.