Germinação de sementes e emergência de plântulas de jutaí (Hymenaea parvifolia Huber.)

Seed germination and emergence of jutai (Hymenaea parvifolia Huber.) seedlings

RESUMO

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influencia do tamanho e da temperatura na germinação das sementes, assim como, da posição de escarificação do tegumento e a profundidade de semeadura na emergência de plântulas de jutaí. As sementes foram separadas em três grupos: sementes pequenas, médias e grandes. A germinação das sementes foram realizadas nas temperaturas de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 e 45 °C e com fotoperíodo de 12 horas. As sementes escarificadas foram colocadas para germinar em 0, 2, 4 e 6 cm de profundidade de semeadura. As sementes médias e grandes apresentaram maiores porcentagens e índices de velocidade de germinação. A faixa de temperatura ótima de germinação está entre 25 e 35°C. A escarificação no hilo da semente ou não é adequada para quebra de dormência de sementes de jutaí. Profundidades de semeadura iguais ou superiores a 4 cm são inadequadas para a emergência de plântulas de jutaí.

Palavras-chave
Leguminosae; tamanho de semente; temperatura; escarificação do tegumento; profundidade de semeadura

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the influence of seed size and temperature on seed germination, as well as the scarification position of the tegument and sowing depth on the emergence of jutai seedlings. The seeds were separated into three groups: large, medium and small. The temperatures to which the seeds were subjected for germination were 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, and 45°C under a photoperiod of 12 hours. The scarified seeds were placed to germinate at depths of 0, 2, 4, and 6 cm. Seed germination was affected by seed size (large and medium seeds). The optimum temperature range was found to be between 25 and 35°C. The scarification in the hilum or the tegument was enough to break the dormancy of the jutai seeds. Sowing depths equal to or deeper than 4 cm were found to be inadequate for the emergence of jutai seedlings.

Keywords
Leguminosae; seed size; temperature; tegument scarification; sowing depth

INTRODUÇÃO

Hymenaea parvifolia Huber., conhecida popularmente por jutaí, jutaí-mirim, jatobá, jatobá-do-cerrado ou jatobazinho, é árvore frutífera nativa da Amazônia utilizadas alimentação humana e animal, na medicina popular, na cremagem de látex de seringuira e na indústria madeireira (Ishibashi et al., 1999; Coelho-Ferreira, 2009; Rai et al., 2012).

Em sementes de leguminosas tropicais,a impermeabilidade do tegumento à água e∕ou gases é o mecanismo mais comum de dormência (Carvalho & Nakagawa, 2012, Baskin & Baskin, 2014), podendo atingir até 98% das sementes (Cruz et al.,1997), pois diversas sementes de leguminosas possuem tegumento duro ou ósseo (Barroso et al., 2007). Desta forma, a escarificação, mecânica ou química, constitui um tratamento pré-germinativo eficiente para a superação da dormência da maioria dessas sementes, propiciando alta porcentagem de germinação e em curto espaço de tempo (Carvalho & Nakagawa, 2012, Baskin & Baskin, 2014). De acordo com Carpanezzi & Marques (1981), a quebra de dormência das sementes de jutai-mirin é realizada por meio da imersão em ácido por 35 minutos, seguida por embebição em água por 12 horas.

A germinação de uma semente, viável e não-dormente, é balizada por temperaturas cardeais, ou seja, as temperaturas máxima, mínima e ótima, sendo que as temperaturas mínima e máxima são, respectivamente, a menor e a maior temperatura cuja sementes não germinam, enquanto, temperatura (ou faixa térmica) ótima proporciona as maiores porcentagens de germinação em menor tempo, ou seja, a que produz maior germinabilidade e velocidade de germinação e/ou sincronia (Labouriau, 1983; Carvalho & Nakagawa, 2012).

A temperatura máxima para a germinação de muitas sementes está entre 35 e 40ºC (Marcos-Filho, 2005) e a temperatura mínima geralmente são valores inferiores 15ºC (Marcos-Filho, 2005). Segundo Carvalho & Nakagawa(2012), a maioria das espécies tropicais é capaz de germinar entre 5 e 40ºC. Para Marcos-Filho (1986), a faixa de 20 a 30ºC tem se mostrado como mais adequada para germinação das espécies tropicais e subtropicais.

O substrato também apresenta influência nos testes de germinação, já que fatores como aeração, estrutura, capacidade de retenção de água, grau de infestação de patógenos, entre outros, podem variar de acordo com o tipo de material (Popinigis, 1985). Para maioria das espécies, o substrato deve manter proporção adequada entre a disponibilidade de água e a aeração, não devendo ser umedecido em excesso para evitar que a película de água envolva completamente a semente, restringindo a entrada e absorção de oxigênio (Villa-Gomez et al., 1979). Não obstante, Minore (1985) relata que a profundidade de semeadura é fator determinante para o sucesso da emergência e sobrevivência da plântula, pois são eventos críticos do ciclo de vida da planta. Schimdt (1974) diz: a profundidade ideal de semeadura deve proporcionar uma germinação homogênea, uma rápida emergência de plântulas e mudas vigorosas.

Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do tamanho e da temperatura sobre a germinação de semente, assim como, a posição de escarificação no tegumento da semente e profundidade de semeadura na emergência de plântulas de jutaí (Hymenaea parvifolia Huber.).

MATERIAIS E MÉTODOS

Os frutos de jutaí foram colhidos diretamente de cinco matrizes localizadas na APA do Rio Curiaú (Área de Proteção Ambiental do Rio Curiaú), em Macapá – AP – Brasil. Posteriormente, o beneficiamento e as análises das sementes de jutaí foram realizadas nos laboratórios de sementes do IEPA (Instituto de Pesquisas Cientificas e Tecnológicas do Estado do Amapá), em Macapá – AP, e da UNESP Jaboticabal (Universidade Estadual Paulista), Jaboticabal – SP – Brasil.

Os frutos foram beneficiados por meio de quebra do pericarpo, pois os frutos de Hymenaea L. são indeiscentes (Barroso et al., 2007).Em seguida, o arilo das sementes de jutaí foi retirado por meio da fricção das sementes em peneira de malha de aço sob água corrente, de acordo com o recomendado por Carpanezzi & Marques (1981).

Primeiramente, foi determinado o teor de água das sementes de jutaí por meio da secagem de 2 repetições de 10g de sementes quebradas em 105±3ºC por 24 horas, de acordo com Brasil (2009).

Para a determinação da massa fresca das sementes de jutaí, 1000 sementes foram pesadas individualmente. Em seguida, o lote de semente foi dividido em sementes pequenas, médias e grandes com massa fresca entre 1 a 2g, 2 a 3g e 3 a 4g, respectivamente.

Para a avaliação do tamanho da sementes na germinação, foram utilizadas 5 repetições de 20 sementes pequenas, médias e grandes, escarificadas com lixa no lado oposto ao hilo, colocadas em caixas plásticas sobre vermiculita, mantidas em 25ºC e com foto período de 12 horas.

Para a avaliação da temperatura na germinação das sementes, foram utilizadas 5 repetições de 20 sementes, médias ou grandes, escarificadas com lixa do lado oposto ao hilo, colocadas em caixas plásticas sobre vermiculita, mantidas em 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 e 45ºC e com foto período de 12 horas.

Para emergência de plântulas,foram utilizadas 4 repetições de 25 sementes, médiasougrandes, escarificadas no hilo ou do lado oposto ao hilo com lixa,e semeadas em caixas de plástico com areia, nas profundidades de 0, 2, 4 e 6cm, mantidas em casa de vegetação em temperatura ambiente (23,5 ± 5,2ºC) e com 50% de sombreamento (Silva et al., 2008). Posteriormente, foram mensurados o número de folhas, a altura, comprimento do hipocótilo e raiz e espessura de colo após 60 dias da semeadura, de acordo com Benincasa (2003).

A análise da germinação e da emergência foi realizada diariamente, sendo consideradas germinadas aquelas sementes com protrusão da raiz primária³ 5mm e as emergidas aquelas plântulas com cotilédones expandidos e com o eófilo conspícuo acima da areia, de acordo com descrição de Pereira et al. (1999) e Brasil (2009). Posteriormente, calculou-se as porcentagens e os índices de velocidade de germinação e emergência, de acordo com Bewley & Black (1994) e Hong et al. (2005).

Para os experimentos de germinação e de emergência, o delineamento experimental foi o inteiramente casualisado. Para a emergência, o esquema da análise de variância foi em fatorial 2x4, sendo duas posições de escarificação (no hilo e no lado oposto ao hilo da semente) e quatro profundidades de semeadura (0, 2, 4 e 6cm). Para a análise de variância foi aplicado o Teste F ao nível de 5% de probabilidade e, quando F foi significativo, as médias foram comparadas pelo Teste Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Para as temperatura e profundidades de semeadura, foram determinadas as respectivas regressões, de acordo com Zar (1999).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As sementes de jutaí, com teor de água de 9%, apresentam sua distribuição normal entre as massas de matéria fresca de 1 a 5g (Figura 1). De forma semelhante, a distribuição normal das sementes de jatobá (Hymenaea intermedia Ducke) e de faveira (Clitoria fairchildiana R.A. Howard) observadas por Cruz et al. (2001) e Silva &Môro (2008), respectivamente.

FIGURA 1
Frequência de sementes de jutaí (Hymenae aparvifolia Huber.) de acordo com a massa fresca (9% de teor de água nas sementes)

As maiores porcentagens de frequência de sementes de jutaí foram observadas entre 2 e 3g, tendo em média de 2,66g/semente (Figura 1).De acordo com Cruz et al. (2001), as sementes de H. intermedia Ducke possuem cerca de 3,7g ∕ semente. Desta forma, a massa fresca das sementes H. intermedia Ducke é maior em relação a H. parvifolia Huber e menor a H. courbaril L. (4 a 5g ∕ semente) (Carpanezzi & Marques, 1981; Melo & Mendes, 2005).

As sementes médias e grandes de jutaí tiveram as porcentagens de germinação semelhantes entre si e maiores em relação às sementes pequenas (Tabela 1). Ao contrário, a porcentagem de germinação das sementes de faveira não são afetadas pelo tamanho de suas sementes (Silva & Carvalho, 2008).

TABELA 1
Porcentagem (PO) e índice de velocidade de germinação (IVG) de sementes pequenas (p), médias (m) e grandes (g) de jutaí (Hymenaea parvifolia Huber.) em caixas de plástico sobre vermiculita, a 25°C e com fotoperíodo de 12 horas.

Variável		Parâmetros
Tamanho das Sementes - TS (g)		PO (%)		IVG (Dias-1)
p – 1 a 2		84,0b		1,81b
m – 2 a 3		100,0a		2,21ab
g – 3 a 4		98,0a		2,43a
DMS (Δ)		6,5		0,41
Fontes de Variação		Valor de F
TS		9,53**		8,04**
Coeficiente de Variação (%)		4,10		11,48

• ^**
  Significativo ao nível de 1 de probabilidade pelo Teste de F. Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo Teste de Tukey ao nível de 5% probabilidade.

O desempenho germinativo de sementes grandes de jutaí foi elevado em comparação com as sementes pequenas e mostra-se semelhantes aos de sementes médias (Tabela 1). De acordo com White & González (1990), Haig & Westoby (1991) e Carvalho & Nakagawa (2012), as sementes maiores geralmente foram mais nutridas durante o desenvolvimento e, por conseguinte, possuem maior quantidade de substâncias de reserva, sendo assim, potencialmente, são as mais vigorosas.

A partir de cerca de 12ºC, as porcentagem de germinação aumentou de forma quadrática e diretamente proporcional ao aumento da temperatura até 27,6ºC, onde observou o ponto máxima para a germinação de sementes de jutaí. Em seguida, a porcentagem de germinação reduziu igual e drasticamente, até próximo de 43ºC, onde a germinação cessou (Figura 2A). De acordo com Francis & Rodriguez (1993), as sementes de jatobá (Hymenae acourbaril L.) escarificadas germinam 88% em 14 dias sobre pottingmix e em temperatura ambiente (24 a30ºC).

FIGURA 2
A. Porcentagem. B. Velocidade de germinação de sementes de jutaí (Hymenae aparvifolia Huber.) em caixas de plásticos sobre vermiculita, em fotoperíodo de 12 horas e nas temperaturas de 15, 20, 25, 30, 35, 40 e 45ºC. ^**Significativo ao nível de 1 de probabilidade pelo Teste de F.

A partir de cerca de 14ºC, a velocidade de germinação das sementes de jutaí aumentou quadrática e diretamente proporcional ao aumento da temperatura até 26,6ºC e, em seguida, a velocidadede germinação reduziu igual e drasticamente, até próximo de 45ºC, onde a germinação cessou (Figura 2B).Para diversas espécies de leguminosas, a temperatura ou faixa ótima de germinação está entre 25 e 35⁰C (Lima et al., 2006; Silva & Cesarino, 2014).Pereira (1982) observaram que as sementes de jatobá germinam em um período de 20 a 30 dias com germinação de 40 a 90% em temperatura ambiente.

Para as sementes de jatobá (Hymenaea courbaril L.), recomenda-se a superação da dormência por meio de escarificação manual na lateral ou lado oposto do hilo da semente, lado oposto a protrusão da radícula, seguida de imersão em água ou não, por 24 horas (Marrejo, 1949; Bianchetti, 1989; Flores & Benavides, 1990; Francis, 1990; Francis & Rodriguez, 1993; Ferreira & Sampaio, 1999; Azeredo et al., 2003; Melo & Mendes, 2005). No entanto, para sementes de jutaí, não houve diferença significativa entre as escarificações com lixa no hilo e do lado oposto ao hilo da semente quando comparados em relação à porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação e parâmetros biométricos das plântulas (Tabela 2 e 3).

TABELA 2
Porcentagem (PO) e índice de velocidade de emergência (IVE) de plântulas de jutaí (Hymenaea parvifolia Huber.), oriundas de sementes escarificadas no hilo (LH) e oposto ao hilo (LOH), semeadas em caixas plásticas entre areia nas profundidades de 0, 2, 4 e 6 cm e sob 50% de sombreamento, em temperatura ambiente.

Posição de Escarificação (PE)				PO (%)				IVE (Dias-1)
LH				69,2a				0,51a
LOH				67,2a				0,54a
DMS (Δ)				11,1				0,08
Fontes de Variação		Valor de F
PE		0,13ns				1,8945ns
Profundidade (PS)(cm)		29,49**				61,6066**
PExPS		0,18ns				0,2111ns
Coeficiente de Variação (%)		22,3				15,2

• ^**
  Significativo ao nível de 1% de probabilidade pelo Teste de F. Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo Teste de Tukey ao nível de 1% probabilidade.

TABELA 3
Número de folhas (NF), altura (AL), comprimento do hipocótilo (CH) e da raiz principal (CR) e espessura do colo (EC) de plântulas de jutaí (Hymenaea parvifolia Huber.) 60 dias após semeadura, de sementes escarificadas no hilo (LH) ou do lado oposto ao hilo (LOH), em 0, 2, 4 e 6cm de profundidades de semeadura em bandejas com areia, mantidas em casa de vegetação, em temperatura ambiente (23,5 ± 5,2°C) e 50% de sombreamento.

Variável		Parâmetros
Posição de Escarificação - PE (Local)		NF (Unidade)		AL (cm)		CH (cm)		CR (cm)		EC (mm)
LH		3,48a		25,4a		12,8a		15,1a		4,61a
LOH		3,44a		24,8a		12,5a		14,5a		4,58a
DMS (Δ)		0,16		1,5		0,99		0,91		0,24
Profundidade de Semeadura - PS (cm)		NF (Unidade)		Al (cm)		CH (cm)		CR (cm)		EC (mm)
Fontes de Variação	Valor de F
ES		0,2053NS		0,0049NS		1,9898NS		1,0601NS		0,0595NS
PS		2,7599*		10,2958**		14,0522**		0,3112NS		8,7475**
ESxPS		2,0908NS		1,1585NS		0,9615NS		0,8547NS		0,0140NS
Coeficiente de Variação (%)		15,15		18,05		14,12		22,01		16,58

• ^NS
  Não significativo ao nível de 5% de probabilidade pelo Teste de F.
• ^*
  Significativo ao nível de 5% de probabilidade pelo Teste de F.
• ^**
  Significativo ao nível de 1 de probabilidade pelo Teste de F. Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo Teste de Tukey ao nível de 5% probabilidade.

Em virtude do eixo embrionário está associado à presença do hilo (Pereira et al., 1999), a escarificação no hilo necessita de atenção, pois o tegumento da semente precisa ser rompido sem que o embrião seja prejudicado, pois os danos mecânicos ao embrião da semente promovem a inviabilização ou morte da semente (Carvalho & Nakagawa, 2012). Desta forma, a abrasão com lixa não pode ser tão profunda ao ponto de afetar o eixo embrionário das sementes de jutaí.

De acordo com os cuidados necessários, a quebra da dormência das sementes de jutaí pode ser realizada por meio da escarificação com lixa tanto no hilo quanto do lado oposto ao hilo da semente sem prejuízo na porcentagem, na velocidade de emergência e na qualidade de suas plântulas (Tabela 2 e 3). De forma semelhante, provavelmente, a superação de dormência por meio de escarificação com lixa na lateral ou no lado oposto do hilo da semente de jatobá proposta ou realizada por Ferreira & Sampaio (1999), Azeredo et al. (2003), Santos & Buckeridge (2004) e Melo & Mendes (2005) está relacionada com a precaução de possíveis danos no eixo embrionário de sementes escarificadas no hilo da semente.

A porcentagem de emergência de plântulas de jutaí foi linearmente nula a partir de 10cm de profundidade (Figura 3A), sendo que, a partir de 7,9 cm, a velocidade de emergência de plântulas de jutaí foi linearmente inviável (Figura 3B). De forma semelhante, para as sementes de jatobá (Hymenae acourbaril L.), Flores & Benavides (1990), Ferreira & Sampaio (1999) e Melo & Mendes, (2005) utilizam e recomendam a profundidade de 1cm de semeadura e o distanciamento de 10cm entre as sementes para emergência de plântulas, em sementeira com areia peneirada lavada ou em embalagem individual.

FIGURA 3
A. Porcentagem. B. Velocidade de emergência de plântulas de jutaí (Hymenaea parvifolia Huber.) em caixas de plástico sobre vermiculita, em fotoperíodo de 12 horas e nas temperaturas de 15, 20, 25, 30, 35, 40 e 45ºC. ^**Significativo ao nível de 1 de probabilidade pelo Teste de F.

De acordo com Carvalho & Nakagawa (2012), as profundidades de semeadura muito profundas não são recomendáveis, pois aumentam consideravelmente a barreira física (espessura substrato ou solo) para a emergência das plântulas. Desta forma, a emergência das plântulas é retardada e, por conseguinte, as mesmas são impostas por longo período às condições ambientais desfavoráveis (abióticas e bióticas).

As posições de escarificação nas sementes de jutaí não interferiram na qualidade dos parâmetros biométricos das plântulas (Tabela 3). Desta forma, a escarificação no hilo ou do lado oposto ao hilo das sementes de jutaí foram adequadas para a emergência das plântulas, sendo necessário apenas o cuidado para que a mesma não afete o embrião das sementes.

O número de folhas, altura e comprimento das raízes das plântulas de jutaí foram linearmente menores com o aumento da profundidade de semeadura (Figura 4). Ao contrário, em virtude da germinação epígea fanerocotiledonar das sementes de jutaí (Pereira et al., 1999), o desenvolvimento e crescimento do hipocótilo e espessura do colo das plântulas foi mais expressivo em maiores profundidades, pois houve a necessidade de superação das camadas mais espessa de areia (Tabela 3).

FIGURA 4
A. Número de folhas. B. Comprimento do hipocótilo. C. Altura. D. Comprimento de raiz. E. Espessura do colo de plântulas de jutaí (Hymenaea parvifolia Huber.) 60 dias da semeadura em caixas de plástico com areia, mantidas em casa de vegetação em temperatura ambiente (23,5 ± 5,2ºC) e com 50% de sombreamento. ^* Significativo ao nível de 5 de probabilidade pelo Teste de F. ^** Significativo ao nível de 1 de probabilidade pelo Teste de F.

Para obtenção de mudas de jutaí, recomenda-se a utilização de sementes acima de 2g de massa de matéria fresca. A temperatura máxima, a faixa de temperatura ótima e a temperatura mínima para germinação de sementes estão entre 40 e 45ºC, 25 e 35ºC e 10 e 15ºC, respectivamente. Tanto a escarificacão no hilo quanto a oposta ao hilo das sementes são adequadas para a quebra de dormência dada pela impermeabilidade do tegumento a água e/ou gases em sementes de jutaí. Profundidades superiores a 4cm são inadequadas para a emergência de plântulas de jutaí.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  2016

Histórico

• Recebido
  29 Set 2015
• Aceito
  02 Jan 2016