UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS CÂMPUS DE JABOTICABAL CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E COMPOSIÇÃO MINERAL DA SOLUÇÃO DE EMBEBIÇÃO DE SEMENTES DE FEIJÃO ARMAZENADAS EM DUAS TEMPERATURAS JABOTICABAL – SÃO PAULO – BRASIL 2009 Claudia Denise da Silva Engenheira Agrônoma UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS CÂMPUS DE JABOTICABAL CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E COMPOSIÇÃO MINERAL DA SOLUÇÃO DE EMBEBIÇÃO DE SEMENTES DE FEIJÃO ARMAZENADAS EM DUAS TEMPERATURAS Claudia Denise da Silva Orientador: Prof. Dr. Roberval Daiton Vieira Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – Unesp, Câmpus de Jaboticabal, como parte das exigências para a obtenção do título de Mestre em Agronomia (Produção e Tecnologia de Sementes). JABOTICABAL – SÃO PAULO – BRASIL Fevereiro de 2009 DADOS CURRICULARES DO AUTOR CLAUDIA DENISE DA SILVA - nascida em 12 de junho de 1984 em Catanduva, SP, é Engenheira Agrônoma formada pela Universidade Federal de Lavras – MG em fevereiro de 2007. Durante o curso de agronomia foi bolsista do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica – PIBIC/FAPEMIG no período de março de 2004 a fevereiro de 2007. Em março do mesmo ano iniciou o curso de Pós Graduação, mestrado em Agronomia, na área de concentração Produção e Tecnologia de Sementes, sendo bolsista do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). iii iv O que vale na vida não é o ponto de partida e sim a caminhada. Caminhando e semeando no fim terás o que colher. (Cora Coralina) v Ao meu pai José Pompéia da Silva e minha mãe Maria Tereza Gazola da Silva, pelo exemplo de vida, dedicação, amor e carinho. À minha irmã Edilene Deise da Silva, pelo apoio, cumplicidade e demonstração de verdadeiros sentimentos de irmandade. A eles que me ensinaram o amor ao estudo, ao dever, à verdade, e à honestidade. DEDICO vi AGRADEÇO..... A DEUS, razão única de toda a existência, pela vida, proteção e por ter permitido mais essa vitória; À Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – UNESP/ JABOTICABAL, pela oportunidade de realizar o mestrado; Ao Professor Roberval Daiton Vieira pela orientação deste trabalho, receptividade, confiança, pelo incentivo e ensinamentos que contribuíram e contribuirão em meu crescimento pessoal e profissional; Aos docentes Dr. Rinaldo César de Paula, Dr. Nelson Moreira de Carvalho, Dr. Rubens Saber, aos funcionários, Lázaro José Ribeiro da Silva, Rubens Libório, Carlos Alberto Lemes e as secretárias Mônica Roberta Ignácio, Marisa Coga e Nádia Lyn pelo auxílio em vários momentos; Aos amigos da Pós Graduação, Mariana Silva Rosa, Stefânia Magalhães Caixeta, Juliane Dosse Salum, Magnólia Lopes, Bruno Guilherme Torres Licursi Vieira, Leandra Matos Barrozo e Delineide Pereira Gomes pela ajuda e convivência agradável. Ao Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) pelo fornecimento das sementes; À Professora Drª. Mara Cristina Pessoa da Cruz pelas análises químicas; Ao Professor José Carlos Barbosa pela ajuda na análise estatística; Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pela concessão da bolsa de mestrado; ...... e a todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para a conclusão desta pesquisa MUITO OBRIGADA!!! vii SUMÁRIO Página RESUMO .......................................................................................................................viii ABSTRACT ..................................................................................................................... x I. INTRODUÇÃO ............................................................................................................12 II. REVISÃO DE LITERATURA .....................................................................................14 III. MATERIAL E MÉTODOS .........................................................................................20 3.1. Obtenção do material...........................................................................................20 3.2. Armazenamento das sementes ...........................................................................20 3.3. Avaliações laboratoriais .......................................................................................20 3.3.1. Determinação do teor de água......................................................................21 3.3.2. Teste de germinação.....................................................................................21 3.3.3. Teste de envelhecimento acelerado..............................................................21 3.3.4. Teste de condutividade elétrica.....................................................................21 3.3.5. Quantificação de Ca2+, Mg2+ e K+ da solução de embebição ........................22 3.4. Análise estatística................................................................................................22 IV. RESULTADOS E DISCUSSÃO................................................................................23 V. CONCLUSÕES..........................................................................................................42 VI. REFERÊNCIAS ........................................................................................................43 VII. APÊNDICE ..............................................................................................................50 viii CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E COMPOSIÇÃO MINERAL DA SOLUÇÃO DE EMBEBIÇÃO DE SEMENTES DE FEIJÃO ARMAZENADAS EM DUAS TEMPERATURAS RESUMO – A agricultura moderna exige testes rápidos para avaliação da qualidade de sementes para determinar o seu uso potencial. O teste de condutividade elétrica é usado para sementes de muitas espécies, especialmente as de leguminosas. O objetivo dessa pesquisa foi o de avaliar o efeito da temperatura de armazenamento sobre os resultados do teste de condutividade elétrica e da composição mineral da solução de embebição de sementes de feijão (Phaseolus vulgaris L.) armazenadas durante um ano a temperatura de 10 e 25 °C. Foram utilizados três lotes da cultivar IAPAR – 81 (grupo carioca) e três lotes da cultivar IPR – TIZIU (grupo preto) armazenadas em câmara fria a 10 °C e em BOD a 25 °C. As avaliações foram reali zadas em intervalos de três meses ao longo de 12 meses e as variáveis avaliadas foram: teor de água, germinação e vigor (envelhecimento acelerado e condutividade elétrica). O conteúdo de potássio da solução de embebição foi determinado por fotometria de chama e o conteúdo de cálcio e magnésio por espectrofotometria de absorção atômica. Os dados foram analisados segundo o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial (4 períodos de armazenamento x 3 temperaturas) com tratamento adicional (avaliação inicial) com quatro repetições para cada lote. As sementes das cultivares apresentaram comportamento semelhante no armazenamento. Os valores de condutividade elétrica reduziram na última avaliação não sendo acompanhados pela redução dos íons ix quantificados. O potássio foi o íon lixiviado em maior quantidade em sementes de feijão armazenadas, tendo comportamento mais próximo aos resultados do teste de condutividade elétrica. O teste de condutividade elétrica diagnosticou a perda do vigor de sementes durante o armazenamento até nove meses nas temperaturas de 10 e 25 °C. De acordo com os resultados obtidos concluiu-se que a condutividade elétrica e as quantidades dos íons de cálcio, magnésio e potássio não são influenciadas pela temperatura de armazenamento das sementes. Palavras-chave: Phaseolus vulgaris L, vigor, lixiviação, cálcio, potássio, magnésio x ELECTRICAL CONDUCTIVITY AND MINERAL COMPOSITION OF THE SOAKED SOLUTION OF BEAN SEEDS STORED AT TWO TEMPERATURES ABSTRACT - Modern agriculture requires quick tests to evaluate the seeds quality, in order to determine their potential use. The electrical conductivity test has been used for many species, especially legumes seeds. This research was carried out in order to investigate the relationship between the amount of electrolytes (K+, Ca++ and Mg++) on the seed soaked solution and the vigor measured by electrical conductivity test of bean seeds (Phaseolus vulgaris L.) stored at 10 and 25 °C. Three seed lots cultiv ar IAPAR - 81 (Carioca Group) and three cultivar IPR - TIZIU (black group) were stored in a cold chamber at 10 °C and in a BOD at 25 °C. Eval uations were done in intervals of three months over a 12 months and the variables were: water content, germination and vigor (accelerated aging and electrical conductivity tests). The potassium content in the imbibition solution was determined by flame photometry and the calcium and magnesium contents, by atomic absorption spectrophotometry. The statistics model used was completely randomized design in a factorial (four periods of storage X three temperatures) with additional treatment (initial assessment) with four replicates for each lot. The cultivars showed similar behavior in storage. Electrical conductivity values decreased in the last evaluation and it was not followed by reduction of the ions quantified. The potassium was the ion leached in larger amounts from bean seeds stored, and it´s behavior was closest to the results of electrical conductivity test. The electrical conductivity test detected the vigor reduction of bean seeds during storage up xi to nine months at temperatures of 10 and 25 °C. Acc ording to the results it was concluded that the electrical conductivity test and the measurement of ions of calcium, magnesium and potassium were not influenced by temperature of seed storage. Key-words: Phaseolus vulgaris L, vigor, leach, calcium, magnesium and potassium 12 I. INTRODUÇÃO O feijão é um dos principais produtos agrícolas brasileiros. Atualmente a área nacional cultivada é de 4 mil hectares e a produtividade de 880 toneladas por hectare. Apresenta importância socioeconômica, devido ao volume e valor da produção, utilização de mão-de-obra e por ser a principal fonte protéica na alimentação, sendo utilizado como alternativa em substituição aos produtos ricos em proteína, e juntamente com o arroz constitui a base alimentar da população brasileira. A cultura ainda apresenta baixa produtividade em virtude do desconhecimento ou da não adoção, pela maioria dos produtores, das tecnologias disponíveis, e dentre essas, a utilização de sementes de alta qualidade é fundamental para o estabelecimento da cultura. O teste mais utilizado para a determinação da qualidade das sementes é o de germinação. Apesar do alto grau de confiabilidade o teste apresenta limitações por não detectar modificações mais sutis na qualidade das sementes no seu estágio inicial de deterioração, mas que são detectadas por testes de vigor. Assim, métodos de avaliação do vigor de sementes têm sido indicados e amplamente estudados visando à avaliação do potencial fisiológico de lotes de sementes. Dentre os testes de vigor já com determinado nível de padronização para algumas espécies, destaca-se o de condutividade elétrica pela objetividade, rapidez na obtenção dos resultados e facilidade de execução. 13 Vários fatores podem afetar os resultados do teste de condutividade elétrica e dentre esses fatores, trabalhos recentes têm mostrado que a temperatura de armazenamento das sementes, particularmente a baixa, pode interferir nos resultados do teste. Embora as pesquisas visando à padronização do teste de condutividade elétrica para diversas espécies têm alta evolução, o efeito da condição de armazenamento (baixa temperatura) de sementes de feijão sobre os resultados desse teste ainda não foi investigado. Desta forma, a presente pesquisa teve por objetivo avaliar o efeito da temperatura de armazenamento sobre os resultados do teste de condutividade elétrica e da composição mineral da solução de embebição de sementes de feijão armazenadas. 14 II. REVISÃO DE LITERATURA As sementes apresentam o mais alto potencial fisiológico por ocasião da maturidade fisiológica das mesmas, a partir deste ponto, o poder germinativo e o vigor declinam em intensidade variável, dependendo das condições a que ficam sujeitas (VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999). A deterioração das sementes é descrita como um processo degenerativo contínuo, que se inicia logo após a maturidade fisiológica e continua até a sua morte ou incapacidade de germinar (CARVALHO & CAMARGO, 2003). DELOUCHE & BASKIN (1973) relacionaram a provável sequência de alterações durante o processo de deterioração como a degradação de membranas, danos nos mecanismos de síntese e energia, respiração e biossintese, redução da taxa de germinação, do potencial de armazenamento, da taxa de crescimento e desenvolvimento, da uniformidade, da resistência da planta, da produtividade, da emergência da plântula em campo, aumento da quantidade de plântulas anormais e finalmente a perda da germinabilidade. A avaliação do vigor de sementes é importante para identificar possíveis diferenças no potencial de desempenho entre lotes com germinação semelhante (MARCOS FILHO, 1999b), assim os testes de vigor, por meio de medições diretas ou indiretas, estimam o comportamento provável da semente, decorrido o processo de deterioração, ou em função do estado atual da atividade metabólica, ou de partes constituintes da semente (KRZYZANOWSKI & FRANÇA NETO, 2001). Cada tipo de teste tem sua eficiência na avaliação do vigor de sementes de determinadas culturas, não existindo, até o momento, nenhum teste de vigor que possa ser recomendado como padrão para todas ou mesmo para uma única espécie, uma vez que o vigor reflete a manifestação de várias características (VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999). Dentre os testes de vigor com maior destaque (HAMPTON & TEKRONY, 1995; AOSA, 2002), pode-se enfatizar o teste de condutividade elétrica como teste de vigor bastante promissor, especialmente em relação a possibilidade de padronização. Esse 15 teste, em decorrência de suas características foi classificado por McDonald, em 1975, como um teste bioquímico, pois avalia alterações no metabolismo das sementes associadas com seu vigor (KRZYZANOWSKI & FRANÇA NETO, 2001) mais precisamente, a quantidade de íons lixiviados na solução de embebição que indiretamente reflete o grau de dano das membranas celulares resultante do processo de deterioração da semente. A deterioração das sementes durante o armazenamento é um fenômeno complexo que envolve alterações em muitos de seus componentes (PRIESTLEY, 1986). Estudos têm evidenciado que a membrana é o sitio preferencial de injúria durante o envelhecimento, devido à oxidação e dos danos em componentes como lipídeos e proteínas (SUN & LEOPOLD, 1995). As membranas celulares são seletivas e organizam as estruturas subcelulares. Várias reações químicas que ocorrem no meio intracelular seriam impossíveis de ocorrer no meio extracelular, em razão da dispersão dos reagentes num meio incompatível. Outras reações fazem parte de funções celulares altamente especializadas e que, portanto, necessitam da compartimentalização das organelas em que ocorrem, como as reações oxidativas com a utilização de O2 na mitocôndria, a replicação de DNA e a síntese de RNA-m no núcleo de células eucariotes e a síntese e transporte de proteínas no retículo endoplasmático e complexo de Golgi (VIEIRA et aI., 1991). Assim a perda da permeabilidade seletiva das membranas celulares é o primeiro evento do processo de deterioração e é seguida das várias outras transformações degenerativas que causam a perda de vigor das sementes. Na medida em que a semente seca durante o processo de maturação e quanto mais se aproxima da maturidade fisiológica, as membranas alteram a sua integridade, num processo de desorganização estrutural temporário (SIMON & RAJA HARUN, 1972), estando tanto mais desorganizadas quanto menor for o teor de água (BEWLEY, 1986). Durante a embebição as membranas reestruturam-se e recuperam a permeabilidade seletiva. Assim, a perda da viabilidade de sementes armazenadas secas é causada pela inabilidade dos sistemas de reparo dos tecidos, em função do 16 baixo teor de água disponível. Conseqüentemente, os danos acumulam-se e somente poderão ser reparados quando as sementes forem embebidas para a germinação. Durante o processo de embebição da semente, enquanto as membranas celulares reestruturam-se há liberação de eletrólitos, cuja quantidade está associada à integridade destas. Assim, maiores níveis de eletrólitos lixiviados pelas sementes são características de lotes de menor vigor (VIEIRA, 1994; HAMPTON & TEKRONY, 1995; VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999; PANOBIANCO & MARCOS FILHO, 2001). Essas sementes demandam mais tempo e há dificuldade para a reestruturação das membranas celulares (DESAI et aI., 1997), devido à perda da integridade destas no processo de deterioração, que resultando em valores altos de condutividade elétrica, medidos na solução de embebição. Vários trabalhos relatam a relação entre menores valores de condutividade e sementes com alto vigor e maiores valores com lotes menos vigorosos (McDONALD & WILSON, 1979; POWELL, 1986; MARCOS FILHO et al., 1990; VIEIRA et al., 2002 e 2004), demonstrando que a diminuição do vigor relaciona-se diretamente com a elevação da concentração de eletrólitos liberados pelas sementes na água de embebição. Durante a embebição ocorre a lixiviação de vários solutos para a solução de embebição incluindo os carboidratos, ácidos graxos, aminoácidos, ácidos orgânicos, proteínas, substâncias fenólicas e íons K+, Ca++, Na+ e Mg++ (CUSTÓDIO & MARCOS FILHO, 1997; FESSEL. et al., 2006; PANOBIANCO & VIEIRA, 2007). Os resultados do teste de condutividade elétrica podem ser afetados por variáveis inerentes à metodologia como: o número de sementes e de repetições, as temperaturas de embebição e avaliação, o tempo de embebição, a qualidade e o volume de água e o tamanho do recipiente (VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999). Estes fatores podem ser controlados definindo-se a metodologia ideal para cada espécie. Outros fatores que também podem afetar os resultados do teste são o genótipo (SHORT & LACY, 1976; PANOBIANCO & VIEIRA, 1996; VIEIRA et al., 1996), o estádio de desenvolvimento da semente (STYER & CANTLIFFE, 1983; POWELL, 1986) e estudos mais recentes relatam que as condições de armazenamento, principalmente a 17 baixa temperatura (10 ºC) podem comprometer a confiabilidade dos resultados obtidos (FERGUSON, 1988; VIEIRA, R.D. et al., 2001; FESSEL et al., 2006, PANOBIANCO & VIEIRA, 2007, PANOBIANCO et al. 2007). FERGUSON (1988), acompanhando mudanças durante a deterioração de sementes de soja, observou pequenas alterações na condutividade elétrica para sementes armazenadas a 10 °C opondo-se à queda de g erminação observada após o envelhecimento acelerado. Porém, quando o eixo embrionário de sementes foi removido a condutividade elétrica da solução de embebição dos eixos durante o armazenamento foi inversamente proporcional ao envelhecimento acelerado de sementes intactas, sugerindo que a deterioração pode ocorrer mais rapidamente nos eixos embrionários do que nos cotilédones e questionou o uso do teste de condutividade elétrica para medir o vigor de sementes após o armazenamento em baixas temperaturas. Avaliando o efeito da temperatura de armazenamento na deterioração de semente de soja, VIEIRA et al. (2001) observaram que quando amostras armazenadas por seis meses a 25 °C foram transferidas para 10 º C, os resultados do teste de envelhecimento acelerado indicavam uma continua queda no vigor, mas os valores de condutividade elétrica permaneceram estáveis. Com base nesse fato os autores questionam o uso de condutividade elétrica como um indicador da deterioração e do vigor da semente de soja depois de armazenamento a baixas temperaturas pois, nestas condições, a deterioração das sementes não foi diretamente relacionada à perda da integridade das membranas. Em trabalho posterior, PANOBIANCO & VIEIRA (2007) acompanharam a deterioração de sementes de soja em diferentes temperaturas de armazenamento avaliando seu efeito nos resultados do teste de condutividade elétrica e uma possível relação entre o comportamento de ácidos graxos e carboidratos com os resultados do referido teste, na tentativa de entender os resultados obtidos no teste de condutividade elétrica para sementes armazenadas a 10 °C. Os auto res verificaram que nenhuma relação direta pode ser estabelecida entre os teores de ácidos graxos e uma possível estabilização ou reorganização das membranas de sementes armazenadas a baixa 18 temperatura, e nem para os carboidratos, que apresentaram comportamento semelhante para sementes armazenadas a 10, 20 e 25 °C. Estudando o desempenho de sementes de ervilha armazenadas a 10 °C PANOBIANCO et al. (2007) concluíram que o teste de condutividade elétrica não é um bom indicador da intensidade da deterioração, sendo o teste de envelhecimento acelerado mais sensível para detectar a deterioração durante o armazenamento nestas condições. Os autores afirmaram ainda que, aparentemente a deterioração das sementes a 10 °C não esta relacionada à perda da in tegridade das membranas, possivelmente devido ao reparo ou reorganização das mesmas durante o armazenamento em baixas temperaturas. Em sementes de milho armazenadas FESSEL et al. (2006) verificaram que, a 10 °C durante 16 meses, o processo de deterioração não avançou o suficiente para causar queda no vigor, pois nenhum dos testes (envelhecimento acelerado, frio e condutividade elétrica) detectou redução no vigor das sementes. Nas demais temperaturas de armazenamento (20; 30; 20 e 30 por seis meses e transferidas para 10 °C) o declínio da qualidade fisiológica foi clarame nte evidenciado pelos testes de envelhecimento acelerado e de frio, já os resultados do teste de condutividade elétrica aumentaram durante o armazenamento, porém com menos intensidade nas amostras transferidas para 10 °C. Os mesmos autores verifica ram que, de modo geral a lixiviação de íons de cálcio, magnésio e potássio foram diretamente proporcionais à diminuição do vigor de semente de milho armazenada, confirmando a relação entre a integridade das membranas e a perda do vigor. O armazenamento de sementes envolve procedimentos para a preservação de sua qualidade, mantendo as mudanças fisiológicas e bioquímicas em um nível aceitável, evitando perdas desnecessárias tanto no aspecto qualitativo como no quantitativo. No entanto, o processo de deterioração das sementes é inevitável e as alterações durante o armazenamento variam em função principalmente da temperatura e umidade relativa do ar. A dificuldade em entender a fisiologia do envelhecimento de sementes pode ser atribuída a algumas razões (CARVALHO & CAMARGO, 2003): ao fato do processo de 19 deterioração ser variável, aos diferentes métodos utilizados para o estudo da deterioração, a taxa de deterioração ser influencia pela condição ambiental e por fatores biológicos, que partes especificas das sementes deterioram-se mais rapidamente que outras dentre outras. Assim ao avaliar o processo de deterioração, todas essas características devem ser consideradas. O potencial fisiológico das sementes durante o armazenamento é imprevisível, visto que sua viabilidade pode ser influenciada pela espécie, variedade, qualidade inicial, teor de água e temperatura de armazenamento (TEKRONY et al., 1987), portanto é necessário o estudo do comportamento de cada espécie com o intuito de evitar interpretações errôneas do real potencial fisiológico de sementes durante o armazenamento em diferentes condições visto a dificuldade em elucidar o processo de deterioração, que impede a generalização de suas consequências. 20 III. MATERIAL E MÉTODOS Essa pesquisa foi desenvolvida no Laboratório de Análise de Sementes do Departamento de Produção Vegetal e no Laboratório de Fertilidade do Solo da UNESP, Câmpus de Jaboticabal. 3.1. Obtenção das sementes Os lotes de sementes de feijão foram obtidos junto ao Instituto Agronômico do Paraná – IAPAR, sendo três lotes da cultivar IAPAR-81 (grupo Carioca) e três lotes da cultivar IPR – TIZIU (grupo Preto) e recebidos no laboratório de análise de sementes onde as sementes de cada lote foram retiradas da embalagem original, homogeneizadas, amostradas para avaliação da qualidade inicial, subdivididas em 10 amostras de 250g e acondicionadas em sacos de plástico de polietileno (15 x 30 cm) selado. 3.2. Armazenamento das sementes Quatro amostras de sementes de cada lote das duas cultivares foram armazenadas em câmara fria a 10° C e aproximadament e 65% de umidade relativa e seis amostras em BOD a 25 °C sem controle de umidad e. Após seis meses de armazenamento, duas amostras de cada lote das sementes armazenadas a 25 °C foram transferidas para 10 °C, até o final do armaz enamento. As sementes foram armazenadas por 12 meses e as avaliações da qualidade fisiológica realizadas a cada três meses utilizando uma amostra de cada lote. 3.3. Avaliações laboratoriais A caracterização do potencial fisiológico inicial dos lotes de sementes e após três, seis, nove e 12 meses foi determinada pelos testes de germinação, 21 envelhecimento acelerado e condutividade elétrica. Foram determinados também os teores de água das sementes e a composição mineral (Ca2+, Mg2+ e K+) da solução de embebição das mesmas. 3.3.1. Determinação do teor de água Determinado pelo método da estufa a 105 ± 3 °C por 24 horas. Foram utilizadas duas repetições, de todos os lotes das duas cultivares em cada época de avaliação, com aproximadamente 20g cada, pesadas em balança com precisão de duas casas decimais e os dados expressos em porcentagem (base úmida) seguindo-se os critérios descritos nas Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992) 3.3.2. Teste de germinação Conduzido com quatro repetições de 50 sementes, distribuídas em rolo de papel toalha (tipo Germitest) umedecido com água equivalente a 2,5 vezes a massa do substrato seco e colocadas para germinar em câmara de germinação a 25 ºC. As avaliações foram realizadas aos quatro e oito dias após a semeadura, seguindo os critérios estabelecidos pelas Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992). 3.3.3. Teste de envelhecimento acelerado Foi conduzido pelo método da caixa plástica de germinação (11 x 11 x 3,5 cm) (McDONALD & PHANEENDRANATH, 1978; MARCOS FILHO, 1999a), utilizando as caixas como compartimentos individuais (mini-câmaras), que têm em seu interior 40mL de água desionizada e bandeja de tela de inox, para evitar o contato das sementes com a água, onde estas foram distribuídas formando camada única. As caixas, tampadas, foram mantidas em BOD regulada a 42 ºC, por 72 horas. Em seguida, as sementes foram submetidas ao teste de germinação, conforme descrito no item 3.3.2 utilizando quatro repetições de 50 sementes, com avaliação no quinto dia após semeadura. O teor de água das sementes foi determinado no final do período de envelhecimento. 3.3.4. Teste de condutividade elétrica O teste foi conduzido utilizando quatro repetições de 50 sementes previamente pesadas em balança de precisão com duas casas decimais. Posteriormente as 22 sementes foram colocadas para embeber em copos plástico, capacidade de 200 mL, com 75 mL de água desionizada dispostos em bandejas e mantidas à temperatura de 25 ºC por período de 24 horas para embebição. Após o período de embebição os copos foram retirados da câmara e agitados para a determinação da condutividade elétrica da solução, utilizando o condutivímetro DIGIMED CD-21, e os resultados calculados em µS cm-1 g-1 de semente (VIEIRA, 1994; VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999). 3.3.5. Quantificação de Ca2+, Mg2+ e K+ da solução de embebição Após a leitura da condutividade elétrica, a solução de embebição das sementes as quatro repetições de cada lote e cultivar foram colocada em frascos de plástico tampados e identificados, e encaminhada ao Laboratório de Fertilidade do Solo. O conteúdo dos íons da solução de embebição em mg L-1 foi determinado: o potássio (K+) de forma direta por fotometria de chama e os de cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+) por meio de espectrofotômetro de absorção atômica (BATAGLIA et al., 1983; TOMÉ JUNIOR, 1997). O resultado final do conteúdo de íons foi expresso em mg do íon por Kg de sementes. 3.4. Análise estatística Os dados foram analisados segundo o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 3 (quatro períodos de armazenamento – três; seis; nove; 12 meses x três temperaturas – 10; 25; 25 e 10°C ) com tratamento adicional (avaliação inicial) com quatro repetições para cada lote. Os dados de porcentagem foram transformados em arco-seno ( )100/x mas os dados originais foram utilizados para discussão. A comparação das médias foi realizada por intermédio do teste de Tukey, em nível de 5% e 1% de probabilidade de erro. Os resultados do teor de água não foram analisados estatisticamente. 23 IV. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados dos testes realizados para a caracterização inicial dos lotes da cultivar IAPAR - 81 estão apresentados na tabela 1. Os teores de água dos lotes foram similares, com uma pequena variação de 0,5 ponto percentual. O lote 2 foi o de menor qualidade fisiológica pelos resultados do teste de germinação e envelhecimento acelerado, porém a análise dos exsudados na água de embebição das sementes pelo teste de condutividade elétrica e quantificação de íons não forneceram o mesmo resultado. Os resultados do teste de condutividade elétrica, assim como a quantidade dos íons cálcio, magnésio e potássio que acompanharam os valores do referido teste não apresentaram diferenças estatísticas (Tabela 1). Tabela 1- Teor de água (TA), germinação (G), envelhecimento acelerado (EA), condutividade elétrica (CE), teores de cálcio, magnésio e potássio da solução de embebição das sementes de feijão da cultivar IAPAR - 81 na avaliação inicial das sementes de feijão. Lote TA G EA CE Cálcio Magnésio Potássio -----------------%---------------- �S cm-1 g-1 ----------------mg Kg-1---------------- 1 12,5 98 a 93 a 105 a 36,7 a 130,9 a 2287,9 a 2 13,0 90 b 69 b 99 a 34,0 a 127,6 a 2220,3 a 3 12,7 98 a 97 a 103 a 31,0 a 130,3 a 2263,1 a * Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%. 24 Na Tabela 2 estão os dados referentes avaliação inicial dos lotes da cultivar IPR -TIZIU. Os lotes dessa cultivar apresentaram intervalo de variação de 0,4 ponto percentual nos resultados do teor de água das sementes. O lote 1 foi o de melhor qualidade fisiológica, de acordo com os resultados dos testes de germinação, envelhecimento acelerado e condutividade elétrica, acompanhado pelos teores de cálcio, magnésio e potássio. Tabela 2- Teor de água (TA), germinação (G), envelhecimento acelerado (EA), condutividade elétrica (CE), teores de cálcio, magnésio e potássio da solução de embebição das sementes de feijão da cultivar IPR - TIZIU na avaliação inicial das sementes de feijão. Lote TA G EA CE Cálcio Magnésio Potássio -----------------%-------------- �S cm-1 g-1 -----------------mg Kg-1----------------- 1 12,4 98 a 93 a 67 a 30,5 a 115,5 a 1453,0 a 2 12,7 81 b 42 c 117 c 43,0 c 215,4 c 3142,2 c 3 12,8 92 ab 58 b 93 b 36,7 b 171,7 b 2330,6 b * Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%. Para as duas cultivares o íon lixiviado em maior quantidade foi o potássio, seguido pelo magnésio e em menores quantidades o cálcio, isto provavelmente deve-se ao fato de que estes íons são encontrados na semente nesta mesma ordem, pois os nutrientes extraídos da área pela cultura do feijoeiro na colheita mecânica, em que apenas os grãos são removidos da área, o nitrogênio é retirado em maior quantidade, seguido pelo fósforo, enxofre, potássio, magnésio e por último o cálcio, extraído em pequena quantidade (ARF, 1994). A embalagem utilizada para o acondicionamento das sementes permitiu uma boa conservação do teor de água da semente. Durante o período de armazenamento a maior variação da cultivar IAPAR – 81 de 13,8 para 12,6% foi encontrada para o lote 2 armazenado a 10 °C (Tabela 3) e para a cultivar IPR – TIZIU maior variação foi 25 encontrada para o lote 3 armazenado a 25 °C de 13,0 para 12,1%, verificada antes das sementes serem transferidas para 10 °C (Tabela 4). O teor de água das sementes provavelmente não causou nenhum efeito sobre os resultados do teste de condutividade elétrica para as duas cultivares durante o armazenamento das sementes nas temperaturas estudadas, devido a sua pouca variação e estar na faixa indicada para a realização do teste de 10% e 17% (AOSA, 2002, VIEIRA & KRZYZANOWSKI, 1999). Tabela 3. Teor de água inicial das amostras e após o período de envelhecimento acelerado das sementes de feijão da cultivar IAPAR – 81 aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C por seis meses e a 10 °C por mais seis meses. Lote/Temperatura de armazenamento (°C) 10 25 25 e 10 Período inicial após EA inicial após EA inicial após EA -----------------------------------%------------------------------------- Meses Lote 1 3 12,7 32,4 12,5 32,1 12,5 32,1 6 12,3 29,4 12,1 30,4 12,1 30,4 9 12,6 31,0 11,9 29,0 12,2 29,0 12 12,8 28,9 12,0 29,7 12,4 29,4 Lote 2 3 12,9 31,2 12,8 32,3 12,8 32,3 6 12,6 30,2 12,2 30,7 12,2 30,7 9 13,8 32,0 12,4 28,6 12,6 31,5 12 13,1 28,5 12,1 29,8 12,3 28,7 Lote 3 3 12,7 32,2 12,5 31,1 12,5 31,1 6 12,5 29,5 12,1 29,7 12,1 29,7 9 12,8 30,3 12,1 31,0 12,4 29,9 12 12,8 28,8 11,9 32,2 12,1 29,4 26 Tabela 4. Teor de água inicial das amostras e após o período de envelhecimento acelerado das sementes de feijão da cultivar IPR - TIZIU aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C por seis meses e a 10 °C por mais seis meses. Temperatura de armazenamento(°C) 10 25 25 e 10 Período inicial após inicial após inicial após ----------------------------- ------------%---------------------------------------- Meses Lote 1 3 12,1 31,9 12,0 36,5 12,0 36,5 6 11,7 29,9 11,6 28,6 11,6 28,6 9 12,5 32,8 11,9 31,4 12,0 30,3 12 12,2 30,4 11,7 30,4 11,6 33,0 Lote 2 3 12,8 32,2 12,7 31,8 12,7 31,8 6 12,6 29,4 12,2 31,3 12,2 31,3 9 12,9 28,1 12,6 30,8 12,7 30,2 12 12,7 31,7 12,3 30,6 12,2 31,7 Lote 3 3 12,8 31,8 13,0 31,6 13,0 31,6 6 12,6 31,2 12,1 28,8 12,1 28,8 9 13,3 29,8 12,6 28,9 12,6 31,1 12 13,1 30,5 12,2 30,0 12,3 30,9 A análise de variância dos dados é apresentada no apêndice, Tabelas 5A e 6A para as cultivares IAPAR – 81 e IPR – TIZIU respectivamente. Os resultados dos testes realizados para avaliação do processo deteriorativo das sementes armazenadas nas temperaturas estudas não tiveram a mesma resposta para todos os lotes das cultivares IAPAR – 81 e IPR – TIZIU. Na Tabela 5 estão os resultados do teste de germinação e envelhecimento acelerado para os três lotes da cultivar IAPAR – 81. Não foram encontradas diferenças 27 significativas na porcentagem de plântulas normais obtidas no teste de germinação para os lotes 1 e 3. A porcentagem de germinação diminui significativamente durante o armazenamento para o lote 2 em todas as temperaturas. Pelos resultados do teste de envelhecimento acelerado, o vigor dos lotes 2 e 3 armazenados a 10 °C manteve-se embora a condição de estresse imposta pelo teste de envelhecimento tenha reduzido consideravelmente o número de plântulas normais em relação às sementes não envelhecidas. Para as sementes do lote 1 a deterioração progrediu durante o período de armazenamento com diferença significativa após 12 meses de armazenamento (Tabela 5). Na temperatura de 25 °C (Tabela 5) o avanço do proc esso deteriorativo com o aumento do período de armazenamento foi verificado pelo teste de envelhecimento acelerado. Pelos resultados obtidos nota-se que, quando as sementes foram transferidas para 10 °C, a deterioração progrediu m ais lentamente que nas sementes que foram mantidas armazenadas a 25 °C, pois a porc entagem de plântulas normais obtidas após o envelhecimento acelerado foi menor para as sementes mantidas no armazenamento a 25° C. Os valores de condutividade elétrica da solução de embebição das sementes dos lotes da cultivar IAPAR – 81 (Figura 1) armazenadas a 10 °C aumentaram significativamente aos seis meses e mantiveram-se até o final do armazenamento. Apesar de não significativa, foi observada redução da leitura de condutividade na última avaliação de todos os lotes. Para as sementes armazenadas ás temperaturas de 25 e 25 e 10 °C, a lixiviação aumentou até os nove meses diminuindo na última avaliação. 28 Ta be la 5 - G er m in aç ão e v ig or , a va lia do p el o te st e de e nv el he ci m en to a ce le ra do , d e se m en te s de fe ijã o, d os lo te s 1, 2 e 3, c ul tiv ar I A P A R -8 1, a os t rê s, s ei s, n ov e e 12 m es es d e ar m az en am en to , na s te m pe ra tu ra s de 1 0, 2 5 e ar m az en ad as a 2 5 °C p or s ei s m es es e a 1 0 °C p or m a is s ei s m es es . L ot e/ T em pe ra tu ra d e ar m az en am en to (° C ) Lo te 1 Lo te 2 Lo te 3 Pe río do d e ar m az en am en to 10 25 25 e 1 0 10 25 25 e 1 0 10 25 25 e 1 0 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- (% )-- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -- M es es G er m in aç ão 1 G er m in aç ão G er m in aç ão 3 96 a A 96 a A 96 a A 88 a bA 90 a bA 90 a bA 97 a A 98 a A 98 a A 6 96 a A 97 a A 97 a A 91 a A 91 a A 91 a A 96 a A 97 a A 97 a A 9 97 a A 98 a A 96 a A 84 b A 88 a bA 84 b A 97 a A 94 a A 95 a A 12 95 a A 95 a A 95 a A 85 b A 85 b A 84 b A 96 a A 93 a A 93 a A En ve lh ec im en to a ce le ra do 1 En ve lh ec im en to a ce le ra do En ve lh ec im en to a ce le ra do 3 96 a A 95 a A 95 a A 68 a A 68 a A 68 a A 91 a A 94 a A 94 a A 6 92 a bA 49 b B 49 b B 66 a A 24 b B 24 b B 93 a A 55 b B 55 b B 9 91 a bA 38 b B 47 b B 68 a A 18 b B 27 b B 94 a A 42 b B 43 b cB 12 82 b A 10 c C 36 b B 66 a A 01 c C 17 b B 92 a A 26 c C 37 c B * M éd ia s se gu id as d e m es m a le tra , m in ús cu la n a ve rti ca l e m ai ús cu la n a ho riz on ta l, nã o di fe re m e nt re s i p el o te st e de Tu ke y a 5% . 1 - D ad os o rig in ai s, p or ém tr an sf or m ad os e m a rc o- se no ( ) 10 0 /x p ar a an ál is e es ta tís tic a. 29 a) DMS= 11,26; Condutividade antes do armazenamento : 105 �S cm-1 g-1 a a a b b bb d c b c bc 0 20 40 60 80 100 120 140 160 C on du tiv id ad e el ét ric a (� S c m -1 g -1 ) b) DMS= 17,11; Condutividade antes do armazenamento: 99 �S cm-1 g-1 aaa bbb cc b b c b 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Co nd ut iv id ad e el ét ri ca (� S cm -1 g -1 ) c) DMS= 14,36; Condutividade antes do armazenamento: 103 �S cm-1 g-1 aaa ababb cc b bcb ab 0 20 40 60 80 100 120 140 160 10°C 25°C 25 e 10°C Temperatura de armazenamento Co nd ut iv id ad e el ét ric a (� S cm -1 g -1 ) 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses Figura 1- Condutividade elétrica de sementes de feijão, a) lote 1; b) lote 2 e c) lote 3 cultivar IAPAR-81, aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento, nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C por se is meses e a 10 °C por mais seis meses. 30 a) DMS= 7,17; Teor de cálcio antes do armazenamento: 36,7 mg kg -1 aab bb b aab a ababb 0 10 20 30 40 50 60 70 80 C ál ci o (m g K g -1 ) b) DMS= 19,36; Teor de cálcio antes do armazenamento: 34,0 mg kg -1 aaba aaa aab a a b a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Cá lc io (m g Kg -1 ) c) DMS= 7,66; Teor de cálcio antes do armazenamento: 31,0 mg kg -1 abb aabab a aa a ab b 0 10 20 30 40 50 60 70 80 10°C 25°C 25 e 10°C Temperatura de armazenamento C ál ci o (m g K g -1 ) 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses Figura 2- Teor de cálcio de sementes de feijão: a) lote 1; b) lote 2 e c) lote 3 cultivar IAPAR-81, aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento, nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C por se is meses e a 10 °C por mais seis meses. ab 31 a) DMS= 16,87; Teor de magnésio antes do armazenamento: 130,9 mg kg -1 a a aa a a a a aa a a 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 M ag né si o (m g Kg -1 ) b) DMS= 45,63; Teor de magnésio antes do armazenamento: 127,6 mg kg -1 aaba aaa ab a aab a 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 M ag né si o (m g K g -1 ) c) DMS=19,28; Teor de magnésio antes do armazenamento: 130,3 mg kg -1 a a aa a aa a a a a a 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 10°C 25°C 25 e 10°C Temperatura de armazenamento M ag né si o (m g Kg -1 ) 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses Figura 3. Teor de magnésio de sementes de feijão, a) lote 1; b) lote 2 e c) lote 3 cultivar IAPAR-81, aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento, nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C por se is meses e a 10 °C por mais seis meses. 32 a) DMS =229,02; Teor de potássio antes do armazenamento: 2287,9 mg kg -1 aaa bbb a b ab b b ab 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Po tá ss io (m g Kg -1 ) b) DMS = 423,48; Teor de potássio antes do armazenamento: 2220,3 mg kg -1 aaa ababa bbc a b c a 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 P ot ás si o (m g K g-1 ) c) DMS = 333,19; Teor de potássio antes do armazenamento: 2263,1 mg kg -1 aaa aaba aab a ab a 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 10°C 25°C 25 e 10°C Temperatura de armazenamento Po tá ss io (m g Kg -1 ) 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses Figura 4. Teor de potássio de sementes de feijão, a) lote 1; b) lote 2 e c) lote 3 cultivar IAPAR-81, aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento, nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C por se is meses e a 10 °C por mais seis meses. 33 O conteúdo de cálcio lixiviado das sementes armazenadas a 10 °C diminuiu aos nove meses de armazenamento para o lote 1, nas demais temperaturas a lixiviação deste íon não foi observado um padrão de alteração constante, e não houve correspondência em relação aos valores de condutividade elétrica em todas as temperaturas (Figura 2). A exsudação de magnésio (Figura 3) para as sementes do lote 2 armazenadas 25 °C, aumentou significativamente aos nove meses, para as demais não foram encontradas diferenças significativas sendo que a lixiviação desse íon também não houve correspondência em relação aos valores de condutividade elétrica. Frigeri, (2007) verificou que os resultados da lixiviação dos íons cálcio e magnésio não se relacionaram com os do teste de condutividade elétrica. O potássio foi o íon lixiviado em maior quantidade quando comparado as de magnésio e cálcio. A quantidade de potássio (Figura 4) lixiviada das sementes armazenadas nas temperaturas de 25 °C aumentou sign ificativamente com o tempo de armazenamento para todos os lotes da cultivar IAPAR – 81 acompanhando os valores de condutividade elétrica, exceto na última avaliação. O mesmo ocorreu para sementes do lote 2 armazenadas a 25 °C por seis meses e a 10 °C por mais seis. No armazenamento a 10 °C, foram encontradas diferenças significativas apenas para as sementes do lote 1 entre o terceiro e sexto mês de armazenamento. De maneira geral, para os lotes da cultivar IAPAR – 81, o teste de condutividade elétrica foi mais sensível que o de envelhecimento acelerado para detectar variações no vigor das sementes armazenadas a 10 °C. Para as tem peraturas de 25 e 25 e 10 °C esses testes foram igualmente eficientes. Como esperado na temperatura de 10 °C a taxa de deterioração foi menor que a 25 °C. Quando essas sementes foram transferidas para 10 °C a qualidade fisiológica manteve-se em ní vel um pouco mais elevado do que as mantidas a 10 ou 25 °C. Resposta semelhante foi obtida por KRZYZANOWSKI et al., (1982) em que o teste de envelhecimento precoce foi sensível para acompanhar a evolução do processo de deterioração de sementes de feijão durante o período de armazenamento, tendo o 34 vigor das sementes declinado muito mais nas condições não controladas do que em câmara seca de (23 °C e 35% UR). Na análise dos lotes da cultivar IPR – TIZIU (Tabela 6) a porcentagem de germinação do lote 1 manteve-se durante o armazenamento em todas as temperaturas. O mesmo ocorreu para as sementes dos lotes 2 e 3 armazenadas a 10 °C, no entanto, nas temperaturas de 25 °C e 25 e 10 °C o processo d e deterioração progrediu e foi diagnosticado pelo teste de germinação após nove meses de armazenamento, confirmando a afirmação feita por POWEL (1995) de que as sementes deterioram mais rapidamente quando armazenadas em maior temperatura. O teste de envelhecimento acelerado detectou redução no vigor das sementes de todos os lotes nas três condições de armazenamento. As sementes armazenadas na temperatura de 10 °C mantiveram maior nível de vigo r ao final do armazenamento. A germinação foi praticamente nula para as sementes dos lotes 2 e 3 de menor qualidade fisiológica após seis meses de armazenamento na temperatura de 25 °C depois de submetidas a condição de estresse de alta umidade e temperatura. Os valores de condutividade elétrica mostraram tendência crescente durante o armazenamento em todas as temperaturas até os nove meses com redução na última avaliação (Figura 5), porém nenhuma redução significativa foi verificada no mesmo período para a quantificação dos íons de cálcio, magnésio e potássio (Figuras 6, 7 e 8). O teor de cálcio aumentou significativamente apenas aos 12 meses em relação à avaliação realizada aos três e aos seis meses de armazenamento, para as sementes do lote 3 armazenadas a 25 °C (Figura 6). As mesmas se mentes também lixiviaram uma maior quantidade de magnésio aos 12 meses de armazenamento. O potássio foi o íon que apresentou um padrão de lixiviação mais próximo ao da condutividade elétrica das sementes da cultivar IPR – TIZIU, principalmente na temperatura de 25 °C, exceto na redução dos valores do referido teste aos 12 meses de armazenamento. Quando armazenadas a 10 °C, foi veri ficado aumento significativo apenas para o lote 2 aos seis meses de armazenamento (Figura 8). 35 Ta be la 6 - G er m in aç ão e v ig or , av al ia do p el o te st e de e nv el he ci m en to a ce le ra do , de s em en te s de f ei jã o, lo te 1 , 2 e 3 cu lti va r IP R -T IZ IU , ao s trê s, s ei s, n ov e e 12 m es es d e ar m az en am en to , na s te m pe ra tu ra s de 1 0, 2 5 e ar m az en ad as a 2 5 °C p or s ei s m es es e a 1 0 °C p or m a is s ei s m es es . L ot e/ T em pe ra tu ra d e ar m az en am en to (° C ) Lo te 1 Lo te 2 Lo te 3 Pe río do d e ar m az en am en to 10 25 25 e 1 0 10 25 25 e 1 0 10 25 25 e 1 0 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --% --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- M es es G er m in aç ão 1 G er m in aç ão G er m in aç ão 3 97 a A 95 a A 95 a A 76 a A 76 a A 76 a A 89 a A 83 a A 83 a A 6 96 a A 95 a A 95 a A 72 a A 70 a A 70 a A 87 a A 80 a B 80 a B 9 96 a A 95 a A 94 a A 75 a A 54 b B 64 a bA B 88 a A 68 b B 60 b B 12 98 a A 92 a B 95 a A B 72 a A 46 b B 49 b B 87 a A 50 c B 58 b B En ve lh ec im en to a ce le ra do 1 En ve lh ec im en to a ce le ra do En ve lh ec im en to a ce le ra do 3 93 a bA 94 a A 94 a A 40 a A 26 a B 26 a B 61 a A 42 a B 42 a B 6 96 a bA 86 b B 86 b B 26 a A 01 b B 01 b B 33 b A 02 b B 02 b B 9 97 a A 80 b B 73 c B 27 a A 02 b B 01 b B 32 b A 02 b B 03 b B 12 89 b A 53 c C 69 c B 08 b A 00 b B 00 b B 13 c A 00 b B 00 b B * M éd ia s se gu id as d e m es m a le tra , m in ús cu la n a ve rti ca l e m ai ús cu la n a ho riz on ta l, nã o di fe re m e nt re s i p el o te st e de Tu ke y a 5% . 1 - D ad os o rig in ai s, p or ém tr an sf or m ad os e m a rc o- se no ( ) 10 0 /x p ar a an ál is e es ta tís tic a. 36 a) DMS= 10,46; Condutividade antes do armazenamento : 67 �S cm-1 g-1 a a ab ab ab c c c b b bc 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Co nd ut iv id ad e el ét ric a (� S c m -1 g -1 ) b) DMS= 22,28; Condutividade antes do armazenamento : 117 �S cm-1 g-1 a a a b b bb c b b b b 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 C on du tiv id ad e el ét ri ca (� S c m -1 g -1 ) c) DMS= 19,35; Condutividade antes do armazenamento : 93 �S cm-1 g-1 aa a abaab cb b b b ab 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 10°C 25°C 25 e 10°C Temperatura de armazenamento C on du tiv id ad e el ét ri ca (� S c m -1 g -1 ) 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses Figura 5- Condutividade elétrica de sementes de feijão, a) lote 1; b) lote 2 e c) lote 3 cultivar IPR-TIZIU, aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento, nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C por seis meses e a 10 °C por mais seis meses. 37 a) DMS = 12,18; Teor de cálcio antes do armazenamento: 30,5 mg kg -1 aa a aa a a a a aa a 0 20 40 60 80 100 C ál ci o (m g Kg -1 ) b) DMS = 17,44; Teor de cálcio antes do armazenamento: 43,0 mg kg -1 aa a aaa a a a a a a 0 20 40 60 80 100 Cá lc io (m g Kg -1 ) c) DMS = 18,98; Teor de cálcio antes do armazenamento: 36,7 mg kg -1 aa a aa a aab a a b a 0 20 40 60 80 100 10°C 25°C 25°-10°C Temperatura de armazenamento C ál ci o (m g K g -1 ) 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses Figura 6- Teor de cálcio de sementes de feijão: a) lote 1; b) lote 2 e c) lote 3 cultivar IPR-TIZIU, aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento, nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C po r seis meses e a 10 °C por mais seis meses. 38 a) DMS= 24,20; Teor de magnésio antes do armazenamento: 115,5 mg kg -1 aaa aaa aaa aaa 0 50 100 150 200 250 300 350 M ag né si o (m g Kg -1 ) b) DMS= 93,32; Teor de magnésio antes do armazenamento: 215,4 mg kg -1 aa a aa a a a a a a a 0 50 100 150 200 250 300 350 M ag né si o (m g Kg -1 ) c) DMS= 44,54; Teor de magnésio antes do armazenamento: 171,7 mg kg -1 aba a aa a ba a ab b a 0 50 100 150 200 250 300 350 10°C 25°C 25°-10°C Temperatura de armazenamento M ag né si o( m g Kg -1 ) 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses Figura 7. Teor de magnésio de sementes de feijão, a) lote 1; b) lote 2 e c) lote 3 cultivar IPR-TIZIU, aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento, nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C po r seis meses e a 10 °C por mais seis meses. 39 a) DMS= 241,96; Teor de potássio antes do armazenamento: 1453,0 mg kg -1 aaa aaa baa abaa 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 P ot ás si o (m g Kg -1 ) b) DMS = 512,41; Teor de potássio antes do armazenamento: 3142,2mg kg -1 aaa bbb ab b a bb ab 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 P ot ás si o (m g Kg -1 ) c) DMS= 443,32; Teor de potássio antes do armazenamento: 2330,6 mg kg -1 aa a ababa cbc a bc c a 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 10°C 25°C 25 e 10°C Temperatura de armazenamento Po tá ss io (m g Kg -1 ) 3 meses 6 meses 9 meses 12 meses Figura 8. Teor de potássio de sementes de feijão, a) lote 1; b) lote 2 e c) lote 3 cultivar IPR-TIZIU, aos três, seis, nove e 12 meses de armazenamento, nas temperaturas de 10, 25 e armazenadas a 25 °C po r seis meses e a 10 °C por mais seis meses. 40 Pela analise geral dos dados nota-se que a deterioração progrediu em todas as condições de armazenamento, por ser um fenômeno inevitável, continuo e irreversível (DELOUCHE, 1963 citado por MARCOS FILHO, 2005), porém a qualidade fisiológica de sementes das feijão, independente da cultivar analisada, manteve-se para os lotes armazenados na menor temperatura (10 °C) sendo a taxa de deterioração mais elevada a 25 °C. Baixa te mperatura de armazenamento reduz a velocidade de deterioração por manter a semente em baixa atividade metabólica. A queda no vigor das sementes de feijão armazenadas a 10 °C e a 25 e 10 °C foi verificada pelos resultados do teste de enve lhecimento acelerado e também pelo de condutividade elétrica (Tabelas 5 e 6, Figuras 1 e 5), indicando que o armazenamento a 10 °C não interfere nos resultados do teste de condutividade elétrica, portanto os estágios iniciais da deterioração de sementes de feijão armazenadas a 10 °C podem estar relacionados a cont inua desestruturação e ineficiência dos mecanismos de reestruturação dos sistemas de membranas, não coincidindo com os resultados encontrados para soja (VIEIRA et al. 2001, PANOBIANCO & VIEIRA 2007) e ervilha (PANOBIANCO et al. 2007) em relação à estabilização ou reorganização das membranas de sementes durante o armazenamento na mesma temperatura. Os valores de condutividade elétrica foram menores, para os lotes das duas cultivares na última avaliação, com diferenças significativas na maioria das vezes, que os valores obtidos aos nove meses de armazenamento para todas as temperaturas. Essa redução nos valores de condutividade elétrica provavelmente ocorreu devido ao “endurecimento” do feijão durante o armazenamento, fenômeno muito conhecido e amplamente estudado na tecnologia de alimentos. O endurecimento dos grãos de feijão é atribuído à ação de polifenóis, por meio de sua polimerização no tegumento ou pela lignificação dos cotilédones, ambos influenciando na capacidade de absorção de água dos grãos; o primeiro dificulta a 41 penetração de água e o segundo, limita a capacidade de hidratação (MOURA, 1998, citado por RIBEIRO et al., 2007). ARAGÃO et al., (2000) verificaram que aos seis meses de armazenamento, sementes de feijão da cultivar Pérola, apresentaram redução no valor de condutividade elétrica da solução de embebição, contrariando o esperado em termos de teste de vigor. Os autores relacionaram este fato ao aumento da impermeabilidade do tegumento, pois o armazenamento de sementes de feijão causa uma série de alterações como o aumento do tempo necessário para o cozimento, o aumento no grau de dureza, as mudanças no sabor e o escurecimento do tegumento, fatores esses relacionados com a deterioração do feijão. O armazenamento de feijão também causa diminuição da capacidade de absorção de água (RIOS et al., 2003; COELHO, et al. 2006; RIBEIRO et al., 2008). Desta forma, a diminuição dos valores de condutividade elétrica talvez possa ser explicada pelo aumento da impermeabilidade do tegumento, no entanto a lixiviação dos íons de cálcio, magnésio e potássio, na maioria dos resultados, não apresentou redução no mesmo período, o que pode indicar que outros solutos celulares influenciem os resultados da condutividade elétrica da solução de embebição de sementes de feijão. Durante o envelhecimento das sementes ocorrem alterações nos seus compostos de reservas. BEGNAMI & CORTELAZZO (1996) observaram que o conteúdo de proteínas em sementes de feijão diminui durante o envelhecimento acelerado. BINOTI et al. (2005) verificaram que a maior parte de lixiviados na solução de embebição do teste de condutividade realizado em sementes de feijão é constituído de aminoácidos, proteínas e açúcares talvez em decorrência da maior quantidade deles nas sementes, visto que sementes de feijão são aleuro- amiláceas tendo como principais produtos de reserva proteína e amido. RIBEIRO et al. (2005) avaliando as propriedades físicas e químicas do feijão preto após envelhecimento acelerado constataram que os teores de 42 proteínas, lipídeos e carboidratos mantiveram-se constantes, porém houve diminuição na solubilidade e mudança do perfil eletroforético das proteínas. Sendo assim, o conteúdo de proteína e aminoácidos presente na semente de feijão pode ter influencia sobre os resultados do teste de condutividade elétrica, mascarando os resultados do teste para a análise do vigor de sementes armazenadas, uma vez que a redução do conteúdo ou solubilidade das proteínas devido ao processo de deterioração pode reduzir os valores de condutividade elétrica da solução de embebição das sementes de feijão armazenadas. Isto sugere que o tempo de armazenamento tem mais influencia sobre os resultados do teste de condutividade elétrica para sementes de feijão que a temperatura. Dos íons avaliados, a lixiviação de potássio se destacou, pois, além de ser o íon lixiviado em maior quantidade, foi o que melhor detectou o processo de deterioração em sementes de feijão armazenadas. BARROS et al. (1999) verificaram que o teste de lixiviação de potássio foi mais consistente na avaliação de sementes de feijão do que o teste de condutividade elétrica. V. CONCLUSÕES Pelos resultados obtidos conclui-se que: • A condutividade elétrica e as quantidades dos íons de cálcio, magnésio e potássio não são influenciadas pela temperatura de armazenamento das sementes. 43 VI. REFERÊNCIAS ARAGÃO, C.A.; DANTAS, B.F.; CAVARIANI, C.; NAKAGAWA, J. Influência do armazenamento em sementes de feijão submetidas ao processo de hidratação- secagem. Revista Brasileira de Sementes, Pelotas, vol.22, n.2, p.293-299, 2000. ARF, O. Importância da adubação na qualidade do feijão e caupi. In: SÁ, M.E. de; BUZETTI, S. (Ed.). Importância da adubação na qualidade dos produtos agrícolas. São Paulo: Ícone, 1994. p.233-255 ASSOCIATION OF OFFICIAL SEED ANALYSTS (AOSA). Seed vigor testing handbook. East Lansig: AOSA, 2002. 105p. (Contribution, 32). BARROS, M.A.; OHSE, S.; MARCOS FILHO, J. Ion leakage as an indicator of vigor in field bean seeds. Seed Technology, Lincoln, v.21, p.44-48, 1999. BATAGLIA, O.C.; FURLAN, A.M.C.; TEIXEIRA, J.P.F.; FURLAN, P.R.; GALLO, J.R. 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Electrical conductivity of soybean seeds after storage in several environments. Seed Science and Technology, Zürich, v.29, n.3, p.599-608, 2001. 50 VII. APÊNDICE Tabela 5A. Quadrados médios resultantes das análises estatísticas referentes à germinação (G, arco-seno ( )100/x ), envelhecimento acelerado (EA, arco-seno ( )100/x ), condutividade elétrica (CE, �S cm-1 g-1), teor de cálcio, magnésio e potássio da solução de embebição ( mg Kg-1) para sementes de feijão dos três lotes da cultivar IAPAR-81. Fonte de Variação Quadrados médios G EA CE Cálcio Magnésio Potássio Lote 1 Testemunha vs. armazenadas 0,0124NS 0,3925** 1072,83** 930,66** 80,64NS 856879,83** Temperatura (T) 0,0027NS 1,0930** 429,93** 69,2* 416,10** 101673,15** Período de armazenamento(P) 0,0119NS 0,9099** 2211,92** 96,92** 150,33NS 378626,17** Interação T X P 0,0025NS 0,1318** 132,19** 30,94NS 199,77* 36631,34* Resíduo 0,0053 0,0066 35,26 14,3 79,07 14568,79 Média 1,39 1,00 120,87 52,42 135,42 2732,58 CV(%) 5,24 8,1 4,91 7,21 6,56 4,41 Lote 2 Testemunha vs. armazenadas 0,0072NS 0,3251** 1737,60** 1889,18** 548,66NS 743418,58** Temperatura (T) 0,0025NS 0,9419** 946,46** 297,02NS 1340,15NS 317432,34** Período de armazenamento(P) 0,0274** 0,4994** 4150,23** 190,72NS 1661,08* 635908,13** Interação T X P 0,0013NS 0,1417** 262,13* 134,92NS 780,39NS 123542,95* Resíduo 0,0025 0,0048 81,33 104,13 579,96 49814,08 Média 1,22 0,71 119,53 56,3 139,06 2634,5 CV(%) 4,09 9,75 7,54 18,12 17,31 8,47 Lote 3 Testemunha vs. armazenadas 0,0317* 0,7025** 976,05** 712,49** 5,12NS 561682,80** Temperatura (T) 0,0055NS 1,0903** 146,71NS 7,58NS 203,66NS 23417,84NS Período de armazenamento(P) 0,0297** 0,5815** 1876,97** 154,77** 132,99NS 129435,92* Interação T X P 0,0064NS 0,1873** 90,93NS 21,43NS 194,52NS 61301,66NS Resíduo 0,0066 0,0070 57,91 16,30 103,24 30836,54 Média 1,39 1,0353 118,66 44,67 131,48 2623,19 CV(%) 5,811 8,12 6,41 9,03 7,72 6,69 (NS) Não significativo ao nível de 5%de probabilidade. (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade. (*) Significativo ao nível de 5 % de probabilidade 51 Tabela 6A. Quadrados médios resultantes das análises estatísticas referentes à germinação (G, arco-seno ( )100/x ), envelhecimento acelerado (EA, arco-seno ( )100/x ), condutividade elétrica (CE, �S cm-1 g-1), teor de cálcio, magnésio e potássio da solução de embebição ( mg Kg-1) para sementes de feijão dos três lotes da cultivar IPR-TIZIU. Fonte de Variação Quadrados médios G EA CE Cálcio Magnésio Potássio Lote 1 Testemunha vs. armazenadas 0,0352** 0,0583** 1217,36** 1219,82** 307,04NS 608327,95** Temperatura (T) 0,0239** 0,2463** 24,95NS 19,13NS 12,07NS 59559,34* Período de armazenamento(P) 0,0010NS 0,2040** 1121,45** 177,49* 94,43NS 120657,50** Interação T X P 0,0054NS 0,0476** 11,84NS 24,00NS 94,68NS 16906,79NS Resíduo 0,0045 0,0042 30,43 41,24 162,74 16262,54 Média 1,37 1,2 84,14 47,75 123,95 1827,73 CV(%) 4,89 5,38 6,55 13,44 10,29 6,97 Lote 2 Testemunha vs. armazenadas 0,1124** 0,6274** 3197,36** 3490,12** 5761,77NS 13956550,37** Temperatura (T) 0,0684** 0,5810** 1235,23** 496,72** 18579,22** 543555,95** Período de armazenamento(P) 0,1032** 0,5272** 6671,79** 216,42NS 3806,32NS 1848914,10** Interação T X P 0,0224* 0,0262** 208,57NS 89,71NS 1739,33NS 159346,20NS Resíduo 0,0069 0,0067 137,95 84,55 2418,97 72929,84 Média 0,97 0,32 144,56 71,84 251,90 3365,78 CV(%) 8,53 25,39 8,12 12,79 19,52 8,02 Lote 3 Testemunha vs. armazenadas 0,1792** 0,9208** 4576,32** 3902,40** 10755,55** 1882737,83** Temperatura (T) 0,2462** 0,7753** 1694,28** 1635,06** 27021,58** 1228635,42** Período de armazenamento(P) 0,1326** 0,9529** 5183,29** 626,86** 6304,94** 811477,57** Interação T X P 0,0321** 0,0249** 390,05** 110,58NS 2266,16** 180227,63* Resíduo 0,0027 0,0062 104,06 100,09 551,02 54589,92 Média 1,09 0,4 125,83 67,45 221,6 2989,78 CV(%) 4,81 19,55 8,10 14,83 10,59 7,81 (NS) Não significativo ao nível de 5%de probabilidade. (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade. (*) Significativo ao nível de 5 % de probabilidade CAPA FOLHA DE ROSTO DADOS CURRICULARES EPÍGRAFE DEDICATÓRIA AGRADECIMENTOS SUMÁRIO RESUMO ABSTRACT I. INTRODUÇÃO II. REVISÃO DE LITERATURA III. MATERIAL E MÉTODOS 3.1. Obtenção das sementes 3.2. Armazenamento das sementes 3.3. Avaliações laboratoriais 3.4. Análise estatística IV. RESULTADOS E DISCUSSÃO V. CONCLUSÕES BIBLIOGRAFIA APÊNDICE