INFLUÊNCIA DO TRATAMENTO POR PLASMA NA CURVA DE ABSORÇÃO DE ÁGUA EM SEMENTES DE LEUCAENA LEUCOCEPHALA

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Materiais

Autores

Barbalho, A.P.C.B. (UFERSA) ; Silva, E.C. (UFERSA) ; Bezerra, P.P.L. (UFERSA) ; Peixoto, P.H.A. (UFERSA) ; Vitoriano, J.O. (UFRN) ; Junior, C.A. (UFERSA) ; Leite, R.H.L. (UFERSA)

Resumo

Mesmo sendo uma planta nativa da América Central e do México,a Leucaena Leucocephala tem crescido naturalmente em áreas tropicais do mundo,e vem chamando atenção na utilização da produção de papel e celulose,de biodiesel e bioetanol,além de ter grande importância no reflorestamento e na alimentação de animais.Como possui sementes com dormência física,precisa de tratamentos pré-germinativos a fim de tornar o tegumento mais permeável a água e com isso,obter melhores taxas de embebição,processo muito importante para a germinação.Assim,sementes de Leucaena Leucocephala foram tratadas com plasma e verificou-se a influência desse tratamento na curva de absorção de água da espécie estudada.Por fim,foi possível perceber um melhor resultado com o Tar/15,que obteve um aumento de massa de 51,2 %.

Palavras chaves

Leucaena leucocephala; Plasma; Curva de embebição

Introdução

A Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. é uma planta nativa da América Central e do México, mas que agora consegue crescer naturalmente na maioria das áreas tropicais do mundo (HUGHES, 1998). Ganhou grande atenção, nos últimos anos, por sua utilização como matéria-prima em larga escala nas indústrias de papel e celulose (KHANNA, et al, 2019) e na produção de biodiesel e bioetanol (KHAN; ALI, 2014), além de apresentar excelentes resultados em programas de reflorestamento e melhoria do solo (recuperação de solos degradados) (CABRAL, et al, 2011) e ser usada como fonte de alimentação animal, principalmente de ruminantes (AYE, et al, 2013;BARROS- RODRÍGUEZ, et al, 2014). As sementes da espécie Leucaena Leucocephala possuem dormência física (HUGHES, 1998), característica hereditária que dificulta a embebição (absorção de água por uma semente), fator de grande influência no processo de germinação, atuando como pré-requisito para que uma semente germine e sendo um passo essencial no estabelecimento de uma nova muda ou de uma cultura inteira (BASKIN, et al, 2000). Após essa fase de absorção de água, que ocorre rapidamente devido à diferença de potencial osmótico entre a semente e o substrato, tem início a segunda fase da germinação que se caracteriza por uma drástica redução na velocidade de absorção e por um aumento da difusão do soluto para regiões de alta taxa de metabolismo, principalmente no embrião. For fim, tem-se a fase III que começa com a emissão da raiz primária, e só ocorre em sementes não dormentes (BEWLEY, et al, 2012). Assim, estas três fases geram a curva de absorção de água de sementes (BASKIN, et al, 2000) contribuindo para a padronização de testes para avaliação da qualidade de sementes, onde um ensaio de embebição poderia ser usado para investigar tópicos de qualidade de sementes ou para melhorar o rendimento, selecionando variedades com características de germinação superiores (CUADRA, et al, 2019). Portanto, para plantas cujas sementes possuem dormência física, como a Leucaena, métodos como a escarificação física (BELEL, 2016) e química (VALENTE, et al, 2017) já são utilizados para favorecer a permeabilidade do tegumento, tendo em vista que a absorção de água é uma fase crítica e vulnerável no ciclo de vida de uma planta (BEWLEY, et al, 2012). Então, nesse trabalho, será estudada a influência que a aplicação de plasma exerce na absorção de água em sementes de Leucaena, sendo essa uma forma rápida e econômica que promete resultados satisfatórios e que ainda é pouco explorada (DA SILVA, et al, 2017).

Material e métodos

As sementes de Leucaena Leucocephala foram coletadas em 2016 na Universidade Federal Rural do Semi-árido (UFERSA), e mantidas refrigeradas em câmara de refrigeração. Foram selecionadas 420 sementes com o mesmo padrão de forma, tamanho e cor, e posteriormente separadas em 21 grupos contendo 20 sementes cada. Todo o experimento foi conduzido na UFERSA, utilizando-se o Laboratório de Plasma Aplicado à Agricultura, Saúde e Meio Ambiente (LabPlasma) e o Laboratório de Sementes.Para o tratamento com plasma, foram utilizados 18 grupos, dos quais 9 foram tratados em DBD em atmosfera de ar e 9 em DBD em atmosfera de Hélio, em três tempos diferentes. Os outros 3 fizeram parte do controle, ou seja, não foram submetidos a tratamento algum. As seguintes siglas identificam o tipo e o tempo utilizado em cada tratamento: - TN (Não tratada);- Tar/3 (Tratada em DBD atmosfera de ar durante 3 minutos);- Tar/9 (Tratada em DBD atmosfera de ar durante 9 minutos);- Tar/15 (Tratada em DBD atmosfera de ar durante 15 minutos);- THé/3 (Tratada em DBD atmosfera de hélio durante 3 minutos);- THé/9 (Tratada em DBD atmosfera de hélio durante 9 minutos);- THé/15 (Tratada em DBD atmosfera de hélio durante 15 minutos). O aparato utilizado para o tratamento com plasma consistiu em 2 tubos cilíndricos de tamanhos diferentes, um colocado dentro do outro. As sementes de Leucaena foram colocadas no espaço entre os tubos, onde ocorreu a descarga elétrica.No teste de embebição, as sementes foram colocadas para embeber entre papéis em caixas do tipo Gerbox, com a utilização de 3 gramas de água destilada para cada grama de papel, em D.B.O a temperatura de 30 °C e fotoperíodo de 12 horas. Todos os grupos de sementes foram pesados, imediatamente, antes de serem colocados para embeber, para calcular a massa inicial (massa seca). As pesagens continuaram após 6 h, 9 h, e seguiram a intervalos de 12 h por 3 dias e de 24 h no último dia. Foi calculado o aumento de massa através da seguinte equação: Massa (%)=(Mf-Mi)x100/Mi, onde Mf é a massa das sementes embebidas, e Mi é a massa das sementes secas (OLIVEIRA, et al, 2016). Ao final das pesagens, foram plotadas as curvas de embebição para todos os grupos de sementes, tratadas com plasma e não tratadas.

Resultado e discussão

Utilizando o software OriginPro 8, as curvas de embebição, para cada tipo de tratamento realizado, foram graficamente representadas por seus valores médios e por equação polinomial elevada ao grau que melhor se adequou ao modelo padrão proposto por Carvalho e Nakagawa (2012). Sendo uma semente que possui dormência física, a curva de embebição das sementes não tratadas (TN) não seguiu o padrão trifásico descrito por Bewley (2012), chegando a um aumento de massa máximo de 16,96 % ao final do experimento. Os tratamentos pré- germinativos realizados com plasma nesse estudo tiveram o intuito de quebrar a dormência tornando o tegumento mais permeável a água, porém, apesar de mostrarem um maior aumento de massa em comparação com as sementes do grupo TN, como pode ser observado nas Figuras 1 e 2, não conseguiram atingir o padrão trifásico nas curvas de embebição, o que leva a suposição de que a dormência das sementes não foi totalmente quebrada. Ainda assim, o Tar/15 foi o que mostrou um maior aumento de massa ao final do experimento com 51,2%, mostrando que um tempo maior de exposição ao plasma tornou o tegumento mais permeável a água, além de mostrar também que o plasma DBD em atmosfera de ar foi mais eficiente que aquele em atmosfera de Hélio.

Figura 1

Ganho de massa ao longo do tempo para tratamento com plasma DBD em atmosfera de ar por 3, 9 e 15 minutos de aplicação.

Figura 2

Ganho de massa ao longo do tempo para tratamento com plasma DBD em atmosfera de Hélio por 3, 9 e 15 minutos de aplicação.

Conclusões

A curva de embebição das sementes TN reafirmou sua condição de dormência física, tendo aumentado sua massa, ao final das 117 horas em apenas 16,96%. Já as sementes tratadas com plasma conseguiram obter um maior aumento de massa no mesmo intervalo de tempo estudado, porém, o tratamento que se destacou foi o Tar/15, que mostra em sua curva de absorção de água um aumento de massa de 51,2%. Dessa forma, foi possível verificar que o tratamento com plasma DBD em atmosfera de ar em tempo maior de exposição foi mais eficiente que o DBD em atmosfera de Hélio em qualquer dos tempos aplicados nesse estudo.

Agradecimentos

CNPq, CAPES, LabPlasma (UFERSA) e Laboratório de Sementes (UFERSA).

Referências

AYE, P. A., et al. Chemical composition and some functional properties of Moringa, Leucaena and Gliricidia leaf meals. Agriculture and Biology Journal of North America, 4.1: 71-77, 2013.BARROS-RODRÍGUEZ, MARCOS, et al. Leucaena leucocephala in ruminant nutrition. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 17.2: 173-183, 2014. BASKIN, JERRY M.; BASKIN, CAROL C.; LI, XIAOJIE. Taxonomy, anatomy and evolution of physical dormancy in seeds. Plant Species Biology, 15.2: 139-152, 2000. BELEL, M. D. Effect of different scarification methods on the germination of Petai Belalang (Leucaena leucocephala) seed. 2016. BEWLEY, J. DEREK, et al. Seeds: physiology of development, germination and dormancy. Springer Science & Business Media, 2012. CABRAL, WESLLEY PEREIRA, et al. Performance of native species in the reforestation process on the stream clemências in quirinópolis (go). Brazilian Geographical Journal: Geosciences and Humanities research medium, 2.2: 3, 2011. CARVALHO, N.M.; NAKAGAWA, J. Sementes: ciência, tecnologia e produção. Jaboticabal: FUNEP, 588p, 2000. CUADRA, CARLOS DE LA, et al. Effect of temperature and scarification on seed germination of Conanthera spp.(Tecophilaeaceae). Chilean journal of agricultural research, 79.2: 323-329, 2019. DA SILVA, A. R.M.; FARIAS, M. L.; DA SILVA, D. L.S.; et al. Using atmospheric plasma to increase wettability, imbibition and germination of physically dormant seeds of Mimosa Caesalpiniafolia. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, v. 157, p. 280–285, 2017. HUGHES, COLIN. Monograph of Leucaena (Leguminosae-Mimosoideae). Syst Bot Monogr 55:1–244, 1998. KHAN, ABDUL MAJEED; ALI, SHER. Production of biodiesel and bioethanol from the legumes of Leucaena leucocephala. Journal of Biofuels, 5.2: 76-82, 2014. KHANNA, N. K., et al. Leucaena for paper industry in Gujarat, India: Case study. Tropical Grasslands-Forrajes Tropicales, 7.2: 200-209, 2019. OLIVEIRA, DANIEL LUIZ DE, et al. Water absorption and method improvement concerning electrical conductivity testing of Acacia mangium (Fabaceae) seeds. Revista de biologia tropical, 64.4: 1651-1660, 2016. VALENTE, TIAGO NEVES PEREIRA, et al. Different Treatments for Breaking Dormancy of Leucaena Seeds (Leucaena leucocephala). J. Agric. Sci, 9.3: 172-177, 2017.

Patrocinadores

Capes Capes CFQ CRQ-PB FAPESQPB LF Editorial

Apoio

UFPB UFPB

Realização

ABQ