ANÁLISE DA RESPOSTA GERMINATIVA DE SEMENTES DE LEUCAENA LEUCOCEPHALA TRATADAS COM PLASMA DBD EM ATMOSFERA DE AR E ATMOSFERA DE HÉLIO

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

A Leucaena leucocephala é uma leguminosa que tem sido muito utilizada na recuperação de áreas degradadas,além de ser uma importante fonte de alimentação animal.Suas sementes possuem dormência física,e a fim de quebrar essa dormência,tratamentos como escarificação física e química têm sido utilizados.Porém,uma técnica que tem mostrado resultados satisfatórios e eficazes,além de não gerar resíduos ao meio ambiente,é o tratamento com plasma.Neste trabalho foi estudado o efeito do plasma aplicado na semente de Leucaena leucocephala como fator potencializador da germinação.Foram aplicados nesse estudo,plasmas produzidos por descarga de barreira dielétrica (DBD) em atmosfera de ar e de hélio em três tempos diferentes,tendo como melhor resultado o tratamento em DBD em atmosfera de ar por 15 min.

Palavras chaves

Leucaena leucocephala; Plasma; Dormência

Introdução

A Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit (leucaena), planta originária da América Central, é uma árvore de médio porte que pertence à família Fabaceae e subfamília Mimosoidaeae [8].Trata-se de uma espécie arbustiva perene, com sistema radicular profundo, característica que lhe confere excelente tolerância à seca e rusticidade.Devido a essas propriedades e por apresentar alto teor de proteína em suas folhas é utilizada como uma importante fonte de alimentação animal em regiões sob condições de déficit hídrico [3].É uma leguminosa que apresenta rápido crescimento, fixando nitrogênio durante este processo e vem sendo utilizada como uma opção eficiente para recuperação de áreas degradadas [5].Com relação as suas sementes, existe uma característica hereditária muito importante que tem que ser considerada: a dormência tegumentar, atribuída à camada de células de paliçada cujas paredes celulares são espessas e cobertas externamente por uma cutícula cerosa. Em condições naturais, esta impermeabilidade diminui gradualmente, de modo que certa porcentagem de sementes germina em períodos diferentes [4]. Além disso, na germinação das sementes há ainda vários fatores ambientais que influenciam, como temperatura e substrato, os quais podem ser manipulados a fim de otimizar a porcentagem, velocidade e uniformidade de germinação, resultando na obtenção de plântulas mais vigorosas e na redução de gastos de produção [2].Então, para que ocorra uma produção eficiente de mudas da planta, se faz necessário anular o mecanismo de impermeabilidade à água presente no tegumento da semente, propiciando o processo de embebição. Existem diversos métodos que já são empregados na quebra da dormência como a escarificação mecânica [1], o tratamento térmico por meio da imersão das sementes em água quente [11], o tratamento com solventes (acetona, álcool, éter) [13], e o tratamento químico por meio do uso de substâncias ácidas (ácido sulfúrico, ácido clorídrico) ou básicas (hidróxido de sódio) [10].No entanto, um método alternativo rápido e livre de poluentes que tem mostrado resultados positivos para a quebra de dormência, além de oferecer mais vigor na germinação e no crescimento é a aplicação de plasma na superfície de sementes, tornando-a mais permeável à água [9].Sendo assim, esse trabalho objetiva analisar a resposta germinativa de sementes de Leucaena leucocephala (leucena) tratadas com diferentes tipos de plasma, a fim de quebrar a dormência, através da comparação dos seguintes índices: taxa de germinação, potencial de germinação e índice de velocidade de germinação.

Material e métodos

As sementes de Leucena foram coletadas na Universidade Federal Rural do Semi-árido (UFERSA) em 2016, e mantidas refrigeradas em câmara de refrigeração.Foram selecionadas 420 sementes com o mesmo padrão de forma, tamanho e cor.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.As sementes foram separadas em 21 grupos de 20 sementes cada.Desses grupos, 18 foram tratados por plasma em descarga de barreira dielétrica (DBD), sendo 9 em atmosfera de ar e 9 em atmosfera de hélio. Os outros 3 fizeram parte do controle, ou seja, não foram submetidos a tratamento algum.O aparato para o tratamento com plasma consistiu em um tubo cilíndrico colocado dentro de outro tubo maior, cujo espaço entre eles foi preenchido pelas sementes de leucena, onde ocorreu a descarga elétrica.Foram tratados 3 grupos em cada um dos seguintes tempos, para cada tipo de plasma, seguindo a legenda:- TN: Não tratada;- T3/ar: Tratada em DBD atmosfera de ar durante 3 minutos;- T9/ar: Tratada em DBD atmosfera de ar durante 9 minutos;- T15/ar: Tratada em DBD atmosfera de ar durante 15 minutos;- T3/He: Tratada em DBD atmosfera de hélio durante 3 minutos;- T9/He: Tratada em DBD atmosfera de hélio durante 9 minutos;- T15/He: Tratada em DBD atmosfera de hélio durante 15 minutos.Para o teste de germinação, as sementes foram colocadas para germinar entre papéis em caixas do tipo Gerbox com dimensões de 11 × 11 × 3,5 cm e foi utilizada água destilada na proporção de 3 gramas de água por grama de papel. O teste foi conduzido em uma DBO a uma temperatura fixa de 30 °C [7]e fotoperíodo de 12 h. Foram consideradas sementes germinadas aquelas que emitiram a radícula. Após 21 dias de acompanhamento, foram avaliadas as seguintes variáveis: taxa de germinação (TG), potencial de germinação (PG) [9] e índice de velocidade de germinação (IVG) [12].-TG (%) = (número de sementes germinadas em 21 dias / número total de sementes) * 100%;-PG (%) = (número de sementes germinadas em 5 dias / número total de sementes) * 100%;-IVG = (G1 / T1) + (G2 / T2) +… + (Gn / Tn).Onde: G1 – Gn é o número de plântulas germinadas a cada dia; T1 – Tn é o tempo (dias).Na Análise Estatística, o delineamento experimental foi inteiramente casualizado para análise de variância (ANOVA), com a utilização do teste de Duncan (P <0,05) através do software Statistica, realizado com 3 repetições por tratamento e cada repetição sendo composta por uma amostra de 20 sementes.

Resultado e discussão

A taxa de germinação (TG) foi calculada considerando o número total de sementes germinadas ao final do experimento, ou seja, após 21 dias de semeadura. As médias foram plotadas no gráfico mostrado na Figura 1, sendo possível observar que o T15/ar obteve melhor resultado, com uma média de 23,33%, quando comparado com as sementes não tratadas (TN), tendo somente 11,67% de sementes germinadas. O T15/ar diferiu significativamente também do T15/He, que obteve média de germinação de apenas 13,33%. Em contrapartida, apesar de apresentar maior média de germinação, não diferiu significativamente se comparado com os demais tratamentos realizados. Logo após o T15/ar, os tratamentos T3/ar e T3/He, ambos com média de 21,67%, também mostraram resultados que diferiram significativamente das amostras não tratadas (TN). Os demais tratamentos, T9/ar, T9/He e T15/He, não diferiram significativamente da média das amostras não tratadas. Além disso, pela barra de erro, pode-se perceber que as amostras tratadas com plasma em DBD, seja com atmosfera de ar ou com atmosfera de hélio, possuem médias de germinação mais uniformes do que a média das amostras não tratadas. Para o cálculo do potencial de germinação (PG), foi considerada a quantidade de sementes germinadas no quinto dia após a semeadura. É possível observar, na Figura 2 (a), que o tratamento cujo percentual de sementes germinadas foi maior, foi o T15/ar com 16,67%, sendo o único tratamento que diferiu significativamente dentre os demais com plasma e com relação as sementes não tratadas. Como mostra a Figura 2 (b) abaixo, o tratamento com plasma DBD em atmosfera de ar durante 15 minutos, T15/ar, se mostrou o mais eficiente, diferindo estatisticamente de todos os outros, apresentando um IVG de 1,15. Em seguida, os outros 2 com melhores resultados foram os tratamentos T3/ar com IVG de 0,75 e T9/He com IVG de 0,81, semelhantes entre si, mas que diferem de forma significante da condição das sementes não tratadas, com média de 0,33. Os demais tratamentos tiveram médias de IVG que não diferiram significativamente das não tratadas. Para os gráficos representados nas Figuras 1 e 2, a comparação dos dados foi realizada por ANOVA, p <0,05 pelo teste de Duncan, onde diferentes letras minúsculas indicam diferenças estatísticas entre os grupos de tratamentos.

Taxa de sementes germinadas em 21 dias. Barras de erro representam o erro padrão da média (n=3).


(a)Porcentagem de sementes germinadas em 5 dias; (b)Índice de velocidade de germinação. Barras de erro representam o erro padrão da média (n=3).

Conclusões

O tratamento com plasma DBD em atmosfera de ar durante 15 min, T15/ar, foi o que apresentou melhor resultado para todas as variáveis analisadas. Quanto a taxa de germinação (TG), os tratamentos em geral não diferiram significativamente entre si, mas apresentaram médias que diferiram das sementes não tratadas. Já com relação ao potencial de germinação (PG), o único tratamento que mostrou diferença estatística significativa foi o T15/ar, tratamento que também se destacou quanto ao índice de velocidade de germinação. Para o IVG, apesar dos demais tratamentos com plasma não apresentarem médias que diferiram entre si, mostraram resultados melhores do que as sementes não tratadas. Por fim, é possível perceber que o tratamento com plasma em DBD com atmosfera de ar mostrou resultados mais relevantes do que com atmosfera de hélio, e que o melhor tempo foi o de 15 minutos, levando a hipótese de que um tempo de tratamento superior a 15 minutos retornaria melhores resultados quanto as variáveis analisadas.

Agradecimentos

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

Referências

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