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DESCRIPTION OF TESTS OF SEEDS Apuleia leiocarpa (VOGEL) J. F. MACBR.) AFTER OVERCOMING OF DORMANCY/CARACTERIZACAO DA TESTA DE SEMENTES DE Apuleia leiocarpa (VOGEL) J. F. MACBR) APOS SUPERACAO DE DORMENCIA.

INTRODUCAO

Apuleia leiocarpa (Vogel) J. F Macbr e uma especie arborea, com 25 a 35 m de altura e 60 a 90 cm de diametro, popularmente conhecida por garapa, garapeira, muirajuba, muirataua, amarelinho, gema de ovo, grapia, jatai-amarelo, dentre outros. Apresenta crescimento lento a moderado, ocorrendo do Estado do Para ate o Rio Grande do Sul (LORENZI, 2000). E recomendada para reposicao de mata ciliar em locais sem inundacao e apresenta madeira com alta qualidade, portanto, de grande importancia para o setor madeireiro (CARVALHO, 1994). Outros usos relevantes sao fontes de energia, medicinal, ornamental, reflorestamento ambiental, bem como producao de substancias tanantes. Fortunato e Nicoloso (2004) indicam tolerancia desta especie a alta disponibilidade de aluminio do solo, que e um dos principais fatores limitantes a producao vegetal em solos acidos.

A garapa e uma das especies arboreas mais comumente encontrada nos fragmentos florestais da Zona da Mata e poderia ser utilizada em projetos de recuperacao de areas degradadas e enriquecimento de fragmentos em desenvolvimento, possuindo importancia ecologica inquestionavel (SILVA et al., 2003; BIONDO; MIOTTO; SCHIFINO-WITTMANN, 2005). Esta Fabaceae--Caesalpinioideae vem sendo extraida de forma macica e suas populacoes naturais estao sofrendo diminuicao significativa (NICOLOSO; FOGACA; ZANCHETTI, 2001; RUSCHEL et al., 2003), tanto por conta do extrativismo desordenado, quanto as suas sementes germinarem de forma lenta e irregular (CARVALHO, 1994). Este atraso na germinacao ocorre por causa de uma barreira mecanica que confere dormencia as sementes, devido a impermeabilidade do tegumento.

Considerando a adaptacao das especies ao habitat, Guimaraes, Oliveira e Vieira (2006) relatam que a dormencia e benefica ambientalmente, na medida em que impede a germinacao ate que se instalem as condicoes ambientais propicias, impedindo a viviparidade e atuando na conservacao in situ, reduzindo a probabilidade de extincao. Assim, especies que apresentam esse mecanismo exigem tratamentos especiais para a superacao da dormencia o que representa aumentos no custo de producao. A dormencia em sementes, tanto em plantas cultivadas como em especies florestais, e atribuida usualmente a tegumentos impermeaveis e a imaturidade fisiologica ou a colheita recente.

Especies florestais tropicais com sementes rigidas representam problemas para os viveiristas (SANTOS; MORAIS; MATOS, 2004), uma vez que os tegumentos duros e impermeaveis restringem a entrada de agua e oxigenio e oferecem alta resistencia fisica ao crescimento do embriao. Esse processo retarda a germinacao das sementes, submetendo-as por longo tempo a exposicao de fatores adversos no solo.

De acordo com Ferreira e Borghetti (2004), sementes que desenvolvem tegumentos impermeaveis sao capazes de embeber e germinar quando coletadas no ponto de maturidade fisiologica, antes do inicio da fase de dessecamento. Marcos Filho (2005) relata varias causas que, isoladas ou combinadas, podem ocasionar a dureza do tegumento, tais como a presenca de camada cerosa e de grande quantidade de suberina e cutina nas camadas superficiais do tegumento, deposicao de lignina na base das celulas, presenca de acidos graxos nos espacos intercelulares da camada palicadica, oxidacao de compostos fenolicos presentes em celulas pigmentadas do tegumento, dentre outros.

Existem varios metodos que podem ser utilizados para superacao da impermeabilidade do tegumento em especies florestais; dentre eles, destacam-se imersao em agua quente, escarificacao quimica e escarificacao mecanica (ALBUQUERQUE et al., 2007). Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar metodos para a superacao de dormencia em sementes de garapa e analisar seus efeitos na testa das sementes pela microscopia eletronica de varredura.

MATERIAL E METODO

O experimento foi conduzido no Laboratorio de Analise de Sementes Florestais do Departamento de Engenharia Florestal e no Nucleo de Microscopia e Microanalise do Departamento de Biologia, da Universidade Federal de Vicosa, UFV. Foram utilizadas sementes de Apuleia leiocarpa (Vogel) J. F. Macbr. coletadas no municipio de Vicosa--MG.

O local possui as seguintes caracteristicas: 20[degrees]45'14" de latitude sul, 42[degrees]52'53" de longitude oeste, altitude de 690 m, temperatura media anual em torno de 19,40[degrees]C, 68,9% de umidade relativa media anual e precipitacao media anual de 679,5 mm.

Apos a coleta e beneficiamento das sementes, estas foram armazenadas, durante uma semana, em tambores de papelao e em camara fria com controle de temperatura (5[degrees]C) e umidade relativa (60%), ate a realizacao dos tratamentos. Nessa ocasiao, as sementes continham 11,1% de teor de agua, determinado pelo metodo da estufa a 105 [+ or -] 3[degrees]C, por 24 horas. Foram utilizadas 3 repeticoes de 25 sementes e os resultados foram expressos em porcentagem (BRASIL, 2009).

Os tratamentos pre-germinativos utilizados para superacao da dormencia foram: T1--testemunha (sementes sem escarificacao); T2--imersao em acido sulfurico 75% por tres minutos; T3--imersao em acido sulfurico 75% por nove minutos; T4--imersao em acido sulfurico 98% por tres minutos; T5--imersao em acido sulfurico 98% por nove minutos e T6--imersao em agua aquecida a 80[degrees]C por 30 segundos.

Nos tratamentos com acido sulfurico, as sementes foram colocadas em um becker e, posteriormente, foi adicionado o acido sulfurico concentrado (densidade 1,84 e pureza de 95-98%) ou diluido (75%) ate cobrir as sementes. O material foi agitado com um bastao de vidro durante todo o tempo em que esteve no acido. Posteriormente, apos drenagem do acido, as sementes foram lavadas em agua corrente durante um minuto para a retirada de residuos do acido.

No tratamento pre-germinativo com agua aquecida, as sementes foram colocadas em sacos de pano e imersas durante 30 segundos em agua aquecida a 80[degrees]C. Posteriormente, foram colocadas para esfriar em temperatura ambiente.

Para as analises em microscopia, apos cada tratamento as sementes foram colocadas em suportes de aluminio (stubs) e fixadas com cola condutora de carbono e fita de carbono dupla face para metalizacao com ouro (Evaporador Balzers Union, modelo SCA 010). A visualizacao foi realizada em microscopio eletronico de varredura (MEV), Marca LEO, modelo 1430 VP. Essas analises foram realizadas no Nucleo de Microscopia e Microanalise, do Centro de Ciencias Biologicas e da Saude da Universidade Federal de Vicosa, UFV.

As sementes tambem foram avaliadas pelo teste de germinacao. Foram utilizadas quatro repeticoes de 50 sementes distribuidas em papel germitest umedecido com solucao de Captan[R] na concentracao de 2,4 g [L.sup.-1] em volume equivalente a 2,5 vezes o peso do substrato. Apos a confeccao dos rolos de papel, estes foram acondicionados em sacos plasticos (polietileno) para reduzir a perda de agua. Os rolos foram mantidos em camaras de germinacao tipo BOD, ajustadas sob luz constante e temperatura constante de 25[degrees]C.

As caracteristicas avaliadas foram plantulas normais (plantulas com todas as estruturas presentes, sendo parte aerea e radicula maiores que 1 cm), plantulas anormais, sementes mortas e sementes duras, com base nas prescricoes das Regras para Analise de Sementes (BRASIL, 2009). As avaliacoes foram realizadas aos seis e dez dias apos a instalacao do teste. Os resultados foram expressos em porcentagem, sendo que a caracteristica plantulas normais correspondeu a porcentagem de germinacao. Os dados nao foram submetidos a analise de variancia, optando-se por apresentar apenas os resultados medios de germinacao e de sementes duras provenientes de cada tratamento, uma vez que o principal objetivo foi a caracterizacao da injuria causada pelos tratamentos.

RESULTADOS E DISCUSSAO

Na Figura 1 e possivel observar fissuras superficiais na cuticula das sementes, provenientes do tratamento sem escarificacao (testemunha). De acordo com Montardo et al. (2000), na familia Fabaceae, a principal resistencia a entrada de agua na semente e conferida pela testa, ja que com sua ruptura ocorre rapida absorcao de agua, iniciando a germinacao.

No tratamento-testemunha, a amostra de sementes apresentou 27% de germinacao e 44% de sementes duras, confirmando a impermeabilidade do tegumento e necessidade de escarificacao para o aumento da germinacao.

Segundo Sampaio et al. (2001), a impermeabilidade do tegumento a agua e um mecanismo de dormencia comum nas sementes das Familias Cannaceae, Chenopodiaceae, Convallariaceae, Malvaceae, Geraminaceae, Anacardiaceae, Solanaceae, Rhamanaceae e Fabaceae, sendo nesta ultima mais expressiva, o que reduz muito sua porcentagem de germinacao.

Na Figura 2 observam-se os efeitos do tratamento com agua aquecida na exotesta das sementes de garapa. Nota-se que o tratamento permitiu a retirada da cera presente no tegumento, diminuindo sua impermeabilidade. Verificam-se fissuras com profundidade limitada, nao alcancando o embriao, possivelmente causada pelo efeito da rapida expansao termica. Nesse sentido, observa-se que o isolamento termico do tegumento de sementes de garapa nao e eficiente para impedir o aquecimento do embriao, causando a morte das sementes.

A temperatura exerce efeito importante na superacao da dormencia de diversas especies. Segundo Garcia e Baseggio (1999), especies tropicais respondem melhor a metodos em que sao expostas a altas temperaturas, visto que tratamentos de superacao de dormencia devem simular as condicoes ambientais pelas quais passam as sementes no seu habitat natural. Entretanto, nao houve germinacao das sementes de garapa apos imersao em agua aquecida a 80[degrees]C por 30 segundos. Possivelmente, este tratamento resultou em maior ocorrencia de danos as membranas celulares, causando a perda de compartimentalizacao celular e a morte dos tecidos.

O efeito observado da temperatura sobre a germinacao pode estar relacionado aos processos bioquimicos que regulam o metabolismo necessario para iniciar o processo germinativo, afetando a porcentagem, velocidade e uniformidade de germinacao das sementes (CARVALHO; NAKAGAWA, 2012). Segundo Camara et al. (2008), extremos de temperatura ambiente provocam alteracoes intemas nas sementes, dificultando o processo germinativo e causando danos, muitas vezes, irreversiveis. Essa observacao pode ser justificada pelo fato de que temperaturas altas favorecem a deterioracao das sementes de algumas especies, sendo beneficas para outras (GIACHINI et al., 2010).

A utilizacao de agua quente, por ser um metodo barato e possivel de uso em larga escala, e muito indicada para a superacao de dormencia de sementes de varias especies. O emprego da agua quente amolece o tegumento favorecendo tambem essa permeabilidade (PEREZ, 2004). Rodrigues et al. (2008) concluiram que o tratamento com agua quente pode ser o mais indicado para superacao da dormencia em sementes de Acacia mangium Willd, em funcao do menor custo, facilidade do manuseio e do menor tempo de execucao. As mesmas observacoes foram relatadas Oliveira, Davide e Carvalho (2003) em sementes de Peltophorum dubium (spreng.). Entretanto, Piroli et al. (2005) nao encontraram resultados superiores de germinacao ao utilizarem agua quente em sementes de Peltophorum dubium (spreng.) taub.

A Figura 3 mostra o desgaste no tegumento provocado pelo acido sulfurico, causando a remocao da cuticula e a exposicao das camadas das macroesclereides na estrutura da testa das sementes, acelerando o processo de embebicao. Resultados semelhantes foram observados por Santarem e Aquila (1995) trabalhando com Senna macranthera (Colladon) Irwin e Barney, apos escarificacao acida para superacao de dormencia.

Percebe-se que tanto o tratamento com agua, quanto o acido sulfurico, resultaram em aberturas de fissuras no tegumento das sementes. No entanto, aquelas submetidas ao acido logo germinaram, confirmando que a alta temperatura foi o fator responsavel pela morte das sementes.

Os tratamentos com acido sulfurico, independentemente da concentracao e do tempo de embebicao, promoveram acentuada reducao da porcentagem de sementes duras e, consequentemente, elevado acrescimo na germinacao. Enquanto as sementes do tratamento-testemunha (sem escarificacao) apresentaram 27% de germinacao e 44% de sementes duras, nos tratamentos de escarificacao com acido sulfurico, a germinacao foi superior a 75% e a porcentagem de sementes duras foi igual ou inferior a 5%. Estes resultados confirmam a eficiencia do tratamento com acido sulfurico para superacao da impermeabilidade do tegumento de sementes de garapa, melhorando o desempenho fisiologico das sementes. Resultados semelhantes foram observados por Borges et al. (2004), verificando alteracoes fisiologicas em sementes de Tachigalia multijuga (Benth.) relacionadas aos metodos para a superacao da dormencia, concluindo que o tratamento com acido sulfurico concentrado aumenta a permeabilidade do tegumento das sementes de Tachigalia multijuga (Benth.). Alves et al. (2006) tambem constataram a eficiencia do tratamento quimico com acido sulfurico na superacao da dormencia de sementes de Caesalpiniapyramidalis Tul.

Como pode ser observado, as sementes de garapa germinam de forma lenta e irregular. Dependendo das condicoes de ambiente, a germinacao inicia-se entre 10 a 30 dias e, se nao houver tratamento pregerminativo adequado, pode levar ate 80 dias germinando (CARVALHO, 1994). Esse atraso na germinacao ocorre devido a dormencia por impermeabilidade do tegumento. Segundo Carvalho e Nakagawa (2012), a dormencia tegumentar ocorre em 85% das especies da familia Leguminosae.

As sementes das especies de Caesalpinioideae, como a garapa, sao as que possuem as mais diversas formas e estruturas, os ovulos sao anatropos; a testa das sementes, em alguns casos, possui um pleurograma --termo que significa marca lateral na superficie de certas sementes, originada pela interrupcao na camada palicadica da exotesta ou por diferencas nas camadas externas complexas da testa--sem uma linha de fissura aberta no final do hilo (CORNER, 1976). Esse mesmo autor cita que o feixe vascular e tipicamente estendido ao redor da semente, indo do hilo ate a micropila, na rafe e anti-rafe; o hilo e pequeno e arredondado ou um pouco oblongo, simples e fechado pela camada palicadica da testa; a testa frequentemente possui celulas de ampulheta; o funiculo muitas vezes e grosso e raramente arilado, o endosperma, quando presente possui celulas com paredes espessas; o embriao esta em linha reta, com radicula curta e espessa e os cotiledones sao constituidos por celulas de paredes finas e geralmente sem graos de amido.

Nesse sentido, a caracterizacao anatomica da semente permite entender e visualizar sua constituicao e estrutura, fornecendo importantes contribuicoes a elucidacao de relacoes ecologicas, taxonomicas e filogeneticas das plantas vasculares, assim como a fisiologia das mesmas. Destaca-se que o conhecimento das estruturas da semente e de grande importancia, pois, a partir desta, e possivel obter informacoes sobre germinacao, armazenamento, viabilidade e metodos de semeadura (KUNIYOSHI, 1983), bem como dos diferentes mecanismos que regulam a dormencia de sementes e sua superacao, como ocorre em sementes de garapa.

CONCLUSAO

Os tratamentos utilizados foram eficientes em romper a exotesta das sementes de garapa, porem, a utilizacao do acido sulfurico propiciou maior porcentagem de germinacao das sementes.

A utilizacao de agua na temperatura de 80[degrees]C durante 30 segundos nao e eficiente no tratamento de sementes de garapa, ocasionando a morte das sementes.

Recebido para publicacao em 10/10/2013 e aceito em 29/02/2016

AGRADECIMENTOS

A FAPEMIG e ao CNPq, pelo apoio financeiro.

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Dayene Schiavon de Castro (1) Eduardo Fontes Araujo (2) Eduardo Euclydes de Lima e Borges (3) Hugo Tiago Ribeiro Amaro (4)

(1) Engenheira Agronoma, Mestre em Fitotecnia, Universidade Federal de Vicosa, Av. Peter Henry Rolfs, s/n--Campus Universitario, CEP 36570-900, Vicosa (MG), Brasil. dayeneufla@yahoo.com.br

(2) Engenheiro Agronomo, Dr., Professor Titular do Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Vicosa, Av. Peter Henry Rolfs, s/n--Campus Universitario, CEP 36570-900, Vicosa (MG), Brasil. efaraujo@ufv.br

(3) Engenheiro Florestal, Dr., Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Vicosa, Av. Purdue, s/n--Campus Universitario, CEP 36570-900, Vicosa (MG), Brasil. elborges@ufv.br

(4) Engenheiro Agronomo, MSc., Doutorando em Fitotecnia, Universidade Federal de Vicosa, Av. Peter Henry Rolfs, s/n--Campus Universitario, CEP 36570-900, Vicosa (MG), Brasil. htiagoamaro@yahoo.com.br

Caption: FIGURA 1: Eletromicrografia de varredura da testa de sementes intactas de garapa (testemunha), apresentando rachaduras ([right arrow]) em forma de placas na cuticula. UFV, Vicosa--MG. Obs: Germinacao: 27%; Sementes duras: 44%.

FIGURE 1: Scanning electron brow of intact seeds of sugarcane juice (control), with cracks ([right arrow]) in the form of plaques in the cuticle. UFV, Vicosa, MG. Note: Germination: 27%; hardseededness: 44%.

Caption: FIGURA 2: Eletromicrografia de varredura da testa de sementes de garapa, apresentando rachadura na testa ([right arrow]), atingindo a camada de macroesclereides em palicada (*), ocasionada pela agua aquecida a 80[degrees]C por 30 segundos. UFV, Vicosa--MG.

FIGURE 2: Scanning electron forehead seed syrup, presenting crack forehead ([right arrow]), reaching the palisade layer macrosclereids (*), caused by water heated to 80 [degrees] C for 30 seconds. UFV, Vicosa, MG.

Caption: FIGURA 3: Eletromicrografia de varredura da testa de sementes de garapa, apresentando rachadura e corrosao na testa ([right arrow]), atingindo a camada de macroesclereides em palicada (*), ocasionadas pelo acido sulfurico 75% por tres e nove minutos (A e B) e 98% por tres e nove minutos (C e D). UFV, Vicosa--MG. 2013. Obs: [H.sub.2]S[O.sub.4] (75%, 3 min): 78% Germinacao e 5% Sementes Duras; [H.sub.2]S[O.sub.4] (75%, 9 min): 78% Germinacao e 5% Sementes Duras; [H.sub.2]S[O.sub.4](98%, 3 min): 77% Germinacao e 2% Sementes Duras; H2SO4 (98%, 9 min): 77% Germinacao e 2% Sementes Duras.

FIGURE 3: Scanning electron forehead seed syrup, with crack and corrosion on the forehead ([right arrow], reaching the palisade layer macrosclereids (*), caused by sulfuric acid 75% for three-nine minutes (A and B) and 98% three-nine minutes (C and D). UFV, Vicosa, MG. In 2013. Note: [H.sub.2]S[O.sub.4] (75%, 3 min): 78% Germination and 5% hardseededness; [H.sub.2]S[O.sub.4] (75%, 9 min): 78% Germination and 5% hardseededness; [H.sub.2]S[O.sub.4] (98%, 3 min): 77% Germination and 2% hardseededness; [H.sub.2]S[O.sub.4] (98%, 9 min): 77% Germination and 2% hardseededness.
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Title Annotation:texto en portugues
Author:de Castro, Dayene Schiavon; Araujo, Eduardo Fontes; e Borges, Eduardo Euclydes de Lima; Amaro, Hugo
Publication:Ciencia Florestal
Date:Jul 1, 2017
Words:3606
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