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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
MARINA SCARSI
DESEMPENHO DE SEMENTES DE SOJA REVESTIDAS COM BIOPOLÍMEROS
DISSERTAÇÃO
PATO BRANCO
2015
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
MARINA SCARSI
DESEMPENHO DE SEMENTES DE SOJA REVESTIDAS COM
BIOPOLÍMEROS
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
PATO BRANCO
2015
MARINA SCARSI
DESEMPENHO DE SEMENTES DE SOJA REVESTIDAS COM
BIOPOLÍMEROS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, câmpus Pato Branco, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Agronomia - Área de Concentração: Produção Vegetal. Orientador: Dro. Jean Carlo Possenti Co-Orientador: Dra. Renata Paula Herrera Brandelero
PATO BRANCO
2015
Dados Internacionais de Catalogação
Ficha Catalográfica elaborada por: Leandro Pandini, 2015.
CRB – 9/1473
S287d Scarsi, Marina Desempenho de sementes de soja revestidas com biopolímeros / Marina
Scarsi. - - 2015. 83 f. : il. ; 30 cm. Orientador: Prof. Dr. Jean Carlo Possenti. Co-orientador: Profa. Dra. Renata Paula Herrera Brandelero Dissertação (Mestrado) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná.
Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Pato Branco, 2015. Bibliografia: f. 71-83.
1. Agricultura 2. Sementes 3. Soja I. Possenti, Jean Carlo, orient. II. Brandelero, Renata Paula Herrera, co-orient. III. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Programa de Pós-Graduação em Agronomia. IV. Título.
CDD 22. Ed.: 630
“Aos meus pais, João Carlos e Maria Lourdes pela dedicação na minha
criação”.
“Às minhas avós Nahir e Maria Marta pelo exemplo de vida”.
“Aos meus avôs José e Angelo e ao padrinho Ivo Cesca (in memorian)
saudades dos momentos não vividos.”
Dedico
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus pelo conforto nos momentos difíceis, pela
alegria nos momentos de compensação. Sem Ele nada faria sentindo.
Aos meus pais, João Carlos e Maria Lourdes pelos ensinamentos e exemplo de
vida.
Aos meus irmãos tão queridos, Renata e Jeferson, que sabem me acolher nos
momentos difíceis. Porém são os momentos felizes que ficam e são muitas as
lembranças boas junto a vocês. Obrigada, pois em algum momento do meu
experimento me ajudaram e por isso fazem parte também desse projeto.
A toda família Scarsi e Silva a qual faço parte, o que eu sou devo também a
vocês.
Ao meu namorado amado Luiz Paulo Ramos que me ajudou no experimento e
nos momentos de desânimo. Você é muito especial para mim, meu companheiro,
obrigada pelos anos compartilhados e pelos que ainda virão.
A família do meu namorado, pois compartilharam desses anos de mestrado
comigo e porque os considero também como minha família.
Ao meu orientador professor Dr. Jean Carlo Possenti e co-orientadora Dra.
Renata Paula Herrera Brandelero pelo apoio, incentivo e amizade. Pela orientação,
ajuda e pelo tempo dedicado ao projeto, muito obrigada.
Aos professores Dr. Luis Cesar Cassol, Dr. Giovani Benin, Dr. Lindolfo Storck
pelos ensinamentos transmitidos.
Aos meus amigos e colegas de mestrado Indianara Muller, Gabrielli Dedordi,
Driéli Reinner, Anelise Hagemann, Angela Bernardon, Elesandro Bornhofen, obrigada
pela ajuda, companheirismo e amizade. A Patricia Holek por ter me ajudado no
experimento.
Aos meus colegas da Cooperativa Agropecuária Tradição, em especial o
pessoal da Unidade de Beneficiamento de Sementes, a todos muito obrigada pela
compreensão e paciência.
E a todos aqueles que me apoiaram aqui não citados, porém não menos
importantes, o meu muito obrigado!
Agradeço à UTFPR, ao corpo docente do PPGAG, e a CAPES, por um
determinado tempo, pela bolsa-auxílio e financiamento.
“A vitória favorece ao mais perseverante”
Napoleão Bonaparte
SCARSI, Marina. Desempenho de sementes de soja revestidas com biopolímeros. 2015. 83f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Programa de Pós-Graduação em Agronomia, (Área de Concentração: Produção vegetal) Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, 2015. A utilização de biopolímeros que auxiliem na fixação de produtos fitossanitários com eficiência e se degradem com facilidade sem agredir o meio ambiente, e ainda, melhorem o comportamento fisiológico das sementes de soja em campo, podem trazer contribuições para a produtividade da cultura da soja. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito dos polímeros amido de mandioca (AM), alginato de sódio (ALG) e álcool polivinílico (PVOH), nas concentrações 2, 4 e 6 g/100 mL de solução, sobre os atributos fisiológicos das sementes de soja, na velocidade de embebição das sementes e nos atributos fisiológicos das sementes de soja após três meses de armazenamento. A variedade de soja utilizada foi a NK 7059 RR. O delineamento experimental utilizado foi um fatorial com 48 unidades experimentais: 3 polímeros (AM, ALG e PVOH), 4 concentrações diferentes (0%, 2%, 4% e 6%), com 4 repetições, em um delineamento inteiramente casualizado. Verificou-se o nível de significância dos fatores e das suas interações, aplicando-se o teste F. Os polímeros foram avaliados pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade, e as concentrações foram avaliadas mediante regressão polinomial. A testemunha obteve melhores resultados para a maioria das variáveis analisadas. Dentre os polímeros, o melhor revestimento observado foi o PVOH, pois foi o polímero menos viscoso e visualmente não serviu de substrato para microorganismos. Porém, também, foram obtidos resultados satisfatórios para os polímeros AM e ALG na concentração de 2%. Não houve interferência dos polímeros estudados com relação à redução da velocidade de embebição das sementes de soja. A hidrofilidade dos polímeros, principalmente do AM e ALG, acelerou a embebição das sementes prejudicando a germinação, nas concentrações 4% e 6%. De maneira geral, quanto maior a concentração dos polímeros, as variáveis analisadas tenderam para piores resultados. Palavras chave: Glycine max, Polímero, Recobrimento
ABSTRACT SCARSI, Marina. Soybean seeds performance coated with biopolymers. 2015. 83p. Dissertation (Master’s in Agronomy) - Graduate Program in Agronomy (Concentration Area: Plant Science), Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, 2015. The use of biopolymers that help to fix pesticides efficiently and degrade easily without harming the environment, and still improve the physiological performance of field soybean seed may bring contributions to the soybean yield. This study aimed to evaluate the effect of cassava starch polymers (AM), sodium alginate (ALG) and polyvinyl alcohol (PVOH), in the concentrations 2, 4 and 6 g / 100 ml of solution, in the physiological attributes of seeds soy, seed speed soaking and performance of soybean seeds after three months of storage. The soybean variety used was the NK 7059 RR. The experimental design used for the three studies was a factorial with 48 experimental units: 3 polymers (AM, ALG and PVOH), 4 different concentrations (0%, 2%, 4% and 6%), with four replications, in a completely randomized design. It was observed the level of significance of the factors and their interactions, applying the test F. The polymers were evaluated by the Tukey test at 5% probability, and the concentrations were evaluated by polynomial regression. The witness obtained better results for most variables studied. Among the polymers, the best coating was observed PVOH because it was the less viscous polymer and visually not served as a substrate for microorganisms. However, also, satisfactory results were obtained for the AM and ALG polymers at a concentration of 2%. There was not interference of the polymers studied with regard to reduction of imbibition rate of soybean seeds. The hydrophilicity of polymers, mainly the AM and ALG accelerated soaking seeds harming germination at concentrations 4% and 6%. In general, the higher the concentration of polymers tended to worse results. Key words: Glycine max, Polymer , Coating
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Representação esquemática das estruturas químicas do (a) amido de
amilose e (b) amido de amilopectina (LIU et al. 2009). .................................... 33
Figura 2 Porção de ácido manurônico do alginato (a) e porção de ácido
gulurônico do alginato (b) (GUISELEY, 1989). ................................................. 34
Figura 3 Representação esquemática da sequência de reação utilizada para
produção industrial de PVOH e suas estruturas químicas (CHIELLINI et
al.2003). ........................................................................................................... 35
Figura 4 A) imersão das sementes na solução de polímero. B) Retirada do
excesso de polímero em uma centrífuga de manivela. C) Acondicionamento
das sementes em um saco plástico e adição do pó secante dentro do
recipiente. D) Efeito das sementes recobertas com o polímero. UTFPR, Pato
Branco, 2015. ................................................................................................... 38
Figura 5 Aspecto das sementes de soja revestidas com o polímero amido de
mandioca: AM 2% (A), AM 4% (B), AM 6% (C). UTFPR, Pato Branco, 2015. . 38
Figura 6 Aspecto das sementes de soja revestidas com o polímero alginato de
sódio: ALG 2% (A), ALG 4% (B), ALG 6% (C). UTFPR, Pato Branco, 2015. ... 39
Figura 7 Aspecto das sementes de soja revestidas com o polímero álcool
polivinílico: PVOH 2% (A), PVOH 4% (B), PVOH 6% (C). UTFPR, Pato Branco,
2015. ................................................................................................................ 39
Figura 8 Condições ambientais, temperatura e umidade relativa do ar, do
barracão da empresa, onde as sementes recobertas foram armazenadas por
três meses. UTFPR, Pato Branco, 2015. ......................................................... 40
Figura 9 Variáveis PCG (%), TG (%), IVG (%) de sementes de soja cultivar NK
7059RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM,
ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015....................................................... 50
Figura 10 EA (%), EC (%) e IVE (%) de sementes de soja cultivar NK 7059RR,
sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e
PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015. ................................................................. 52
Figura 11 CE (µS cm-1g-1) de sementes de soja cultivar NK 7059RR, sob
diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH.
UTFPR, Pato Branco, 2015. ............................................................................. 55
Figura 12 Velocidade de embebição (EMB%) de sementes da cultivar NK
7059RR, recobertas com diferentes polímeros (AM, ALG, PVOH) na
concentração de 2% (A), 4% (B) e 6% (C), em oito períodos de avaliação
diferentes. UTFPR, Pato Branco, 2015. ........................................................... 59
Figura 13 PCG (%) (A) e TG (%) (B) de sementes de soja cultivar NK 7059RR,
sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e
PVOH, após três meses de armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015. ..... 62
Figura 14 IVG (%) de sementes de soja cultivar NK 7059RR, sob diferentes
concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH, após três
meses de armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015. ................................ 64
Figura 15 EA (%) (A) e EC (%) (B) de sementes de soja cultivar NK 7059RR,
sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e
PVOH, após três meses de armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015. ..... 65
Figura 16 IVE (%) de sementes de soja cultivar NK 7059RR, sob diferentes
concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH, após três
meses de armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015. ................................ 68
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Caracterização do lote de semente da cultivar VMAX, utilizada no
experimento. UTFPR, Pato Branco, 2015. ....................................................... 46
Tabela 2 Resumo da análise de variância para os caracteres, primeira
contagem de germinação (PCG), teste de germinação (TG), índice de
velocidade de germinação (IVG), envelhecimento acelerado (EA), comprimento
parte aérea (CPA), comprimento parte raiz (CPR), massa seca parte aérea
(MSPA), massa seca parte raiz (MSPR), emergência em campo (EC),
condutividade elétrica (CE) e umidade (UM) da cultivar de soja, NK 7059 RR,
revestidas com três polímeros distintos - amido de mandioca (AM), alginato de
sódio (ALG) e álcool polivinílico (PVOH), em quatro concentrações diferentes –
0%, 2%, 4% e 6%. UTFPR, Pato Branco, 2015. .............................................. 46
Tabela 3 Valores médios de CPA (cm) de sementes de soja cultivar NK
7059RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM,
ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015....................................................... 53
Tabela 4 Valores médios de MSPA (g) de sementes de soja cultivar NK
7059RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM,
ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015....................................................... 54
Tabela 5 Resumo da análise de variância para velocidade de embebição (EMB)
em sementes de soja da cultivar NK 7059 RR, revestidas com três polímeros
distintos - amido de mandioca (AM), alginato de sódio (ALG) e álcool polivinílico
(PVOH), em quatro concentrações diferentes – 0%, 2%, 4% e 6%, avaliadas
em oito períodos (horas) após o início da embebição. UTFPR, Pato Branco,
2015. ................................................................................................................ 56
Tabela 6 Valores médios de embebição (%) após 3 horas do seu início, de
sementes da cultivar NK 7059 RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4%
e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015. ............ 57
Tabela 7 Valores médios de embebição (%) após 6 horas do seu início, de
sementes da cultivar NK 7059 RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4%
e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015. ............ 58
Tabela 8 Resumo da análise de variância para os caracteres, primeira
contagem de germinação (PCG), teste de germinação (TG), índice de
velocidade de germinação (IVG), envelhecimento acelerado (EA), emergência
em campo (EC) e índice de velocidade de emergência (IVE) da cultivar de soja,
NK 7059 RR, revestidas com três polímeros distintos - amido de mandioca
(AM), alginato de sódio (ALG) e álcool polivinílico (PVOH), em quatro
concentrações diferentes – 0%, 2%, 4% e 6%, após três meses de
armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015. ................................................. 60
Tabela 9 Valores médios do teste de germinação (TG) e envelhecimento
acelerado (EA) logo após o recobrimento e após noventa dias de
armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015. ................................................. 66
LISTA DE ABREVIATURAS
ALG Alginato de sódio
AM Amido de mandioca
CE Condutividade elétrica
CPR Comprimento parte raiz
EA Envelhecimento acelerado
EC Emergência em campo
BEM Velocidade de embebição
IVG Índice de velocidade de emergência
MAPA Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
MSPA Massa seca parte aérea
MSPR Massa seca parte raiz
PCG Primeira contagem de germinação
PVOH Álcool polivínilico
TG Teste de germinação
UM Umidade
UTFPR Universidade Tecnológica Federal do Paraná
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .............................................................................................. 16
2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................ 19
2.1 CULTURA DA SOJA .................................................................................. 19
2.2 QUALIDADE DA SEMENTE ...................................................................... 21
2.2.1 Avaliação da Qualidade das Sementes ................................................... 23
2.2.1.1 Teste de germinação ............................................................................ 24
2.2.1.2 Testes de vigor ..................................................................................... 25
2.3 REVESTIMENTOS EM SEMENTES .......................................................... 28
2.3.1 Biopolímeros ........................................................................................... 32
2.3.1.1 Amido ................................................................................................... 33
2.3.1.2 Alginato ................................................................................................ 34
2.3.1.3 Álcool Polivinílico .................................................................................. 35
2.4 MATERIAIS E MÉTODOS .......................................................................... 37
2.4.1 Material .................................................................................................... 37
2.4.2 Preparo dos Revestimentos .................................................................... 37
2.4.3 Condições de armazenamento ................................................................ 39
2.4.3 Delineamento Experimental .................................................................... 40
2.4.4 Análise de PCG, TG e IVG ...................................................................... 41
2.4.5 Análise de EA .......................................................................................... 42
2.4.6 Análise de CPA e CPR ............................................................................ 42
2.4.7 Análise de MSPA e MSPR ...................................................................... 42
2.4.8 Análise de CE .......................................................................................... 43
2.4.9 Análise de EC e IVE ................................................................................ 43
2.4.10 Velocidade de embebição das sementes .............................................. 44
2.4.10 Análise estatística ................................................................................. 44
2.5 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................. 46
2.5.1 Efeito da aplicação de revestimentos de amido, alginato ou álcool
polivinílico em diferentes concentrações nos atributos fisiológicos de sementes
de soja .............................................................................................................. 46
2.5.2 Efeito da aplicação de biopolímeros na velocidade de embebição de
sementes de soja ............................................................................................. 55
2.5.3 Desempenho de sementes de soja armazenadas após revestimento com
biopolímeros ..................................................................................................... 60
2.6 CONCLUSÃO ............................................................................................. 70
REFERÊNCIAS ................................................................................................ 71
16
1 INTRODUÇÃO
O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja. Para a safra
2014/2015 a produção está estimada em 96,04 milhões de toneladas. O estado
brasileiro com maior produção de soja é Mato Grosso. Este participou da
produção total nacional, na referida safra, com 28,13 milhões de toneladas do
grão, seguido do Paraná (17,14 milhões de t) e Rio Grande do Sul (14,78
milhões de t) (CONAB, 2015).
Desde a safra 2012/13, o Brasil se consolidou como o maior exportador
mundial de soja, sendo a China a maior nação importadora desse grão,
mostrando a importância desse mercado não só para o Brasil (DERAL, 2014).
Devido à importância dessa cultura agrícola para o país, de forma geral,
há um crescimento da percepção da importância do uso de sementes de
qualidade pelos produtores. A utilização de sementes com qualidade e o
emprego de produtos que possibilitem melhoria do desempenho destas no
campo são elementos importantes para uma alta produção agrícola (LUDWIG
et al., 2011).
Segundo Baudet; Peres (2004), à partir da década de 90 aumentaram-se
os estudos sobre o recobrimento de sementes, devido às preocupações
relativas à segurança no trabalho e proteção do meio ambiente, bem como à
semeadura de precisão, uma vez que o processo serve para melhorar a
plantabilidade das sementes. Essa tecnologia vem consolidando-se no Brasil
para grandes culturas, como milho e soja, devido às grandes vantagens que
traz para o agricultor.
A técnica do recobrimento de sementes vem sendo utilizada com a
finalidade de incorporar produtos fitossanitários, hormônios, micronutrientes,
agentes biológicos e polímeros que propiciem um melhor desempenho de
sementes e plântulas (BAYS et al., 2007).
Entre os benefícios advindos do recobrimento das sementes com
polímeros, pode ser destacado: o aumento do tamanho e peso das sementes;
alteração do formato; redução da necessidade de aplicação de grafite no
momento da semeadura; diminuição das perdas de produtos aplicados na
superfície das sementes; melhoria da eficiência e da distribuição dos produtos
17
sobre a semente; proteção do operador contra a contaminação com produtos
químicos; redução da variação de temperatura e umidade e agregação de valor
comercial as sementes. Porém, estes produtos, para serem usados, não
devem interferir de forma negativa sobre a qualidade fisiológica dos lotes de
sementes (LUDWIG et. al., 2011).
Os polímeros podem atuar como uma barreira a elementos externos,
como a umidade, por exemplo, devido a sua hidrofilicidade. Polímeros
hidrofílicos podem ajudar na germinação da semente em uma situação de
estresse por falta de água. Conferindo maior proteção ao produto recoberto.
O biofilme pode também ajudar na regulação de trocas gasosas entre a
semente e o ambiente. Essa qualidade pode ser útil durante o processo de
armazenamento, onde as sementes continuam o processo de respiração.
Porém, de acordo com Taylor et al. (2001), o uso de polímeros para o
recobrimento de sementes é uma técnica recente, sendo adaptada à partir de
materiais fabricados para a indústria farmacêutica. Por isso a necessidade de
pesquisas sobre o assunto.
A dificuldade de reciclagem da maioria das embalagens sintéticas
disponíveis têm incentivado pesquisas nacionais e internacionais no sentido de
incrementar e/ou desenvolver materiais biodegradáveis com características que
permitam a sua utilização em filmes plásticos (MALI; GROSSMANN;
YAMASHITA, 2010).
O álcool polivinílico é um polímero obtido por hidrólise do poliacetato de
vinila (PVA ou cola branca), sendo os polímeros mais estudados na aplicação
de sementes. Já polímeros naturais como os de alginato e de amido
termoplástico são pouco estudados, embora sejam polímeros hidrofílicos
provenientes de recursos renováveis, alta disponibilidade e baixo custo
(BRANDELERO; SCHEIDT; BRANDELERO, 2012).
Estudos comparando o desempenho de sementes de brócolos e de
salsa cobertas ou aderidas a filmes biodegradáveis de quitosana e gelatina
concluíram que o recobrimento de sementes com coberturas biodegradáveis
pode ser promissor. Isto, devido à melhoria na germinação das sementes
recobertas e, também, no desenvolvimento das plantas quando comparadas às
sementes sem tratamento (TANADA-PALMU et al., 2005).
18
Avaliações realizadas com soja, pressupondo e avaliando que o uso de
polímeros hidrofóbicos no tratamento de sementes pudesse diminuir os danos
por embebição, verificaram que a peliculização promove um aumento no índice
e no percentual de emergência das sementes em condições ideais, .
independente do polímero utilizado. Porém em condições de estresse a
peliculização reduz o vigor das sementes (EVANGELISTA et al., 2007).
Estudos realizados para verificar o efeito do tratamento e/ou
recobrimento de sementes de soja com aminoácido, polímero, fungicida e
inseticida sobre a germinação, o vigor e a sanidade das sementes observaram
que a germinação foi afetada negativamente com o uso do fungicida.
Entretanto, a combinação de fungicida e polímero não apresentou este efeito.
Segundo os autores, a utilização de polímero não afetou o controle de fungos
pelo fungicida, indicando que a combinação dos mesmos pode ser utilizada
(LUDWIG et al., 2011).
Portanto, os objetivos do presente estudo foram: (i) avaliar e selecionar
os melhores polímeros e suas melhores concentrações para desenvolver
biofilmes que não prejudiquem os atributos fisiológicos de sementes de soja, (ii)
avaliar a eficiência dos biofilmes testados na embebição das sementes, (iii)
avaliar a eficiência dos biofilmes testados após o armazenamento das
sementes.
19
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 CULTURA DA SOJA
A soja é uma planta herbácea incluída na classe Magnoliopsida
(Dicotiledônea), ordem Fabales, família Fabaceae, subfamília Faboideae,
gênero Glycine L. É uma planta com grande variabilidade genética, tanto no
ciclo vegetativo (período compreendido da emergência da plântula até a
abertura da primeira flor), como no reprodutivo (período do início da floração
até a maturidade fisiológica), sendo também influenciada pelo meio ambiente
(NUNES, 2013).
As sementes de soja são lisas, ovais, globosas ou elípticas, podem
também ser encontradas nas cores amarela preta ou verde. O hilo é
geralmente marrom, preto ou cinza (NUNES, 2013).
Historicamente, os Estados Unidos têm sido os maiores produtores
mundiais da oleaginosa. A área destinada para a cultura nos Estados Unidos
tem se mantido praticamente estável nos últimos anos (MOREIRA, 2012),
tendo em vista a sua dificuldade de abertura de novas áreas, ao contrário do
Brasil.
Dados da CONAB (2013) mostraram que o Brasil superou os Estados
Unidos na produção de soja, tornando-se o maior produtor mundial. Segundo
dados do USDA, o Brasil tem condições de produzir atualmente mais de 80
milhões de toneladas de soja, seguido dos Estados Unidos, com cerca de 78
milhões, e da Argentina, com 55 milhões de toneladas. Sendo a China (59% do
total) e a União Européia (14%), os maiores consumidores mundiais desse
produto.
No Brasil, a área cultivada de soja cresceu 88,6%, e a produção foi
ampliada em 150,7%, entre as safras de 1987/1988 e 2009/2010. A
produtividade neste período evoluiu de, aproximadamente, 1.900 kg.ha-1 para
mais de 2.500 kg.ha-1. O crescimento mais expressivo na produção deveu-se,
em grande parte, aos avanços tecnológicos (LAZZAROTTO; HIRAKURI, 2011).
De acordo com o quarto levantamento de safra da Conab (2015) a área
de soja passou de 30,17 milhões de hectares para 31,62 milhões de hectares,
20
um incremento de 4,8% quando comparado com a safra 2013/2014,
constituindo-se na maior área já cultivada com a oleaginosa no país.
A safra de soja de 2014/2015 deve aumentar a produtividade em 6,3%
em relação à safra de 2013, passando de 2.854 kg/ha para 3.033 kg/ha. A
produção nacional deverá aumentar de 11,4%, chegando a 95,92 milhões de
toneladas (CONAB, 2015).
De acordo com a Embrapa (2003), a soja chegou ao Brasil via Estados
Unidos, em 1882. Gustavo Dutra, então professor da Escola de Agronomia da
Bahia, realizou os primeiros estudos de avaliação de cultivares. Em 1891 testes
de adaptação de cultivares foram realizados no Instituto Agronômico de
Campinas, São Paulo. Assim como nos EUA, a soja no Brasil dessa época era
estudada mais como cultura forrageira - eventualmente também produzindo
grãos para consumo de animais da propriedade - do que como planta
produtora de grãos para a indústria de farelos e óleos vegetais.
A cultura da soja atingiu 129 anos de presença no Brasil em 2011. Nos
anos 80, a soja liderou a implantação de uma nova civilização no Brasil Central
(principalmente nos estados de Goiás e Mato Grosso), levando o progresso e o
desenvolvimento para regiões despovoadas e desvalorizadas. A expansão
contínua em novos territórios do bioma Cerrado, estabelecendo uma nova
fronteira agrícola chamada de MAPITOBA – Maranhão, Piauí, Tocantins e
Bahia, no Norte e Nordeste do país (FREITAS, 2011).
Segundo a Conab (2015), o estado brasileiro que mais produzirá soja na
safra 2014/2015 será o estado do Mato Grosso, com 28,21 milhões de
toneladas, seguido do Paraná, 17,22 milhões de toneladas e do Rio Grande do
Sul, 13,46 milhões de toneladas do grão.
A região sudoeste do Estado do Paraná produz importante quantidade
de grãos para o Estado do Paraná, sendo que a soja é uma das principais
culturas plantadas nesse local. De acordo com dados da Conab (2015), na
safra de soja 2014/2015 o estado do Paraná cultivou uma área de 5.175,7 mil
hectares da cultura, 3,3% a mais que na safra anterior, obtendo produção de
17,22 milhões de toneladas, com produtividade média de 3.328 kg ha-1.
No sudoeste e oeste do estado do Paraná, a soja desenvolveu-se com a
migração de colonos vindos do Rio Grande do Sul, onde a soja já era cultivada
há mais tempo, principalmente em pequenas propriedades familiares
21
destinando os grãos para a alimentação de suínos. Os produtores que se
estabeleceram no Sudoeste do Estado do Paraná possuíam, portanto,
conhecimento sobre as tecnologias da produção de soja. O desenvolvimento
ocorreu paralelamente com as demais regiões do Estado, com início em
meados dos anos 50 (FARIAS, 2004).
Segundo o IPARDES (2004), na região sudoeste, 97,4% dos
estabelecimentos possuem menos de 100 hectares, ocupando 72,7% da área
total. Este fato é explicado, em grande parte, pela disponibilidade de terras
férteis, conjugada ao relevo acidentado, que, ao dificultar a mecanização da
agricultura em grande escala, representou uma proteção natural à agricultura
familiar.
De acordo com Api et al. (2009) no sudoeste do Paraná a soja é
cultivada em média de 27,38 hectares por propriedade, assim 68,81% da área
total das propriedades avaliadas são cultivadas com a soja. A maioria dos
agricultores, cerca de 84,5%, utiliza sementes certificadas adquiridas nas lojas
agropecuárias, outros 14,08% usam sementes que foram colhidas no ano
anterior e aproximadamente 1,42% utilizam sementes que são produzidas por
agricultores vizinhos.
2.2 QUALIDADE DA SEMENTE
Segundo Carvalho; Nakagawa (2000) o termo qualidade de sementes
refere-se às características genéticas, físicas, fisiológicas e sanitárias das
sementes. A máxima qualidade fisiológica das sementes é alcançada quando a
mesma atinge o ponto máximo de poder germinativo e de vigor, sendo esse
ponto de maturidade fisiológica.
A semente de soja, para ser considerada de alta qualidade, deve ter
características fisiológicas e sanitárias, tais como altas taxas de vigor (maior
que 75%), de germinação (acima de 80%) e de sanidade, bem como garantia
de purezas física e varietal e não conter sementes de plantas daninhas. Estes
fatores respondem pelo desempenho da semente no campo, culminando com o
estabelecimento da população de plantas requerida pela cultivar, aspecto
22
fundamental que contribui para que sejam alcançados níveis altos de
produtividade (FRANÇA-NETO et al., 2010).
A soja constitui, atualmente, assunto de intensa atividade de pesquisa
dirigida para a obtenção de informações que possibilitem aumentos de
produtividade. Nesse contexto, a utilização de sementes de alta qualidade
constitui-se em uma ferramenta de extrema importância para o agricultor
(SCHEEREN et al., 2010).
Apesar da importância da soja, a sua produtividade tem oscilado,
dependendo do ano e da região de cultivo, em que o uso de sementes de
qualidade inferior configura-se como um dos fatores responsáveis por este fato
(SILVA et al., 2011).
O vigor das sementes é um dos principais atributos da qualidade
fisiológica a ser considerado na implantação de uma lavoura (SHEEREN et al.,
2010). Um lote apresenta variações na qualidade fisiológica entre as sementes.
Lotes com menor vigor, em função da maior variação entre as sementes,
apresentam maior desuniformidade e menor velocidade na emergência. O uso
das sementes de alto vigor proporcionam acréscimos superiores a 35% no
rendimento de sementes em relação ao uso das sementes de baixo vigor,
porém, essas não apresentam comportamento dominante sobre as plantas de
baixo vigor adjacentes na linha de semeadura (KOLCHINSKI; SCHUCH;
PESKE, 2005).
A velocidade e uniformidade de emergência de plântulas, determinantes
do sucesso do estabelecimento do estande, representam etapas essenciais
para a obtenção de alta produtividade na cultura da soja. (MARCOS FILHO;
KIKUTI; LIMA, 2009). Em condições de estresse, como no caso da ocorrência
de seca, ou de baixa temperatura do solo durante a emergência, lavouras que
foram originadas com semente de alta qualidade sofrerão menos as
consequências desses tipos de estresse, resultando em maiores
produtividades em relação às lavouras originárias de sementes de médios ou
baixos vigores (FRANÇA NETO et al., 2010).
Dados semelhantes foram encontrados por Scheeren et. al. (2010) em
que obtiveram produtividade por área dos lotes de alto vigor 9% superior aos
de baixo vigor; as plantas provenientes de sementes de alto vigor
23
apresentaram maior altura aos 21 dias após a semeadura e se mantiveram
mais altas até 75 dias.
O efeito da variação de vigor de sementes de soja, dentro de um mesmo
lote, sobre o comportamento individual das plantas em uma população
estabelecida foi avaliada por Panozzo et al. (2009). Os autores concluíram que
a qualidade fisiológica das sementes afeta o comportamento das plantas
adultas, aumentando a estatura e os componentes do rendimento. Plantas
provenientes de sementes de alto vigor apresentaram superioridade no
rendimento de grãos em torno de 17%, quando comparadas às originadas de
sementes de baixo vigor.
De acordo com Krzyzanowski et al. (2008), estudos realizados no
Paraná demonstram uma redução de 34% na população de plantas da cultivar
Embrapa 48, isto é, passando de 360 mil plantas/ha (ou 18 plantas/metro
linear) para 240 mil plantas/ha (ou 12 plantas/m). Segundo os autores,
verificou-se um aumento de 32% na produtividade, ou seja, de 2.700 kg/ha
para 4.032 kg/ha. Isto evidencia o avanço no melhoramento genético do
material, o uso de sementes de alta qualidade, além de um sistema preciso de
semeadura.
2.2.1 Avaliação da Qualidade das Sementes
A necessidade de determinar a qualidade das sementes surgiu, na
Europa como consequência de problemas constatados na sua comercialização.
Assim, em 1869, na Alemanha, foi organizado o primeiro laboratório de
sementes e, em 1876, publicado o primeiro Manual de Análise de Sementes.
Paralelamente, na América, procedimentos iniciais para a realização dos testes
de pureza e de germinação deram origem às primeiras Regras para Análise de
Sementes, em 1897 (SEEDNEWS, 2001).
No Brasil, as Regras para Análise de Sementes (RAS) tiveram sua
primeira edição pelo Ministério da Agricultura em 1967 e, a partir de então
foram publicadas outras atualizações. Estas regras foram atualizadas de
acordo com as regras internacionais prescritas pela International Seed Testing
24
Association – ISTA e incorporou a experiência e os avanços nacionais em
análise de sementes (BRASIL, 2009).
A principal finalidade da análise de sementes é a de determinar a
qualidade de um lote de sementes e, consequentemente, o seu valor para a
semeadura. A análise é caracterizada pelo exame pormenorizado e crítico de
uma amostra, com o objetivo de avaliar sua qualidade. A análise, ainda, é
utilizada em trabalhos de pesquisa e na identificação de problemas de
qualidade e suas causas (SEEDNEWS, 2001).
2.2.1.1 Teste de germinação
A germinação de sementes em laboratório é definida pela RAS (2009)
como a emergência e desenvolvimento das estruturas essenciais do embrião,
demonstrando sua aptidão para produzir uma planta normal sob condições
favoráveis de campo. O objetivo desse teste é determinar o potencial máximo
de germinação de um lote de sementes, o qual pode ser usado para comparar
a qualidade de diferentes lotes e, também, estimar o valor para semeadura em
campo (BRASIL, 2009).
A germinação é um fenômeno muito amplo e complexo. Esse processo
consome energia e essa energia é advinda da degradação de substâncias de
reserva da própria semente, utilizando-se o oxigênio para “queimar” esses
produtos (CARVALHO; NAKAGAWA, 2000).
A germinação compreende uma sequência ordenada de eventos
metabólicos que resulta no reinício do desenvolvimento do embrião, originando
uma plântula (MARCOS FILHO, 1986). Marcos Filho (1986) observou que, no
processo de germinação ocorre uma série de atividades metabólicas, baseadas
em reações químicas, e que cada uma delas apresenta determinadas
exigências quanto à temperatura, principalmente porque dependem da
atividade de sistemas enzimáticos complexos, cuja eficiência é diretamente
relacionada à temperatura e à disponibilidade de oxigênio.
O substrato influencia diretamente na germinação, em função de sua
estrutura, aeração, capacidade de retenção de água, grau de infestação de
patógenos, entre outros, podendo favorecer ou prejudicar a germinação das
25
sementes. O substrato constitui o suporte físico no qual a semente é colocada
e tem a função de manter as condições adequadas para a germinação e o
desenvolvimento das plântulas (FIGLIOLIA et al.,1993).
Para a soja, as Regras de Análise de Sementes citam como substratos a
ser utilizado nesse teste o papel e a areia. Os tipos de papel comumente
utilizados como substrato são o mata-borrão, o papel toalha e o de filtro. A
temperatura ideal para a germinação da soja está entre 20-30°C ou a 25°C ou
a 30°C. A primeira contagem da germinação das sementes é feita aos cinco
dias e a última contagem aos oito dias após a semeadura (BRASIL, 2009).
O resultado do teste de germinação é a média das quatro repetições de
100 sementes (sub-repetições de 50 ou 25 sementes são combinadas em
repetições de 100). A soma das porcentagens de plântulas normais, plântulas
anormais, sementes duras, dormentes e mortas deve totalizar 100% (BRASIL,
2009).
De acordo com a IN 45, de 17 de setembro de 2013, do Ministério da
Agricultura, Pecuária e Abastecimento, os padrões de identidade e qualidade
para a produção e a comercialização de sementes de soja, estabelecem dentre
outros parâmetros, germinação de 80% para as categorias C1, C2, S1 e S2
para a sua comercialização (BRASIL, 2013).
2.2.1.2 Testes de vigor
Carvalho; Nakagawa (2000) citam que as condições encontradas pelas
sementes no solo para germinação, raramente são ótimas. Desta forma, lotes
de sementes com capacidade de germinação semelhante podem apresentar
diferenças marcantes na emergência de plântulas em condições de campo. A
falta de uma estreita relação entre a germinação obtida no laboratório e a
emergência em campo foi responsável pelo desenvolvimento do conceito de
vigor.
Os testes de vigor têm sido utilizados principalmente para destacar lotes
com maior eficiência para o estabelecimento do estande sob ampla variação
das condições de ambiente (MARCOS FILHO; KIKUTI; LIMA, 2009).
26
Vários testes têm sido recomendados para a avaliação do vigor de
sementes de soja, destacando-se os de envelhecimento acelerado, tetrazólio,
condutividade elétrica, crescimento de plântulas, classificação do vigor de
plântulas (VIEIRA et al., 2002)
Entretanto, não existe, até o momento, um teste de vigor que possa ser
recomendado para todas as espécies. O que existe são testes que tem
apresentado bons resultados para determinadas espécies, como é o caso do
teste de envelhecimento acelerado e o de tetrazólio para sementes de soja
(VIEIRA, 1999).
De acordo com Hampton; Tekrony (1995) dentre os testes que avaliam o
vigor de sementes, o teste de envelhecimento acelerado é um dos mais
utilizados no mundo, principalmente para sementes de milho e soja. O teste de
envelhecimento acelerado avalia a resposta das sementes às condições de
temperatura e umidade relativa elevada. Esse teste tem como princípio a
aceleração do processo de deterioração (ROSSETTO; MARCOS FILHO,
1995).
As sementes de soja, mais secas, apresentam menor velocidade de
deterioração quando submetidas às condições adversas de temperatura e
umidade relativa do ar, no interior da câmara de envelhecimento (MARCOS
FILHO; FONSECA; MAZZOTTI, 1978). Por isso, Marcos Filho (1992),
recomenda que as sementes apresentem 11-13% de água ao serem
submetidas ao teste de envelhecimento acelerado. E que seja realizada
também, a avaliação do grau de umidade das sementes ao final do período do
teste, visando identificar causas que justifiquem determinados resultados.
A distribuição de amostras com massa uniforme, colocada no interior da
caixa plástica, utilizada no teste de envelhecimento acelerado, pode atenuar,
mas não elimina os efeitos do tamanho sobre o comportamento das sementes
no teste (MARCOS FILHO; NOVEMBRE; CHAMMA, 2000).
Dentre os testes de vigor, o teste de comprimento de plântulas tem
potencial para fornecer informações complementares às obtidas no teste de
germinação. Elas possibilitam estimar o potencial de emergência de plântulas
em campo (GUEDES et al., 2009).
A habilidade dos cotilédones de suprir para a plântula em crescimento,
por meio da transformação das reservas em componentes solúveis utilizados
27
na formação de novos tecidos, e a incorporação desses pelo eixo embrionário,
parece estar relacionada ao vigor das sementes. As mais vigorosas
apresentam acúmulo e mais habilidade na transferência de reservas (DAN et
al., 1987).
Segundo Guedes et al. (2009), a análise do crescimento de plântulas
pode ser mensurada por meio de duas grandezas físicas, o comprimento e a
massa seca. Essas informações devem ser interpretadas, além do
comprimento de plântula, também com o percentual de germinação das
sementes e não só apenas expressar o comprimento com base no número de
plântulas normais obtidas no final do teste.
A condutividade elétrica baseia-se no princípio de que à medida que a
semente envelhece há deterioração, com consequente perda na integridade
dos sistemas de membranas da célula, aumentando assim, sua permeabilidade
e, portanto, a lixiviação de eletrólitos. Há modificação da resistência elétrica,
causada pela lixiviação dos eletrólitos dos tecidos das sementes para a água
em que ficou imersa (VIEIRA; KRZYZANOWSKY, 1999). Açúcares,
aminoácidos, eletrólitos são liberados em quantidades variáveis de acordo com
o estado de organização dos sistemas de membranas celulares (MARCOS
FILHO et al., 1990).
O decréscimo na germinação e no vigor é diretamente proporcional ao
aumento da liberação de solutos, indicando que a avaliação da condutividade
pelo método de massa é eficiente para a determinação do vigor (DIAS;
MARCOS FILHO, 1996). De acordo com Dias; Marcos Filho (1996) a duração
do período de embebição das sementes tem efeito marcante na capacidade
dos testes de condutividade distinguir diferenças de qualidade entre lotes.
Assim, tradicionalmente, os testes de condutividade elétrica (de massa e
individual) têm sido realizados com 24 horas de condicionamento, por se tratar
de um período adequado para a rotina normal dos laboratórios de análise de
sementes.
Há possibilidade da redução do período de embebição das sementes
para a condução do teste de condutividade elétrica com o uso de quatro ou de
oito horas de embebição pré-leitura, há identificação de diferenças mais
acentuadas, enquanto com a embebição durante 16 ou 20 horas o teste se
28
torna mais sensível às variações do vigor das sementes de soja (MARCOS
FILHO et al., 1990).
A estimativa da percentagem de emergência não é simples. Tanto
assim, que até o momento, não foi desenvolvida metodologia padronizada e
totalmente eficiente. É desejável a obtenção do maior número possível de
informações que permitam, pelo menos, identificar lotes que possuam maiores
possibilidades de apresentar melhor desempenho em campo e avaliar
corretamente o potencial de cada lote (MARCOS FILHO et al., 1984).
Para que o teste seja eficiente, precisa apresentar boa correlação com a
emergência das plântulas em campo. Pois nesse local, onde as condições
climáticas são bastante variadas, que o sucesso no estabelecimento inicial das
plantas e, consequentemente, do empreendimento será analisado (SCHUAB et
al., 2006).
Atualmente, não existe um teste de vigor que possa ser recomendado
como único parâmetro para avaliar o vigor de sementes de soja. Desse modo,
recomenda-se que sejam usados os resultados de mais de um teste de vigor
para auxiliar nas tomadas de decisões (VIEIRA, 1999).
2.3 REVESTIMENTOS EM SEMENTES
Os revestimentos aplicados em sementes são formados por materiais
adesivos, geralmente, sendo aplicados polímeros comerciais à base de resinas
sintéticas (BRANDELERO; SCHEIDT; BRANDELERO, 2012).
De acordo com Kantoviscki (2011) a palavra polímero é originada do
grego, cujo significado é “muitas partes”. Quimicamente, os polímeros são
materiais naturais ou sintéticos, geralmente de origem orgânica, compostos por
cadeias com altos pesos moleculares. São obtidas através de reações
químicas de polimerização, que formam estruturas moleculares que consistem
na repetição de pequenas unidades.
O "film-coating" não tem em sua composição somente polímeros, mas
também outros compostos e pigmentos que, em formulações específicas para
tratamento de sementes, têm por objetivo a melhoria do processo e da
qualidade final das sementes tratadas (REICHENBACH, 2004).
29
Segundo Benatto Junior et. al. (2012) o revestimento das sementes com
polímeros é capaz de proporcionar melhorias significativas nas condições de
semeadura. A plantabilidade das sementes é de extrema importância para a
obtenção de altas produtividades na lavoura. Pode-se mensurar esses
parâmetros por meio de análises na distribuição das sementes no momento da
semeadura.
A técnica de recobrimento reduz perdas de agroquímicos causados pelo
atrito entre semente e semeadora, distribuição e aderência de ingredientes
ativos na superfície das sementes e, também, causa menor risco na
manipulação desses materiais pelos operadores (BENATTO JUNIOR et al.,
2012).
Segundo os mesmos autores, existem polímeros hidrofílicos e
hidrofóbicos, sendo que os materiais hidrofílicos atraem água quando secos e
os hidrofóbicos repelem água quando molhados. A utilização de cada um
depende das características do ambiente e o resultado desejado com a
utilização dos mesmos.
Os polímeros utilizados no revestimento de sementes devem garantir o
processo de embebição das sementes, como também permitir a oxigenação
das mesmas, oferecendo as condições necessárias para a germinação
(BRANDELERO; SCHEIDT; BRANDELERO, 2012).
Ainda, de acordo com estes mesmos autores, o álcool polivinílico
(PVOH) é um polímero obtido por hidrólise do PVA e vem sendo estudado para
peliculização de sementes de soja. Já polímeros naturais, como os de alginato
(ALG) e de amido termoplástico (ATP) são pouco estudados, embora sejam
polímeros hidrofílicos provenientes de recursos renováveis, alta disponibilidade
e baixo custo. No entanto, polímeros hidrofílicos caracterizam-se pela baixa
permeabilidade ao oxigênio devido à falta de afinidade química entre o oxigênio
e a matriz polar destes polímeros.
Para Evangelista et al. (2007), o uso de polímeros hidrofóbicos, tem sido
recomendado para tratamento de sementes de espécies que absorvem água
rapidamente, causando danos por embebição, como é o caso da soja. Quando
a semeadura é realizada em solos com baixa capacidade de infiltração, pode
ocorrer redução significativa do estande caso a semeadura coincida com alto
índice pluviométrico.
30
As películas, além de serem utilizadas como materiais que ajudam a
manter os produtos químicos fixados às sementes de maneira uniforme,
também contribuem para uma melhoria no desempenho germinativo destas,
principalmente quando expostas às condições desfavoráveis que prejudicam o
processo de germinação. Dessa forma, tecnologias de peliculização têm sido
investigadas para amenizar o impacto do estresse ambiental na germinação e
no estabelecimento de plântulas (TRENTINI et al., 2005).
Porém, segundo Trentini (2004), para lotes de baixo vigor não é
recomendado a utilização de polímeros, pois esses podem restringir a entrada
de água e oxigênio. E, a semente estando em estágio avançado de
deterioração não irá germinar ou não formará uma plântula normal.
Estudos desenvolvidos por Benatto Junior et al. (2012) concluíram que a
cobertura das sementes de soja com polímero mais fungicida diminuiu
significativamente a germinação de sementes com baixo vigor, corroborando
com a citação de Trentini (2004). A menor germinação foi observada quando
utilizada a dose mais elevada do polímero, o que sugere uma fitotoxicidade do
produto associado ao baixo vigor das sementes.
A utilização de recobrimentos com fungicidas é adequada para garantir
um adequado crescimento e desenvolvimento de plantas e favorece a
obtenção de bons rendimentos. O uso de fungicidas sintéticos com polímeros é
uma das práticas mais recomendadas atualmente (BENATTO JUNIOR et al.,
2012). Ainda, segundo Lima et. al. (2006), essa associação é feita a fim de
aumentar a aderência dos produtos químicos nas sementes.
Os polímeros AGL 205, AGL 202, AG 201, TGBP 1080, Polyseed CF®,
Colorseed® não afetam a qualidade fisiológica das sementes de soja e algodão
e promovem melhor aderência dos fungicidas, sem alterar os efeitos dos
mesmos (PEREIRA et al., 2007, LIMA et al., 2006, LUDWIG et al., 2011).
Pereira et al. (2010), concluíram que o tratamento das sementes de soja
com os fungicidas associados ou não a polímeros, e independentemente da
época de aplicação, não afetaram a formação dos nódulos quando as
sementes são inoculadas.
Os polímeros Laborsan® e Lanxess® e fungicida foram superiores no
teste de envelhecimento acelerado, com maior percentual de germinação de
sementes de soja tratadas (média das diferentes combinações de polímeros e
31
fungicida, 82%) em relação à testemunha (71%) (BENATTO JUNIOR et al.,
2012). Para os autores, provavelmente os produtos promoveram a formação de
uma barreira mecânica na semente dificultando a desenvolvimento de agentes
patogênicos.
Segundo Trentini et al. (2005), a literatura mostra que resultados
significativos com o uso de películas de recobrimento são mais perceptíveis
quando as condições do ambiente não são favoráveis, como solos úmidos e
frios e também aqueles com baixo potencial hídrico. Essas películas de
recobrimento possuem um potencial de reduzir os danos de embebição de
água em temperaturas frias. Reduzindo assim, os danos celulares e
aumentando a sobrevivência das sementes; entretanto, a resposta desses
materiais de recobrimento depende muito das características de cada espécie,
como também dos materiais utilizados para a peliculização.
Estudos realizados por Trentini et al. (2005), mostraram que não houve
efeito significativo do uso ou não da película AGL 205 e de dosagens de
fungicidas para os componentes de rendimento da soja. Os autores concluíram
que, provavelmente, o efeito benéfico da presença da película não foi
detectado, em função das condições favoráveis na semeadura, proporcionando
a rápida emergência das plantas.
Sementes de soja peculizadas tenderam a manter o vigor, através de
resultados obtidos pelo índice de velocidade de emergência mesmo depois de
um período de nove meses de armazenamento sob condições ambientais
(PEREIRA et al., 2007).
Em sementes de algodão com o mesmo nível de qualidade, as películas
AG 201 e TGBP 1080 promoveram uma maior porcentagem de germinação em
condições ideais (83% e 86%), quando comparado à testemunha (78%). Tal
fato pode ser atribuído a provável redução da velocidade de embebição nas
sementes destes lotes, de qualidade inferior, proporcionada pelas películas
(LIMA et al., 2006).
Sementes de soja peculizadas com polímeros hidrofóbicos (L201 e L204
da Incotec) e semeados em solos com diferentes teores de água, tiveram um
aumento no índice e no percentual de emergência quando em condições
ideais. Em condições de estresse a peliculização reduz o vigor das sementes
(EVANGELISTA et al., 2007).
32
Sementes de cebola incrustadas com polímeros de amido termoplástico
(ATP), álcool polivinílico (PVOH) e alginato (ALG), tiveram melhores condições
fisiológicas para a germinação com o amido (BRANDELERO; SCHEIDT;
BRANDELERO, 2012).
2.3.1 Biopolímeros
Os biopolímeros são produzidos por meio de fontes naturais renováveis
e são biodegradáveis e não tóxicos. Os biopolímeros naturais podem ser
obtidos de espécies vegetais como é o caso do amido e do alginato.
Biopolímeros também podem ser produzidos por biotecnologia através da ação
dos microorganismos sobre extratos vegetais ou resíduos agro-florestais como
palha e fibras vegetais. É o caso do polilactato (PLA) e do polihidroxibutilato
(PHB), sendo classificados como biopolímeros tecnológicos ou engenheirados
(SABOYA, 2013).
Os materiais obtidos de fontes renováveis possuem um ciclo de vida
curto comparado aos materiais de fontes fósseis como o petróleo, os quais
levam milhares de anos para se formar (BRITO et al., 2011).
De acordo com os mesmos autores, alguns fatores ambientais e sócio-
econômicos estão relacionados ao crescente interesse pelos biopolímeros.
Entre eles, os grandes impactos ambientais causados pela produção dos
polímeros provenientes do petróleo, escassez e aumento do preço do mesmo,
não biodegradabilidade da grande maioria dos polímeros produzidos a partir do
petróleo.
Por outro lado, os biopolímeros, ainda não são capazes de competir com
os polímeros tradicionais, especialmente devido ao custo elevado e/ou
desempenho inferior. Alguns destes polímeros chegam a custar quatro vezes
mais que os polímeros tradicionais. Em consequência, o interesse por estes
materiais, aliado à maior preocupação ambiental, levou a um expressivo
aumento nas investigações científicas para aumentar a eficiência e reduzir
custo destes materiais (FALCONE; AGNELLI; FARIA, 2007).
33
2.3.1.1 Amido
O amido é a maior reserva de carboidratos em plantas. Os
polissacarídeos representam os biopolímeros mais abundantes da terra, com
celulose, quitina e amido dominando. O amido é certamente um dos materiais
mais versáteis para uso potencial em polímeros (BRITO et al., 2011).
O amido é composto, principalmente, por dois polissacarídeos, ambos
formados de unidades repetitivas de α-D-glicose; a amilose, molécula
essencialmente linear, e a amilopectina, que possui uma estrutura altamente
ramificada (Figura 1). Apresenta-se na forma de pequenos grânulos
semicristalinos, que podem ser isolados a partir de diversas fontes, tais como
milho, batata, mandioca, aveia, ervilha, arroz, etc (THIRÉ et al., 2004).
Figura 1 Representação esquemática das estruturas químicas do (a) amido de
amilose e (b) amido de amilopectina (LIU et al. 2009).
A produção de filmes de amido termoplástico envolve as etapas de
gelatinização e secagem dos filmes. Quando os grânulos de amido são
aquecidos sob cisalhamento moderado e em presença de excesso de água,
ocorre o processo de gelatinização do amido. A suspensão do amido,
inicialmente, fina e opaca, à partir de determinada temperatura, se torna
viscosa, semi-opaca e transparente. A temperatura em que ocorrem essas
modificações drásticas é denominada temperatura de gelatização do amido
(SILVA, 2010).
34
2.3.1.2 Alginato
A alginato é um nome coletivo para o ácido algínico e seus diversos sais.
Sais do ácido algínico (alginatos) ocorrem em todas as algas marrons. Admite-
se que a função da algina nas algas vivas está relacionada à: i) estrutura da
parede celular e coesão dos tecidos; ii) resistência e flexibilidade do talo; iii)
seletividade de cátions e iv) proteção contra a dessecação (McHUGH, 1987).
Quimicamente, os alginatos consistem de polímeros lineares de 1,4 β-D
ácido manurônico e 1,4 α-L ácido gulurônico na forma de sal de sódio e
distribuído em diferentes proporções ao longo da cadeia (Figura 2). A algina
rica em ácido gulurônico é a mais adequada para a gelificação, mas todas as
alginas formam gel na presença de íons de cálcio. Géis feitos com alginas ricas
em ácido manurônico são mais deformáveis, aquelas ricas em ácido gulurônico
são mais frágeis (GUISELEY, 1989).
Figura 2 Porção de ácido manurônico do alginato (a) e porção de ácido
gulurônico do alginato (b) (GUISELEY, 1989).
Em geral, soluções de alginatos são altamente viscosas. Este efeito é
causado pela conformação estendida da molécula de alginato, dando ao
alginato um grande volume hidrodinâmico e de alta capacidade para formar
soluções viscosas (DRAGET, et al., 1995).
Características como a ação gelificante e espessante,
biodegradabilidade, biocompatibilidade e ausência de toxidez tornam o alginato
de sódio um material interessante para inúmeras aplicações. Porém, em função
35
da sua natureza hidrofílica, o alginato exibe baixa resistência à água, limitando,
em muitos casos, sua aplicabilidade (LIMA; ANDREANI; SOLDI, 2007).
O alginato de sódio é o produto de maior emprego industrial. As alginas
possuem amplas aplicações, particularmente na área alimentícia, industrial,
biotecnológica e farmacêutica. Essas aplicações estão relacionadas,
principalmente, com suas propriedades de formação de géis, emulsões
estáveis, filmes (tintas, vernizes, papeis especiais) e retenção de água
(McHUGH, 1987).
2.3.1.3 Álcool Polivinílico
Em escala comercial o álcool polivinílico (PVOH) é produzido por
hidrólise (metanólise) do acetato de vinilo (PVAc). No processo industrial, a
polimerização por radicais livres de acetato de vinilo é seguido por alcoólise de
PVAc (Figura 3) (CHIELLINI et al., 2003).
Figura 3 Representação esquemática da sequência de reação utilizada para
produção industrial de PVOH e suas estruturas químicas (CHIELLINI et
al.2003).
Nas reações, o peso molecular de PVAc são normalmente controladas
por estabelecer o tempo de residência adequado na polimerização, taxa de
alimentação do vinil acetato, quantidade de solvente (metanol), concentração
do radical, e da temperatura de polimerização. O grau de hidrólise de PVAc (70
a 99%) também é controlado pelo tempo de residência, concentração do
catalisador (base) e temperatura (CHIELLINI et al., 2003).
36
A importância de polímeros sintéticos biodegradáveis, biocompatíveis,
tais como o álcool polivinílico (PVA), polímeros naturais tais como alginato,
amido e quitosano ou seus derivados cresceu significativamente durante as
duas últimas décadas, devido às suas propriedades biológicas desejáveis e
renováveis. Porém, o álcool polivinílico não é muito elástico e tem limitada
hidrofilicidade (KAMOUN et al., 2015).
É um dos poucos polímeros semicristalinos solúveis em água com boas
características interfaciais e mecânicas. O álcool polivinílico tem sido usado em
processamento de papel e fibras e também, como estabilizante de emulsão,
além de ser importante como matéria-prima para filmes. Estudos de obtenção
de PVA vêm sendo desenvolvidos para controle da cristalinidade e, pela
introdução de grupos funcionais, para melhorar ou conferir propriedades
específicas (ARANHA; LUCAS, 2001).
Segundo Chiellini et al. (2003) o poli (álcool vinílico) (PVA) é reconhecido
como um dos poucos polímeros de vinila solúvel em água também susceptível
de biodegradação na presença de microorganismos devidamente aclimatados.
Por conseguinte, aumenta a atenção dedicada à preparação de materiais à
base de PVA ambientalmente compatíveis para uma ampla gama de
aplicações. A melhoria da relativa propriedade mecânica pobre de muitos
polímeros naturais representa um de muitos objetivos da utilização do PVOH,
ou seja, para a preparação de blendas e compostos poliméricos provenientes
de fontes renováveis.
37
2.4 MATERIAIS E MÉTODOS
2.4.1 Material
A variedade de soja utilizada no experimento foi a VMAX, também
conhecida como NK 7059 RR, da Syngenta Seeds. As sementes, da classe S1,
foram produzidas na safra 2013/2014, na região de Pato Branco e eram
classificadas na peneira 6,5 mm.
Foram utilizados para o recobrimento das sementes de soja os
polímeros amido de mandioca (AM) adquirido da empresa Pinduca Alimentos
S.A. (Uraí-PR), alginato de sódio (ALG) da empresa Sigma-Aldrich de
viscosidade média, e álcool polivinílico (PVOH) adquiro da Sigma-Aldrich com
99% de grau de hidrólise e peso molar 89.000 - 98.000. O pó secante utilizado
foi o Dynapro Silver da empresa Dynatech.
2.4.2 Preparo dos Revestimentos
Os polímeros foram misturados em água destilada nas quantidades
necessárias para preparar as soluções nas concentrações desejadas. As
concentrações dos polímeros avaliados foram 2 g/100 mL de solução, 4 g/100
mL de solução e 6 g/100 mL de solução.
Os polímeros dissolvidos foram aquecidos até a temperatura de
gelatinização. O AM foi aquecidos a 72°C, o ALG a 60°C e o PVOH a 95°C.
Depois que os polímeros atingiram essas temperaturas, as soluções foram
mantidas, sob agitação mecânica, por 15 minutos na temperatura de
gelatinização citada, para cada polímero.
As soluções foram resfriadas para temperatura ambiente (próximo a 21º
C). As sementes foram adicionadas nas soluções de polímeros preparadas
conforme citado anteriormente na proporção de 500 g de semente para 250 mL
de solução.
As sementes permaneceram na solução por um minuto. Após recobertas
as mesmas foram colocadas em uma centrífuga de manivela, para retirar o
excesso de solução. Depois, as sementes foram acondicionadas em um saco
38
plástico, dois gramas de pó secante foram colocados dentro do recipiente,
fechado e agitado suavemente por um minuto, para o espalhamento do pó
secante sobre o polímero.
O pó secante foi adicionado para secar a superfície das sementes e
obter uma cobertura perolada com acabamento similar ás sementes comercais.
A Figura 4 demonstra o processo para o recobrimento das sementes com os
polímeros.
Figura 4 A) imersão das sementes na solução de polímero. B) Retirada do
excesso de polímero em uma centrífuga de manivela. C) Acondicionamento
das sementes em um saco plástico e adição do pó secante dentro do
recipiente. D) Efeito das sementes recobertas com o polímero. UTFPR, Pato
Branco, 2015.
Na Figura 5 estão apresentadas as sementes revestidas com amido de
mandioca, na Figura 6 as sementes recobertas com alginato e na Figura 7 as
sementes revestidas com PVOH.
Figura 5 Aspecto das sementes de soja revestidas com o polímero amido de
mandioca: AM 2% (A), AM 4% (B), AM 6% (C). UTFPR, Pato Branco, 2015.
39
Figura 6 Aspecto das sementes de soja revestidas com o polímero alginato de
sódio: ALG 2% (A), ALG 4% (B), ALG 6% (C). UTFPR, Pato Branco, 2015.
Figura 7 Aspecto das sementes de soja revestidas com o polímero álcool
polivinílico: PVOH 2% (A), PVOH 4% (B), PVOH 6% (C). UTFPR, Pato Branco,
2015.
2.4.3 Condições de armazenamento
As sementes foram armazenadas na unidade de beneficiamento (UBS)
da Cooperativa Agropecuária Tradição, na cidade de Pato Branco, Paraná.
Foram três meses de armazenamento, iniciado no dia 16 de agosto a 14 de
novembro de 2014. Pato Branco possui o clima Subtropical Úmido
Mesotérmico, verões quentes com tendência de concentrações de chuvas,
invernos com geadas pouco frequentes, sem estação seca definida. Altitude de
760 metros, latitude 26º 13´ 46” Sul e longitude: 52º 40´ 14” O.
As sementes estavam dispostas em sacos de papel Kraft, fechados e
ficaram na mesma condição de armazenamento das demais sementes
produzidas pela empresa.
O barracão de armazenamento da cooperativa dispõe de um sistema de
monitoramento de umidade do ar e de temperatura. Os dados desse período
de armazenamento estão expostos a seguir na Figura 20.
40
Figura 8 Condições ambientais, temperatura e umidade relativa do ar, do
barracão da empresa, onde as sementes recobertas foram armazenadas por
três meses. UTFPR, Pato Branco, 2015.
A maior temperatura registrada foi no dia 16 de outubro de 2014, 34,4°C
e a menor, 9,5°C em 27 de agosto de 2014. A maior umidade relativa do ar
observada foi 98,1 %, no dia 29 de setembro e a menor foi 16,7% em 13 de
setembro de 2014.
2.4.4 Delineamento Experimental
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado,
com quatro repetições. O modelo estatístico adotado foi bifatorial, sendo que o
fator A constituiu-se dos três polímeros estudados (AM, ALG e PVOH) e o fator
B, as quatro diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%), totalizando-se 48
unidades experimentais.
O experimento foi conduzido na sua maior parte no laboratório de
análises de sementes e na estufa experimental da UTFPR campus de Pato
Branco. Porém algumas análises, como a condutividade elétrica, foram
realizadas no laboratório de análise de sementes da UTFPR campus Dois
Vizinhos.
Pato Branco possui o clima Subtropical Úmido Mesotérmico, verões
quentes com tendência de concentrações de chuvas, invernos com geadas
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
Dias após armazenamento (16/08 a 14/11/2014)
TEMP. ºc
UMIDADE RELATIVA
41
pouco frequentes, sem estação seca definida. Altitude de 760 metros, latitude
26º 13´ 46” Sul e longitude: 52º 40´ 14” O. Já a cidade de Dois Vizinhos, está
localizada na região do Terceiro Planalto Paranaense, com coordenadas de
latitude 25° 44’ 03″ Sul e longitude de 53º 03´ 01” Oeste, com altitude de 509
metros acima do nível do mar.
As variáveis avaliadas foram: primeira contagem de germinação (PCG);
teste de germinação (TG); índice de velocidade de germinação (IVG);
envelhecimento acelerado (EA); comprimento da parte aérea (CPA);
comprimento da parte radicular (CPR); massa seca da parte aérea (MSPA);
massa seca da parte da radicular (MSPR); condutividade elétrica (CE);
emergência em campo (EC); índice de velocidade de emergência (IVE) e
velocidade de embebição (EMB). Após três meses de armazenamento foram
avaliadas: contagem de germinação (PCG); teste de germinação (TG); índice
de velocidade de germinação (IVG); envelhecimento acelerado (EA);
emergência em campo (EC) e índice de velocidade de emergência (IVE).
2.4.5 Análise de PCG, TG e IVG
As análises PCG e TG foram realizadas de acordo com as Regras para
Análise de Sementes – RAS (BRASIL, 2009).
O IVG foi calculado pelo somatório do número de sementes germinadas
a cada dia, dividido pelo número de dias decorridos entre a semeadura e a
germinação, de acordo com a fórmula de Maguire (1962), conforme Equação 1.
IVG = (G1/N1) + (G2/N2) + (G3/N3) + ... + (Gn/Nn) (equação 1)
Onde IVG = índice de velocidade de germinação, G1, G2, G3, ..., Gn = número
de plântulas computadas na primeira, segunda, terceira e última contagem,N1,
N2, N3, ..., Nn = número de dias da semeadura à primeira, segunda, terceira e
última contagem.
42
2.4.6 Análise de EA
A análise de EA foi realizada utilizando amostras com 45 gramas de
sementes que foram colocadas sobre uma tela adaptada em caixas do tipo
gerbox, com dimensões de 11,0 x 11,0 x 11,0 cm, contendo 40 ml de água
destilada no seu interior. Os gerbox foram alocados em uma BOD por um
período de 48 horas a 41°C (KRZYZANOWSKI et al,1999). Após esse período
as sementes foram submetidas ao teste de germinação (BRASIL, 2009).
2.4.7 Análise de CPA e CPR
O CPA e CPR foram realizados em quatro subamostras de 20 sementes
por rolo-de-papel. Uma linha foi traçada no terço superior do papel toalha de
germinação no sentido longitudinal. Os papéis foram umedecidos previamente
com água destilada equivalente a duas vezes e meia a massa seca do papel.
Os rolos foram acondicionados no germinador por oito dias a 25ºC. Ao final, foi
realizada a medição das partes das plântulas normais emergidas (raiz primária
e hipocótilo) utilizando-se uma régua milimetrada. Os resultados médios por
plântulas foram expressos em centímetros.
2.4.8 Análise de MSPA e MSPR
Para a MSPA e MSPR foram utilizadas as plântulas germinadas da
determinação de comprimento das plântulas. As plântulas foram separadas dos
cotilédones e as radículas e os hipocótilos foram colocados dentro de sacos de
papel, que foram estufa com a temperatura de 60°C, durante 48 horas.
Posteriormente, foi realizada a pesagem em balança analítica.
43
2.4.9 Análise de CE
Para o teste de condutividade elétrica foram usadas quatro repetições de
50 sementes recobertas com os polímeros, pesadas com precisão de 0,01 g e
colocadas para embeber em copos de plástico contendo 75 mL de água
deionizada, durante 24 horas, a 25oC (VIEIRA; KRZYZANOWSKI, 1999). Em
seguida, procedeu-se à leitura da condutividade em condutivímetro GEHAKA
CG 2000, sendo os resultados expressos em μS cm-1 g-1 de semente. Depois
foi medida a condutividade elétrica dos polímeros em separado, e diminuído
esse valor do obtido da semente mais o polímero. Para a obtensão da
condutividade apenas das sementes.
Os dados após serem medidos, foram analisados conjuntamente,
através de regressão para ajuste dos dados de condutividade elétrica (VIEIRA
et al.2002), conforme equação 2.
CE= [0,3227 + 0,05115 (TA)] x CEo (equação 2)
Onde CE é a condutividade elétrica corrigida (μS cm-1 g-1); TA é o teor
de água observado nas sementes (%); CEo é a condutividade elétrica
observada (μS cm-1 g-1).
2.4.10 Análise de EC e IVE
A emergência em campo foi realizada em canteiros de uma casa de
vegetação experimental, a qual possui um LATOSSOLO VERMELHO
aluminoférrico com textura argilosa, segundo o Sistema Brasileiro de
Classificação de Solos (EMBRAPA, 2006).
A semeadura foi feita manualmente a uma profundidade de três
centímetros, em quatro linhas com 100 sementes em cada uma. A contagem
foi realizada até a estabilização do estande de plantas, que se deu com quinze
dias de semeadura. O índice de velocidade de emergência (IVE) foi
determinado pela contagem das plântulas emergidas desses canteiros
realizada diariamente até que o número de plântulas emergidas se apresentou
44
constante. O IVE foi calculado utilizando-se o método descrito por Maguire
(1962), conforme Equação 3.
IVE = (E1/N1) + (E2/N2) + (E3/N3) + ... + (En/Nn) (equação 3)
Onde IVE = índice de velocidade de emergência, E1, E2, E3, ..., En = número de
plântulas computadas na primeira, segunda, terceira e última contagem; N1, N2,
N3, ..., Nn = número de dias da semeadura à primeira, segunda, terceira e
última contagem.
2.4.11 Velocidade de embebição das sementes
A determinação da porcentagem de embebição de água pelas sementes
foi realizada de forma semelhante ao teste padrão de germinação. Foram
utilizadas quatro repetições de 50 sementes. As amostras foram pesadas em
balança de precisão para determinação do peso inicial e envolvidas em rolo de
papel umedecido, que posteriormente foram condicionadas em câmara de
germinação modelo Mangelsdorf a 25°C. Em intervalos de três horas num
período de 24 horas, cada repetição foi retirada da câmara, enxutas em papel-
toalha e pesadas para a obtenção do peso final e da porcentagem de
embebição de água, utilizando a fórmula: %E = [(PF-PI)/PI] X 100, em que %E
= porcentagem de embebição, PF = peso final da amostra e PI = peso inicial da
amostra, e os resultados expressos em porcentagem (SANTOS et al., 2007).
2.4.12 Análise estatística
Para análise estatística, o conjunto de dados foi submetido ao teste de
Liliefors para verificação da homogeneidade da variância. Para atendimento
dos pressupostos do modelo, os dados dos ensaios foram transformados para
ARCSEN √(x/100) antes de serem submetidos à análise da variância, sendo
que as médias apresentadas nas tabelas e figuras referem-se aos dados
originais.
45
Inicialmente verificou-se o nível de significância dos fatores e das suas
interações, aplicando-se o Teste F. O fator A (polímeros) foi avaliado pelo teste
de comparação de médias de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade e o fator
B (concentrações) foi avaliado mediante regressão polinomial. Para auxílio nas
análises estatísticas, utilizou-se o programa computacional ASSISTAT (SILVA;
AZEVEDO, 2009) e para as análises de regressão o Sigmaplot 10.0
(SIGMAPLOT, 2007).
46
2.5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
2.5.1 Efeito da aplicação de revestimentos de amido, alginato ou álcool
polivinílico em diferentes concentrações nos atributos fisiológicos de sementes
de soja
Realizou-se o teste de tetrazólio no lote de semente da cultivar, a fim de
caracteriza-la, sendo os resultados relatados na Tabela 1, assim como o peso
de mil sementes e umidade.
Tabela 1 Caracterização do lote de semente da cultivar VMAX, utilizada no
experimento. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Viabilidade (%)
Vigor (%) Dano
mecânico (%)
Dano por Umidade (%)
Dano de Percevejo (%)
PMS (g) Umidade
(%)
91 78 8 0 1 197,2 9
De acordo com a classificação de FRANÇA NETO, KRZYZANOWSKI,
COSTA (1998), a porcentagem de dano mecânico, deterioração por umidade, e
danos de percevejo de 7% a 10% já é considerado um problema sério, como
observou-se no dano mecânico. O nível de vigor de 78% é classificado como
alto. A viabilidade se apresentou em 91%, acima do padrão exigido pelo
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (BRASIL, 2013), que é
80%.
De acordo com a Tabela 2, a análise da variância para as variáveis
PCG, TG, IVG, EA, CPA, MSPA apontou diferenças significativas entre os
polímeros e concentrações testadas assim como para a sua interação. Foi
observada interação para a variável CE, porém a mesma não foi significativa
para o fator polímeros.
Não foram observadas diferenças significativas para a interação entre
polímeros e concentrações para a variável EC e IVE (TABELA 2).
A análise da variância para as variáveis CPR, MSPR e UM não apontou
diferenças significativas entre os polímeros e concentrações testados, e nem
para a interação entre os fatores (TABELA 2).
Tabela 2 Resumo da análise de variância para os caracteres, primeira
contagem de germinação (PCG), teste de germinação (TG), índice de
47
velocidade de germinação (IVG), envelhecimento acelerado (EA), comprimento
parte aérea (CPA), comprimento parte raiz (CPR), massa seca parte aérea
(MSPA), massa seca parte raiz (MSPR), emergência em campo (EC),
condutividade elétrica (CE) e umidade (UM) da cultivar de soja, NK 7059 RR,
revestidas com três polímeros distintos - amido de mandioca (AM), alginato de
sódio (ALG) e álcool polivinílico (PVOH), em quatro concentrações diferentes –
0%, 2%, 4% e 6%. UTFPR, Pato Branco, 2015.
FV GL QM
PCG TG IVG EA CPA CPR MSPA MSR EC IVE CE UM
Polímero 2 0,084* 0,185* 0,020* 0,202* 0,003* 5x10-3
0,000 2x10-4
0,022* 0,001* 301,39 1x10-3
Concentração 3 0,155* 0,134* 0,020* 0,116* 0,001* 3x10-3
3x10-4
* 2x10-4
0,073* 0,002* 9668,13* 6x10-4
P x C 6 0,030* 0,048* 0,006* 0,082* 0,001* 2x10-3
3x10-4
* 3x10-4
0,003 2x10-3
6238,57* 3x10-4
CV (%)
8,0 6,0 4,0 7,9 6,6 3,6 8,8 15,4 5,7 3,7 15,9 1,94
* significativo ao nível de 5% de probabilidade (.01 =< p < .05)
Os valores de PCG estão apresentados na Figura 9A. Foi observado
para a PCG que a testemunha apresentou maior velocidade de germinação. A
maior barreira física para romper o tegumento das sementes devido à
existência do revestimento ao redor das sementes pode ter ocasionado um
atraso na germinação. Dados semelhantes foram encontrados por Mendonça;
Carvalho; Ramos (2007), trabalhando com revestimento em sementes de milho
doce.
Observa-se que para a PCG o ALG obteve a maior oscilação de
germinação entre as concentrações dentre os polímeros. A mesma tendência,
de diminuição de germinação perante o aumento de concentração, foi
observada para o AM, porém essa diferença foi menor entre as diferentes
concentrações. Para o PVOH não foi observado diferença da PCG com o
aumento das concentrações, o mesmo se manteve constante.
A viscosidade dos três polímeros variou visivelmente. Os revestimentos
de ALG e AM foram mais viscosos que os de PVOH. Este fato pode explicar a
diferença entre os mesmos para a PCG. Foi observado também que, durante o
teste de umidade das sementes de soja de todos os tratamentos, não houve
diferenças estatísticas entre os mesmos (Tabela 2). A média de percentagem
de umidade ficou em 8,5%, relativamente baixa.
Os polímeros utilizados são hidrofílicos, quanto maior a concentração
dos mesmos, maior a absorção de água ao longo do período de germinação.
48
Conforme Hobbs; Obendorf (1972) sementes com baixa umidade semeadas
em solo muito úmido podem absorver água rapidamente, causando danos às
membranas em reorganização e aumentando a liberação de solutos, com
consequentes prejuízos à germinação. Assim, os danos provocados pela
rápida embebição, podem causar a diminuição da germinação das sementes,
pois é a velocidade de reorganização do sistema de membranas que reflete o
vigor das mesmas (Tilden; West,1985).
Os valores de TG estão apresentados na Figura 9B. Verifica-se que a
testemunha apresentou maiores valores de germinação. O ALG ocasionou a
maior diminuição de germinação da menor para a maior concentração do
polímero. Em todas as concentrações ocorreram diferenças para o ALG. Em
contra partida, Oliveira et al. (2009) recobrindo sementes de feijão com ALG
em uma concentração de 2% não observaram diminuição na germinação das
sementes recobertas em relação à testemunha.
O revestimento de AM e PVOH não diferiram entre si, porém o PVOH
alcançou maiores valores de germinação entre todas as concentrações quando
comparado ao AM. Observou-se também que o PVOH se manteve com valores
aproximados para as três concentrações testadas.
O PVOH manteve germinação de 80%, na média das concentrações, o
que está de acordo com os padrões de germinação para as sementes de soja
exigida pelo MAPA (BRASIL, 2013).
A aplicação de revestimento às sementes de milho superdoce causou
consideráveis reduções na germinação em comparação com as sementes
nuas. Houve uma redução significativa da germinação de todas as sementes
tratadas independentemente do tipo de material empregado no processo de
revestimento (MENDONÇA; CARVALHO; RAMOS, 2007), corroborando com o
presente estudo.
Em sementes de algodão recobertas houve diminuição da percentagem
de plântulas normais, devido à utilização de produtos orgânicos de fácil
digestão microbiana (GHOSH; ELAWADY, 1973). Como é o caso do amido e
alginato desse experimento.
Segundo Silva; Nakagawa (1998) em sementes recobertas houve um
retardamento da germinação. A superação do obstáculo imposto pelo
recobrimento está relacionada ao vigor da semente. Contudo, vencida a
49
barreira, as plântulas se igualam na velocidade de crescimento formando
plântulas uniformes em massa fresca e seca.
Esse fato foi observado nesse experimento em que não houve diferença
entre as concentrações no CPA, polímeros na MSPA e não houve diferença no
CPR e MSPR.
Porém não observaram efeito negativo de polímeros no recobrimento de
sementes sob a germinação, Kumar et al. (2007) trabalhando com soja, Karam;
Magalhães; Padilha (2007) com milho e Scheidt (2012) com cebola.
Para a variável IVG, a mesma tendência da PCG e TG foi observada. A
testemunha obteve o maior IVG. As camadas mais espessas 4% e 6% de AM e
ALG, mostraram-se com menor IVG.
O PVOH proporcionou maior IVG, quando comparado aos outros
polímeros avaliados (Figura 9C). Para esse polímero as concentrações 2%,
4%, 6% não interferiram na velocidade de germinação.
Quando observamos as médias das concentrações, a diferença
estatística é notada nas distintas concentrações.
Em sementes de cebola recobertas com AM, ALG e PVOH, a
testemunha apresentou maior IVG, corroborando com os dados desse estudo,
seguido do AM, PVOH e ALG (SCHEIDT, 2012).
Assim também, Silva; Santos; Nascimento (2002), estudando sementes
de alface peletizadas com diferentes formulações de microcelulose e areia fina
e material cimentante bentonita e acetato de polivinila, observaram que para
todos os tratamentos o IVG foi menor quando comparado ao da testemunha.
Segundo os autores esse atraso na germinação é comum em sementes
recobertas.
50
Figura 9 Variáveis PCG (%), TG (%), IVG (%) de sementes de soja cultivar NK
7059RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM,
ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Em relação a variável EA (Figura 10A), os polímeros não diferiram entre
si (p>0,05) na concentração de 2% e não diferiram da testemunha mantendo
os valores de germinação próximos ao valor obtido pela testemunha, 78%. A
menor média foi obtida para sementes com o ALG, que diferiu da testemunha
nas concentrações de 4% e 6%.
Para o teste de envelhecimento acelerado em sementes de soja,
recobertas com polímeros industriais, os tratamentos mantiveram valores iguais
e/ou maiores que a testemunha. Isso demonstra um efeito benéfico dos
polímeros, protegendo as sementes e garantindo a qualidade fisiológica das
mesmas (BENATTO JUNIOR et al., 2012).
Em sementes de brócolos recobertas com hidroxi-etil-celulose, também
não foram observadas diferenças no envelhecimento acelerado, entre
sementes revestidas e não revestidas (ALMEIDA; ROCHA; RAZERA, 2005).
Os valores obtidos para a germinação das sementes a campo (EC) bem
como o comportamento em relação á concentração dos polímeros está
51
apresentada na Figura 10B. Verifica-se que a testemunha obteve maior valor
para a variável EC, sendo que as concentrações 2%, 4% e 6% não diferiram
entre si, ou seja, não foi observado influência das concentrações na EC.
As sementes recobertas com o polímero AM foram as que mais
emergiram nessa condição, seguido das sementes recobertas com o PVOH e
ALG. Diferentemente dos dados de TG, onde o PVOH obteve maiores
percentagens de germinação.
As sementes testemunhas foram as que mais emergiram. A diferença
observada em campo entre a testemunha e as sementes revestidas pode estar
relacionada a dois fatores: o revestimento diminui a taxa de oxigênio ao redor
de sementes plantadas; ou como, as sementes revestidas não foram tratadas
com fungicidas pode ter ocorrido uma queda na germinação pelo ataque
microbiológico ás sementes revestidas.
A água nessas condições de plantio a campo nem sempre está
prontamente disponível a semente. Como o PVOH é um polímero com menor
hidrofilicidade diante dos outros polímeros, a diferença da emergência em
campo para a germinação em laboratório pode ser explicada por essa
característica do polímero.
Em condição de estresse hídrico (falta de água), a presença de filmes de
recobrimento poderá absorver água e hidratar a semente favorecendo, assim, a
germinação (OLIVEIRA et al., 2009).
O recobrimento de sementes de soja com a película AGL 205, não
prejudica o desempenho de sementes de soja. Trentini et al. (2005) obtiveram
valores de germinação de 86% com a película e 84% sem a película.
Obtiveram também valores de envelhecimento acelerado 77% com a película e
72% sem a película. Valores de emergência em campo, 95% com AGL 205 e
92% sem a presença desse polímero. Para o IVE 8,92% com a película e
8,66% sem a película.
Acredita-se que as sementes revestidas com amido apresentaram os
melhores valores de emergência á campo entre as sementes revestidas.
Devido ao favorecimento do potencial osmótico em condições de plantio.
Observando os valores de IVE representado na Figura 10C, verifica-se
que a testemunha obteve maior valor para essa variável. As sementes
revestidas com amido (AM) emergiram mais rapidamente que os demais
52
polímeros, seguido do ALG e PVOH, que não diferiram entre si. Assim como na
EC, as médias das concentrações não diferiram entre si para o IVE.
Este fato confirma que o efeito da diminuição da taxa de oxigênio ao
redor da semente pode ter diminuído a velocidade das reações metabólicas,
como as sementes ficam mais tempo no solo tornam-se mais susceptíveis ao
ataque microbiano.
Dados semelhantes de IVE, onde a testemunha apresentou maior valor
para essa variável foram encontrados por Silva; Santos; Nascimento (2002).
Figura 10 EA (%), EC (%) e IVE (%) de sementes de soja cultivar NK 7059RR,
sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e
PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Os valores de CPA estão apresentados na Tabela 3. As sementes
revestidas com PVOH obtiveram maior CPA, seguidas das sementes
revestidas com AM e ALG. Estas diferenças foram observadas com maior
amplitude nas concentrações de 4% e 6%, em que os polímeros diferiram entre
si.
Quando se observa os diferentes polímeros nas diferentes
concentrações, nota-se que o único a diferir perante o aumento das
53
concentrações é o ALG (Tabela 3). Provavelmente os menores valores de CPA
(cm) para as concentrações 4% e 6% do ALG, devem-se a desuniformidade de
germinação das sementes revestidas com esse polímero, já que o IVG do ALG
das concentrações 4% e 6% foram os menores obervados, entre todos os
tratamentos.
Sementes de cebola recobertas com AM, PVOH e ALG também tiveram
CPA (cm) menor para o polímero ALG, corroborando com os dados desse
estudo (SCHEIDT, 2012).
Tabela 3 Valores médios de CPA (cm) de sementes de soja cultivar NK
7059RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM,
ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Polímeros
Concentrações AM ALG PVOH Média
0% 9,63 aA 9,63 aA 9,63 aA 9,63
2% 9,76 aA 9,96 aA 9,58 aA 9,76
4% 8,93 abA 7,32 bB 9,89 aA 8,71
6% 8,25 bA 6,41 bB 10,98 aA 8,55
Média 9,14 8,33 10,02
C.V. (%) 6,6
As médias seguidas de mesma letra, minúsculas nas linhas e maiúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey, ao nível 5% de probabilidade do erro.
Os valores de MSPA estão apresentados na Tabela 4. Para o ALG os
maiores valores de MSPA foram obsevados para a concentração de 4% e 6%.
Esses resultados podem ser consequentes de uma menor germinação na
realização do teste. Esses tratamentos germinaram menos, houve maior
espaço e substrato para o desenvolvimento das plântulas. Não se observou
maior comprimento da parte aérea, mas sim plântulas com engrossamento do
hipocótilo, o que pode ter aumentado a MSPA.
Observa-se que para o AM e PVOH os mesmos não diferiram da
testemunha. Silva; Santos; Nascimento (2002) trabalhando com sementes
peletizadas de alface observaram que os pellets apesar de retardarem a
germinação e a emergência das plântulas, não afetaram a qualidade das
mudas de alface. A massa seca da parte aérea e raiz não diferiram das
sementes não recobertas, demonstrando que as plântulas se igualam na
54
velocidade de crescimento, formando plântulas uniformes em massa fresca e
seca.
Tabela 4 Valores médios de MSPA (g) de sementes de soja cultivar NK
7059RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM,
ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Polímeros
Concentrações AM ALG PVOH Média
0% 0,128 aA 0,128 aB 0,128 aA 0,128
2% 0,126 aA 0,100 aB 0,127 aA 0,117
4% 0,125 bA 0,183 aA 0,126 bA 0,145
6% 0,125 aA 0,136 aB 0,127 aA 0,129
Média 0,126 0,137 0,127
C.V. (%) 8,8
As médias seguidas de mesma letra, minúsculas nas linhas e maiúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey, ao nível 5% de probabilidade do erro.
O teste de condutividade elétrica avalia a qualidade das sementes
através da determinação da quantidade de lixiviados na solução de embebição
das sementes. Os menores valores, correspondentes à menor liberação de
exsudatos, indicam alto potencial fisiológico (maior vigor), revelando menor
intensidade de desorganização dos sistemas membranas das células (VIEIRA
et al., 2002).
Pode-se observar que a testemunha obteve maior valor para a CE
(Figura10). Isso mostra que os filmes formaram uma barreira entre a semente e
a solução de água deionizada do teste, onde lixiviaram menos solutos. De
acordo com Pereira et. al. (2007) alguns polímeros podem gerar uma barreira
impedindo a lixiviação de solutos da semente, promovendo a ela maior vida útil.
Para os polímeros AM e PVOH, observa-se pequena diminuição do valor
de CE, quanto maior a concentração dos mesmos, porém essa diferença não
foi significativa. Doses do polímero de revestimento (hidrofílico) não
influenciaram na liberação de solutos durante o teste de condutividade elétrica
segundo Melo et al. (2014) em sementes de tomate e Evangelista et al. (2007)
em sementes de soja.
Isso não foi observado para o ALG nas concentrações 2% e 4%, onde a
concentração de solutos na solução do teste aumentou. Quando recobertas as
sementes com o ALG, como o mesmo é muito viscoso e hidrofílico, as
55
sementes expandiam de tamanho devido à absorção de água que o filme
proporcionava as sementes. Com essa rápida absorção de água, as sementes
podem ter tido uma maior desorganização das membranas, aumentando a
quantidade de solutos despejadas na solução e assim aumentado o valor da
CE.
Para a concentração de 6% do polímero ALG, a CE foi muito baixa.
Observou-se que o filme formado com essa concentração quando misturado à
solução de água do teste de CE, não dissolvia-se. Devido à alta viscosidade,
maior que nas outras concentrações, conclui-se que o mesmo formou uma
barreira muito espessa entre a semente e a solução, não permitindo que os
solutos das sementes migrassem para a solução, mantendo a CE muito baixa.
Figura 11 CE (µS cm-1g-1) de sementes de soja cultivar NK 7059RR, sob
diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH.
UTFPR, Pato Branco, 2015.
2.5.2 Efeito da aplicação de biopolímeros na velocidade de embebição de
sementes de soja
De acordo com a Tabela 5, a análise da variância para a variável
velocidade de embebição (EMB %) indicou que houve efeito significativo de
polímero, concentração e da interação desses dois fatores nos dois primeiros
períodos analisados, três e seis horas após a embebição. Depois desses
períodos a absorção de água entre os tratamentos foi semelhante.
56
Tabela 5 Resumo da análise de variância para velocidade de embebição
(EMB) em sementes de soja da cultivar NK 7059 RR, revestidas com três
polímeros distintos - amido de mandioca (AM), alginato de sódio (ALG) e álcool
polivinílico (PVOH), em quatro concentrações diferentes – 0%, 2%, 4% e 6%,
avaliadas em oito períodos (horas) após o início da embebição. UTFPR, Pato
Branco, 2015.
FV GL QM
3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h 24h
Polímero 2 0,009* 0,008* 0,009 0,011 0,013 0,019 0,018 0,013
Concentração 3 0,024* 0,012* 0,009 0,011 0,012 0,010 0,014 0,015
P x C 6 0,008* 0,005* 0,002 0,003 0,003 0,005 0,005 0,003
CV (%)
12,3 9,9 9,9 9,6 9,6 9,9 10,0 9,6
* significativo ao nível de 5% de probabilidade (.01 =< p < .05)
Segundo Marcos Filho (2005) a absorção de água é um processo
trifásico, em condições ideais. Na fase I, embebição, ocorre uma rápida entrada
de água, em função da grande diferença de potencial entre as sementes e o
substrato. Na fase II, a velocidade de absorção de água se torna mais lenta,
tendendo para o equilíbrio entre os potenciais; acontecem várias reações
metabólicas preparatórias à emergência da raiz primária. Na fase III, com o
metabolismo ativado e em função da produção de substâncias osmoticamente
ativas, ocorre uma redução no potencial hídrico das sementes, resultando em
rápida absorção de água do meio (aproximadamente 37 horas após o início da
embebição da semente de soja).
De acordo com Rossetto et al. (1997), as sementes absorvem água mais
rapidamente nas primeiras 12 horas, seguindo-se uma fase intermediária de
embebição mais lenta até (cerca de 50% do seu peso úmido inicial).
De acordo com a Tabela 6, valores médios da embebição (%) após três
horas do seu inicio, observa-se que para o polímero AM, as concentrações 6%
e 4% foram as que embeberam água mais rapidamente seguida da
concentração 2% e testemunha.
Para o polímero ALG a concentração que mais embebeu água nesse
período foi à concentração 4%, seguida da concentração 2%, 6% e
testemunha. Esses dados de embebição ajudam a explicar os dados de
condutividade elétrica apresentados na Figura 10 do capítulo anterior.
57
Para o PVOH as diferentes concentrações não interferiram na
velocidade de embebição de água. Esses resultados podem ser explicados
pela baixa hidrofilicidade desse polímero, onde o aumento da concentração
não resultou em uma maior embebição de água.
Tabela 6 Valores médios de embebição (%) após 3 horas do seu início, de
sementes da cultivar NK 7059 RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4%
e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Polímeros
Concentrações AM ALG PVOH Média
0% 8,68 aB 8,68 aC 8,68 aA 8,68
2% 10,47 bB 16,59 aAB 12,44 abA 13,17
4% 14,07 bAB 21,90 aA 11,35 bA 15,77
6% 17,18 aA 12,27 aBC 12,86 aA 14,10
Média 12,60 14,86 11,33
C.V. (%) 12,3
As médias seguidas de mesma letra, minúsculas nas linhas e maiúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey, ao nível 5% de probabilidade do erro.
De acordo com Parrish; Leopold (1977), a atividade respiratória de
cotilédones torna-se evidente cerca de 10 minutos após a embebição, por tanto
esse primeiro momento de embebição é essencial para a entrada da água.
Danos às membranas podem ocorrer se a embebição acontecer muito rápido.
Como os polímeros AM e ALG são hidrofílicos, quanto maior a
concentração dos mesmos, mais rápida é a embebição de água e menor a
disponibilidade de oxigênio para a germinação das sementes. Esses dados da
velocidade de embebição de água das sementes com esses revestimentos
podem explicar a diferença de germinação entre os tratamentos no capítulo
anterior.
Para a concentração de 6% do polímero ALG, nota-se que a velocidade
de embebição de água foi a menor perante as três concentrações e a
testemunha, pode-se concluir, que o polímero ALG a 6% formou um filme tão
espesso que formou uma barreira as semente, dificultando até mesmo a
absorção de água. A importância desse resultado pode ser reforçada pelos
dados de germinação apresentados no capítulo anterior, à germinação do ALG
6% foi a menor dentre todos os tratamentos, 35% de plântulas normais.
58
No período de avaliação de seis horas após o início de embebição das
sementes, observa-se que apenas o polímero ALG diferiu estatisticamente
entre as suas concentrações (Tabela 7). A concentração de 4% foi a que
embebeu água mais rapidamente, seguido da concentração de 2%, 6% e
testemunha.
Dentre os polímeros, o ALG foi o polímero que ajudou as sementes a
embeber água mais rapidamente, seguido do AM e PVOH.
Tabela 7 Valores médios de embebição (%) após 6 horas do seu início, de
sementes da cultivar NK 7059 RR, sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4%
e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Polímeros
Concentrações AM ALG PVOH Média
0% 17,99 aA 17,99 aC 17,99 aA 17,99
2% 18,88 aA 25,93 aAB 22,05 aA 22,29
4% 22,48 bA 30,75 aA 19,89 bA 24,37
6% 25,44 aA 22,02 aBC 21,20 aA 22,88
Média 21,20 24,17 20,28
C.V. (%) 9,9
As médias seguidas de mesma letra, minúsculas nas linhas e maiúsculas nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey, ao nível 5% de probabilidade do erro.
Esses valores diferentes estatisticamente somente para o ALG são
devido à alta hidrofilicidade do polímero. Apesar de seis horas após o início da
embebição, com esse polímero, as sementes obtiveram maior velocidade de
embebição, em comparação ao AM e PVOH.
Quando se analisa a velocidade de embebição por concentração de
cada polímero, observa-se que o recobrimento de sementes de soja com os
polímeros AM, ALG e PVOH na concentração de 2% (Figura 12A), que o
polímero ALG obteve maior velocidade de embebição, quando comparado aos
demais polímeros, seguido do polímero PVOH, AM e por última a testemunha.
Todos os tratamentos foram diferentes estatisticamente entre si. A quantidade
de água embebida pelas sementes aumentou gradativamente conforme o
passar das horas.
59
Figura 12 Velocidade de embebição (EMB%) de sementes da cultivar NK
7059RR, recobertas com diferentes polímeros (AM, ALG, PVOH) na
concentração de 2% (A), 4% (B) e 6% (C), em oito períodos de avaliação
diferentes. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Para a concentração de 4% dos polímeros AM, ALG, PVOH (Figura 12B)
a tendência de embebição dos polímeros se manteve, porém foi à
concentração onde o ALG mostrou velocidade de embebição mais distante dos
demais tratamentos. A maior velocidade de embebição foi observada no ALG,
os demais tratamentos não diferiram entre si e quantidade de água embebida
pelas sementes aumentou gradativamente conforme o passar das horas.
Para a concentração 6% dos tratamentos, o ALG e o AM não diferiram
na velocidade de embebição, esses tratamentos foram seguidos do PVOH e da
testemunha. Novamente a quantidade de água embebida pelas sementes teve
aumento gradativo.
Observam-se na Figura 12, que ao longo do período de hidratação, a
testemunha apresentou teor água inferiores aos demais tratamentos,
demonstrando que o revestimento das sementes com películas não afetou a
capacidade de absorção de água das sementes.
60
Esses dados corroboram com os resultados encontrados por Huth et al.
(2013) estudando a velocidade de embebição de sementes de soja recobertas
com fungicida (Derosal Plus®), inseticida (Cropstar®) e polímeros (FloRite
1197 da Nitral Urbana®, e Laborsan da Laborsan® ambos na dose de 1mL
para 1 Kg de sementes.). Segundo os autores, o menor teor de água
apresentado pela testemunha em relação aos demais tratamentos pode ser
devido à hidrofilicidade apresentada dos princípios ativos utilizados.
Segundo Evangelista et al. (2007), os filmes plásticos propiciam uma
regulação da velocidade de embebição e consequentemente uma diminuição
dos danos decorrentes deste processo. Dessa forma, o revestimento com
polímeros afetam as relações água/semente e entre a semente e o solo.
Portanto, independentemente do objetivo final da peliculização, conhecer
os padrões referentes às interações entre a semente e a viscosidade,
resistência e plasticidade dos materiais de recobrimento é fundamental para o
sucesso de tal operação (MELO et al., 2014).
2.5.3 Desempenho de sementes de soja armazenadas após revestimento com
biopolímeros
De acordo com a Tabela 8, a análise da variância para as variáveis
PCG, TG, IVG, EA, EC e IVE apontou diferenças significativas entre os
polímeros e concentrações testadas assim como para a sua interação.
Tabela 8 Resumo da análise de variância para os caracteres, primeira
contagem de germinação (PCG), teste de germinação (TG), índice de
velocidade de germinação (IVG), envelhecimento acelerado (EA), emergência
em campo (EC) e índice de velocidade de emergência (IVE) da cultivar de soja,
NK 7059 RR, revestidas com três polímeros distintos - amido de mandioca
(AM), alginato de sódio (ALG) e álcool polivinílico (PVOH), em quatro
concentrações diferentes – 0%, 2%, 4% e 6%, após três meses de
armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015.
FV GL QM
PCG TG IVG EA EC IVE
Polímero 2 0,112* 0,134* 0,013* 0,192* 0,075* 0,003*
Concentração 3 0,189* 0,193* 0,014* 0,260* 0,224* 0,009*
P x C 6 0,037* 0,005* 0,004* 0,046* 0,009* 4,6x10-3
*
61
CV (%)
7,9 7,6 5,6 9,5 5,2 3,5
* significativo ao nível de 5% de probabilidade (.01 =< p < .05)
Os valores de PCG estão apresentados na Figura 13A. Observa-se que
a testemunha apresentou maior valor para PCG. Dentre os polímeros, o PVOH
obteve os maiores valores para essa variável. Observa-se que os valores de
PCG para as sementes com PVOH, nas concentrações 2%, 4% e 6%
apresentaram comportamento quadrático, indicando que a germinação
aumentou na concentração de 4% e voltou a decair na maior concentração de
6%.
O amido apresentou valores aproximados ao do PVOH para essa
variável, porém quanto maior a concentração desse polímero, menor o valor de
PCG. O ALG apresentou menor valor dentre os polímeros para essa variável,
os valores diminuíram quando aumentada a concentração.
Nota-se que na concentração de 2%, os três polímeros não diferiram
entre si. Na média das concentrações, o maior valor de PCG (%) foi obtido pela
testemunha, seguida da concentração 2%, 4% e 6%, de forma decrescente.
A temperatura e a umidade relativa do ambiente de armazenamento
influenciam diretamente no grau de umidade das sementes, devido ao seu
caráter higroscópico. Assim, o uso de embalagens que permitem ou não
determinada troca de vapor de água entre a semente e o ambiente exterior é
importante para impedir flutuações no grau de umidade das sementes. A
redução da atividade metabólica, com taxa de deterioração reduzida, possibilita
a manutenção da qualidade fisiológica por um período mais prolongado
(CARDOSO; BINOTTI; CARDOSO, 2012).
Como os polímeros são hidrofílicos, principalmente o AM e ALG, e a
umidade relativa do ar onde as sementes foram armazenadas foi alta
(chegando a 98%), a umidade pode ter permeado a embalagem, papel Kraft.
Quanto maior a concentração dos polímeros, maior a hidrofilicidade e maior
umidade elas retém, aumentando a atividade metabólica e sua consequente
deterioração, explicando assim os resultados encontrados.
Segundo Ludwig et al. (2011), a qualidade de semente de soja
armazenada em sacos de papel em ambiente não controlado, após
recobrimento com polímero Polyseed CF® + Colorseed®, não tiveram
diferenças, para PCG, após quatro meses de armazenamento, entre a
62
testemunha e a soja recoberta. De acordo com os mesmos autores, a umidade
das sementes oscilou positivamente e negativamente durante o
armazenamento. Isso mostra a tendência das sementes armazenadas em
condições ambientais em alcançar o equilíbrio higroscópico com a umidade
relativa do meio que as rodeia.
Figura 13 PCG (%) (A) e TG (%) (B) de sementes de soja cultivar NK 7059RR,
sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e
PVOH, após três meses de armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Para a variável TG, observa-se na Figura 13B, a mesma tendência de
resultados encontrados na PCG. O maior valor para essa variável foi
observada na testemunha. Novamente os três polímeros não diferiram entre si
na concentração de 2%.
O PVOH foi o polímero com maior valor para o TG, porém na média não
diferiu do AM. Observa-se uma resposta quadrática do PVOH para essa
variável, o menor valor encontrado foi na concentração de 2%, aumentando na
concentração 4% e voltando a diminuir na concentração de 6%.
Os valores de germinação nas concentrações 4% e 6% do PVOH
ficaram acima de 80%. Esses valores estão de acordo com a Instrução
Normativa n° 45, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, que
relata os padrões para comercialização de sementes soja (BRASIL, 2013).
Para as sementes recobertas com AM, os valores de germinação foram
decrescentes com o aumento das concentrações. Para as sementes recobertas
com ALG, os menores valores obtidos no TG (%) foram nas concentrações 4%
e 6%. A menor média dos polímeros foi encontrada para o ALG.
63
Isso mostra que quanto mais espesso, maior a barreira para a
germinação das sementes de soja. Essa barreira foi mais evidente nas
concentrações 4% e 6% dos polímeros AM e ALG. Esses polímeros são mais
viscosos e são orgânicos, fonte de substrato para os fungos.
Não foi verificada uma queda acentuada dos valores do teste de
germinação após três meses de armazenamento, quando comparado ao TG
feito logo após o recobrimento das sementes, mesmo para a testemunha
quanto para os tratamentos (Tabela 9).
Esses dados corroboram com os encontrados por Avelar et al. (2011),
trabalhando com recobrimento de soja com polímero líquido Sepiret 9241 B
Green e em pó Sepiret Flo Branco. No experimento as sementes foram
acondicionadas em caixas de papelão e a umidade foi controlada
mensalmente, não sendo observada grande variação do teor de água após o
armazenamento.
Os mesmos autores concluíram que este período não trouxe prejuízos à
germinação, com tendência a manter a germinação inicial até os 120 dias de
armazenamento. O TG e IVG das sementes recobertas com o polímero em pó
e líquido foram inferiores à testemunha. Esses resultados foram atribuídos à
barreira proporcionada pelo polímero à absorção de água. Também podem
indicar que os polímeros interagem diferentemente com o tegumento das
sementes, o que pode resultar em perda de germinação.
A germinação da soja, recobertas com vários materiais, e armazenadas
durante seis meses, diminuiu ao longo do período de armazenamento. As
sementes revestidas com diferentes formulações mantiveram maior
germinação sobre controle (KUMAR et al., 2007). Os autores também
analisaram a correlação entre a umidade das sementes ao longo do
armazenamento com a germinação e vigor das mesmas, os mesmos
concluíram que durante o armazenamento, houve aumento no teor da umidade
nas sementes, o que levou a diminuição da germinação e vigor.
Os valores do IVG (%) são apresentados na Figura 14. O maior valor de
IVG foi obtido pela testemunha. Oliveira et al. (2003) também observaram em
sementes de tomate, peletizadas com diferentes materiais, maior IVG para as
sementes não recobertas, durante 24 meses de armazenamento. Os autores
atribuíram esses resultados a barreira física promovida pelo material utilizado.
64
Sementes de pimentão, recobertas com diferentes materiais: calcário,
microcelulose e areia, microcelulose e adesivo PVA, armazenadas por 20
meses e avaliadas a cada quatro meses, tiveram o índice de velocidade de
germinação para as sementes não revestidas maiores do que para as
revestidas (PEREIRA et al., 2005).
As sementes germinaram mais rapidamente, quando recobertas com o
PVOH e o AM, seguidas do ALG. Na concentração de 6%, o maior IVG foi
obtido pelo PVOH, seguido do AM e ALG. Isso não foi observado na
concentração de 4%, onde o PVOH e AM não diferiram entre si. Na
concentração de 2%, os três polímeros não diferiram entre si para essa
variável. Na média das concentrações, o IVG mostrou valores decrescentes
com o aumento das concentrações.
Figura 14 IVG (%) de sementes de soja cultivar NK 7059RR, sob diferentes
concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH, após três
meses de armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Os valores de EA são apresentados na Figura 15A. A testemunha
obteve maior valor para essa variável. Na média dos polímeros os maiores
valores obtidos para envelhecimento acelerado foram observados no polímero
PVOH, seguido do AM e ALG. Os três polímeros diferiram entre si.
Para o PVOH observa-se uma tendência decrescente com o aumento da
concentração, assim como o ALG. O mesmo não foi observado para o AM,
65
apesar das concentrações não diferirem entre si, houve uma tendência
crescente com o aumento da concentração desse polímero.
Na média das concentrações, o maior valor para EA foi obtido pela
testemunha, seguido da concentração 2%, 4% e 6%. As duas maiores
concentrações não diferiram entre si para EA.
Figura 15 EA (%) (A) e EC (%) (B) de sementes de soja cultivar NK 7059RR,
sob diferentes concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e
PVOH, após três meses de armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Sementes de arroz recobertas com polímeros e fungicidas por dez
meses de armazenamento obtiveram o vigor das sementes maior em todos os
tratamentos em comparação com o controle (GIANG; GOWDA, 2007). Os
autores atribuíram esses resultados aos revestimentos e tratamentos químicos,
que diminuíram a invasão de fungos. Os polímeros atuam também como uma
barreira física que reduz a entrada de oxigênio, diminuindo a respiração do
embrião e consequentemente o envelhecimento das sementes.
Nesse estudo com biopolímeros, o AM e ALG utilizados para o
recobrimento das sementes são orgânicos e de fácil digestão microbiana, os
resultados menores em relação à testemunha também pode ser explicado por
esse fato. Os mesmos, ao longo do armazenamento não dificultaram a entrada
de fungos, pois junto a eles não foram incorporados fungicidas. Já o PVOH,
sendo sintético, obteve valores mais próximos à testemunha.
De acordo com Villela; Menezes (2009) a microflora fúngica no armazém
de sementes é altamente dependente do teor de água das mesmas. Os
principais fungos de armazenamento pertencentes aos gêneros Aspergillus e
66
Penicillium desenvolvem-se em sementes com teor de água em equilíbrio com
umidade relativa do ar de acima de 65%.
Como citado anteriormente, as sementes recobertas com biopolímeros
AM, ALG e PVOH, após três meses de armazenamento, não apresentaram
uma queda acentuada dos valores do teste de germinação, quando comparado
ao TG feito logo após o recobrimento das sementes. Porém, o mesmo não foi
observado para o vigor das sementes após o armazenamento, que diminuiu
com o passar dos meses (Tabela 9).
Tabela 9 Valores médios do teste de germinação (TG) e envelhecimento
acelerado (EA) logo após o recobrimento e após noventa dias de
armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Concentrações
TG (%) EA (%)
Dias após o recobrimento
0 90 0 90
0% 84 90 78 75
2% 75 76 71 57
4% 68 71 63 49c
6% 63 68 57 45
As sementes de soja quando acondicionadas em embalagens
permeáveis e mantidas em condições de armazém, mantêm a germinação por
um período de 6 a 8 meses, embora reduções marcantes de vigor possam ser
constatadas (VILLELA; MENEZES, 2009).
De acordo com Tonin et al. (2014), o potencial fisiológico de híbridos de
milho tratados com inseticidas e armazenadas em dois ambientes, um
controlado e outro em condição ambiente de armazenamento, tiveram uma
redução mais acentuada do vigor das sementes mantidas em ambiente natural.
As melhores condições para a manutenção da qualidade da semente são
aquelas de baixa umidade relativa do ar e temperatura, pois mantêm o embrião
em sua mais baixa atividade metabólica (CARVALHO; NAKAGAWA, 2000).
Os valores de EC são apresentados na Figura 15B. Os maiores valores
encontrados para essa variável foram da testemunha, seguida do polímero
PVOH, AM e ALG. Os três polímeros diferiram entre si, porém, todos
apresentaram valores decrescentes com o aumento da concentração, assim
como AM e ALG.
67
Observam-se valores acima ou próximos a 80% na variável TG, o que
não foi observado para o EA e EC, mostrando viabilidade dentro dos padrões e
vigor média para as sementes, após três meses de armazenamento.
Diferentes recobrimentos para sementes de soja, após seis de meses de
armazenamento, diminuíram a deterioração das sementes em relação à
testemunha. Para a emergência em campo a testemunha diminuiu a
emergência de 75% para 52% em seis meses, os demais treze polímeros
testados apresentaram emergência maior em relação à testemunha em todos
os meses analisados (KUMAR et al., 2007). O mesmo não foi observado nesse
experimento. Na ocasião, estes autores testaram como recobrimento, os
polímeros carboxi metil celulose, etil celulose, celulose de hidroxi-etilo, cloreto
de polivinilo, acetato de polivinilo, polietileno glicol, metacrilato de polietilo,
polivinil pirrolidona, colofónia, goma de acácia, goma de tragacanto, argila de
bentonite, Agrimer VA 26 (ISP Technologies Inc, EUA).
Diferentes combinações de polímero (Polyseed CF®), fungicida,
inseticida e aminoácido em tratamento de sementes e recobertas em
equipamento com sistema de aspersão, não diferiram na emergência em
campo após 120 de armazenamento. Porém provocaram uma redução
acentuada da emergência em campo já após 60 dias de armazenamento. Em
relação à umidade das sementes, a mesma teve um pequeno aumento no
armazenamento igual para as sementes tratadas e não tratadas.
Segundo Crizel et. al. (2009), diferentes combinações de polímero
(Polyseed CF®), fungicida, inseticida e aminoácido em tratamento de sementes
e recobertas em equipamento com sistema de aspersão, observaram que a
emergência em campo após 120 de armazenamento não diferiu entre os
tratamentos. Porém provocaram uma redução acentuada da emergência em
campo já após 60 dias de armazenamento. Em relação à umidade das
sementes, a mesma teve um pequeno aumento no armazenamento igual para
as sementes tratadas e não tratadas.
De acordo com Mendonça; Carvalho; Ramos (2007) em um ensaio com
revestimento de sementes de milho superdoce, aos 120 dias após o
armazenamento, que apenas dois tratamentos, de um total de vinte e um,
tiveram emergência inferior às sementes nuas, enquanto que nove
apresentaram emergência significativamente superior à da testemunha. Já
68
estes autores testaram os recobrimentos de sementes e suas misturas à base
de calcário dolomítico (1 e 2), caulim, carvão vegetal, ativado, areia,
vermiculita, fubá de milho, farinha de trigo, polvilho de mandioca, amido de
milho, celite e terra de diatomáceas, os cimentantes utilizados foram as colas
cascorez extra e goma arábica.
Os valores de IVE seguiram a mesma tendência da EC e são mostrados
na Figura 16. O maior IVE foi obtido pela testemunha, dentre os polímeros os
maiores valores foram obtidos pelo PVOH, seguido do AM e ALG. Os três
polímeros diferiram entre si. O PVOH, AM e ALG tiveram IVE decrescentes
com o aumento da concentração.
Figura 16 IVE (%) de sementes de soja cultivar NK 7059RR, sob diferentes
concentrações (0%, 2%, 4% e 6%) dos polímeros AM, ALG e PVOH, após três
meses de armazenamento. UTFPR, Pato Branco, 2015.
Sementes de milho recobertas com o polímero comercial 1080 mais
inseticida Furazin 310 TS obtiveram IVE menor em relação à testemunha, após
seis meses de armazenamento. Dados que corroboram com os desse estudo,
onde a testemunha obteve maior IVE (PEREIRA; OLIVEIRA; EVANGELISTA,
2005).
O índice de velocidade de emergência de Brachiaria brizantha revestida
com diferentes materiais e em associação com tratamento químico durante
armazenamento diminuiu com o tempo de armazenamento. As sementes
69
recém-armazenadas e aos três meses de armazenamento, sem e com
tratamento químico, nenhum revestimento superou a testemunha (SANTOS et
al.2010).
Segundo os autores, os valores do índice de emergência diminuíram
com o tempo de armazenamento. Alguns fatores podem estar relacionados a
esta redução, como o avanço do processo natural de deterioração e aumento
da colonização das sementes por fungos. Sabe-se que sementes em avançado
processo de deterioração, podem germinar com velocidade mais baixa.
70
2.6 CONCLUSÕES
Os biofilmes de amido de mandioca, alginato de sódio e álcool
polivinílico possuem potencial para o recobrimento de sementes de soja, pois
são biopolímeros com rápida degradação e não tóxicos ao meio ambiente.
A testemunha obteve melhores resultados para a maioria das variáveis
analisadas. Dentre os polímeros, o melhor revestimento observado foi o PVOH,
pois foi o polímero menos viscoso e visualmente não serviu de substrato para
microorganismos. Porém, também, foram obtidos resultados satisfatórios para
os polímeros AM e ALG na concentração de 2%.
Não houve interferência dos polímeros estudados com relação à
redução da velocidade de embebição das sementes de soja. A hidrofilidade dos
polímeros, principalmente do AM e ALG, acelerou a embebição das sementes
prejudicando a germinação, nas concentrações 4% e 6%.
De maneira geral, quanto maior a concentração dos polímeros, as
variáveis analisadas tenderam para piores resultados.
As condições em que se realizou o presente estudo, não são definitivas,
sugerindo-se futuras investigações que envolvam sementes de outras
cultivares de soja e até mesmo de outras espécies.
71
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