PHYSICAL AND PHYSIOLOGICAL QUALITY OF SOYBEAN SEEDS WITH AND WITHOUT TEAR IN THE SEED COAT
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.12625411
Aurilene Silva Galvão; Larissa Teixeira da silva; Ana Karoline Pereira Maia; Ingrid Rosa Lima Melo; Janieli Araújo Ribeiro; Júlia Nascimento Guimarães; Larissa Iasmin Sousa Morais; Marcos Samuel Matias Ribeiro; Olívia Domingues Ribeiro; Bárbara Rodrigues de Quadros.
Resumo
O objetivo geral foi analisar a influência do rasgo no tegumento na qualidade física e fisiológica de sementes de soja. O experimento foi conduzido no laboratório multifuncional da Universidade Federal Rural da Amazônia- campus Paragominas, realizado em delineamento inteiramente casualizado (DIC), através de um fatorial 4×2, analisando quatro tratamentos de sementes com diferentes rasgos no tegumento e duas cultivares de soja TMG 2383 e OLIMPO IPRO. Na execução da análise de variância (ANOVA) para os tratamentos em estudo, realizou-se uma avaliação rigorosa dos efeitos principais e das interações entre os quatro tratamentos de sementes e as duas cultivares distintas. Nos tratamentos T1- amostra sem rasgo no tegumento (testemunha), T2 – amostra com 10 % de sementes com rasgo no tegumento, T3 – amostra com 50% de sementes com rasgo no tegumento e T4 – amostra com 100% de sementes com rasgo no tegumento. As variáveis analisadas foram: Dano Mecânico, Germinação na primeira Contagem, Germinação na Contagem final, Envelhecimento acelerado e Condutividade Elétrica. Concluiu-se, que rasgos no tegumento podem comprometer a qualidade fisiológica das sementes, potencialmente afetando a germinação e o vigor das plântulas, o que poderá reduzir a eficiência agronômica e a produtividade da cultura de soja. Os tratamentos aplicados às sementes influenciaram diferentemente as duas cultivares, sugerindo que a seleção de cultivares deve considerar a resposta específica quanto a susceptibilidade das sementes aos danos causadores do rasgo no tegumento.
Palavras-chave: Germinação, Glycine max, Vigor.
Abstract
The general objective was to analyze the influence of tear in the seed coat on the physical and physiological quality of soybean seeds. The experiment was carried out in the multifunctional laboratory of the Federal Rural University of the Amazon – Paragominas campus, carried out in a completely randomized design (DIC), through a 4×2 factorial, analyzing four seed treatments with different tears in the seed coat and two soybean cultivars TMG 2383 and OLIMPO IPRO. In the execution of the analysis of variance (ANOVA) for the treatments under study, a rigorous evaluation of the main effects and interactions between the four seed treatments and the two different cultivars was performed. In the treatments T1 – sample without tear in the seed coat (control), T2 – sample with 10 % of seeds with tear in the seed coat, T3 – sample with 50% of seeds with tear in the seed coat and T4 – sample with 100% of seeds with tear in the seed coat. The variables analyzed were: Mechanical Damage, Germination in the first Count, Germination in the final Count, Accelerated Aging and Electrical Conductivity. It was concluded that tears in the seed coat can compromise the physiological quality of the seeds, potentially affecting the germination and vigor of the seedlings, which can reduce the agronomic efficiency and yield of the soybean crop. The treatments applied to the seeds influenced differently the two cultivars, suggesting that the selection of cultivars should consider the specific response regarding the susceptibility of the seeds to the damage caused by tearing in the seed coat.
Keywords: Germination, Glycine max, Vigour.
1 INTRODUÇÃO
A qualidade física e fisiológica de sementes de soja Glycine max (L) Merrill, especialmente aquelas com e sem rasgos no tegumento, constitui um tópico de significativa importância na agronomia e biotecnologia de cultivos (Rubin; Travi, 2020). Nessa perspectiva, a investigação acerca das principais implicações dessas lesões no tegumento na viabilidade e vigor das sementes, tem sido fundamental ao aprimoramento da eficiência agrícola e a sustentabilidade da produção de soja (Coelho; Martins; Miranda, 2021).
A investigação sobre a influência de rasgos no tegumento nas sementes de soja reveste- se de importância crucial em múltiplas dimensões: social, acadêmica e profissional (Bahryet al., 2018). Socialmente, contudo, há que se frisar que este estudo contribui para a segurança alimentar e o desenvolvimento sustentável, visto que a soja é um componente vital na cadeia alimentar global, e melhorar sua qualidade e rendimento tem implicações diretas na nutrição e no bem-estar das populações (Barrionuevo, 2023).
Estudos recentes têm enfocado na análise comparativa entre sementes íntegras e aquelas com danos no tegumento, examinando aspectos como taxa de germinação, suscetibilidade a patógenos e a influência desses rasgos na absorção de água e nutrientes (Grah et al., 2023; Melo; Martins, 2023; Nunes et al., 2023). Profissionalmente, os resultados deste estudo têm o potencial de influenciar práticas agronômicas, oferecendo aos agricultores e técnicos agrícolas informações valiosas sobre a seleção e manejo de sementes de soja, otimizando assim a produtividade e a eficiência econômica (Coelho; Martins; Miranda, 2021).
Além disso, a pesquisa preenche uma lacuna significativa no conhecimento existente, expandindo a compreensão das complexas interações entre a integridade física da semente e seu desempenho fisiológico, um tema pouco explorado na literatura científica atual (Grah et al., 2023). Este enfoque multidisciplinar, abrange áreas como fisiologia vegetal, genética e proteção de cultivos, sendo fundamental para desenvolver estratégias de manejo agronômico.
Busca-se, dessa maneira, assegurar a integridade e a qualidade das sementes de soja, maximizando assim o potencial produtivo e a longevidade do armazenamento desses grãos essenciais (Ferreira; Perez-Marin, 2022). Parte-se do seguinte problema de pesquisa ao longo deste trabalho: qual é o impacto dos rasgos no tegumento na qualidade física e fisiológica de sementes de soja e como essas alterações podem afetar a eficiência agronômica e a produtividade das culturas de soja?
Assim, o objetivo desta pesquisa foi determinar a influência do rasgo no tegumento na qualidade física e fisiológica de sementes de soja.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Características gerais da cultura da soja
A soja pertencente á Fabaceae, originária da Ásia Oriental. Sua domesticação ocorreu na China há aproximadamente 5000 anos. As evidências arqueológicas indicam o uso da soja durante a dinastia Zhou (Feliceti et al., 2020). A soja foi introduzida na Europa no século XVIII e, posteriormente, nas Américas. Nos Estados Unidos, sua cultura ganhou impulso no início do século XX, com o desenvolvimento de variedades adaptadas a latitudes mais altas (Amaro et al., 2020).
Morfologicamente, caracteriza-se por ser uma planta anual. Seu sistema radicular é do tipo pivotante, com raízes laterais e nodulações causadas pela associação com bactérias fixadoras de nitrogênio (Rubin; Travi, 2020). A planta atinge entre 20 e 125 cm de altura, apresentando caules pubescentes, de coloração verde a roxa. As folhas são compostas trifolioladas, variando em tons de verde. As flores, geralmente autógamas, são pequenas e de cor branca ou púrpura. O fruto é uma vagem contendo de 2 a 4 sementes ovais ou esféricas (Silva et al., 2020).
As sementes contêm quantidades significativas de proteína, óleo e carboidratos. A composição média das sementes inclui aproximadamente 40% de proteínas, 20% de óleo e 35% de carboidratos (Melo; Martins, 2023). A proteína da soja é completa, contendo todos os aminoácidos essenciais para a dieta humana. Nesse contexto, destaca-se que o óleo extraído é utilizado na alimentação e na indústria, enquanto o farelo, subproduto da extração do óleo, serve como alimento para animais (Costa et al., 2020).
No âmbito agronômico, a soja exige condições específicas para o seu cultivo. Prefere climas temperados a tropicais, com temperatura ideal para germinação entre 20 a 30°C. O período de crescimento varia entre 45 e 155 dias, dependendo da variedade e das condições climáticas (Feldmann et al., 2023). O solo deve ser bem drenado, com pH entre 6,0 e 6,8. (Autor) A soja responde bem à fertilização com fósforo e potássio, embora sua associação com bactérias Rhizobium spp. reduza a necessidade de fertilização nitrogenada (Grah et al., 2023). A produção mundial tem aumentado continuamente, tornando-se um dos principais cultivos globais. Estados Unidos, Brasil e Argentina são os maiores produtores. O desenvolvimento de variedades geneticamente modificadas tem contribuído para o aumento da produtividade e resistência a pragas e doenças (Nunes et al., 2023). Está cultura desempenha um papel central no comércio internacional, sendo utilizada em uma ampla gama de produtos, desde alimentos até biocombustíveis (Teixeira, 2021).
2.2 Importância econômica da cultura (Commodity)
A soja, como commodity, ocupa uma posição central nos mercados agrícolas globais. Sua relevância deriva principalmente da diversidade de usos e da demanda global consistente. Como fonte de óleo e proteína, a soja atende a necessidades tanto no setor alimentício quanto no industrial (Rubin; Travi, 2020). O mercado de seu óleo, representa uma parcela significativa do comércio mundial de óleos vegetais, enquanto o farelo de soja é um componente crucial na indústria de rações animais (Silva et al., 2020).
Esta demanda multifacetada assegura a presença constante da soja nas transações comerciais internacionais. Nos mercados financeiros, é negociada como um instrumento financeiro em bolsas de mercadorias (Costa et al., 2020). Dessa maneira, salienta-se que os contratos futuros são utilizados por produtores e comerciantes para se protegerem contra as flutuações de preços. Esses instrumentos financeiros, portanto, são essenciais para a gestão de riscos no setor agrícola (Melo; Martins, 2023).
A volatilidade dos preços da soja pode ser influenciada por diversos fatores, incluindo condições climáticas, mudanças nas políticas agrícolas, e dinâmicas de mercado global. Esta volatilidade afeta diretamente os produtores e os mercados, ressaltando a importância desta cultura nas economias agrícolas (Feldmann et al., 2023). A produção de soja tem impacto significativo no PIB de países produtores. Nações como Estados Unidos, Brasil e Argentina dedicam grandes extensões de terra ao seu cultivo, o que reflete a contribuição da cultura para as suas economias (Grah et al., 2023).
O cultivo de soja gera empregos, tanto diretos quanto indiretos, e está intrinsecamente ligado às cadeias de suprimento agroindustriais. Sua exportação e seus derivados constitui uma fonte valiosa de receita em divisas para esses países (Teixeira, 2021). Além disso, reitera-se que a soja tem um papel fundamental no equilíbrio da balança comercial de muitos países. Suas exportações podem compensar importações em outras áreas, contribuindo para a estabilidade econômica (Nunes et al., 2023).
O comércio internacional de soja é, portanto, um indicador significativo da saúde econômica de um país no contexto global. Alterações nas tarifas de exportação ou importação, acordos comerciais e barreiras sanitárias podem ter impactos substanciais na sua comercialização (Ferreira; Perez-Marin, 2022).
Inovações em biotecnologia, como a introdução de variedades geneticamente modificadas, visam melhorar a resistência a pragas e doenças, além de aumentar a tolerância a herbicidas. Estes avanços tecnológicos, ao melhorar a produtividade da soja, reforçam sua posição como uma commodity de relevância global no cenário agrícola (Coelho; Martins; Miranda, 2021). Dessa maneira, cumpre observar que, atualmente, o papel da cultura na indústria de biocombustíveis representa uma dimensão adicional de sua importância econômica.
A produção de biodiesel a partir do óleo de soja tem crescido, particularmente em países com políticas de incentivo à energia renovável. Este segmento oferece um mercado alternativo para o óleo, além de contribuir para a diversificação energética e para a redução de emissões de gases de efeito estufa (Ferreira; Perez-Marin, 2022). A demanda por biodiesel de soja, dessa maneira, impacta diretamente os preços do óleo no mercado global, evidenciando a interconexão entre os setores agrícola e energético (Feldmann et al., 2023). Outrossim, diz respeito ao crescimento da população mundial e a elevação dos padrões de vida têm aumentado a demanda por proteínas animais e vegetais, elevando assim o valor da soja como fonte de alimentação (Rubin; Travi, 2020).
Nesse contexto, o aumento no consumo de carne, especialmente em economias emergentes, impulsiona a demanda por farelo de soja como insumo para rações. Paralelamente, o interesse crescente por dietas baseadas em plantas estimula a demanda por proteínas de soja em produtos alimentícios para humanos (Nunes et al., 2023). Essa dinâmica dual, portanto, reforça a posição da soja como commodity essencial no cenário econômico global. A soja, portanto, não é apenas um produto agrícola, mas também um instrumento nas negociações geopolíticas e econômicas, refletindo sua importância estratégica no comércio global.
2.3 Qualidade física e fisiológica das sementes
A qualidade física das sementes é um aspecto crucial que influencia a germinação, o estabelecimento da cultura e o rendimento final. Esta qualidade é determinada por fatores como o tamanho e a uniformidade das sementes, a integridade do tegumento e a ausência de danos físicos (Felicetiet al., 2020). Sementes de tamanho uniforme asseguram uma emergência mais sincronizada das plântulas. A integridade do tegumento é vital para proteger a semente contra patógenos e evitar a perda de umidade (Rubin; Travi, 2020).
A qualidade fisiológica das sementes refere-se à sua capacidade de germinar e desenvolver plântulas normais sob condições apropriadas (Costa et al., 2020). Dessa maneira, a qualidade é afetada por vários fatores, incluindo a maturidade da semente no momento da colheita, as condições de armazenamento e a idade da semente (Feldmann et al., 2023).
Sementes colhidas antes da maturidade fisiológica podem ter menor vigor e taxa de germinação. O armazenamento em condições de baixa umidade e temperatura controlada pode prolongar a viabilidade das sementes. Com o passar do tempo, mesmo sob condições ideais de armazenamento, ocorre uma redução natural na viabilidade das sementes (Nunes et al., 2023). Já a taxa de germinação é um indicador chave da qualidade fisiológica das sementes. Assim, testes de germinação são realizados para determinar a porcentagem de sementes capazes de germinar e produzir plântulas normais (Ruppinet al., 2019).
O vigor das sementes é outro componente essencial da qualidade fisiológica. Sementes vigorosas têm maior probabilidade de germinar e estabelecer plântulas sob uma gama de condições ambientais, incluindo temperaturas subótimas e estresse hídrico (Teixeira, 2021). Além disso, o vigor é particularmente importante para assegurar a emergência das plântulas em condições de campo adversas.
Testes específicos de vigor, como o teste de envelhecimento acelerado, são utilizados para avaliar a robustez das sementes em condições desafiadoras (Ferreira; Perez-Marin, 2022). Ademais, a sanidade das sementes é um aspecto fundamental da qualidade fisiológica Sementes livres de patógenos são essenciais para prevenir a transmissão de doenças do solo e garantir o estabelecimento saudável da cultura (Grah et al., 2023).
Os métodos de colheita e processamento também exercem influência significativa sobre a qualidade das sementes. Técnicas de colheita que minimizam danos físicos e evitam a contaminação por impurezas são fundamentais (Nunes et al., 2023). Durante o processamento, procedimentos como a limpeza, classificação e tratamento das sementes devem ser realizados com cuidado para manter a integridade e a saúde das sementes. Equipamentos inadequados ou mal ajustados podem resultar em danos mecânicos às sementes, comprometendo sua qualidade (Ferreira; Perez-Marin, 2022). Por fim, é importante ressaltar que a rastreabilidade das sementes, incluindo informações sobre a data de colheita e as condições de armazenamento, permite aos agricultores fazerem escolhas informadas para assegurar o uso de sementes de alta qualidade.
2.4 Estrutura e função do tegumento nas sementes
O tegumento nas sementes, composto por várias camadas de tecido, desempenha funções cruciais no desenvolvimento e na proteção da semente. Estruturalmente, o tegumento é dividido em duas partes principais: o tegumento externo e o tegumento interno (Ruppinet al., 2019).
Sendo o tegumento externo, mais espesso e robusto, serve como a primeira linha de defesa contra danos físicos e invasão por patógenos. Este tegumento é composto por células altamente especializadas que são ricas em compostos fenólicos, que conferem resistência a diversos fatores ambientais adversos (Grah et al., 2023).
O tegumento interno, por outro lado, é mais fino e funciona primariamente na regulação da troca de gases e na transmissão de sinais químicos durante o processo de germinação. A função do tegumento na regulação da entrada de água na semente é de grande relevância (Melo; Martins, 2023). Durante a fase de embebição, observa-se que o tegumento controla a absorção de água pela semente, um processo crítico para a ativação do metabolismo da semente e o início da germinação (Nunes et al., 2023).
A permeabilidade do tegumento a água é uma característica chave que determina a taxa de embebição da semente. Uma vez que, a integridade do tegumento é fundamental para prevenir a entrada excessiva de água, o que pode levar ao rompimento das células internas e danificar a semente (Barrionuevo, 2023).
Além disso, o tegumento permite a difusão de oxigênio para dentro da semente, o que é essencial para a respiração celular, e a liberação de dióxido de carbono, um subproduto do metabolismo. A eficiência dessa troca de gases é influenciada pela estrutura e pela composição química do tegumento (Coelho; Martins; Miranda, 2021).
O tegumento pode conter compostos inibidores de germinação ou pode atuar como uma barreira física à germinação. A dormência é uma estratégia de sobrevivência que permite às sementes evitarem a germinação em condições desfavoráveis, garantindo a preservação da espécie (Madrugaet al., 2023). A compreensão dos mecanismos de dormência e a função do tegumento neste processo são fundamentais para o manejo eficaz das sementes, especialmente em termos de armazenamento e otimização da germinação (Machado, 2017).
O tegumento da semente possui características anatômicas específicas que são críticas para sua função protetora. Estas características incluem a presença de células com paredes celulares espessadas, que conferem resistência mecânica ao tegumento (Silvaet al., 2020). Essa resistência é fundamental para proteger o embrião e o endosperma durante o transporte e o manuseio das sementes. Além disso, as camadas do tegumento são compostas por substâncias como lignina e suberina, que são impermeabilizantes naturais (Teixeira, 2021).
Estes compostos ajudam a prevenir a perda excessiva de água da semente, mantendo a hidratação adequada necessária para a preservação do estado de dormência ou para a promoção da germinação sob condições favoráveis (Bahry et al., 2018). Em relação à interação da semente com o ambiente, o tegumento atua como um mediador de sinais ambientais. Estímulos externos, como umidade, temperatura e luz, podem ser percebidos pelo tegumento, desencadeando respostas fisiológicas na semente (Rohr, 2021).
E além do já exposto, o tegumento da semente desempenha um papel na dispersão da semente. Características como tamanho, forma e peso do tegumento podem influenciar a maneira como a semente é dispersa no ambiente, seja pelo vento, água ou por animais (Teixeira, 2021). Essa dispersão é crucial para a propagação da espécie, permitindo que as sementes alcancem novos locais para germinação e crescimento. Portanto, a estrutura e função do tegumento da semente de são vitais não apenas para a proteção da semente, mas também para a sua dispersão e sucesso reprodutivo da espécie (Rohr, 2021).
2.5 Rasgo no tegumento em sementes de soja
O rasgo no tegumento das sementes de soja pode ser causado por diversos fatores, como a ação mecânica durante a colheita e o processamento das sementes, além de condições ambientais desfavoráveis, como alta umidade e temperatura (Nunes et al., 2023). Esses rasgos podem comprometer a integridade das sementes e afetar sua germinação e vigor, devido à exposição do embrião a agentes externos que podem danificá-lo (Felicetiet al., 2020).
O excesso de manuseio e transporte inadequado também pode contribuir para o surgimento de rasgos no tegumento das sementes de soja, prejudicando sua qualidade e desempenho no plantio (Teixeira, 2021). Medidas de manejo adequadas durante todas as etapas da produção podem minimizar o impacto desses danos e garantir a qualidade das sementes (Machado, 2017).
Rasgos no tegumento das sementes de soja podem afetar diretamente a taxa de germinação. O tegumento intacto é essencial para manter um equilíbrio de umidade adequado dentro da semente, crucial para a ativação do metabolismo necessário para a germinação (Rubin; Travi, 2020). Um rasgo no tegumento pode alterar esse equilíbrio, levando à dessecação ou à embebição excessiva de água. Em ambos os casos, as sementes podem sofrer danos que comprometem sua viabilidade (Feliceti et al., 2020).
A dessecação pode causar a morte do embrião, enquanto a embebição excessiva pode levar à ruptura das estruturas internas da semente, prejudicando a germinação. Além disso, rasgos no tegumento aumentam a suscetibilidade da semente a patógenos (Costa et al., 2020). O tegumento serve como uma barreira física contra a invasão de microrganismos, incluindo fungos e bactérias. Quando essa barreira é comprometida, os patógenos podem invadir facilmente a semente, causando doenças que podem reduzir a taxa de germinação ou mesmo levar à morte do embrião (Feldmann et al., 2023). Isso é particularmente preocupante em condições de armazenamento, onde a umidade e a temperatura podem favorecer o crescimento de microrganismos patogênicos.
Rasgos no tegumento também podem influenciar a taxa de respiração da semente (Nunes et al., 2023). Durante o armazenamento, a respiração deve ser mantida em um nível mínimo para preservar a viabilidade da semente. Assim sendo, um tegumento danificado pode aumentar a taxa de respiração, levando ao esgotamento mais rápido das reservas de energia da semente (Ruppin et al., 2019).
Tal aspecto não apenas reduz a longevidade da semente durante o armazenamento, mas também pode diminuir a energia disponível para a germinação e o crescimento inicial da plântula (Ferreira; Perez-Marin, 2022). Adicionalmente, há que se pontuar que a integridade do tegumento é crucial para a manutenção do equilíbrio hormonal dentro da semente. Hormônios como ácido abscísico e giberelinas desempenham papéis significativos na regulação da dormência e na iniciação da germinação (Felix et al., 2023).
Rasgos no tegumento podem alterar a concentração desses hormônios dentro da semente, desequilibrando o processo de quebra da dormência e a subsequente germinação. Isso pode resultar em uma germinação desuniforme, afetando a homogeneidade do estande de plantas em uma lavoura (Coelho; Martins; Miranda, 2021).
Ademais, há que se destacar que a presença de rasgos no tegumento pode ter implicações no processo de absorção de água e nutrientes durante a fase inicial de germinação (Amaro et al., 2020). O tegumento intacto regula a absorção de água de maneira a promover um inchaço uniforme da semente, essencial para o rompimento do tegumento e a emergência da radícula. Um tegumento danificado pode causar uma absorção irregular de água, resultando em um inchaço desigual que pode prejudicar o processo de germinação (Grah etal., 2023). Além disso, a absorção de nutrientes pode ser afetada, comprometendo o desenvolvimento inicial da plântula e potencialmente reduzindo o vigor e o desempenho da planta em estágios posteriores de crescimento (Melo; Martins, 2023).
A presença de rasgos no tegumento das sementes de soja pode influenciar a eficácia dos tratamentos de sementes. Tratamentos convencionais, como a aplicação de fungicidas e inseticidas, dependem da integridade do tegumento para uma distribuição uniforme dos produtos químicos na superfície da semente (Rohr, 2021). Com o tegumento danificado, essa distribuição pode ser irregular, comprometendo a efetividade do tratamento. Isso pode resultar em proteção inadequada contra pragas e doenças, afetando a saúde e a viabilidade das sementes durante o armazenamento e após a semeadura (Teixeira, 2021).
O dano no tegumento pode também afetar a uniformidade da emergência das plântulas no campo. A emergência uniforme é crucial para o estabelecimento de uma lavoura saudável e para a maximização do rendimento (Barrionuevo, 2023). Sementes com tegumentos danificados podem germinar de forma irregular ou atrasada, levando a uma distribuição desigual das plantas no campo. Isso pode resultar em competição desigual por luz, água e nutrientes entre as plantas, afetando negativamente o desenvolvimento da cultura e, consequentemente, o rendimento final (Botelho et al., 2016).
Além disso, o rasgo no tegumento pode comprometer a capacidade de a semente tolerar condições adversas durante o armazenamento. Condições como variações de temperatura e umidade são críticas para a preservação da qualidade da semente (Bahry et al., 2018). Um tegumento intacto ajuda a proteger a semente dessas variações, mantendo a viabilidade. No entanto, com o tegumento comprometido, a semente torna-se mais vulnerável a essas flutuações, o que pode acelerar o declínio da sua qualidade e reduzir a longevidade do armazenamento (Silvaet al., 2020).
O impacto de rasgos no tegumento também pode ser observado no processo de secagem das sementes após a colheita. A secagem é um processo crítico para reduzir a umidade da semente a níveis que previnam o crescimento de microrganismos e a deterioração (Madrugaet al., 2023). No entanto, sementes com tegumentos danificados podem perder umidade rapidamente, levando a um estresse excessivo que prejudica a estrutura interna da semente. Isso pode afetar negativamente a viabilidade e a qualidade da semente, reduzindo sua capacidade de germinação e crescimento subsequente (Machado, 2017).
Por último, rasgos no tegumento podem ter um impacto sobre a análise de qualidade da semente em laboratório. Testes padrão de qualidade, como os testes de germinação e vigor, assumem a integridade do tegumento para resultados precisos (Rohr, 2021). Com o tegumento danificado, esses testes podem não refletir adequadamente a qualidade da semente, pois a perda de integridade do tegumento pode afetar diretamente os resultados. Isso torna desafiador para os produtores e pesquisadores avaliarem com precisão a qualidade das sementes, complicando as decisões de manejo e a seleção de sementes para plantio (Teixeira, 2021).
3 METODOLOGIA
3.1 Localização do experimento
O experimento foi conduzido no laboratório multifuncional da Universidade Federal Rural da Amazônia – campus Paragominas, que está localizado no sudeste do Estado do Pará, situado a 2º 59’ S e 47º 21’ O, com altitude média de 89 m (Alves; Carvalho; Silva, 2014). O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado (DIC), através de um fatorial 4×2, analisando quatro tratamentos de sementes com diferentes rasgos no tegumento e duas cultivares de sementes de soja, sendo a TMG 2383 nomeada como cultivar 1 e a OLIMPRO IPRO cultivar 2. Os tratamentos em estudo foram:
a) T1- amostra sem rasgo no tegumento (testemunha);
b) T2 – amostra com 10 % de sementes com rasgo no tegumento;
c) T3 – amostra com 50% de sementes com rasgo no tegumento; e
d) T4 – amostra com 100% de sementes com rasgo no tegumento.
A determinação da porcentagem do rasgo no tegumento foi realizada a partir de uma amostra de 1kg.
3.2 Características avaliadas
3.2.1 Qualidade física
3.2.1.1 Dano mecânico
O ensaio foi conduzido mediante a imersão de lotes de 50 sementes, perfazendo um total de 200 sementes, em uma solução de hipoclorito de sódio a 0,05%, conforme protocolo estabelecido. Após o período de exposição de 10 minutos, as sementes foram retiradas da solução, sendo posteriormente dispostas sobre papel toalha para observação (Krzyzanowski etal., 2004). Aquelas que exibiram desprendimento do tegumento foram classificadas como danificadas (Vendrame, 2012). A Figura 1 e 2 apresenta às quatro repetições do tratamento, evidenciando os efeitos da solução sobre o tegumento das sementes e permitindo uma análise visual dos danos.
Figura 1– Teste de dano mecânico para a cultivar TMG 2383.
Figura 2– Teste de dano mecânico para a cultivar OLIMPO IPRO.
3.2.2 Qualidade fisiológica
3.2.2.1 Teste de germinação
No âmbito da avaliação da qualidade fisiológica das sementes, o teste de germinação foi implementado conforme as diretrizes estipuladas pelas normas vigentes (Brasil, 2009). As sementes foram dispostas sobre duas folhas de papel tipo germiteste (Figura 3A), posteriormente umedecidas com água destilada em quantidade equivalente a três vezes o peso do papel seco. Este arranjo foi enrolado e inserido em sacos plásticos transparentes para prevenir a evaporação da água e assegurar um ambiente úmido constante para a germinação. A Figura 3B mostra os rolos de papel germiteste, devidamente etiquetados e acondicionados nos sacos plásticos, prontos para serem colocados no germinador.
Figura 3A- Sementes dispostas em papel tipo germiteste.
Figura 3B – Rolos de papel germiteste em sacos plásticos.
Os resultados do teste de germinação foram expressos em percentuais, refletindo a proporção de plântulas normais desenvolvidas em cada tratamento, com quatro repetições para cada cultivar.
3.2.2.2 Primeira contagem da germinação
A primeira contagem de germinação, é um indicador de vigor e foi executada cinco dias após a semeadura, conforme estipulado nas normas, visto que as sementes que germinaram neste intervalo de tempo foram classificadas como plântulas vigorosas, um indicativo de um início de desenvolvimento rápido e robusto (Brasil, 2009). A Figura 4A e 4B ilustra as plântulas de soja no quinto dia após a semeadura, permitindo a visualização das que foram consideradas vigorosas de acordo com o critério estabelecido.
Figura 4A– Avaliação do vigor de sementes de soja TMG 2383.
Figura 4B– Avaliação do vigor de sementes de soja OLIMPO IPRO.
3.2.2.3 Envelhecimento acelerado
No procedimento de envelhecimento acelerado, amostras de sementes das cultivares Olimpo IPRO e TMG 2383 foram submetidas a condições de estresse por alta temperatura e umidade, por meio da exposição em uma câmara de germinação tipo B.O.D a uma temperatura de 42 °C por um período de 48 horas. Esta técnica visa simular o envelhecimento das sementes e avaliar a sua viabilidade após a exposição a condições adversas.
Conforme as figuras 5 e 6 cada conjunto de sementes foi distribuído em telas suspensas dentro de caixas plásticas com 40 ml de água destilada e armazenadas na B.O.D (Marcos Filho et al., 1984; Kryzanowski; França Netto; Henning, 1991).
Figura 5– Teste de envelhecimento acelerado com sementes de soja.
Após 48h do envelhecimento acelerado procedeu-se a montagem do teste de germinação, conforme descrito no item 3.2.2.1 e a contagem das plântulas normais no 5º dia após a semeadura.
Figura 6– Sementes de soja armazenadas.
3.2.2.4 Condutividade elétrica
No contexto do estudo das propriedades elétricas das sementes como indicador de qualidade fisiológica, a condutividade elétrica foi mensurada utilizando-se o método de massa. O procedimento iniciou-se com a pesagem de quatro subamostras de 50 sementes de alta pureza física, utilizando uma balança de precisão capaz de fornecer leituras com duas casas decimais. Posteriormente, estas sementes foram colocadas em recipientes com 75 ml de água destilada e incubadas em um germinador com temperatura controlada a 20ºC durante um período de 24 horas (VIEIRA et al., 1994). Concluída a fase de embebição, procedeu-se à medição da condutividade elétrica da solução utilizando um condutivímetro, o Digimed DM31, equipado com sensor de elétrodo de constante 1,0. A Figura 7 mostra as sequências das etapas do teste de condutividade elétrica.
Figura 7– Subamostras de sementes, separadas para as quatro repetições do teste, 7B – Sementes dentro do germinador B.O.D, durante as 24 horas de embebição e 7C- Realização das leituras de condutividade nas soluções de embebição.
3.3 Análise de dados
Inicialmente, para assegurar a validade da ANOVA, os dados foram submetidos ao teste de Shapiro-Wilk, com o intuito de verificar a normalidade da distribuição. A análise estatística dos dados coletados foi conduzida empregando-se o delineamento inteiramente casualizado (DIC). Através da análise de variância (ANOVA), foi possível investigar a influência dos tratamentos aplicados sobre as variáveis-resposta. Posteriormente, a homogeneidade das variâncias foi examinada utilizando-se o teste de Levene, com ambos os testes sendo aplicados ao nível de 5% de significância.
Subsequentemente aos testes de premissas, procedeu-se à análise de variância pelo teste F para detectar diferenças significativas entre os tratamentos. Nos casos em que tais diferenças foram identificadas, as médias dos tratamentos foram comparadas por meio do teste de Tukey, também ao nível de significância de 5%. Todos os procedimentos estatísticos foram realizados utilizando o software R.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
A tabela 1 resume os resultados da ANOVA para entender o quanto as causas de variação rasgo no tegumento, cultivares e interação RT x C, afetam as variáveis de Dano Mecânico (DM), Germinação na Primeira Contagem (GC1), Germinação na Contagem Final (GCF), Envelhecimento Acelerado (EA) e Condutividade Elétrica (CE).
Tabela 1 – Análise de variância para as variáveis Dano Mecânico (DM), Germinação na Primeira Contagem (GC1), Germinação na Contagem Final (GCF), Envelhecimento Acelerado (EA) e Condutividade Elétrica (CE).
Os dados não mostraram diferenças estatisticamente significativas nos tratamentos de rasgo no tegumento para as variáveis em análise germinação na primeira contagem (GCI), germinação na contagem final (GCF) e condutividade elétrica (CE). Por outro lado, as variáveis dano mecânico (DM) e envelhecimento acelerado (EA) exibiram diferenças significativas.
Para os tratamentos de cultivares observou-se que as variáveis: DM, GCI e GCF, não obtiveram diferenças estatisticamente significativas. Porém ainda foi observado dentro da comparação para as cultivares que as variáveis EA e CE, exibiram diferenças significativas.
Analisando as interações entre os tratamentos RT x C, observou-se que as variáveis DM, GCI e CE, não demostraram interações significativas entre os tratamentos. Já as variáveis GCF e EA apresentaram interações significativas, sugerindo que a resposta das sementes nesses parâmetros é dependente da combinação específica do tratamento de sementes com a cultivar.
A Tabela 2 mostra os resultados do teste de Tukey para avaliar os tratamentos de sementes. Os resultados estão relacionados às variáveis de dano mecânico (DM) e envelhecimento (EA).
Tabela 2 – Resultados médios dos tratamentos de sementes com e sem rasgo no tegumento para avaliar as variáveis Dano Mecânico (DM) e Envelhecimento Acelerado (EA).
Na variável DM observou-se que o tratamento T1 (sementes sem rasgo no tegumento) apresentou maiores médias em comparação aos demais tratamentos. É importante destacar que danos mecânicos nas sementes podem ser provocados de várias formas, podendo danificar mecanicamente, mesmo sementes que não apresentem dano aparente no tegumento.
Sabe-se que a soja, é um dos grãos mais cultivados e comercializados no mundo, sendo sujeita a diversos tipos de danos mecânicos ao longo de seu ciclo de manejo, desde a colheita até o armazenamento e transporte (Peskeet al., 2012). Durante a colheita, os danos mecânicos nas sementes de soja são frequentemente causados pela regulagem inadequada das máquinas colhedoras. A velocidade de operação, a umidade dos grãos, e a regulagem das placas de corte e do cilindro trilhador são fatores críticos. Se as placas estiverem muito próximas ou a velocidade do cilindro for excessivamente alta, as sementes podem ser esmagadas ou trincadas (Pires et al., 2011).
Além disso, após a colheita, durante o processo de transporte e manuseio, as sementes de soja também estão vulneráveis a danos mecânicos. O manuseio brusco ao transferir os grãos entre diferentes recipientes ou durante o carregamento e descarregamento pode resultar em impactos diretos que quebram as sementes (Werneret al., 2017). Desta feita, é importante cuidados com as mesmas desde o cultivo até o armazenamento para minimizar tais danos.
Na análise da variável EA entre os diferentes tratamentos, observou-se que a média do tratamento T2 (10 % de sementes com rasgo no tegumento) foi significativamente inferior em comparação com os demais tratamentos, demonstrando uma menor capacidade de germinação quando expostas a condições desfavoráveis. Mesmo este tratamento sendo composto por amostras com menor porcentagem de sementes com rasgo no tegumento, esse baixo vigor detectado pelo teste de EA, mostra que a presença do rasgo no tegumento em lotes de sementes, pode vir a acarretar um menor desempenho na velocidade e no total da germinação. Esta afirmação é corroborada pela pesquisa de Lima, Cortes e Neres (2020), que conduziram um experimento para comparar dois tipos de cultivares de soja com foco nos níveis de rasgo no tegumento. Eles concluíram que as sementes com uma maior incidência de rasgos no tegumento exibiram uma qualidade fisiológica inferior.
A tabela 3 mostra os resultados do teste de Tukey, que compara as duas cultivares em relação aos tratamentos de sementes e as variáveis envelhecimento acelerado (EA) e condutividade elétrica (CE). Observou-se que para os tratamentos de sementes não houve interações significativas. O teste foi usado para encontrar diferenças estatísticas nas médias das cultivares, avaliadas individualmente.
Tabela 3 – Resultados médios das comparações entre os tratamentos cultivares em relação as variáveis Envelhecimento Acelerado (EA) e Condutividade Elétrica (CE).
A variável Envelhecimento Acelerado (EA) revelou diferenças estatisticamente significativas entre as cultivares. A Cultivar 1 apresentou uma média significativamente maior que a Cultivar 2, este fato ressalta-se pelas variações na capacidade de germinação sob condições de estresse entre as duas cultivares, destacando a importância de avaliar o vigor das sementes e sua habilidade de emergir em condições adversas.
Considerando-se a Condutividade Elétrica (CE), a Cultivar 2 apresentou uma média de 457,81 US/CMA, enquanto a Cultivar 1 teve uma média significativamente menor de 406,39 US/CMA. Este resultado sugere que a Cultivar 2 pode ter uma maior tendência para a liberação de eletrólitos, o que pode ser interpretado como um indicativo de menor integridade das membranas celulares, quando comparada à Cultivar 1.
A variação na condutividade elétrica entre diferentes cultivares de soja pode, de fato, indicar diferenças genéticas que influenciam a estabilidade das membranas celulares, refletindo diretamente no vigor das sementes. Essa afirmação é apoiada por estudos como os de França- Neto et al. (2016), que destacam a importância das características fisiológicas das sementes, incluindo a integridade das membranas, para a germinação e o desenvolvimento inicial das plântulas. Além disso, Mendonça e Santos (2020) enfatizam a relevância da seleção de cultivares que apresentam não apenas alta produtividade, mas também excelentes atributos de qualidade de sementes, incluindo vigor e capacidade de germinação, como fatores determinantes para o sucesso agrícola.
A pesquisa de Melo e Martins (2023) também corrobora, mostrando que a seleção de cultivares com base na qualidade fisiológica das sementes é crucial, onde as variações na composição genética podem influenciar a absorção de água e nutrientes, processos essenciais para a germinação eficaz e o estabelecimento de plântulas.
A Tabela 4 apresenta os resultados desdobrados da interação significativa entre rasgo no tegumento e cultivares, submetidos ao teste de Tukey para compreender as diferenças entre as médias das variáveis de germinação na contagem final (GCF%) e envelhecimento acelerado (EA%). Essa interação entre esses fatores é crucial, pois sugere que o impacto do rasgo no tegumento das sementes de soja pode variar conforme a cultivar em análise, e viceversa.
Tabela 4 – Resultados médios em função do desdobramento da interação entre os tratamentos de sementes com e sem rasgo no tegumento e as cultivares.
Analisando a GCF, percebe-se que, apesar de não haver diferenças significativas entre os tratamentos com rasgo no tegumento dentro da Cultivar 1, na Cultivar 2, o tratamento T4, que consiste em 100% de sementes com rasgo no tegumento, apresentou uma germinação final inferior quando comparado com os demais tratamentos. Isso sugere que, embora as sementes de ambas as cultivares tenham mostrado desempenho germinativo geralmente equivalente sob diferentes tratamentos, na Cultivar 2, a presença de uma maior proporção de sementes com rasgos no tegumento (tratamento T4) resultou em uma redução na capacidade de germinação final. Este resultado enfatiza a sensibilidade da germinação de sementes de soja à integridade do tegumento, particularmente em condições de dano extensivo.
No entanto, ao comparar as cultivares dentro de cada tratamento com rasgo no tegumento para EA%, diferenças significativas emergem. Para o tratamento T1, a Cultivar 1 exibiu uma porcentagem de Envelhecimento Acelerado significativamente maior do que a Cultivar 2. Isso sugere que, para o tratamento T1, a Cultivar 1 possui um vigor maior contra o envelhecimento acelerado do que a Cultivar 2. Por outro lado, comparando as cultivares no tratamento T2, observou-se um desempenho significativamente inferior para ambas as cultivares, com um declínio na taxa de Envelhecimento Acelerado.
A análise cuidadosa dos resultados é fundamental, levando em consideração tanto o contexto genético e fisiológico específico das cultivares quanto os tratamentos a que foram submetidas. A observação de que a Cultivar 1 exibiu desempenho superior sob certas condições de estresse Envelhecimento Acelerado ressalta seu potencial adaptabilidade a ambientes adversos, um aspecto crítico na seleção de cultivares resilientes. Essa interpretação é corroborada pelo trabalho de Coelho, Martins e Miranda (2021), que sublinham a importância de compreender as respostas fisiológicas das sementes a diferentes condições de estresse para otimizar a seleção de cultivares. Além disso, os estudos de Amaral e Basso (2018) destacam como as variações genéticas entre as cultivares podem influenciar sua capacidade de suportar condições adversas, incluindo armazenamento inadequado e variações climáticas.
No panorama agronômico contemporâneo, a seleção criteriosa de cultivares emerge como um pilar fundamental no manejo eficaz das sementes, especialmente na mitigação de danos ao tegumento, que podem severamente comprometer tanto a germinação quanto o vigor das plantas (Coelho; Martins; Miranda, 2021). Esta vertente de pesquisa e desenvolvimento concentra-se em identificar e promover genótipos que não apenas apresentem alta adaptabilidade e rendimento sob diversas condições ambientais, mas que também ostentem uma robustez significativa do tegumento (Rubin; Travi, 2020). Este atributo é vital para resistir às tensões mecânicas durante o plantio e outras manipulações, evitando rasgos que possam expor o embrião a patógenos ou desidratação, comprometendo assim seu potencial de desenvolvimento (Coelho; Martins; Miranda, 2021).
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O rasgo no tegumento não comprometeu a qualidade física das sementes de soja. O rasgo no tegumento pode comprometer a qualidade fisiológica das sementes de soja, afetando sua germinação e vigor. Dessa forma, a seleção de cultivares com robustez tegumentar é de suma importância para oferecer resistências as sementes contra danos causadores de rasgo no tegumento.
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