EFEITO DA SALINIDADE NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE

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Uni ANHANGUERA – CENTRO UNIVERSITÁRIO DE GOIÁS
CURSO DE AGRONOMIA
EFEITO DA SALINIDADE NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES
DE ARROZ (Oryza sativa L.)
DÉBORA GONÇALVES PEREIRA
GOIÂNIA
Outubro/2013
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DÉBORA GONÇALVES PEREIRA
EFEITO DA SALINIDADE NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES
DE ARROZ (Oryza sativa L.)
Trabalho de conclusão de curso
apresentado ao curso deAgronomia do
Centro Universitário de Goiás, UniANHANGUERA, sob orientação do
Ms.Marciana Cristina daSilva, como
requisito parcial para obtenção do título
de Bacharel emAgronomia.
GOIÂNIA
Outubro/2013
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AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, grande arquiteto da Vida, aos meus pais
Raimundo Pereira Sousa e Sônia Maria Pereira Rodrigues,
vó Maria Gonçalves Araújo, tia, amiga e disciplinadora
Joana Pereira Sousa, prima Zilmara Gomes Leite e seu
marido Julio Pereira Gomes que não mediram esforços
para me ajudar a chegar aconclusão deste trabalho.
Ao longo dessa caminhada em busca do conhecimento
agradeço a Deus pela oportunidade de conhecer Doutores
e Doutoras do conhecimento, que me transmitiram um
pouco do seu conhecimento técnico. Em especial Luciana
Domingues
Bittencourt
Semensato,
Alzirene
Ferreira,
de
Leandra
Vasconcelos
Regina
Milhomem
eMarciana Cristina da Silva, que me guiaram em diversos
momentos com o conhecimento adequado e até mesmo
com conselhos que
contribuíram para que hoje eu
concluísse mais uma etapa da minha jornada.
A busca pelo sabertrouxe consigo amigos que terei prazer
em guardar em meu coração. Para tanto devo a Lucyelle
Vazmeu eterno agradecimento pelo companheirismo e
sinceridade, fossem em épocas boas ou difíceis, você
estava lá para me apoiar e incentivar a seguir em frente.
Este trabalho é resultado de anos de busca e dedicação em
busca do saber para conhecer.
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“A coisa mais indispensável a um homem é
reconhecer o uso que deve fazer do seu próprio
conhecimento.”
Platão
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RESUMO
Algumas áreas são abandonadas devido a salinização que torna inviável a produção de
alimentos. É necessário fazer estudos técnicos visando o controle, recuperação de áreas
degradadas pela salinização e/ouencontrar cultivares tolerantes aos sais para melhoramento
das mesmas.A alta concentração de sais no solo prejudica o rendimento econômico das
cultivares de arroz (Oryza sativa L.).Objetivou-se por meio do presente trabalho avaliar o
comportamento de sementes de arroz (Oryza sativa L.) quandosubmetidas àdiferentes níveis
de salinidade. Parao experimento as sementes de arroz (Oryza sativa L.), foram submetidas a
diferentesníveis de salinidade, medidas pelos níveis de condutividade elétrica obtidas da
dissolução de cloreto de sódio em água destilada, obtendo as condutividades elétricas de
20,31mS/cm a 25º, 33,21 mS/cm a 25º e 0 mS/cm a 25º respectivamente. O estresse salino
reduziu linearmente o desenvolvimentoradicular médio das plântulas de arroz.De modo geral,
para cada 1mS/cm a 25° adicionado, o crescimento radicular diminui 0,0916 cm.
PALAVRAS-CHAVE: Salinização, Variabilidade Genética, Qualidade Fisiológica, Estresse
Salino.
7
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO
08
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
09
2.1 Características da cultura do Arroz
09
2.2 Importância econômica
11
2.3 Salinização
12
2.4 Germinação
13
2.5 Relações Água/Semente
14
2.6 Efeitos da salinização na planta
15
2.6.1 Fisiologia do estresse salino em plantas
16
3 MATERIAL E MÉTODOS
17
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
19
5 CONCLUSÃO
24
REFERÊNCIAS
25
8
1. INTRODUÇÃO
O arroz é importante fonte de nutrientes necessários ao ser humano. É cultivado em
todos os estados brasileiros sob diferentes condições de clima, solo e técnicas de manejo.
No ranking de produção mundial o Brasil ocupa o nono lugar, sendo a China, Índia e
Indonésia os lideres desse mercado. Segundo o Agrianual(2013), a área colhida mundial foi
de 160.018 mil hectares em 2012/2013 e a produção foi de 693.467 mil toneladasmétricas.
Tanto a área colhida quanto a produção aumentaram, sendo também visível o aumento da
demanda que para ser suprida é necessário recorrer a importação do arroz.
Énecessário investir em tecnologias que melhorem os índices de produtividade do
arroz para suprir pelo menos a demanda interna. Fatores que influenciam um bom
desenvolvimento da cultivar no camposão as condições climáticas e edáficas do ambiente que
interferem no processo fisiológico da planta, resultando numa maior e melhor produtividade
ou menor e inadequada produção.
Fatores como o estresse hídrico ou solos salinos podem limitar a germinação e o
desenvolvimento de diversasespécies em diferentes regiões e, a adaptação às condições de
estresse resulta em eventos integrados que ocorrem em vários níveis, envolvendo alterações
morfológicas, anatômicas, celulares, bioquímicas e moleculares (Nogueira et al., 2005).
A salinidade é um problema que atinge cerca de 45 milhões (19,5%) dos 230 milhões
de hectares de área irrigada do globo terrestre. O excesso de sais limita severamente a
produção agrícola principalmente nas regiões áridas e semiáridas, onde cerca de 25% da área
irrigada encontra-se salinizada (FAO,2000)
O agronegócio brasileiro tem pela frente um duplo desafio: terá de continuar
aumentando a produção sem perder a competividade nos mercados mundiais. Só assim poderá
manter a significativa contribuição que tem dado para o abastecimento mundial (FERRAZ;
TRANQUILINI, 2013).
Este trabalho teve como objetivo específico avaliar os efeitos deletérios do NaCl na
germinação das cultivares de arroz (Oryza sativa L.) Tropical, Pampa, Sertaneja e Esmeralda,
seja pela irrigação ou excesso de adubação na germinação de cultivares de arroz .
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2REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1Características da cultura do arroz
O gênero Oryzapossui duas espécies cultivadas, Oryza sativa, cultivada no mundo
todo eO. glaberrima, cultivada em alguns países da África Ocidental, e mais de 20 espécies
silvestres, distribuídas nas regiões tropical e subtropicalOryza sativa L. é uma gramínea
aquática cuja origem em estado silvestre parece encontra-se no sudoeste da Ásia, mais
especificamente no sul da Índia, de onde se difundiu pela China e pelo resto da Ásia
(FORNASIERI FILHO; FORNASIERI, 2006) .O Arroz é, pois, um dos alimentos mais
antigos produzidospelo homem, sendo impossível determinar, com exatidão, a época em que
este começou a cultivá-lo(FORNASIERI FILHO; FORNASIERI, 2006).
São considerados no Brasil dois grandes ecossistemas para a cultura do arroz,o
várzeas, irrigado por inundação controlada, e o terras altas, englobando o de sequeiro e com
irrigação suplementar por aspersão(EMBRAPA, 2006) . O grande contraste entre os dois
ecossistemas, várzeas e terras altas, em que se cultiva arroz no Brasil, tem ocasionado
variaçõesnas características da planta, conferindo adaptações às cultivares. (EMBRAPA,
2006). Entretanto os processos fisiológicos do arroz não diferemdeum ambiente para outro.
As etapas de crescimento e desenvolvimento da planta do arroz são facilmente
identificáveis por assinalaremmudançasmorfofisiológicas de extrema importância na vida da
planta (FORNASIERI FILHO; FORNASIERI, 2006), estas três fases são: vegetativa,
reprodutiva e maturação como demonstra a figura 1.
Figura 1. Estados fenológicos da cultura do arroz. Fonte: Agrolink
10
O arroz é plantado em praticamente todos os estados do país, em latitudes que variam
desde5º Norte até 33º Sul, sendo uma das culturas mais afetadas por condições climáticas
adversas (EMBRAPA, 2006).
O crescimento e o desenvolvimento da planta de arroz tem relação direta com a
radiação solar e com as temperaturas do ar, do solo e da água (EMBRAPA, 2008).
O arroz é,na sua origem planta de dias curtos comfotoperíodo ótimo entre 9 e 10
horas. Exige diferentes temperaturas em cada uma das suas fases.
A deficiência hídrica é a principal responsável pela baixa produtividade e
instabilidade de produção do arroz de terras altas (EMBRAPA, 2006).
Além dessas limitações, a disponibilidade de águapara as plantas pode se ainda mais
prejudicada em função do uso de métodos inadequados de preparo do solo (EMBRAPA,
2006). O uso de métodosinadequados como adubação excessiva e/ou uso de água impropria
para irrigação podem ocasionar a salinização do solo que causa indisponibilidade de água para
a planta.
Dentro dasfases da planta dois picos de sensibilidade são evidenciados: o primeiro
ocorre durante a meiose das células reprodutivas, quando o déficit hídrico causa esterilidade
do pólen; e o segundo pico ocorre durante o florescimento, quando pode ocorrer perda de
fertilidade do pólen, morte de espiguetas ou abortodos óvulos recém-fecundados
(EMBRAPA, 2006).
2.2Importância econômica
Cultiva-se arroznos cinco continentes, tanto em regiões tropicais como temperadas.
Cerca de 90% da produção mundial está concentrada na Ásia.O arroz, considerado um dos
alimentos com melhor balanceamento nutricional, fornecendo 20% daenergiae 15% da
proteína ao homem, é uma cultura que apresenta ampla adaptabilidade a diferentes condições
de solo e clima, sendo a espécie com maior potencial de aumento de produção e,
possivelmente, de combate à fome no mundo (EMBRAPA, 2006).
Depois da soja e do milho, o arroz é um produto de grande importância econômica e
social por ser importante fonte de alimento sendo o arroz um dos elementos de base da
segurança alimentar. Somentealguns segmentos da cadeia produtiva tem discutido as ultimas
mudanças tecnológicas na produção de arroz. As politicas negligenciam a produção de
produtos básicos em detrimento dos produtos agrícolas com maior possibilidade de
exportação (VILLAR, et al. , 2005).
11
Questões de mercado, como lucro e estoques, são subestimadas. As dificuldades que
surgem simplesmente são transferidas para o governo. E este não encara o problema real.
Procura resolver a questão conjuntural, mas não aponta uma saída efetiva, que modifique a
estrutura do negócio do arroz. Resume sua ação a absorver as perdas, e adia a solução,
tornando crônico o problema (BARBOSA, 2013).
A formação dos preços internacionais do arroz tem uma estreita correlação com a
produção dos países asiáticos, que, em anos de produção deficitária, importam arroz e, em
anos de excedentes, tornam-se oferecedores (EMBRAPA, 2006).
Analisando a produção de arroz no Brasil pesquisas apontam que houve mudanças na
matriz de produção. Segundo (EMBRAPA, 2006),houve um crescimento de cerca de 18%.
Nesta mudança, alguns estados aumentaram a produção e outros reduziram.
Observa-se a concentração da área cultivada no Rio Grande do Sul, Santa Catarina e
Mato Grosso. No Pará nota-se o aumento das áreas no este do estado, no chamado arco do
desmatamento. Observa-se ainda a redução da produção nos Estados de Goiás, Minas Gerais e
Bahia (EMBRAPA, 2006).Na safra 2011/12, o Rio Grande do Sul concentrou 43,4% da área
plantada com arroz no País e colheu 66,7% do total nacional. Foram 7,7 milhões de toneladas
frente a uma produção total de 11,6 milhões (BARBOSA, 2013).
No cultivo de arroz irrigado ocorre uma pequena variação de sistemas produtivos,
que utilizam modernas técnicas de produção, permitindo elevada produtividade e grãos com
características mais uniformes e de melhor aceitação no mercado (VILLAR, et al., 2005)
O arroz irrigado sozinho não tem sido capaz de abastecer o mercado interno, mesmo
se a tendência do consumo per capita continuar diminuindo. Portanto a inserção definitiva do
arroz de terras altas é interessante para garantir o abastecimento internosem a necessidade de
aumentar as importações (VILLAR, et al., 2005).
2.3 Salinização
Salinização é o acumulo de sais no solo. Quando a concentração de sais se eleva ao
ponto de prejudicar o rendimento econômico das culturas, diz-se que tal solo está salinizado
(CODEVASF, 2010).Os solos salinos frequentemente são associados a concentrações
elevadas de NaCl embora, em algumas áreas, Ca2+, Mg2+ e SO- 4 também sejam presentes em
concentrações altas nesses solos (EPSTEIN; BLOOM, 2005).
12
Verifica-seque , quando a salinidade aumenta, a adubação baixa o rendimento por
aumentar a pressão osmótica na solução externa à raiz. Isso dificulta a absorção de água e
nutrientes (PRIMAVESI, 2002).
Estima-se que de 20% a 30% das áreas irrigadas em regiões áridas necessitam de
drenagem subterrânea para manter sua produtividade, sendo a irrigação e a drenagem ações
afins. Estimativas da FAO informam que, dos 250 milhões de hectares irrigados no mundo
aproximadamente, 50% já apresentam problemas de salinização e de saturação do solo e que
10 milhões de ha são abandonados, anualmente, em virtude desses problemas (CODEVASF,
2010).
Uma agricultura moderna exige o uso de fertilizantes e corretivos em quantidade
adequada, a fim de atender a critérios racionais que permitam conciliar o resultado econômico
positivo com a preservação dos recursos naturais do solo e do ambiente e com a expressão
máxima do potencial produtivo das culturas (FAGERIA, 1984).
2.4 Germinação
Germinação é o fenômeno pelo qual,sob condições apropriadas, o eixo embrionário
dá prosseguimento ao seu desenvolvimento, que tinha sido interrompido, nas sementes
ortodoxas, por ocasião da maturidade fisiológica (CARVALHO; NAKAGAWA, 2012).
Na produção agrícola, a germinação das sementes é a etapa fundamental, pois dela
depende o estabelecimento das culturas. A ocorrência de uma quantidade excessiva de sais no
substrato acarreta a diminuição do potencial osmótico do solo (PRISCO, 1978).
A germinação pode ser simplificada em processos iniciais como: embebição da
semente e ativação do metabolismo, seguido do rompimento do tegumento, da emissão da
radícula e do crescimento da plântula. A fase inicial é principalmente uma função da absorção
de água, enquanto a segunda é dependente da mobilização de reservas da semente (PRISCO,
1981).
O processo de germinação consome energia. As atividades metabólicas da semente e
que culminam com a efetiva retomada de crescimento pelo eixo embrionário se aceleram à
medida que a semente, posta no substrato apropriado, absorve água (CARVALHO;
NAKAGAWA, 2012).
As sementes germinam quando as condições para o crescimento são favoráveis e elas
não apresentam algum tipo de dormência. Obviamente a primeira exigência para a
germinação é a água (FERREIRA; BORGHETTI,2004).
13
A retomada do metabolismo na semente depende do aumento da hidratação dos
tecidos. A deficiência de água durante o desenvolvimento da semente pode afetar sua
germinação (KERBAUY, 2008).
Da absorção de água resulta a reidratação dos tecidos, com a consequente
intensificação da respiração e de todas as outras atividades metabólicas, que culminam com o
fornecimento de energia por parte do eixo embrionário (CARVALHO; NAKAGAWA, 2012).
A água desempenha diversos papeis importantes no desenvolvimento da planta, tais como
aumento de volume da semente e rompimento da casca. Para Taiz; Zeiger(2013) de todos
recursos de que as plantas necessitam para crescer e funcionar, a água é o mais abundante e
ainda , frequentemente o mais limitante.A disponibilidade de água, da mesma forma limita a
produtividade de ecossistemas naturais, levando a diferenças marcantes no tipo de vegetação
que se desenvolve ao longo de gradientes de precipitação.
Em condições salinas ocorre redução na disponibilidade de água, devido ao
decréscimo no componente osmótico do potencial hídrico do solo (TESTER; DAVENPORT,
2003).
2.5 Relações Água/Semente
A água apresenta propriedades físicas que a caracterizam como solvente biológico
ideal, constituindo o principal componente dos tecidos vivos e o requisito essencial para a
existência da vida (MARCOS FILHO, 2005).
A planta não necessita somente de água disponível no solo. Também deve ter a
possibilidade de absorver está água (PRIMAVESI, 2002).
A água representa pelo menos 70% do peso do protoplasma de células
metabolicamente ativas. Tanto a organização da estrutura celular como a cadeia de processos
bioquímicos anabólicos e catabólicos dependem da presença e da atuação de água (MARCOS
FILHO, 2005).
Dependendo do grau de salinidade, a planta, em vez de absorver, poderá até perder a
água que se encontra no seu interior. Esta ação é denominada plasmólise e ocorre quando uma
solução altamente concentrada é posta em contato com a célula vegetal (GHEYI; DIAS;
LACERDA, 2010).
A redução de água, provoca diminuição da taxa de difusão de solutos para regiões de
marcante metabolismo de desenvolvimento, onde se verifica a atividade enzimática mais
intensa (MARCOS FILHO, 2005).
14
O sistema de membranas é constituído em sua maior parte por água. Portanto a
qualidade do mesmo é fundamental para a vitalidade das sementes. Para Priestley, (1986) a
desorganização das membranas verificada durante a desidratação, pode comprometer o
desempenho das sementes.
2.6 Efeitos da salinização na planta.
A planta é afetada durante todas as fases no que diz respeito aos efeitos marginais da
salinização. No entanto, o primeiro contato entre o ambiente salino e as plântulas tem início
durante o crescimento do eixo embrionário da semente. Por isso, o processo germinativo
constitui-se na fase mais importante para a avaliação do comportamento de determinada
cultura à salinidade (LAUCHI; EPSTEIN, 1984).
A tolerância salina varia com a espécie, sendo o arroz classificado como
moderadamente sensível (LOOMIS; CONNOR, 1992). O germoplasma do arroz possui uma
variabilidade genética para tolerância ao sal, mas o nível de tolerância não é muito alto
(MACHADO; TERRES, 1997).
Os efeitos da salinização sobre as plantas podem ser causados pelas dificuldades de
absorção de água, toxicidade de íons específicos e pela interferência dos sais nos processos
fisiológicos (efeitos indiretos) reduzindo o crescimento e o desenvolvimento das plantas
(GHEYI; DIAS; LACERDA, 2010).
Os efeitos adversos da salinidade no crescimento e desenvolvimento vegetal são
complexos e podem resultar de uma combinação de fatores de natureza nutricional, tóxica e
osmótica (LEVITT, 1972; GREENWAY; MUNNS, 1980).
Para Gheyi; Dias e Lacerda, (2010)o efeito da salinidade manifesta-se por severas
reduções do crescimento e distúrbio na permeabilidade da membrana, atividade de troca
hídrica, condutância estomática, fotossíntese e equilíbrio iônico. De acordo comos estudos de
Pinheiro (1989), na fase reprodutiva da cultura a inibição da emissão das panículas é um
sintoma característico de deficiência hídrica, resultando em panículas mal expostas, ou
mesmo não emitida.
Fora da célula, as concentrações salinas elevadas podem resultar em estresse
osmótico. Uma vez no citosol, entretanto, certos íons atuam especificamente, isoladamente ou
combinados, perturbando o status nutricional da planta (TAIZ; ZEIGER, 2013).
A influência nociva dos sais na agricultura apesar de se refletir diretamente na
produção das culturas se manifesta primeiramente na germinação. O excesso de sais aumenta
15
o potencial hídrico do meio dificultando a absorção de água pela semente (SARIN;
NARAYANAN, 1968). Os componentes do rendimento diminuem gradativamente com o
aumento da concentração de NaCl (SCHAUN HARTER, 2013).
A noção de sensibilidade e tolerância das plantas à salinidade, principalmente ao
cloreto de sódio, é de importância agronômica, uma vez que o íon sódio é um elemento
essencial ao crescimento de algumas plantas e o aumento de sua concentração pode inibir o
crescimento das plântulas (PEREZ ; MORAES, 1994).
Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a germinação de sementes e o
crescimento inicial de sementes de arroz submetidas a soluções salinas de diferentes
condutividades elétricas (CE), simulando estresse salino, por meio do agenteindutorcloreto de
sódio (NaCl).
2.6.1 Fisiologia do estresse salino em plantas
A maioria dos cientistas acredita que a solução de grande parte dos problemas da
salinização depende da compreensão do que acontece com a Fisiologia e Bioquímica das
Plantas cultivadas sob essas condições (GHEYI; DIAS; LACERDA, 2010).
A água é um componente essencial para a agricultura, porque afeta diretamente o
crescimento, o desenvolvimento e a produção das culturas (DURÃES; ALBUQUERQUE,
2008).
O aumento da concentração de solutos nas raízes, especialmente os iônicos, pode
provocar uma redução da permeabilidade do sistema radicular à água, ou seja, redução na
condutividade hidráulica das raízes (O’ LEARY, 1980 apud GHEYI; DIAS; LACERDA,
2010).
Em concentrações altas, os íons inibem fortemente muitas reações metabólicas e
afetam a estrutura e permeabilidade da membrana plasmática alterando suas propriedades e
funções (MARCONDES; GARCIA,2009). Essas alterações refletem no balanço hídrico e
nutricional da planta e provocam mudanças no metabolismo, no balanço hormonal, nas trocas
gasosas e na produção de EROs (GHEYI; DIAS; LACERDA, 2010).
Resumidamente pode-sedizer que através da percepção do sinal do estresse até a
aclimatação das plantas à salinidade ocorre algumas etapas como mostra o fluxograma da
figura 2.
16
Figura 2. Proposta para a sequência de mudanças fisiológicas e bioquímicas que ocorrem quando plantas são
submetidas a estresse salino. FONTE: GHEYI, DIAS, LACERDA,2010.
As raízes da planta percebem os dois componentes da salinidade: o osmótico e o
iônico, sendo o local de percepção mais provável a membrana plasmática. Como resultado da
percepção desses componentes, produz-se um ou mais mensageiros secundários que iniciarão
o processo de transdução do sinal. Na parte final dessa sequência observa-se a homeostase e a
desintoxicação (GHEYI; DIAS; LACERDA, 2010).
17
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido no Laboratório de Sementes do Centro Universitário
de Goiás Uni ANHANGUERA.
Neste trabalho foram utilizadas sementes de arrozdas cultivares Esmeralda, Pampa,
Tropical e Sertaneja, provenientes da Embrapa- Arroz e Feijão. Todas as sementes foram
produzidas no estado de Goiás.
Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualisado, no esquema
fatorial 4 x 3, constituído pelas quatro cultivares de arroz e dois níveis de salinidade em
termos de condutividade elétrica de 20,31 mS/cm a 25º, 33,21 mS/cm a 25º e 0 mS/cm a 25º,
com três repetições. Os níveis de salinidade utilizado no experimento foram obtidos a partir
de diluições de solução de NaCl, sendo o nível zero representado pela água destilada e
considerado como testemunha.
As sementes, em número de dez por tratamento, foram colocadas em placas de Petri
(9 cm de diâmetro) sobre dois discos de papel de filtro umedecidos com 4 ml de cada solução
(proporção 2,5 o peso do papel: 1,0 de solução ou água).
Antes de expor as sementes ás soluções tratamento, foi realizado a pré-germinação.
A pré-germinação é a preparação das sementes para a semeadura em solos inundados e
consiste da antecipação do processo natural de germinação (FRANZIN, 2012).
Foi realizada a embebição, onde as sementes foram emersas em água por 48 horas,
dando início ao processo de germinação. Nessa fase ocorre rápida absorção de água, aumento
da atividade respiratória e maior produção de energia. Posteriormente foi feita a incubação na
qual há a finalização da produção de raiz.
As sementes são consideradas pré-germinadas, pelos agricultores, quando
apresentam a raiz primária com mais ou menos 2 mm de comprimento, quando houve o
rompimento da casca, sendo considerado um indicativo de que a semente está apta para
semeadura (FRANZIN, 2012).
Em seguida, as placas foram acondicionadas em câmara de germinação com
temperatura regulada a 27ºC e fotoperíodo de 8 e 16 horas de luz e de escuro,
respectivamente, durante 48 horas.
A avaliação do percentual de germinação foi feita anotando-se o número de plântulas
que apresentavam crescimento da radícula igual ou superior a 0,5 cm.
Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância por meio do
software estatístico R® versão 3.01, utilizando a funçãolm. Posteriormente, para efeito de
18
comparação de médias, empregou-se o Teste de Tukey (5%) utilizando-se a função HSD.test
do pacote estatístico agricolae.
A fim de se verificar o desenvolvimento radicular médio em função da salinidade da
água foi realizado um gráfico de dispersão com auxílio das funções gráficas do programa
Excel ( Microsoft Office 2010®).
19
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A
análise
de
variância
mostrou
diferença
significativa
entre
os
tratamentos.Observando a Tabela 1 verifica-se que houve diferença significativa (p<0,001)
entre as cultivares quanto ao desenvolvimento radicular na concentração salina 1ml, 2ml e
0ml de NaCl resultando em condutividade elétrica de 20,31 mS/cm a 25º, 33,21 mS/cm a 25º
e 0 mS/cm a 25º respectivamente.
O coeficiente de variação foi adequado (mostra a precisão do experimento,
normalmente < 20% é bom).
Tabela 1. Análise de variância das cultivares quando submetidas ao estresse salino de 0mS/cm a 25º
FV
Cultivares
Resíduos
Total
CV
GL
3
8
11
SQ
63.529
2.893
66.422
14,40%
QM
21.1764
0.3617
F
58.552
p-valor
8.704e-06 ***
***0.001,** 0.01, *0.05 ens não significativo
As plântulas de arroz quando submetidas ao estresse salino de 20,31 mS/cna 25º
apresentaram diferença altamente significativa (p<0,001)quanto ao desenvolvimento
radicular, resultado esse representado na Tabela 2.
Tabela 2. Análise de variância das cultivares quando submetidas ao estresse salino de 20,31 mS/cm a 25º
FV
Cultivares
Resíduos
Total
CV
GL
3
8
11
SQ
11.4625
0.1267
11.5892
7,21%
QM
3.8208
0.0158
F
241.32
p-valor
3.497e-08 ***
***0.001,** 0.01, *0.05 ens não significativo
Em comparação ao nível salino zero, houve uma redução de comprimento das
radículas que foi visível tanto de forma qualitativa quanto quantitativa. Qualitativa quando a
aspectos morfológicos e quantitativos quanto ao numero de sementes de arroz germinadas e o
tamanho de radícula emitida.
As plântulas desenvolveram-se muito lentamente após imersão em solução salina e
apresentaram os ápices amareladas. Esse resultado fenótipo nas plântulas está relacionada a
adsorção de íons de cloreto e sódio. O primeiro sintoma deste íon, evidenciado pelas plantas,
20
é a queimadura do ápice das folhas que, em estágios avançados, atinge as bordas e promove
sua queda prematura (GHEYI; DIAS; LACERDA, 2010).
Com o estresse salino as posições de maior desenvolvimento radicular foram
invertidas. A cultivar Pampa que possuía o melhor comprimento radicular na situação ótima,
com o estresse salino de 20,31 mS/cm a 25º passou a ter o pior desempenho em crescimento
radicular. Em termos de porcentagem, a redução radicular com este nível de estresse foi de
7,80%, 35,27%, 3,87%, 94,62% para as cultivares Tropical, Sertaneja, Esmeralda e Pampa,
respectivamente. Possivelmente por ser uma cultivar de arroz irrigado deve estar adaptada a
condições ótimas de cultivo de modo que quando cultivada em condições de estresse salino
pode reduzir consideravelmente sua produção.
Quando submetidas ao estresse salino elevado (33,21 mS/cm a 25º ) as cultivares
mostraram diferença significativa (p<0,001) quanto ao nível de tolerância (Tabela 3).
Tabela 3. Análise de variância das cultivares quando submetidas ao estresse salino de 33,21 mS/cna 25º
FV
Cultivares
Resíduos
Total
CV
GL
3
8
11
SQ
2.4025
0.1800
11.5892
12,24%
QM
0.80083
0.02250
F
35.593
p-valor
5.644e-05 ***
**0.001,** 0.01, *0.05 ens não significativo
Por meio do Teste de Tukey (5%) verifica-se que o desenvolvimento radicular foi
diferente para as quatro cultivares.
Neste caso observou-se que a cultivar Pampa foi a única que diferiu
significativamente o crescimento radicular das demais (Tabela 4). É interessante notar que
quando esta mesma cultivar foi submetida a um estresse intermediário ela teve o pior
desempenho em relação as demais e neste caso, onde o estresse foi elevado, seu desempenho
foi superior a das demais. Isto se deve ao fato deque a percepção e transdução do sinal do
estresse salino ocorre somente após determinado excesso de sais que entram em contato com
a membrana da célula onde supõe-se que existam receptores que detectam o componente
osmótico e o componente iônico. Após a percepção e transdução ocorre mudanças
metabólicas com a resposta sendo esta positiva quando a planta se mostra tolerante ou
negativa quando a planta não consegue obter o equilíbrio das relações hídricas.
O desempenho da cultivar Pampa quanto aos diferentes níveis de salinização pode
está ligado a transdução do sinal iônico que ocorre de forma organizada como mostra a figura
3.
21
Figura 3. Estresse salino e a via de sinalização SOS. Fonte: GHEYI; DIAS; LACERDA, 2010.
As cultivares Tropical, Sertaneja, Esmeralda tiveram a redução de 37%, 70%, 77%,
respectivamente. O Teste de Tukey (5%) permitiu classificar as cultivares em três grupos
quanto ao desenvolvimento radicular quando submetidas a 0mS/cm a 25º. Verifica-se que em
média as cultivares Pampa e Esmeralda possuem o melhor e o pior desenvolvimento
radicular, respectivamente nesta solução. Sendo classificados em quatro grupos quando
22
submetidos a solução de 20,31 mS/cm a 25º e dois grupos quando expostas a solução 33,21
mS/cm a 25º.
Tabela 4 . Teste de Tukeypara diferença de médias de cultivares cultivados ao nível de
salinidade de 0 mS/cm a 25º , 20,31 mS/cm a 25º e 33,21 mS/cm a 25º.
Cultivares
Pampa
Sertaneja
Tropical
Esmeralda
0mS/cm a 25º
Médias
8.00 a
3.60 b
3.23 bc
1.86 c
20,31 mS/cm a 25º
Cultivares
Médias
Tropical
2.97 a
Sertaneja
2.33 b
Esmeralda
1.23 c
Pampa
0.43 d
33,21 mS/cm a 25º
Cultivares
Médias
Pampa
1.97 a
Esmeralda
1.17 b
Tropical
0.96 b
Sertaneja
0.80 b
*Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
Considerando-se o desenvolvimento radicular das cultivares nos três ambientes
simultaneamente (Tabela 5) verifica-se que este foi altamente significativo (p<0,001), ou seja,
variável nas condições de estresse estudadas. Os três níveis de estresse salino, como esperado,
variaram significativamente (p<0,001) permitindo então discriminar as cultivares quanto a
maior ou a menor tolerância.
Tabela 5. Análise conjuntapara diferença de médias de cultivares cultivadosao nível de salinidade de 0 mS/cm a
25º , 20,31 mS/cm a 25º e 33,21 mS/cm a 25º
FV
Cultivares
CE
Cultivares*CE
Resíduos
Total
CV
GL
3
2
6
24
35
SQ
58.196
30.730
46.731
3.193
QM
29.0978
10.2432
7.7885
0.1331
F
218.689
76.985
58.536
p-valor
3.925e-16 ***
1.864e-12 ***
3.779e-13 ***
Entre as espécies sensíveis ao estresse salino, o efeito da salinidade manifesta-se por
severas reduções do crescimento e distúrbio na permeabilidade da membrana, atividade de
troca hídrica, condutância estomática, fotossíntese e equilíbrio iônico (SHANNON &
GRIEVE, 1999; NAVARRO et al., 2003; CABANERO et. al., 2004 apud GHEYI; DIAS;
LACERDA, 2010).
A interação entre cultivares e níveis de estresse também foi altamente significativa
(p<0,001). Este fato é importantepois evidencia que uma cultivar com melhor
desenvolvimento radicular em um nível de estresse salino pode não ser a que possui o maior
23
comprimento de raiz em outro nível. Em termos práticos, esta condição dificulta o trabalho de
um programa de melhoramento para este caráter já que dada a interação complexa
dificilmente se encontrará genótipos que possuam ampla estabilidade sob as diferentes
condições (níveis) deste estresse.
Afim de ilustrar a redução do desenvolvimento radicular médio foi elaborado um
gráfico de dispersão das médias radiculares das quatro cultivares nas três situações de estresse
estudada (Figura 4).
Figura 4. Desenvolvimento radicular médio em função da salinidade da água (CE).
O gráfico acima aponta que o estresse salino reduziu linearmente o desenvolvimento
radicular médio das plântulas de arroz. De modo geral, para cada 1mS/cm a 25° adicionado, o
crescimento radicular diminui 0,0916 cm.
Resultados obtidos na região de Goiânia- GO, caracterizam bem a influência da
deficiência hídrica na fase reprodutiva do arroz de terras altas (EMBRAPA, 2006).
24
4. CONCLUSÃO
O estresse salino provocou uma redução significativa no desenvolvimento radicular
de plântulas de arroz.
Tanto cultivares adaptadas ao sistema irrigado quanto ao sistema de terras altas
sofreram redução de desenvolvimento de radícula.
Por meio deste estudo foi possível verificar que apesar do estresse salino provocar
redução no desenvolvimento radicular existe variabilidade genética para este caráter de modo
que os agricultores que possuem este problema em sua área podem escolher variedades que
são melhores adaptadas.
25
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALBUQUERQUE, P. E. ; DURÃES, F. O. M.. Uso e Manejo de Irrigação. EMBRAPA
Informação tecnológica. Brasília, DF. 2008
BARBOSA, J. N. T. B.; FERRAZ, J. V.; TRANQUILINI, A.. Agrianual. Anuário
daAgricultura Brasileira. Informa economics. FNP. SouthAmerica. Jaboticabal: Funep,
2012.
CARVALHO,N. M.; NAKAGAWA, J..Sementes: ciência, tecnologia e produção. 5. Ed.
CODEVASF.Salinização do solo.Disponível em: <>http://www.codevasf.gov.br >.
ACESSO EM 23/09/ 2013 AS 23:45
EMBRAPA. Informações técnicas para a cultura do arroz irrigado no Estado do
Tocantins: safra 2008/2009. Santo Antonio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, 2008.
EPSTEIN E. ; BLOOM A. J. Mineral NutritionofPlants:Principlesand Perspectives. 2nd
Edition. Sinauer Associates, Sunderland, MA, 2005.
FAGERIA, N. K. Solos Tropicais e aspectos fisiológicos da cultura de arroz. Rio de
Janeiro: Campus: Goiânia: EMBRAPA – CNPAF, 1984.
FAO, 2000.Global network on integrated soil management for sustainable use of saltaffectedsoils.Disponível: em: http://www.fao.org/ag/AGL/algl/spush/intro.htm.
FERREIRA, A. G.; BORGHETTI, F. Germinação: Do básico ao aplicado. Porto Alegre:
Artmed, 2004.
FORNASIERI FILHO, D.; FORNASIERI, J. L. Manual da cultura do arroz.Jaboticabal:
Funep, 2006.
FRANZIN, S. M.Pré-Germinação em Sementes de Arroz.Depto Fitotecnia, Núcleo de
Sementes, UFSM, Santa Maria – RS. 2012.
GHEYI, H. R. ; DIAS, N. S. D.; LACERDA, C. F. . Manejoda salinidade na
agricultura:Estudo básico e aplicados. Fortaleza, INCT Sal, 2010.
GREENWAY, H.; MUNNS, R. .Mechanisms of salt tolerance in nonhalophytes.Annual
Review Plant Physiology.v. 31. 1980.
KERBAUY, G. B..Fisiologia Vegetal.2ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.
26
LAUCHI, A.; EPSTEIN, E.Mechanism of salt tolerance for plants.California Agriculture,
Oakland, v. 38, n.10, p.12 – 20. 1984.
LEVITT, J. Responses of plants to environmental stress.Academic Press New York, 1972.
LOOMIS, R.S., CONNOR, D.J. Crop Ecology: productivity and management in agricultural
systems. Cambridge, University Press, 1992.
MACHADO, M.O.; TERRES, A.L. da S. Melhoramento do arroz irrigado na EMBRAPA
– CPACT. 9. Tolerância de genótipos à salinidade da água de irrigação, do início da
diferenciação da panícula à maturidade safras 1995/96 e 1996/97. Resumos da XXII Reunião
da cultura do arroz irrigado, Balneário Camboriú, SC,1997.
MARCOS FILHO, M. Fisiologia de Sementes: de plantas cultivadas. Piracicaba: Fealq,
2005.
PEREZ, S.C.J.G. de A.; MORAES, J.A.P.V. Estresse salino no processo germinativo de
algarobeira e atenuação de seus efeitos pelo uso de reguladores de crescimento. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 2, p. 389-396, 1994.
PRIESTLEY, D. A. .Seed aging.Ithaca NY, London, Constock Publishing Associates.1986.
PRIMAVESI, A. .Manejo ecológico do solo: a agricultura em regiões tropicais .São Paulo:
Nobel, 2002.
PRISCO, J.T. Efeito da salinidade na germinação de sementes e no comportamento da
plantas. In: REUNIÃO: SOBRE SALINIDADE EM ÁREAS IRRIGADAS, 1978, Fortaleza.
Anais... Fortaleza: Ministério do Interior, 1978.
SARIN M. N.; NARAYANAN, A..Effects of soil salinity and growth regulators on
germination and metabolism of wheat.PhysiologiaPlantarum.v.21, p.1201-1209, 1968.
SANTOS, A. B. ; STONE, L. F. ; VIEIRA, N. R. A.. A cultura do arroz no Brasil. 2 ed. rev.
Ampl. Santo Antonio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, 2006.
SCHAUN HARTER, F.. Tolerância dos cultivares de arroz a salinidade fornecida pela
Agua
de
irrigação.
Disponível
em:
<>http://www.ufpel.edu.br/enpos/2012/anais/pdf/CA/CA_00484.pdf.
TAIZ, L. ; ZEIGER, E. . Fisiologia Vegetal. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2013. 67-103 p. e
759-760p.
27
TESTER, M.; DAVENPORT, R. Na+ tolerance and Na+ transport in higher plants.
AnnalsofBotany, Oxford, v.91, p.503-527,2003.
28