Introdução

Mimosa tenuiflora (Willd.) Poiret, conhecida popularmente como jurema-preta, calumbi ou jurema, é uma espécie característica da caatinga. Por ser uma espécie pioneira, com sistema radicular profundo e sementes ortodoxas, ocorre constantemente em áreas de solo degradado (²), o que configura sua importância ímpar na recuperação dessas áreas e posterior desenvolvimento de espécies mais exigentes, tais como Myracrodruon urundeuva Allem., Handroanthus impetiginous (Mart. Ex. DC) Mattos, Adenanthera colubrina (Vell.) e Ziziphus joazeiro Mart.

A espécie tem ocorrência em todo o Nordeste brasileiro e também no México, todas as suas partes são de interesse para os mais diversos fins, tais como rituais indígenas e curativos para queimaduras. Além dos usos medicinais, a espécie também tem madeira com características favoráveis para utilização na produção de moveis, cercas, bem como para fins energéticos e como forragem, por manter parcialmente sua folhagem nas épocas de estiagem (¹⁷).

Dada sua importância na restauração de áreas degradadas de caatinga, estudos acerca da germinação de sementes, produção de mudas, bem como importância ecológica da jurema-preta têm sido desenvolvidos (³), (²), (⁴), (¹⁶). Experimentos envolvendo tecnologia de sementes florestais nativas, apesar de não serem de grande interesse econômico, são muito importantes para fornecerem subsídios a produtores de mudas e outras pesquisas relacionadas aos produtos oriundos destas espécies e seu uso na recuperação de ecossistemas.

Dentre os aspectos a serem considerados quando se trabalha com qualidade de sementes e produção de mudas, a germinação e o vigor das sementes são os mais empregados, com destaque para o segundo que, de acordo com Souza et al (²²), relaciona-se com o potencial de armazenamento e deterioração das sementes. Em geral, sementes com maior vigor apresentam germinação mais elevada e maior quantidade de plântulas normais, mesmo após terem sido submetidas a condições adversas ou armazenamento prolongado (¹⁰).

O teste de vigor utilizando envelhecimento acelerado consiste em submeter sementes a fatores ambientais adversos, tais como altas temperaturas e umidade relativa elevada, condições consideradas causadoras de deterioração (¹²), e assim avaliar as sementes que ainda mantém algum vigor após a exposição a estas condições (⁸).

As sementes submetidas às condições de envelhecimento acelerado têm a viabilidade e o vigor gradativamente reduzidos, provavelmente devido ao aumento da atividade metabólica, que acarreta um maior consumo das reservas e tem como consequência a menor velocidade de emergência das plântulas (¹³). Sendo assim, este trabalho teve por objetivo verificar a influência do teste de envelhecimento acelerado no vigor de sementes de Mimosa tenuiflora (Willd.) Poiret.

Material e métodos

As sementes de Mimosa tenuiflora foram coletadas de 12 matrizes no município de Cabrobó/PE, em Janeiro de 2017. O município localiza-se sob as coordenadas 08º30'51'' S e 39º18'36'' W, a 325m de altitude. O clima da região é tipo BSh, caracterizado como clima semiárido quente, com verões extremamente quentes e invernos amenos, mas precipitação mínima. Após a coleta, os frutos maduros foram beneficiados e as sementes armazenadas em câmara fria a 3,4 ºC até o início dos experimentos, que foram conduzidos no Laboratório de Análises de Sementes Florestais do Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal do Paraná, em Curitiba/PR.

Inicialmente foi realizada a caracterização física e biométrica das sementes. Para a biometria, 100 sementes foram medidas quanto ao comprimento, largura e espessura, utilizando um paquímetro digital com duas casas de precisão. O grau de umidade inicial foi determinado pelo método de estufa a 105 ± 3 ºC, durante 24 horas, com duas amostras de 25 sementes (⁵). O peso de mil sementes e número de sementes por quilo foi determinado a partir da pesagem de 8 amostras de 100 sementes, e calculando o coeficiente de variação (⁵).

O experimento de envelhecimento acelerado foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial, tendo como tratamentos 3 temperaturas (40, 43 e 46 ºC) e 5 tempos de permanência na câmara de envelhecimento acelerado (0, 24, 48, 72 e 96 horas), o tratamento 0 h foi considerado como tratamento controle. Cada tratamento consistiu de 250 sementes, das quais 200 foram utilizadas para determinação da germinação em 4 repetições de 50 sementes e outras 50 sementes foram utilizadas para a determinação do grau de umidade após a aplicação dos tratamentos.

Antes do início do processo de envelhecimento, as sementes passaram por tratamento para superação de dormência, para isso foram colocadas em água a 100 ºC por 4 minutos, de acordo com resultados obtidos por Benedito et al (⁴). As sementes relativas a cada tratamento foram armazenadas em gerbox® contendo água destilada, acima da qual se encontrava uma tela onde as sementes foram alocadas. Os gerbox® foram acondicionados em câmara de envelhecimento acelerado, onde permaneceram sob as temperaturas e tempos indicados para cada tratamento.

Após, as sementes foram submetidas a teste de germinação à temperatura de 25ºC, com luz constante e tendo como substrato papel mata-borrão, sendo este procedimento adaptado dos resultados obtidos por Benedito et al (⁴) para germinação da espécie. A contagem da germinação foi realizada diariamente até que não fosse observada a germinação de nenhuma semente por 3 dias consecutivos. Foram consideradas germinadas as sementes com emissão de radícula de no mínimo 2 mm.

Os parâmetros avaliados foram o percentual, índice de velocidade (IVG) (¹⁸⁾, tempo médio (TMG), frequência relativa de germinação (¹⁵) e o grau de umidade antes e depois de cada um dos tratamentos. Os dados de percentual de germinação, IVG e TMG foram submetidos ao teste de Bartlet, para verificar a homogeneidade e ao teste de Shapiro-Wilk para verificação da normalidade, seguido de análise de variância e, em caso de significância estatística, as médias foram submetidas ao teste de comparação de médias de Tukey (p> 0,05). Os dados expressos em porcentagem foram transformados em arco-seno a fim de normalizar a distribuição para realização das análises estatísticas.

Resultados e discussão

A biometria realizada nas sementes resultou em comprimento médio de 3,39 mm (± 0,31 mm, CV=0,1 %), largura média de 3,01 mm (± 0,27 mm, CV=0,1 %) e espessura em média de 1,49 mm (± 0,16 mm, CV=0,1 %). O peso de mil sementes calculado foi igual 9,175 g e número de sementes por quilo foi igual a 108.991 sementes (CV=5,0 %). A análise biométrica de sementes florestais constitui importante ferramenta para avaliação da variabilidade genética entre populações, lotes ou indivíduos, contribuindo fundamentalmente para programas de melhoramento genético (¹⁴).

As espécies arbóreas tropicais apresentam grande variabilidade no tamanho das sementes e este aspecto pode estar associado às características de dispersão e estabelecimento de plântulas da espécie. Carvalho e Nakagawa (⁷) explicam que as sementes de maior tamanho possivelmente foram mais bem nutridas durante seu desenvolvimento e são, consequentemente, as mais vigorosas. As sementes de jurema-preta utilizadas neste experimento apresentam biometria homogênea, indicando que as diferenças observadas nos testes de germinação foram ocasionadas pelos fatores ambientais aos quais as sementes foram expostas durante o envelhecimento acelerado.

O grau de umidade (GU) inicial das sementes foi de 8,51 %, indicando que as sementes desta espécie são ortodoxas e toleram longos períodos de armazenamento sem perder a viabilidade. Os dados obtidos após a aplicação dos tratamentos mostram um acréscimo considerável na umidade interior das sementes (Figura 1). Sementes ortodoxas, como é o caso da espécie em estudo, são caracterizadas como sementes cujo processo de maturação é encerrado com uma fase pré-programada de dessecação que reduz a atividade metabólica, preservando sua viabilidade (¹).

Figura 1 Grau de umidade de sementes de Mimosa tenuiflora submetidas a envelhecimento acelerado. 

Figure 1. Degree of humidity of Mimosa tenuiflora seeds subjected to accelerated aging test.

O aumento no grau de umidade das sementes associado à elevação das temperaturas e tempo de exposição deve-se também à ocorrência de fungos, visto que a avaliação desta variável é feita através de pesagens. O aparecimento de fungos nos tratamentos com maior tempo de exposição (72 e 96 h) fez com que os resultados obtidos apresentassem maiores valores para o grau de umidade das sementes. Avaliando o vigor de sementes de mogno, Carvalho et al. (⁸) observou que com o decorrer do tempo de exposição das sementes ao envelhecimento acelerado, o grau de umidade teve um acréscimo considerável, principalmente na primeira avaliação, após 24h de exposição.

Os dados obtidos para as variáveis porcentagem de germinação, IVG e TMG estão expostos na Tabela 1. É possível observar, de maneira geral, que ao aumentar a temperatura e o tempo de exposição, as sementes tiveram seu potencial germinativo reduzido, bem como o IVG. O TMG, no entanto, não apresentou diferença entre os tratamentos aplicados neste experimento.

Tabela 1 Porcentagem (%G), Índice de velocidade (IVG) e tempo médio de germinação (TMG) e porcentagem de sementes não germinadas de Mimosa tenuiflora submetidas a envelhecimento acelerado. 

As sementes submetidas ao envelhecimento a 40 ºC por 24 horas apresentaram a maior porcentagem de germinação, não diferindo dos outros tempos de envelhecimento nesta temperatura, bem como da testemunha. Nota-se que o aumento da temperatura ocasionou reduções significativas na porcentagem de germinação, independentemente do tempo de permanência sob tais temperaturas. As condições às quais as sementes foram submetidas podem ter acelerado o processo de deterioração das mesmas, afetando o vigor e reduzindo a germinação.

Outro fator relevante para a redução do vigor das sementes seria o aparecimento de fungos no decorrer da avaliação, nota-se que a elevação da temperatura e tempo de permanência na câmara de envelhecimento acarretou no aumento expressivo na porcentagem de sementes com fungos, descritas na tabela como sementes mortas. Acredita-se que estes fungos sejam inerentes às sementes da espécie, pois foram tomados todos os cuidados necessários em relação à assepsia do material utilizado. Garcia et al. (¹⁰) e Caldeira e Perez (⁶⁾ também observaram o aumento da incidência de fungos nas sementes submetidas ao envelhecimento acelerado, mesmo tomando todos os cuidados sanitários. Uma alternativa ao aparecimento de fungos no processo de envelhecimento acelerado de sementes é o uso de NaCl ao invés de água, tal como sugerido por Moraes et al. (¹⁹).

As sementes submetidas a 46 ºC tiveram sua germinação drasticamente reduzida nos tratamentos em que as sementes permaneceram 48 horas ou mais na câmara de envelhecimento acelerado, chegando a apresentar apenas 1,5 % de germinação no tempo de 96 horas. A germinação do tratamento 46 ºC em 24 horas de permanência na câmara de envelhecimento acelerado assemelhou-se aos valores de germinação dos tratamentos a 43 ºC, indicando que neste período o efeito da maior temperatura sobre o vigor das sementes não foi efetivo em relação à temperatura anterior.

Flávio e Paula (⁹) observaram que o aumento da temperatura e da permanência em condições de envelhecimento afetam negativamente a germinação das sementes em função do maior estresse ambiental. Ravikumar et al. (²¹) e Goel et al. (¹¹) explicam ainda que o processo de envelhecimento gera uma série de reações oxidativas, tais como peroxidação de lipídios e peroxidação enzimática, resultando em perda das reservas e degradação de metabólitos essenciais à germinação e manutenção do vigor das sementes.

Assim como nos resultados encontrados por Carvalho et al. (⁸), na presente pesquisa também foi observada uma relação entre o aumento na absorção de água das sementes, no caso aumento no grau de umidade, com a redução da taxa de germinação. Em geral, os tratamentos com maior grau de umidade apresentaram germinação abaixo de 20%. O autor explica que esta redução na germinação ocorre através da deterioração bioquímica e fisiológica das sementes quando submetidas a condições adversas.

Tais resultados para porcentagem de germinação mostram que o envelhecimento acelerado, de fato, aumentou a deterioração das sementes de Mimosa tenuiflora, com a diminuição do vigor das sementes de acordo com o aumento das temperaturas e do tempo de permanência na câmara de envelhecimento acelerado. Sementes de Anadenanthera columbrina avaliadas por Garcia et al. (¹⁰) também apresentaram redução gradativa com a intensificação da permanência das sementes na câmara de envelhecimento

O maior índice de velocidade de germinação foi observado no tratamento com 40ºC e 96 horas de permanência das sementes na câmara de envelhecimento. No entanto, os outros tratamentos apresentaram queda neste índice associada ao aumento da temperatura e ao tempo de permanência na câmara. O valor de IVG é importante, pois pode expressar maior ou menor vigor de sementes submetidas a diferentes tratamentos mesmo quando não há diferença entre as porcentagens de germinação (²⁰).

A frequência relativa de germinação das sementes analisa a distribuição da germinação no tempo (Figura 2). Sem o envelhecimento (T 0), há concentração da germinação entre o segundo e o quinto dias após a semeadura e nota-se que a aplicação do envelhecimento acelerado altera esta distribuição (Figura 2A), apesar de não haver diferença entre os tempos médios de germinação dos tratamentos, apresentado anteriormente.

Figura 2 Frequência de germinação de sementes de Mimosa tenuiflora submetidas a envelhecimento acelerado. A - Testemunha; B - Envelhecimento a 40 ºC; C - Envelhecimento a 43 ºC; D - Envelhecimento a 46 ºC. 

Figure 2. Germination frequency of Mimosa tenuiflora seeds subjected to accelerated aging test. A - Witness; B - Aging at 40 ºC; C - Aging at 43 ºC; D - Aging at 46 ºC.

As sementes submetidas a envelhecimento acelerado a 40ºC (Figura 2B) apresentaram frequência relativa de germinação semelhante às sementes sem envelhecimento. O aumento do tempo de permanência das sementes a temperatura de 40ºC aumentou a frequência de germinação entre o segundo e terceiro dia após a semeadura, tendo o tratamento a 96 horas atingido a maior frequência de germinação dentre todos os tratamentos aplicados neste experimento (77,04%).

Azevêdo et al. (²) explicam que a germinação da espécie é naturalmente esparsa, possivelmente devido à presença de dormência, e este comportamento permite maior longevidade no banco de sementes do solo, diferentemente de outras espécies da caatinga. No entanto, o tratamento aplicado para a superação de dormência aumentou a homogeneidade de germinação nos primeiros dias após a semeadura e tal comportamento foi modificado apenas nas temperaturas 43 e 46 ºC (Figura 2C e 2D, respectivamente).

A natural desuniformidade da germinação pode ser uma importante estratégia de ocupação da espécie ao diminuir a competição entre plântulas, submetendo-as a condições ambientais diferenciadas e reduzindo a herbivoria. Em contrapartida, na produção de mudas a homogeneidade da germinação é fundamental para a manutenção da logística e produtividade do viveiro, evidenciando a importância da aplicação de pré-tratamentos para o aumento da frequência de germinação logo nos primeiros dias após a semeadura.

Conclusão

O envelhecimento acelerado a 40 ºC não comprometeu o vigor das sementes de jurema-preta e aumentou a frequência de germinação nos primeiros dias após a semeadura.

O envelhecimento acelerado a 43 e 46 ºC reduziu o vigor das sementes de jurema-preta, comprometendo a germinação das mesmas e aumentando a incidência de fungos.