Potencial Fisiológico de sementes de Soja e Milho armazenadas com diferentes graus de umidade inicial em duas embalagens

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O objetivo neste trabalho foi estudar o efeito de embalagens sobre o potencial fisiológico de sementes de soja e milho, com diferentes graus de umidade no momento do armazenamento, por seis meses

Autores: Alex Santos Vieira(2); Gisele Herbst Vazquez(3); Andréa Cristiane Sanches(4)

Trabalho publicado nos Anais do evento e divulgado com a autorização dos autores.

 

RESUMO

O armazenamento de sementes constitui importante estratégia para a conservação de espécies vegetais. As condições de umidade relativa e de temperatura durante o armazenamento, onde as sementes alcançarão o equilíbrio higroscópico, determinarão a manutenção de seu potencial fisiológico por maior ou menor tempo, além da embalagem. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de embalagens sobre o potencial fisiológico de sementes de soja e milho, com diferentes graus de umidade no momento do armazenamento, por 180 dias. O trabalho foi desenvolvido na Universidade Brasil, Fernandópolis/SP, no período de 12/2015 a 07/2016.

O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 4 x 2, ou seja, quatro umidades iniciais (6, 9, 11 e 13% para soja e 9, 11, 13,5 e 15% para milho) e quatro épocas de avaliação do potencial fisiológico da sementes após armazenamento por 30, 90 e 180 dias, além da testemunha, em duas embalagens (papel kraft e plástico) com quatro repetições.

Nas condições ambientais de Fernandópolis/SP (dezembro a junho) conclui-se que: sementes de milho e soja quando armazenadas com umidade elevada (15 e 13%, respectivamente) apresentam maiores perdas de potencial fisiológico do que as com menores teores (9 e 6%, respectivamente), sendo as úmidas melhores conservadas em sacos de papel e as secas em plástico. Para a conservação do potencial fisiológico de milho e de soja por 180 dias, os teores de água de 9% e 6%, respectivamente, são os mais adequados, independente do uso da embalagem de papel ou de plástico.

Termos de Indexação: qualidade fisiológica da semente, deterioração, armazenamento.

INTRODUÇÃO

O armazenamento de sementes constitui importante estratégia para a conservação de espécies vegetais. A manutenção da qualidade de sementes é uma tarefa complexa, porque, durante o armazenamento, a temperatura e a umidade relativa do ar exercem grande influência no potencial fisiológico da semente (Popinigis, 1985). Os produtos agrícolas possuem a propriedade de realizar trocas de água sob a forma de vapor, com o ambiente que os envolve, sendo a sua higroscopicidade dependente de seus componentes (gordura, amido, açúcar, proteínas etc.) (Brooker et al., 1992).

Assim, a umidade das sementes se equilibra com a umidade do ar que as envolve, o que se denomina de “equilíbrio higroscópio”. Neste processo de equilíbrio de umidade, pode ocorrer perda ou ganho de peso, se ceder ou absorver água do ar, respectivamente. As sementes com elevado teor de óleo apresentam o teor de água mais baixo do que as de menor conteúdo de óleo no equilíbrio higroscópio.

Temperaturas mais elevadas aceleram o estabelecimento deste equilíbrio. As sementes oleaginosas devem ser armazenadas com baixa umidade, que inibem a atividade enzimática e o crescimento de fungos.

A umidade máxima aceitável ou crítica para a soja é de 11% e para o milho de 13%, acima destes valores a atividade e o aquecimento de sementes crescem nitidamente, ocorrendo principalmente a degradação de proteínas, carboidratos, fosfolipídios e a proliferação de microrganismos (Tiecker Junior, 2013).

O tipo de embalagem para o acondicionamento também exerce influência sobre a longevidade das sementes armazenadas (Popinigis, 1985). Além disso, a tomada de decisão deve levar em conta as condições climáticas de armazenamento, a modalidade de comercialização, a disponibilidade e as características mecânicas das embalagens a serem utilizadas (Carvalho & Nakagawa, 2012).

O objetivo neste trabalho foi estudar o efeito de embalagens sobre o potencial fisiológico de sementes de soja e milho, com diferentes graus de umidade no momento do armazenamento, por seis meses.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no período de 11/2015 a 07/2016 no laboratório da Universidade Brasil, Fernandópolis, SP, sendo as sementes armazenadas de 12/2015 a 06/2016.

Para avaliar o efeito de diferentes embalagens no potencial fisiológico de sementes de soja e de milho armazenadas por 6 meses com diversos graus de umidade inicial foram instalados os seguintes tratamentos: soja 6%, 9%, 11% e 13% em embalagem plástica e de papel kraft; milho 9%, 11%, 13,5% e 15% em embalagem plástica e de papel kraft.

O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 4 x 2 com 4 repetições, ou seja, 4 umidades iniciais e 4 épocas de avaliação do potencial fisiológico da sementes após armazenamento por 30, 90 e 180 dias, além da testemunha, em 2 embalagens, para cada espécie.

As sementes de soja (150 kg) e de milho (300 kg) foram adquiridas em outubro/2015 no Departamento de Sementes e Mudas e Matrizes (DSMM) de Fernandópolis/SP e estavam com umidade de 9%.

De acordo com o tratamento, as sementes foram secas em estufa com circulação de ar forçado regulada a 39°C ou receberam jatos de água na forma de spray de forma a atingir por meio de pesagens a umidade desejada. Após preparo, as embalagens de milho continham 2 kg de sementes e as de soja 1 kg.

Os sacos plásticos possuíam 30 x 40 cm e espessura de 0,06 micras e para cada repetição foram utilizadas 2 unidades com o objetivo de evitar a entrada de umidade do ar. Também foram utilizadas 2 unidades de papel kraft com o objetivo de proporcionar maior resistência mecânica.

As embalagens foram acondicionadas em prateleiras sem controle ambiente, que foi monitorado a cada 3 dias quanto à temperatura e umidade relativa do ar (máxima, mínima e média). Em cada época, as sementes foram avaliadas quanto ao seu grau de umidade e potencial fisiológico por meio dos testes:

– Grau de umidade: pelo método da estufa a 105°C±3°C (Brasil, 2009).

– Germinação: com 4 repetições de 50 sementes, distribuídas em rolos de papel toalha “germitest”, a 25°C. O volume de água para embebição foi de 2,5 vezes a massa do substrato. As avaliações foram realizadas aos 4 e 8 dias após a semeadura, de acordo com as Regras para Análise de Sementes (Brasil, 2009).

– Emergência: realizado em casa de vegetação com 4 repetições de 50 sementes por tratamento. As sementes foram semeadas em caixas plásticas contendo substrato comercial que foram mantidas em temperatura ambiente e umedecidas uma vez ao dia. As contagens foram efetuadas 8 dias após a semeadura (DAS) e os resultados expressos em porcentagem.

– Massa verde: aos 8 DAS, as plântulas oriundas da avaliação da emergência foram pesadas sendo os resultados expressos em mg por plântula.

– Envelhecimento acelerado: foi realizado em caixas plásticas do tipo gerbox com uma tela em seu interior. O gerbox recebeu 40 mL de água destilada e 220 sementes sobre a tela. A caixa foi colocada em estufa do tipo BOD a 41°C, durante 48 h para a soja e 96 h para o milho (Krzyzanowski et al., 1991). As sementes envelhecidas foram submetidas ao teste de germinação (25°C) de acordo com Regras para Análise de Sementes (Brasil, 2009), realizando-se a contagem das plântulas normais no 5° dia, após a semeadura.

Para a análise estatística foi utilizado o programa SISVAR, os dados em porcentagem, com exceção da umidade, foram transformados em arc seno (x/100)0,5. A comparação entre as médias foi realizada pelo teste de Tukey a 5% para o fator embalagem e por análise de regressão para época e umidade inicial.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Durante todo o transcorrer do experimento as condições ambientais foram monitoradas, sendo 32,0ºC e 97,9%, 19,5ºC e 50,7% e 24,7ºC e 79,9%, os valores da temperatura e umidade relativa máxima, mínima e média, respectivamente.

Milho

Os dados obtidos indicaram que sementes de milho armazenadas em embalagens de papel e de plástico apresentaram perda de potencial fisiológico, ou seja, com o passar dos dias a germinação diminuiu, sendo as perdas maiores quando a semente foi armazenada em embalagem de plástico (Figura 1a).

Por sua vez, sementes de milho em embalagens de plástico apresentaram perda de qualidade quanto maior era a umidade inicial de armazenamento, porém, o mesmo não ocorreu com as sementes armazenadas em papel (Figura 1b). Em ambiente com baixa umidade relativa do ar, sementes úmidas quando armazenadas em papel cedem água para o meio, entrando em equilíbrio higroscópico, o que neste experimento evitou a sua deterioração, não ocorrendo o mesmo com as sementes embaladas em sacos plásticos. As sementes em sacos plásticos não cedem umidade para o ambiente, sabe-se que sob altos índices de umidade, superior a 13-14%, a respiração aumenta rapidamente na maioria dos cereais, o que causa a sua deterioração (Tiecker Junior, 2013).

Além disso, para as duas embalagens avaliadas, quanto maior o teor de água da semente durante o armazenamento, mais intensa foi a deterioração (Figura 1c). A 9% de umidade não houve perda significativa na porcentagem de germinação por 180 dias, já com 13% e 15% o decréscimo foi elevado, chegando a uma perda de 42 pontos porcentuais em sementes armazenadas com 15% de água.

A umidade da semente de milho durante os 180 dias de armazenamento em embalagem plástica manteve-se próxima ao seu teor inicial, ou seja, de 9% se elevou para 9,5%, de 11% para 11,3%, de 13,5% se reduziu para 13,4% e de 15% para 14,7%, o que pode ser explicado pela respiração da semente e pela baixa permeabilidade da embalagem. Já no papel houve elevação de 9% para 9,6% e perda de 11% para 9,9%, de 13,5% para 10,2% e de 15% para 10,4%, o que pode ser explicado pelo equilibrio higroscópico com o ambiente a que a semente foi submetida (Figura 1d).

Da mesma forma que para a germinação, quanto maior o teor de água da semente de milho armazenada em embalagens de papel e de plástico, maior é a perda na porcentagem de emergência, sendo a embalagem de plástico mais prejudicial (Figura 1e). Sementes úmidas quando armazenadas em papel cedem água para o meio, entrando em equilíbrio higroscópico, já as sementes em sacos plásticos não cedem umidade para o ambiente. Assim, sementes úmidas são mais bem conservadas em embalagens de papel do que em sacos plásticos.

A propriedade de respiração da semente e da microflora presente é crucial no entendimento do processo de deterioração da semente. Ambos respiram pelo mesmo princípio fisiológico. A respiração das sementes produz energia e ocorrem na presença (aeróbica) ou na ausência de oxigênio (anaeróbica). Na respiração aeróbica ocorre uma oxidação completa da glicose produzindo dióxido de carbono, água e energia (674 kcal) enquanto que na anaeróbica a glicose é completamente decomposta formando dióxido de carbono, álcool etílico e energia. Os efeitos diretos da respiração são a perda de peso e o ganho de teor de água da semente, aumento do nível de dióxido de carbono no ar e aumento da temperatura das sementes, levando a perda da qualidade (Tiecker Junior, 2013).

Figura 1. Germinação de sementes de milho de acordo com a embalagem, umidade inicial e tempo de armazenamento (a, b e c). Umidade final após armazenamento em embalagens de papel e plástico (d). Emergência (e, f). Envelhecimento acelerado (g, h) e massa úmida das plântulas de acordo com a embalagem e umidade inicial (i, j).

Para as duas embalagens avaliadas, quanto maior o teor de água da semente de milho durante o armazenamento, mais intensa foi a deterioração (Figura 1f). A 9% de umidade a perda na porcentagem de emergência após 180 dias foi de 45 pontos porcentuais, já com 13% e 15% o decréscimo foi maior, chegando a 51 pontos porcentuais em sementes com 15% de água.

Os testes de envelhecimento acelerado e massa úmida das plântulas também indicaram que sementes de milho armazenadas em embalagens de plástico apresentam maior perda na qualidade após 180 dias, quando comparado à embalagem de papel (Figuras 1g e 1h).

Além disso, para as duas embalagens avaliadas, quanto maior o teor de água da semente de milho durante o armazenamento, maior foi a perda no teste de envelhecimento acelerado, bem como para a massa úmida das plântulas (Figuras 1i e 1j).

Soja

Os dados obtidos indicaram que sementes de soja armazenadas em embalagens de papel e de plástico apresentaram perda de qualidade quanto maior foi o tempo de armazenamento, sendo que na embalagem de papel a perda na porcentagem de germinação foi menor quando comparada ao plástico (Figura 2a).

Da mesma forma que para o milho, em relação à porcentagem de germinação, sementes de soja armazenadas em embalagens de papel e de plástico apresentaram perdas de qualidade quanto maior foi a umidade inicial de armazenamento, sendo a deterioração mais intensa quando a semente foi armazenada com teor de água superior a 9% em embalagem de plástico (Figura 2b).

Quanto maior o teor de água da semente durante o armazenamento, mais intensa foi a deterioração, independente da embalagem estudada (Figura 2c). A 6% de umidade houve perda de 11 pontos porcentuais na porcentagem de germinação após 180 dias, já com 11% e 13% o decréscimo foi mais elevado, chegando a 53 pontos porcentuais quando a semente foi armazenada com 13% após 180 dias.

A umidade da semente de soja após 180 dias de armazenamento nas duas embalagens apresentou alterações. Em embalagem plástica houve aumentos independentemente da umidade inicial, de 6% se elevou para 6,8%, de 9% para 9,6%, de 11% para 11,8% e de 13% para 14,3%, o que pode ser explicado pela respiração da semente e pela baixa permeabilidade da embalagem. Já no papel houve elevação de 6% para 8,0% e perda de 9% para 8,6%, de 11% para 9,0% e de 13% para 9,5%, o que pode ser explicado pelo equilibrio higroscópico (Figura 2d).

Figura 2. Germinação de sementes de soja de acordo com a embalagem, umidade inicial e tempo de armazenamento (a, b e c). Umidade final após armazenamento em embalagens de papel e plástico (d). Emergência (e, f). Envelhecimento acelerado (g, h) e massa úmida das plantas de soja de acordo com a embalagem e umidade inicial (i, j).

Da mesma forma que para a germinação, quanto maior o teor de água da semente de soja armazenada em embalagens de papel e de plástico, maior é a perda na porcentagem de emergência, sendo a embalagem de plástico mais prejudicial (Figura 2e). Sementes úmidas quando armazenadas em papel cedem água para o meio, entrando em equilíbrio higroscópico, já as sementes em sacos plásticos não cedem umidade para o ambiente. Sementes armazenadas com elevado teor de água acabam por ter sua temperatura elevada em razão da alta taxa de respiração das sementes e dos microrganismos associados à massa. O aumento de temperatura é provocado, normalmente, pelo ataque de insetos ou fungos, ou ambos em conjunto, o que faz com que a emergência das sementes seja prejudicada (Faroni, 1998).

Para as duas embalagens avaliadas, quanto maior o teor de água da semente durante o armazenamento, mais intensa foi a deterioração (Figura 2f). A 6% de umidade a perda na porcentagem de emergência após 180 dias foi de 45 pontos porcentuais, já com 11% e 13% o decréscimo foi mais elevado, tendo as sementes armazenadas com 13% de água apenas 2% de emergência após 180 dias.

Os testes de envelhecimento acelerado e massa úmida das plântulas também indicaram que sementes de soja armazenadas em embalagens de plástico apresentam maior perda na qualidade após 180 dias, quando comparado à embalagem de papel (Figuras 2g e 2h). Além disso, para as duas embalagens avaliadas, quanto maior o teor de água da semente de soja durante o armazenamento, maior foi a perda no teste de envelhecimento acelerado, bem como para a massa úmida das plântulas (Figuras 2i e 2j).

Pelo que foi obtido neste experimento, pode-se admitir que as sementes de diferentes espécies geralmente se comportam de maneira distinta quando mantidas em ambientes com a mesma umidade relativa do ar. Sementes ricas em lipídios, como as de soja, têm grau de umidade inferior àquelas ricas em amido (milho), ou melhor, um ponto de equilíbrio higroscópico inferior, sob a mesma umidade relativa do ar e temperatura. Isso ocorre porque os lipídios são hidrófobos, não apresentando afinidade com a água; como o amido pode se combinar com a água, as sementes amiláceas podem captar maior quantidade de água no mesmo ambiente.

As proteínas apresentam a maior afinidade com a água. É importante ressaltar que as sementes oleaginosas apresentam menor potencial de armazenamento que as amiláceas, devido à menor estabilidade química dos lipídios em relação ao amido.

O teor elevado de proteínas também pode contribuir para a redução do potencial de armazenamento, devido à elevada afinidade dessa substância com a água (Marcos Filho, 2005). O que concorda com este experimento, visto que sementes de milho no inicio apresentavam germinação de 90% e após 180 dias este valor decaiu para 74% (perda de 16 pontos). Já a soja, no início apresentava germinação de 96%, decaindo para 70% após 180 dias (perda de 26 pontos). Além disso, deve-se destacar a maior suscetibilidade das sementes de milho em relação à de soja quanto ao ataque de pragas de grãos armazenados, independentemente da embalagem ou do teor de água durante todo o transcorrer do experimento.

CONCLUSÃO

Após 6 meses de armazenamento (dez-junho) nas condições de Fernandópolis/SP, conclui-se que:

– sementes de milho e soja quando armazenadas com umidade elevada (15 e 13%, respectivamente) apresentam maiores perdas de potencial fisiológico do que as com menores teores (9 e 6%, respectivamente), sendo as úmidas melhores conservadas em papel e as secas em embalagens plásticas.

– para a conservação do potencial fisiológico de milho e de soja por 180 dias, os teores de água de 9% e 6%, respectivamente, são os mais adequados, independente do uso da embalagem de papel ou de plástico.

REFERÊNCIAS

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes. Secretaria de Defesa Agropecuária, Brasília: MAPA/ACS, 2009. 399p.

BROOKER, D. B.; BAKKER-ARKEMA, F. W.; HALL, C. W. Drying and storage of grains and oilseeds. Westport: The AVI Publishing Company, 1992. 450p.

CARVALHO, N. M. de & NAKAGAWA, J. Sementes: ciência, tecnologia e produção. 5. ed., Jaboticabal: Funep, 2012.

FARONI, L. R. D. Fatores que influenciam a qualidade dos grãos armazenados. Viçosa, p.1-15, 1998. Disponível em: <ftp://ftp.ufv.br/dea/Disciplinas/Leda/Eng674/Fatores%20influenc%20qualid%20graos.doc>. Acesso em 10 mar 2017.

KRZYZANOWSKI, F. C.; FRANÇA NETO, J. B.; HENNING, A. A. Relato dos testes de vigor disponíveis para grandes culturas. Informativo ABRATES, Londrina. v.1, n.2, p.15-50. 1991.

MARCOS FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Piracicaba: FEALQ, 2005, 495p.

POPINIGIS, F. Fisiologia da semente. Brasília: AGIPLAN, 1985. 289p.

TIECKER JUNIOR, A. Avaliação da qualidade de grãos de milho e soja em armazenamento hermético e não hermético sob diferentes umidades de colheita. 83 f. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Faculdade de Agronomia. Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia, Porto Alegre, BR-RS, 2013.

Informações dos autores:      

(1) Trabalho desenvolvido com bolsa PIBIC – CNPq;

(2) Ex-aluno do curso de Agronomia; Universidade Brasil; Fernandópolis, São Paulo;

(3) Professora; Universidade Brasil;

(4) Professora; Universidade Brasil,

(2)Docente – CCAA; UFMA; Campus IV; Chapadinha, Maranhão;

Disponível em: Anais do XXX CONGRESSO BRASILEIRO DE AGRONOMIA, Fortaleza – CE, Brasil,2017.

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