Pasturas tropicales, Vai. 20, No. 3

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Germinação de sementes de Calopogônio(Calopogonium mucunoides)

A. P. da Silva Souza Filho e S. Outra'

Introduçãoo Calopogônio (Calopogoníum mucunoídes Desv.) éuma leguminosa forrageira nativa do trópico brasileiro,tendo como principais características a capacidade devegetar satisfatoriamente em condições de acidezelevada e de baixa fertilidade natural de solos, além deapresentar alta tolerância ao AI (Carvalho, 1985). Éreconhecida ainda por sua tolerância à seca e porapresentar potencial de uso como adubo verde.Segundo Pizarro et aI. (1996) pode produzir mais de5 tlha por ano de matéria seca (MS), manterpercentuais aceitáveis de folhas verdes até meados doperíodo seco e, também, alta produção de sementes dequalidade. Esses pontos fazem do Calopogônio umadas leguminosas mais comuns entre os produtores.

Por outro lado, apresenta baixa palatabilidade, oque limita seu consumo pelos animais. Entretanto, nosperíodos críticos de estiagem, quando as gramíneasficam fibrosas e perdem o valor como alimento, ela éconsumida satisfatoriamente pelos animais (Aronoviche Rocha, 1985).

A produção de sementes é um dos principaismecanismos de sobrevivência das plantas emambientes constantemente submetidos a perturbações.Para as leguminosas forrageiras, as sementesconstituem-se em um dos mais importantes veículos desuprimento de novos indivíduos para as áreas depastagens. No entanto, ao serem liberadas para o meioambiente, as sementes estão sujeitas a um conjunto defatores que afetam a sua germinação. Karssen (1982)ressalta que as flutuações na germinação depopulações de sementes no campo são governados porvários fatores ambientais. Fatores relacionados àscaracterísticas do solo como pH, a salinidade e osteores de AI exercem influências decisivas sobre agerminação das sementes (Cruz et aI., 1995;

Eng. Agr. Pesquisadores da EMBRAPA Amazônia Oriental,Trav. Dr. Enéas Pinheiro. S/N, CEP 66.095-100, Belém, PA,Brasil.

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MacDonald et aI., 1992; Pattnaik e Misra, 1987; Viüierset aI., 1994). Entretanto, variações no nível derespostas são observadas para diferentes espécies.

o objetivo da presente pesquisa foi analisar osefeitos do pH, da concentração de AI e da salinidade nagerminação de sementes da leguminosa forrageiraCalopogonium mucunoides.

Materiais e métodosAs sementes utilizadas nos diferentes experimentosrealizados foram adquiridas de lotes comercializados nomunicípio de Castanhal, Estado do Pará, Brasil. Nospré-testes realizados as sementes apresentaramgerminação em torno de 85%, dispensando, portanto, autilização de métodos de superação da dormência.

A influência do pH sobre a germinação dassementes foi investigada para valores de pH de 3, 5, 7,9 e 11. Para se obter esses valores, adicionaram-sehidróxido de potássio (KOH) ou ácido clorídrico (HCI) àágua destilada (Mayeux e Scifres, 1978) emquantidades suficientes para elevar ou baixar o pH dasolução, sendo a aferição realizada com umpotenciômetro.

Na análise dos efeitos da salinidade, prepararam-sesoluções aquosas de NaCI (p.m. = 58.44) nasconcentrações seguintes: O, 25, 75, 150 e 300 mM.Nas investigações dos efeitos do AI foram utilizadassoluções aquosas de AI2(S04)3.18Hp (p.m. = 666), nasconcentrações de O, 0.5, 1, 1.5 e 2 meq/1 00 ml.

Para todas as condições estabeleci das asavaliações foram realizadas colocando-se as sementespara germinar sobre duas folhas de papel de filtro,umedeci das com 8 ml da respectiva solução teste.Diariamente substituía-se o papel de filtro eadicionavam-se 8 ml da solução correspondente.

Os estudos foram desenvolvidos em condições de25 °C de temperatura constante e fotoperíodo de 12 hde luz. A germinação das sementes foi monitorada em

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períodos de 15 dias, com contagens diárias eeliminação das sementes germinadas. Cada caixade Gerbox transparente, de 11 cm x 11 em, recebia50 sementes. Foram consideradas sementesgerminadas as que apresentavam extensão radicularigualou superior a 2 mm (Duran e Tortosa, 1985;Juntila, 1976).

o delineamento experimental para todos osensaios foi inteiramente casualizado, com trêsrepetições. As variáveis de resposta foramsubmetidas à análise de variância pelo teste 'F' e, asmédias comparadas pelo teste de Duncan e análisede regressão linear e quadrática. Os dados foramanalizados utilizando-se SAS (SAS, 1989).

Resultados e discussão

Efeitos do pH

A germinação das sementes do Calopogônio não foiafetada (P > 0.05) pela variação do pH na faixa de 3 a11 (Figura 1). Existem poucas informações onde osefeitos do pH na germinação de sementes deleguminosas forrageiras são analisadas. Os dadosdisponíveis mostram que a germinação é afetadanegativamente em condições onde o meio ou éextremamente ácido ou é extremamente alcalino(Batra e Kumar, 1993; Rao e Reddy, 1981; Roy,1986). Embora esses efeitos não tenham sidoobservados em toda a sua extensão neste trabalho.Na Figura 1 indica que houve uma ligeira tendência deredução nos percentuais de germinação das sementesdo Calopogônio para os valores extremos do pH (3 e11). Em trabalho de mesma natureza, Everitt (1983)observou que a germinação de sementes de duasleguminosas foram suprimidas apenas para condiçõesde pH igualou inferior a 2 e igualou superior a 12,

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20

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Valores de pH

Figura 1. Germinação (%) média de sementes de calopogóniosob diferentes niveis de pH. Médias seguidas de letrasiguais não diferem entre si pelo teste de Duncan (5%).

não tendo sido relatado efeitos para valores de pH nointervalo de 3 a 11.

Em geral, as plantas podem tolerar variações de pHem seu meio ambiente entre 4 e 8. Para condiçõesonde o pH esteja fora desse intervalo, altasconcentrações de H" e OH podem ser diretamentetóxicos às plantas (Arnon e Johnson, 1942).Considerando-se que no presente estudo a germinaçãodas sementes não foram afetadas (P > 0.05) pelo pH nointervalo de 3 a 11, condições de extrema acidez ouextrema alcalinidade são mais restritivas aodesenvolvimento das plantas do que à germinação dassementes.

Aparentemente, até porque existem poucasinformações disponíveis, as sementes do Calopogôniomanifestaram, através dos resultados deste trabalho,capacidade adaptativa que Ihes permitem germinarsempre acima do 75%, em condições de meio onde opH apresente variações entre 3 e 11.

Efeitos do AI

Os dados da Figura 2 mostram que o percentual degerminação das sementes do Calopogônio foi reduzida(P < 0.05) pelo AI na concentração de 2 meq/100 ml,em relação ao tratamento testemunha (sem AI).Entretanto, as reduções promovidas foramextremamente baixas, sendo de apenas 6% em relaçãoao testemunha.

Na literatura existe pouca informação sobre osefeitos do AI na germinação de sementes. Quando seconsideram os efeitos sobre as sementes deleguminosas forrageiras, as informações sãopraticamente inexistentes. Entretanto, o fato do AIcompromete determinados processos do metabolismo

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20

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Alumínio (meq/100 ml)

Figura 2. Germinação (%) média de sementes de calopogóniosob diferentes niveis de AI. Médias seguidas de letrasiguais não diferem entre si pelo teste de Duncan (5%).

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celular, como aqueles relacionados com a sínteseprotéica, permeabilidade à água, mobilização delipídios, divisão celular e síntese da parede celular (Royet aI., 1988) indica que tem potencial para afetarnegativamente a germinação de sementes.

Na literatura existen evidências de restrições àgerminação de sementes pelo AI. Brassard et aI.(1988) observaram que o AI na concentração de0.15 meq/100 ml inibiu a germinação de sementes deconíferas. Já para sementes de arroz, Cate e Sukai(1964) não obtiveram efeitos para uma concentração de0.01 meq/100 ml. Esses resultados mostram que ofator espécie é determinante para as respostas ao AI.A puerária (Pueraria phaseoloides) é uma leguminosaforrageira considerada com alta tolerância ao AI(Carvalho, 1985). No presente trabalho estacaracterística também se confirmou para a germinaçãode suas sementes. Ao que indica, o Calopogônioapresenta flexibilidade adaptativa que lhe permite nãosó vegetar mas, também, se multiplicar, via sementes,em condições ambientais onde a concentrações do AIseja de até 2 meq/100 ml.

Efeitos da salinidade

A germinação das sementes do Calopogônio foi sempredecrescente com o aumento da concentração do sal.Os decréscimos foram relativamente lentos até àconcentração de 75 mM, estando a germinação sempreacima dos 75% nas concentrações entre O e 75 mM.Porém, mesmo na concentração de 300 mM, a maisalta utilizada neste trabalho, a germinação não foitotalmente inibida, indicando que mesmo emconcentrações de 300 mM a germinação das sementesdo Calopogônio pode atingir níveis de 20% (Figura 3).

A percentagem de germinação das sementesrespondeu de forma quadrática à variação da

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20

oo 150 30025 75

Concentração do sal (mM)

Figura 3. Germinação (%) média de sementes de calopogôniosob diferentes níveis salinos.

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concentração do sal no intervalo de O a 300 mM, sendoa relação entre essas variáveis expressa pela seguintesequação:

Y = 79.4714 + 0.0211 X - 0.0007 X2; R2= 0.99, P < 0.01

onde Y = percentual de germinação e X = concentraçãodo sal na intervalo de O a 300 mM.

Os efeitos deletérios da salinidade sobre agerminação de sementes têm sido apresentado emdiferentes trabalhos, com visíveis variações de efeitosem função da espécie estudada. Perez e Moraes(1994) encontraram reduções na germinação desementes de algarobeira da ordem de 50% paraconcentração salina de 250 mM. Em estudo similar,Rogers et aI. (1995) observaram decréscimossignificativos na germinação de três populações detrevo branco (Trifolium sp.) com o aumento daconcentração salina. Em um outro estudo desenvolvidocom sementes de soja, Santos et aI. (1992) observaramrelação inversa entre germinação de sementes e aconcentração salina.

As reduções na percentagem de germinação,conforme observado neste trabalho, têm sido atribuídoaos efeitos osmóticos do NaCI, limitando a hidrataçãodas sementes, e aos efeitos tóxicos do sal sobre oembrião ou às células da membrana do endosperma(Bliss et aI., 1986). Ferreira e Rebouças (1992)descrevem, entre outros processos afetados pelo NaCI,inibindo a germinação das sementes, a divisão e oalongamento celular, assim como a imobilização dasreservas indispensáveis para a ocorrência do processogerminativo. Segundo Ayers (1952) a salinidade podecomprometer a germinação não só dificultando aabsorção de água pelas sementes como facilitando aentrada de íons em níveis tóxicos.

O fato da germinação das sementes doCalopogônio ter sido afetada negativamente pelasalinidade, não quer dizer que essa leguminosaforrageira não tenha potencial para vegetar emcondições salinas com concentrações similares ao dointervalo usado neste trabalho. Em muitas espécies deplantas, a sensibilidade ao NaCI é conhecida por variarentre os diferentes estádios de crescimento (Mass eHolffman, 1977), sendo que o estresse salino é maisinibitório durante a germinação do que a qualquer outroestádio do desenvolvimento (Bewley e Black, 1982;Mayer e Poljakoff-Mayber, 1982).

A sensibilidade da germinação ao fator salinidadenão necessariamente indica que a espécie de plantamostrará similar sensibilidade quando na fase de plantamadura. Muitas espécies de plantas, por exemplo

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Medicago sativa e T. michelianum, sãosubstancialmente mais tolerantes à salinidade durante afase de planta madura do que são na germinação oudurante a fase inicial de crescimento (Rogers e Noble,1991). enquanto espécies como o T subterraneum temcoroportarnento oposto ('lJest e Taylor, 1981).

Conquanto esses aspectos devam serconsiderados quando se analisa a capacidadeadaptativa de uma espécies à salinidade, não se podedeixar de argumentar que as reduções na germinaçãodas sementes, conforme observado neste trabalho, é,sem dúvida, um fator que pode limitar o fluxo de novosindivíduo para a área, o que pode comprometer aperformance do Calopogônio em áreas de pastagens.

Conclusões1. A germinação das sementes do Calopogônio não é

afetada significativamente pelo pH na faixa de 3 a11. Entretanto há uma tendência de inibição dagerminação para valores de pH fora deste intervalo;

2. Embora em baixa intensidade, a germinação dassementes do Calopogônio é inibida pelo AI emconcentrações de 2 meq/100 ml; e

3. A salinidade afeta negativamente a germinação dassementes do Calopogônio, sendo os efeitos maisintensos a partir da concentração de 75 mM do sal.

ResumenCalopogonium mucunoides Desv. es una leguminosaforrajera importante en áreas de pastoreo de IaAmazonía brasilefia. Las semillas son un medio para Iapropagación de esta especie en Ia región, pero sugerminación es afectada por un conjunto de factoresambientales. En este trabajo fueron analizados losefectos dei pH, el aluminio y Ia salinidad en el suelosobre Ia germinación de semillas de C. mucunoides.Los resultados mostraron que el pH en el rango de 3 a11 no afecta Ia germinación de Ias semillas. Losefectos dei aluminio en concentración de 2 meq/100 mlredujeron solamente 6% de Ia germinación en relacióncon el tratamiento testigo. Los efectos de salinidadsobre Ia germinación de Ias semillas de C. mucunoidesfueron dei tipo cuadrático, con Ia máxima reduccióndespués dei nivel de concentración correspondiente a75mM.

SummaryBecause of its agronomic characteristics, the legumeCalopogonium mucunoides Desv. is an importantpasture forage in lhe Brazilian Amazon region. Seeds

play an important role in supplying new cultivatedpastures. However, seed germination in the field isaffected by a series of soil-related environmentalfactors. Therefore, the effects of soil pH, aluminumcontent, and salinity on the germination of C.mucunoides seed was studied. The results showed thatsoil pH (when ranging from 3.0 to 11.0) had no effect anseed germination. Soil aluminum at a concentration of2.0 meq/100 ml reduced seed germination by 6%compared with the check, but no significant effects wereobserved for concentrations below 2.0 meq/100 ml. Therelationship between salinity and seed germination wasquadratic, the effects of salinity being more notoriouswith concentrations above 75 mM NaCI.

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