O documento discute conceitos de vigor em sementes, a história dos testes de vigor, e descreve vários testes de vigor comumente usados, incluindo classificação de plântulas, tetrazólio, condutividade elétrica e teste de frio. Testes de vigor são importantes para avaliar o potencial de germinação e crescimento inicial das plântulas em diferentes condições ambientais.

1. Mestrado em Agronomia Produção Vegetal VIGOR EM SEMENTE Orientadora: ProfªDrª Ceci Mestrando: Geraldo Henrique Martins Vieira

2. APRESENTAÇÃO CONCEITOS HISTÓRIA CLASSIFICAÇÃO DOS TESTES DE VIGOR TESTES DE VIGOR

3. CONCEITOS Pela definição botânica: semente é o óvulo desenvolvido após a fecundação, que contém embrião, reservas nutritivas e tegumento. Pela Legislação Brasileira(Lei nº 10711, de 5 de agosto de 2003) Conceito de semente: semente é como o material de reprodução vegetal de qualquer gênero, espécie ou cultivar, proveniente de reprodução sexuada ou assexuada, que tenha finalidade específica de semeadura. Longevidade: corresponde ao período em que a semente permanece viva, quando conservada sob as condições ambientais mais favoráveis à espécie e cultivar considerados (Barton, 1961) O conceito de vigor em semente remonta as evidencias de que os indivíduos se desenvolvem em taxas diferentes, o que leva naturalmente, a classificação em “fortes”, “fracos”, etc (MOREIRA 1994). Vigor tem sido definido com a utilização de termos com integridade, adaptabilidade, resistência, mas nenhum deles é cientificamente respeitável ; a semente, não o ambiente, deve receber as maiores atenções nas definições de vigor (Heydecker, 1972). Vigor pode ser definido como o potencial para a germinação rápida e uniforme e um crescimento rápido de plântula, em condições normais de campo (Ching, 1973).

4. HISTÓRIA A necessidade de determinar a qualidade das sementes surgiu, na Europa, como consequênciade problemas constatados na sua comercialização; Considerando-se o ano de 1816 como aquele que a partir do qual o homem passou a, oficialmente, a preocupar-se com a qualidade das sementes usadas para o plantio, pode-se dizer que a primeira manifestação por escrito sobre vigor de sementes deu-se em um prazo relativamente curto – foi de 1876, no livro “Handbuch der Samenkunde”, de FrederichNobbe, idealizador e construtor do primeiro laboratório de análise de semente do mundo. (Sachs & Nobbe, 1876), desenvolveram pesquisas, as quais resultaram na publicação de livro sobre métodos de análise de sementes. Em 1869, na Alemanha 1º laboratório de análise de sementes Em 1876 - 1º Manual de Análise de Sementes; Na América, testes de pureza e de germinação deram origem as primeiras regras para Análise de Sementes, em 1897; No Brasil, as primeiras normas para análise de sementes foram publicadas em 1956; Em 1967, com base nas regras da ISTA e da AOSA, o Ministério da Agricultura editou as primeiras Regras para Análise de Sementes (RAS) brasileiras.

5. Entre 1911 e 1950 o conceito e vigor de semente foi se desenvolvendo e testes foram se desenvolvendo, para outros fins, mas acabaram se tornando interessantes testes de avaliação e vigor em semente. O teste do tijolo moído, proposto por Hiltner e Ihsen (1911), que tinham o objetivo de avaliar a diferença de emergência de sementes de cereais infeccionadas por Fusarium. O teste da condutividade elétrica, desenvolvido por FICK & HIBBARD (1925), Oteste de velocidade de germinação, desenvolvido por STHAL (1931, 1936), Oteste frio para sementes de milho, criado por C.S.Reddy entre 1930 e 1935, sendo posteriormente, aperfeiçoado por L.A Tatum e M.S.Zuber entre 1942 e 1943, com o objetivo inicial de avaliar a eficiência de fungicidas em proteger sementes de milho, quando germinando em solos úmidos e frios (AOSA, 1983) Oteste do tetrazólio, desenvolvido no início da década de 40 por G. Lakon, tendo por base os trabalhos de K. Hasegawa com selenito, como objetivo de uma avaliação da viabilidade de sementes.

6. CLASSIFICAÇÃO DOS TESTES DE VIGOR ISTA e AOSA PORQUE DA PERDA DE VIGOR? PORQUE A DIFICULDADE DA PADRONIZAÇÃO? TESTES INDIRETOS E DIRETOS TESTES FÍSICOS, FISIOLÓGICOS,BIOQUÍMICOS E RESISTÊNCIA TESTES PADRONIZADOS PELA ISTA e AOSA

7. ISTA e AOSA A definição de vigor possui duas versões dadas a cada um das maiores associações que congregam tecnologistas de sementes: A da ISTA adotada em 1977 e da AOSA em 1980. International Seed Testing Association – ISTA http://www.seedtest.org/en/home.html ISTA: “Vigor de semente é a soma daquelas propriedades que determinam o nível potencial de atividade e desempenho de uma semente ou de um lote de semente durante a germinação e a emergência da plântula” (ISTA 1981). Association of Official Seed Analysts - AOSA www.aosaseed.com/ AOSA: “Vigor de sementes compreende aquelas propriedades que determinam o potencial para a emergência rápida e uniforme e para o desenvolvimento de plântulas normais sob uma ampla faixa de condições ambientais” (AOSA, 1983).

8. PORQUE DA PERDA DE VIGOR? Sob condições normais as células tem mecanismos para suprimir a ação dos radicais livres: são as substâncias que recebem o nome de “scavengers” (extratores, removedores), as quais reagem com radicais livres, eliminando-o. De uma maneira geral, portanto, os autores só parecem concordar de maneira unânime que a primeira conseqüência da deterioração seja a desestruturação dos sistemas de membranas com o resultante aumento da permeabilidade, sem contudo, chegar a um consenso sobre quais seriam as causas básicas dessa desestruturação.

9. PORQUE A DIFICULDADE DA PADRONIZAÇÃO? Os problemas encontrados para a padronização dos testes de vigor tem sido discutidos por vários autores. A AOSA (1983), basicamente discute o problema sob quatro ângulos, ou seja: Precisão dos procedimentos dos testes Problemas de padronização dos procedimentos Apresentação dos resultados Estabelecimento de níveis aceitáveis de vigor

10. TESTE INDIRETO E DIRETO ISELY (1957) dividiu os testes de vigor em diretos e indiretos. Como diretos classificou os testes que, de certo modo, imitavam o ambiente no campo, onde as sementes mostravam sua habilidade de emergir sob condições simuladas de estresse no campo; ex: teste a frio. Os indiretos aqueles que mediam um componente fisiológico específico da semente indiretamente relacionado com seu desempenho germinativo; ex. condutibilidade elétrica.

11. TESTES FÍSICOS, FISIOLÓGICOS, BIOQUÍMICOS E RESISTÊNCIA MCDONALD (1975) classificou os métodos de análise de sementes permitindo inclusão de novos métodos, os quais se classificavam em: Testes Físicos: avaliam aspectos morfológicos ou características físicas das sementes possivelmente associadas ao vigor: Tamanho das sementes Peso unitário das sementes Densidade das sementes Coloração das sementes Teste de raios X

12. Testes Fisiológicos: procuram determinar atividades fisiológicas específicas, cuja manifestação depende do vigor: Classificação do vigor das plântulas Primeira contagem de germinação Velocidade de germinação ou de emergência de plântulas Transferência de matéria seca Teste de exaustão Crescimento das plântulas

13. Testes Bioquímicos: avaliam alterações bioquímicas associadas ao vigor das sementes. Testes de respiração Teste ADAG Teste de tetrazólio Teste de condutividade elétrica Teste de lixiviação de potássio Teste dos aldeídos voláteis Teste dos ácidos graxos livres

14. Testes de Resistência: avaliam o desempenho das sementes expostas a estresses. Germinação a baixas temperaturas Imersão em água quente Teste de submersão Imersão em solução osmótica Imersão em soluções tóxicas à semente Teste do tijolo moído (teste de Hiltner) Envelhecimento acelerado Teste de frio

15. TESTES PADRONIZADOS PELA ISTA e AOSA ISTA (PERRY, 1981): Taxa de crescimento de plântulas Classificação do vigor de plântulas Envelhecimento acelerado Teste a frio Teste do tijolo moído ou de Hiltner & Ihssen Teste da deterioração controlada Tetrazólio Condutividade elétrica Tetrazólio da camada de aleurona

16. AOSA (1983): Classificação do vigor de plântulas Taxa de crescimento de plântulas Envelhecimento acelerado Teste a frio Germinação a temperatura subótima Tetrazólio Condutividade elétrica

17. TESTES DE VIGOR Características de um teste de vigor: Simplicidade Rapidez Baixo custo Objetivo Reproduzível Resultados relacionados com a emergência das plântulas em campo.

18. Classificação do vigor das plântulas Os testes de avaliação de plântulas, baseando-se nos apresentados por POPINIGIS (1977), LIBERAL (1987) e MARCOS FILHO ET AL. (1987) são: velocidade de germinação, primeira contagem do teste de germinação, crescimento da plântula ou parte dela e classificação do vigor das plântulas, em condições de laboratório, e porcentagem de emergência de plântulas, velocidade de emergência de plântulas, altura e peso da matéria seca da planta, em condições de campo.

19. METODOLOGIA: Emprega-se três folhas de papel toalha de 28 x 38 cm A umidade deve ser de 2,0 a 3,0 vezes o peso do papel, em função da espécie Cada sub amostras, são empregadas 10 a 20 sementes, que são semeadas sobre a linha traçada no terço superior do papel substrato, pré umedecido, no sentido longitudinal. 400 sementes por amostras, (8 repetições com 50 sementes cada) Para milho e soja, utiliza-se de temperatura de 25 +1ºC e no escuro (AOSA, 1983), para evitar que o calor extra, gerado pela fonte de luz, venha a afetar a temperatura. Após 5 a 7 dias no germinador, as plântulas normais obtidas são medidas, com auxilio de uma régua com graduação em mm.

22. TESTE DE TETRAZÓLIO O teste de tetrazólio baseia-se na atividade das enzimas desidrogenases, como a desidrogenase do ácido málico que catalizam a reação de redução do sal de tetrazólio (2,3,5 trifenil cloreto de tetrazólio), nas células vivas. Quando a semente de soja é imersa na solução de tetrazólio, esta é difundida através dos tecidos, ocorrendo nas células vivas a reação de redução que resulta na formação de um composto vermelho, não-difusível, conhecido por formazan.

23. METODOLOGIA: Sal de tetrazólio a 0,075% (75 ml e solução estoque (1,0%) + 925 ml de água 100 sementes ( 2 repetições com 50 sementes cada) Sementes mantidas umedecidas em papel toalha, por um período de 16 horas, na temperatura de + 25º C Após o pré-acondicionamento, as sementes são colocadas em béquer ou copinhos de plásticos, sendo totalmente submersas na solução de tetrazólio (0,075%) As sementes devem permanecer assim a uma temperatura de 35ºC a 40ºC por aproximadamente 150 a 180 minutos. A solução de tetrazólio é sensível à luz, por isso a operação deve ser realizada no escuro. Alcançada a coloração adequada as sementes devem ser lavadas em água e posteriormente avaliadas, sendo no máximo 12 horas o tempo de armazenamento em refrigerador.

24. A identificação é feita por 8 classes de qualidade, as quais foram descritas por (FRANÇA NETO ET AL.,1988). Classes de 1 a 3 identificam sementes viáveis e vigorosas, Classes de 4 a 5 identificam sementes viáveis, porém não vigorosas, Classes de 6 a 8 englobam sementes que não germinam, A somatória dos percentuais das classes 1 a 3 nos dá o índice de vigor e a somatória dos valores das classes de 1 a 5 nos dá a viabilidade do lote de semente. O nível de vigor pode ser interpretado de acordo com a seguinte classificação (FRANÇA NETO, 1989): Vigor muito alto: superior a 80% Vigor alto: entre 70 a 79% Vigor médio: entre 50 a 69% Vigor baixo: entre 30 a 49% Vigor muito baixo: inferior a 29%

25. Dano por Umidade Dano por Percevejo Dano Mecânico

26. Bheringet al. (1996)

30. Teste de condutividade elétrica PRINCÍPIO: O valor da condutividade é função da quantidade de lixiviados na solução, a qual está diretamente relacionada com a integridade das membranas celulares. Logo, membranas mal estruturadas e células danificadas estão, geralmente, associadas com o processo de deterioração da semente e, portanto, com sementes de baixo vigor (AOSA, 1983).

31. METODOLOGIA: Deve-se dar preferência para testar quatro repetições de 50 sementes, visto que, nesse caso, ocorre uma redução do coeficiente de variação, obtendo-se maior uniformidade dos resultados entre repetições, como foi observado por LOEFFLER ET AL. (1988). Cada sub amostra deve ser colocada em um recipiente contendo 75 ml de água deionizada e mantida em uma câmara à temperatura de 25º C durante 24 horas. Como recipiente, pode-se utilizar um béquer ou elenmeyer (125-200 ml), como também um copo plástico (200 ml), tipo água. Sempre que um recipiente for utilizado por mais de uma vez, deve ser lavado e enxugado em água deionizada para evitar contaminação. Após 24 horas, faz-se a leitura da condutividade elétrica na solução de embebição, usando-se condutivímetros adequados; ASA-610 e ASAC-1000. O resultado obtido no aparelho (umhos/cm) deverá ser dividido pelo peso da amostra (g), para que o valor final da condutividade elétrica seja expresso com base no peso da amostra, ou seja, umhos/cm/g. Resultados obtidos por COSTA ET AL. (1984), valores próximos ou superiores a 50 umhos/cm/g indicariam lotes de baixa germinação

33. Envelhecimento acelerado O teste que avalia a resposta das sementes a temperatura e umidade elevadas, foi desenvolvido por DELOUCHE (1965), procurando predizer o potencial relativo de armazenamento de lotes de trevo e de festuca. Este estudo baseava-se em informações obtidas por CROCKER & GROVES (1915), segundo os quais a morte das sementes durante o armazenamento era causada pela coagulação de proteínas e que o aquecimento “acelerava” este processo; estes pesquisadores sugeriram que testes de germinação conduzidos após exposição, relativamente rápida, de sementes secas a temperaturas elevadas (50-100ºC), poderiam ser úteis para predizer longevidade.

34. METODOLOGIA: Consta de uma câmara externa e uma interna, a qual é de aço inoxidável, com prateleiras perfuradas e móveis e distantes de 10 a 12 cm das paredes da câmara externa. No fundo da câmara externa, existe uma resistência elétrica, ligada a um termostato, permanentemente submerso em água (7 litros), enquanto o aparelho esta em funcionamento; a câmara interna recebe 3 litros de água durante a condução do teste, permitindo a manutenção da umidade relativa em torno de 90 a 95%. As amostras (200-250 sementes) são colocadas no interior de pequenos recipientes (tela de arame, de plásticos perfurados, etc), que são dispostos sobre as prateleiras da câmara interna, onde permanecem em ambiente úmido, a 40-45ºC ( usado 41ºC), durante período de tempo variável, de acordo com a espécie. É recomendável que as sementes apresentem de 11 a 13% de umidade ao serem submetidas ao teste. Vencido este período, as sementes são submetidas a teste de germinação (4 x 50 sementes).

36. TESTE DE FRIO Inicialmente criado, para avaliar o vigor de sementes de milho, no cinturão do milho nos EUA sob condições de excesso de água no solo e baixas temperaturas, foi logo adaptado para uso em outras culturas (RICE, 1960; JOHNSON & WAY, 1978; TAO, 1978). No Brasil KRZYZANOWSKI ET AL. (1991) relataram que este teste apresenta alto potencial de utilização, principalmente nos estados do sul, onde lavouras de algodão, milho e soja podem ser semeadas a partir de setembro a meados de outubro. As condições de excesso de água e baixas temperaturas, retardam a germinação e favorecem o desenvolvimento de microorganismos patogênicos; assim, é também um teste adequado para avaliar a eficiência de fungicidas, como se observa no trabalho conduzido por CÍCERO ET AL (1989).

37. METODOLOGIA: Existe duas medidas de caixas de acondicionamento: pequena (26 x 16 x 8,5 cm), usadas para cada repetição de 50 ou 100 sementes e a grande (47 x 30 X 11 cm), onde se pode colocar quatro a seis divisões , cada uma com 50 ou 100 sementes. Para cada lote de semente, deve-se testar pelo menos quatro repetições com 50 sementes (AOSA, 1983). O substrato deve ter 2/3 de areia e 1/3 de solo; o solo utilizado deve ser da camada arável do solo, onde o milho esteja sendo cultivado. Quando são utilizados solos com alto teor de argila, a proporção areia/solo deve ser elevada para 3:1, enquanto a quantidade de água deve atingir 60% da capacidade de retenção da mistura, caso contrário, o excesso de água e a redução da aeração podem, inclusive, impedir a germinação das sementes.

38. As sementes são cobertas com 2 a 3 cm de substrato estando estas, já acondicionadas nas caixas; sendo a irrigação ajustada a 70% da capacidade de campo do substrato. Os recipientes devem estar protegidos, afim de evitar o mínimo de perda por evaporação e em seguida, colocados em uma câmara fria, regulada à temperatura de 10ºC durante 7 dias. Após este período, o material deverá ser retirado da câmara e mantido em ambiente à temperatura de 25 a 30ºC por um período de 5 dias (AOSA, 1983), a 7 dias (MARCOS FILHO ET AL. 1987), quando se procederá à contagem do número de plântulas normais. Os resultados são geralmente expressos em percentagem de germinação de plântulas normais, considerando plântulas com comprimento maior ou igual a 2,5 cm acima do nível do substrato (AOSA, 1983).

40. BIBLIOGRAFIA ROBERVAL DAITON VIEIRA & NELSON MOREIRA DE CARVALHO, Teste de vigor em sementes, FUNEP, UNESP, 1994, Jaboticabal S.P. BRASIL, Secretaria de Agricultura e Abastecimento. Curso de Análise de Semente de Grandes Culturas, LCMS, Campinas, 2006. Instrução Normativa nº 25, de 16 de DEZEMBRO de 2005, publicado no Diário Oficial da União de 20/12/2005, Secção 1, Página 18. ScientiaAgricola, TAMANHO DA SEMENTE E O TESTE DE ENVELHECIMENTO ACELERADO PARA SOJA Júlio Marcos Filho; Ana Dionisia Coelho Novembre; Helena Maria CarmignaniPescarinChamm v.57, n.3, p.473-482, jul./set. 2000 KRZYZANOWSKI FRANSCISCO CARLOS ET AL. Vigor de Sementes: Conceitos e Testes, Associação Brasileira de Tecnologia de Sementes, Comitê de Vigor de Sementes, Londrina, 1999. MARCOS JULIO FILHO, Fisiologia de Sementes de Plantas Cultivadas, Fundação de Estudos Agrários Luiz de Queiroz, volume 12, páginas 429 a 450, Piracicaba, 2005.

41. OBRIGADO “Nenhuma explicação é suficiente” (Karl Popper , filósofo austríaco)