TESTES RÁPIDOS PARA A DETERMINAÇÃO DA QUALIDADE DAS SEMENTES

Introdução

A agricultura moderna concentra grandes esforços no sentido do aumento de produtividade, utilizando cultivares mais produtivas e com resistência a doenças, obtidas via melhoramento genético, mais recentemente engenharia genética. Esse ganho de qualidade obtido nas cultivares é repassado aos agricultores por meio das sementes, insumo básico e necessário, para a maioria das espécies de interesse agrícola.

Só estarão aptas para uso as sementes que apresentarem elevada qualidade genética, física, fisiológica e sanitária.

O método rotineiro para determinar a qualidade das sementes (muitas vezes o único) é o teste de germinação, que, embora, muito útil não informa sobre o vigor, longevidade e emergência em campo. Além disso, necessita um prazo de 7 a 28 dias para informar os resultados, período considerado longo, para atender aos interesses comerciais dos produtores de sementes.

Em função destas premissas, a agricultura moderna recomenda testes complementares, confiáveis, reproduzíveis e rápidos. A rapidez na avaliação da qualidade das sementes permite a tomada de decisões antecipadas, durante as operações de colheita, recepção, beneficiamento e comercialização, diminuindo riscos e prejuízos. Por isto, o presente artigo apresenta alguns testes rápidos para a avaliação da qualidade física e fisiológica das sementes.

Qualidade Física

A necessidade da identificação completa da qualidade das sementes aconselha o uso de um conjunto de testes eficientes, que, associados à análise de pureza física e teor de água, possam caracterizar os lotes de sementes. Dentre os testes úteis e complementares, para definir a qualidade física dos lotes, podem ser citados os testes de identificação varietal, tais como fenol, hidróxido de potássio e da peroxidase.

O teste bioquímico de fenol é simples, rápido e indicado para classificar cultivares de cereais. A reação da coloração do fenol é constante para cada cultivar e envolve a participação de enzimas, como a tirosinase e outras substâncias fenólicas presentes na semente.

Em arroz (Fig. 1), o teste de fenol é aplicado em repetições de 100 sementes, que devem ser embebidas por 16 horas em substrato umedecido com água destilada, a fim de ativar o sistema enzimático. Posteriormente, as sementes devem ser colocadas em placas de Petry, contendo papel filtro molhado com 3mL da solução de fenol a 1% e mantidas em germinador regulado a 30°C, por mais 12 a 24 horas. No final do teste, as sementes são examinadas e agrupadas de acordo com a cor das glumelas ou em reação positiva, escurecimento das glumelas (BR IRGA 409 e 410), ou reação negativa, permanência da cor original das glumelas (Bluebelle e BRS 7). O teste não serve para identificar cultivares isoladamente, por serem muitas as que colorem de uma mesma cor.

O teste de hidróxido de potássio (KOH) é, também, usado para distinguir cultivares de arroz com cariopses vermelhas das cultivares comuns. Possibilita a recusa dos lotes contaminados com arroz vermelho híbrido, do tipo patna, com glumelas amarelo palha. Neste teste, as sementes são distribuídas em placas de Petry, contendo papel filtro umedecido com água destilada, onde sobre cada semente coloca-se uma gota da solução de KOH, a 5%. Em seguida, as placas são colocadas em germinador regulado na temperatura entre 25 e 30°C, por três horas. Após esse período é observada a coloração desenvolvida na semente, a cor vermelha escura indica arroz vermelho. Pode-se mergulhar repetições de 100 sementes em recipientes contendo a solução, observando-se, após o período indicado a alteração na coloração da solução e nas glumelas das sementes.

O teste da peroxidase é um método alternativo de identificação varietal em soja. A enzima peroxidase ocorre na maioria dos tecidos vivos dos vegetais, em sementes de soja a sua atividade pode variar, de acordo com a cultivar e, desta maneira, o teste permite detectar misturas entre sementes de determinadas cultivares.

Para realização do teste retira-se apenas o tegumento da semente suspeita de ser mistura, que é colocado no interior de um tubo de ensaio, em seguida, adicionam-se 10 gotas de guaiacol a 0,5% e cinco a dez minutos após, uma gota de água oxigenada a 40 volumes. O guaiacol é um composto fenólico obtido pela destilação da resina do guaiaco, espécie arbórea (Guajacus officinale L.).

A peroxidase cataliza a degradação da água oxigenada, liberando O2, que reage com o guaiacol. Se a atividade da peroxidase é pequena, a água oxigenada não é degradada e a solução permanece incolor, reação negativa (BR 4, BRS 66). Se a atividade for alta conduz à reação positiva (BRS 137, FEPAGRO RS 10) e a solução assume coloração marrom avermelhada.

Danos Mecânicos

A qualidade das sementes pode ser influenciada por operações decorrentes da colheita, secagem, beneficiamento, armazenamento e semeadura, que se diferenciam entre si em relação a cada espécie. Quando colhidas mecanicamente, as sementes vêm do campo com considerável percentual de dano mecânico, o qual é uma das principais causas da redução na qualidade.

Para identificar o local e a intensidade dos danos externos existem diversos testes, entre os quais os mais importantes são o Verde Rápido e da Tintura de Iodo. Esse último apresenta o inconveniente de ser tóxico ao homem, durante a manipulação. O Verde Rápido é um teste de dano mecânico indicado para sementes de milho e outros cereais, devido ao fato de não ser tóxico, em baixas concentrações, para as sementes e aos homens. As sementes tingidas germinam e as plântulas normais e anormais podem ser examinadas para se observar os efeitos do dano mecânico.

A metodologia do teste indica preparar uma solução de Verde Rápido a 0,1% (1g de tintura para 1 litro de água). Mergulhar repetições de cem sementes em recipientes contendo a solução. Agitar as sementes dentro da solução por 30 segundos, deixando a seguir em repouso por mais 30 segundos. Logo em seguida, drenar a solução da tintura e enxaguar as sementes em água corrente, depois distribuir cada grupo de 100 sementes sobre toalha de papel, para avaliar, separadamente, cada repetição e determinar a porcentagem de sementes danificadas. Esse teste não se presta para identificar danos internos causados por estresses na pré-colheita, para os quais o raio x ou a microscopia de varredura seriam mais indicados.

Para sementes de soja, feijão e outras Fabáceas, a identificação de danos mecânicos pode ser efetuada por meio do teste de imersão em hipoclorito de sódio. As sementes danificadas intumescem ao absorver a solução, enquanto as intactas permanecem em sua condição original. Esse método estabelece que repetições de 100 sementes devem ser mergulhadas em solução de hipoclorito de sódio a 5%, durante 10 a 15 minutos. Após esse período, drena-se a solução e distribuem-se as sementes sobre papel toalha, quando as mesmas são examinadas, individualmente, para determinação da percentagem de sementes danificadas. Se o tempo de embebição superar 15 minutos, as sementes intactas também intumescem.

Qualidade fisiológica

A organização do sistema de membranas em sementes pode refletir o seu estádio de deterioração e, conseqüentemente, a qualidade fisiológica.

Os testes de vigor baseados na integridade dos sistemas de membranas da semente vêm merecendo especial atenção, por identificar o processo de deterioração na sua fase inicial e permitir que medidas corretivas sejam tomadas para reduzir ou minimizar o seu efeito na qualidade fisiológica da semente. Dentre os métodos que se baseiam nesse princípio destacam-se os testes da condutividade elétrica, lixiviação de potássio e pH do exsudato.

A medição da condutividade elétrica por meio da quantidade de eletrólitos liberados pela semente na água de embebição tem sido aplicada, de modo mais freqüente, em uma amostra de sementes representativa de uma população (método massal). Neste caso, apresenta a desvantagem de que os resultados expressam a condutividade média de um grupo de sementes, onde poucas sementes mortas podem afetar a condutividade de um lote com muitas sementes de alta qualidade. Para minimizar esse problema, recomenda-se escolher as sementes, excluindo-se as sementes danificadas.

A metodologia adotada para este teste recomenda quatro repetições de 50 sementes, obtidas da porção sementes puras. As sementes devem ser pesadas e, posteriormente, colocadas em copos plásticos contendo 75mL de água deionizada, que serão mantidos em germinador regulado a temperatura de 25°C, durante 24 horas. Após o período de embebição a condutividade elétrica deve ser medida. O resultado obtido no condutivímetro deverá ser dividido pelo peso da amostra, para que o resultado final seja expresso em mS cm-1 g-1.

Uma alternativa metodológica para o teste de condutividade elétrica é aquela que avalia individualmente as sementes. Para esta determinação há necessidade de equipamento especial, um analisador automático-eletrônico, denominado de ASA (ASA 610, ASAC 1000).

Os procedimentos são semelhantes ao método massal, pois a metodologia básica é a mesma. A diferença fundamental está no fato de que nesse método, utiliza-se uma bandeja contendo 100 células, para a embebição das sementes. Os resultados serão obtidos individualmente para cada semente. É possível comparar estes valores com os testes de germinação e emergência em campo e associar as sementes com baixa condutividade elétrica com o alto vigor.

Uma porção significativa dos eletrólitos liberados pelas sementes, durante a embebição é representada por vários íons inorgânicos, dentre estes destacam-se o Na, K, Ca e Mg. O potássio (K), porém, tem merecido especial atenção por se tratar do principal íon em termos de quantidade lixiviada.

Sementes envelhecidas lixiviam maiores quantidades de potássio e essas quantidades têm sido utilizadas como um indicador da integridade do sistema de membranas celulares.

O teste de lixiviação de potássio tem sido utilizado como um índice rápido de avaliação do vigor de sementes de algumas espécies, como soja, feijão e algodão.

Para a realização deste teste em soja, pode-se usar repetições de 25 sementes, fisicamente puras, imersas em 75mL de água destilada, a 30°C, por 90 minutos, de onde são retiradas alícotas para a determinação do K liberado. Para a determinação do íon tem sido usada a análise de ativação de nêutrons, de espectrofotômetro de absorção atômica e por meio de fotômetro de chama.

Durante a embebição das sementes, a liberação de íons H+ acidifica o meio e diminui o pH do exsudato. As sementes mais deterioradas lixiviam mais H+, por isto apresentam exsudatos mais ácidos, com menores valores de pH.

Alguns testes utilizam o pH do exsudato das sementes para estimar a viabilidade. Em soja, com o uso de um peagâmetro, a viabilidade foi representada por pH 5,8; acima deste valor encontravam-se as sementes viáveis e abaixo as sementes não viáveis. Esses resultados foram observados em pesquisas realizadas na Universidade Federal de Pelotas, após embebição individual das sementes por 20 horas a 25°C.

O pH do exsudato, também, pode ser utilizado num método colorimétrico, para estimar a viabilidade de sementes de feijão, milho e soja, após 30 minutos de embebição. Para este teste, repetições de 100 sementes são colocadas para embebição em bandejas com células individuais, contendo 2mL de água destilada (pH=7,0), onde é colocada cada semente. Após, transcorrido o período de embebição, coloca-se 1 gota da solução de fenolftaleína e 1 gota da solução de carbonato de sódio. Para sementes de milho, usam-se as seguintes concentrações: Na2CO3 - 8g/L e fenolftaleína a 0,5%.

A cor desenvolvida na solução do exsudato estima a viabilidade das sementes, sendo que, rosa forte caracteriza as sementes viáveis e rosa fraco ou incolor as não viáveis.

Teste de Tetrazólio

O teste de tetrazólio (Tz) é rápido e grande importância para a avaliação da qualidade das sementes, porque, além da viabilidade, o mesmo pode informar sobre o vigor e ainda identificar diversos problemas que afetam o desempenho das sementes. A metodologia do teste vem sendo aperfeiçoada constantemente, de modo que existem manuais que indicam a execução para várias espécies, tais como a soja, milho, trigo, feijão, algodão e amendoim.

O Tz se baseia na alteração da coloração dos tecidos vivos em presença de uma solução de tetrazólio. Essa alteração na coloração reflete a atividade das enzimas desidrogenases envolvidas na atividade respiratória. Estas enzimas, particularmente, a desidrogenase do ácido málico, catalizam a reação dos íons H+ liberados pela reação dos tecidos vivos com o sal (2,3,5 - trifenil cloreto de tetrazólio), formando uma substância de cor vermelha, estável e não difusível, denominada trifenilformazan.

Se o sal de tetrazólio é reduzido, formando o composto vermelho, houve atividade respiratória nas mitocôndrias, significando que há viabilidade celular e do tecido. Os tecidos não viáveis não reagem e, conseqüentemente, não são coloridos. A formação de um vermelho carmim claro indica tecido vigoroso e um vermelho mais intenso para o tecido em deterioração.

O Tz identifica, em soja, deterioração por umidade, danos mecânicos e de percevejos. A interpretação do teste exige que as sementes sejam avaliadas individualmente, quando o exame das partes vitais, a localização e intensidade da coloração indicarão a condição da semente.

Muitos outros métodos, para a determinação rápida da qualidade das sementes, vêm sendo pesquisados, porém vários ainda não mostraram resultados consistentes, outros apresentam dificuldades na padronização, alguns se mostram promissores, mas devem ser mais avaliados antes de sua recomendação.

Nilson Lemos de Menezes - nmenezes@ccr.ufsm.br
Prof. Adjunto - Núcleo de Sementes - Deptº. Fitotecnia
Centro de Ciências Rurais - Universidade Federal de Santa Maria