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CAPACIDADE GERMINATIVA POR DIFERENTES EXPECTROS DE LUZES EM Tibouchina mutabilis
BONATI, David Tavares1
MAURI, Renata2
RESUMO: O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento
germinativo e a capacidade reprodutiva da espécie pioneira Tibouchina
mutabilis (manacá-da-serra ) pertencente ao bioma Mata Atlântica . Foi
avaliado o efeito de diferentes espectros de irradiação de luz com e sem
uso de hormônio (ácido giberélico – 0,02%). Fotoperíodo (12 horas/dia) e
temperatura (ambiente variando de 35,6±5,5°C) foi constante entre os
tratamentos. O Tratamento 6 (uso de ácido giberélico e luz azul)
apresentou um dos maiores índice de velocidade de germinação (1,57 nº
de sementes germinadas/dia) e tempo médio de germinação (17,14 dias)
e a maior porcentagem de germinação (22,67%). O tempo médio para a
ocorrência da germinação da espécie Tibouchina mutabilis na ausência de
ácido giberélico (GA3) foi de 18,67 + 3,21 dias, enquanto que para os
tratamentos com uso do hormônio foi de 12,75 dias + 2,06 dias.
Concluímos que as sementes de Tibouchina mutabilis são sensíveis à luz
e ao ácido giberélico.
PALAVRAS CHAVES: influência da luz, fitocromo, ácido giberélico.
ABSTRACT: The objective of this work was to analyze the germinative
behavior and the reproductive capacity of the pioneer species Tibouchina
mutabilis (manacá-da-serra) belonging to the Mata Atlântica biome. The 1 David Tavares Bonati é graduando de Engenharia Ambiental (2017) pela Faculdade
Municipal Professor Franco Montoro, Mogi Guaçu, São Paulo. E-mail : [email protected].
2Renata Mauri possui graduação em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Espírito Santo(2007), mestrado em Ciências Florestais pela Universidade Federal do Espírito Santo(2010) e doutorado em Ciência e Tecnologia da Madeira pela Universidade Federal de Lavras(2016). Atualmente é Professor Universitário da Faculdade Municipal Professor Franco Montoro. Tem experiência na área de Recursos Florestais e Engenharia Florestal.
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effect of different light irradiation spectra with and without hormone use
(gibberellic acid - 0.02%) was evaluated. Photoperiod (12 hours / day) and
temperature (environment ranging from 35.6 ± 5.5 ° C) was constant
between treatments. Treatment 6 (use of gibberellic acid and blue light)
had one of the highest germination speed indexes (1.57 germinate seeds /
day) and the mean germination time (17.14 days) and the highest
germination percentage ( 22.67%). The average time for germination of
the Tibouchina mutabilis species in the absence of gibberellic acid (GA3)
was 18.67 + 3.21 days, whereas for the treatments using the hormone it
was 12.75 days + 2.06 days. We conclude that the seeds of Tibouchina
mutabilis are sensitive to light and gibberellic acid.
KEYWORDS: Influence of light, phytochrome, gibberellic acid.
INTRODUÇÃO
A crescente procura por sementes de espécies nativas deve-se,
entre outros, ao uso cada vez mais intenso dessas em programas de
restauração ecológica e de conservação de recursos naturais, como
decorrência de uma globalização sobre as questões ambientais. Além
disto, existem inúmeras dificuldades na produção de sementes e mudas
de espécies nativas, muitas vezes relacionadas com questões como baixa
qualidade (fisiológica e genética) das sementes, baixa diversidade de
espécies produzidas e/ ou disponibilizadas, assim como poucos locais
para colheita de sementes, que constituem um dos maiores entraves para
o avanço nos programas de restauração ecológica (Sader, Rubens et al.,
2012).
A espécie Tibouchina mutabilis, conhecida vulgarmente por
manacá-da-serra é uma árvore pioneira da Mata Atlântica, com ocorrência
na fitofissionomia floresta ombrófila densa na encosta atlântica dos
estados do Paraná, Rio de Janeiro, Santa Catarina e São Paulo. Ocorre
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quase exclusivamente em matas secundárias, onde chega a ser a espécie
dominante. Pode atingir até 12 metros de altura e 30 cm de diâmetro à
altura do peito (DAP). Apresentam folhas rijas e flores de diversas cores
que mudam de coloração, do branco ao roxo passando pelo rosa.
Geralmente, a floração ocorre entre os meses de Novembro e Fevereiro e
a frutificação de fevereiro-Março. Normalmente as sementes, de
dispersão anemocórica (disseminação das sementes pela ação do vento)
precisam entre 10 e 20 dias para germinarem (Lorenzi; 2002). Segundo
(Lorenzi; 2002) o manacá da serra, além de ser muito popular
no paisagismo brasileiro, também pode fornecer madeira para
a construção civil.
As espécies pioneiras são aquelas encontradas no estágio inicial
de regeneração, as quais têm uma grande porcentagem de germinação
acelerada. Em geral, espécies pioneiras apresentam crescimento rápido e
ciclo de vida curto (de 6 a 10 anos, Maciel; 2003),não ocorrendo em
grandes altitudes. Árvores de espécies pioneiras são adaptadas à
sobreviver em ambiente degradado, com solo pobre em nutrientes e sob
influência de insolação direta ou não. Desempenhando assim, um papel
fundamental em processos de reflorestamento e regeneração de florestas
degradadas, uma vez que promovem melhorias no solo e no
sombreamento, criando condições favoráveis para o desenvolvimento de
espécies mais exigente.
A sensibilidade das sementes à luz é bastante variável, exercendo,
a luz, influência ou não na germinação. As sementes podem ser
influenciadas positivamente ou negativamente, bem como serem
indiferentes à luz. Essas respostas estão ligadas ao fitocromo presente
nas sementes (BORGES & RENA, 1993; TAKAKI, 2001).
O fitocromo é constituído de uma família de cromoproteínas
fotorreceptoras que traduzem os sinais de luz do ambiente, sendo
capazes de se converter entre as formas ativa e inativa em resposta aos
diferentes comprimentos de onda da luz (SMITH, 2000). Em muitas
espécies, a presença de luz favorece a germinação das sementes,
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enquanto em outras, o comportamento germinativo das sementes é mais
efetivo na ausência do que na presença de luz (LABOURIAU, 1983). O
conhecimento de fatores que influenciam a germinação de sementes
auxilia na compreensão dos mecanismos ligados à propagação das
diferentes espécies. Diversos fatores afetam a germinação, no entanto,
luz e temperatura são consideradas como os principais (ANDRADE,
1995; NASSIF et al., 1998). Embora os estudos voltados ao gênero
Tibouchina sejam escassos em conteúdo, alguns trabalhos foram
realizados para conhecer seu processo germinativo, como em T.
urvilleana (KRAEMER et al., 2000), T. granulosa (LOPES et al., 2005), T.
pulchra (RODRIGUES et al., 2007) e T. mutabilis (SIMÃO et al., 2007).
OBJETIVO
Analisar o comportamento germinativo e a capacidade reprodutiva
da espécie Tibouchina mutabilis, sob o efeito de diferentes espectros de
irradiação de luz, na presença e ausência de ácido giberélico.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado no laboratório de Biologia da
Faculdade Municipal Professor Franco Montoro (FMPFM), Mogi Guaçu –
SP. Foram utilizadas sementes da espécie Tibouchina mutabilis,
coletadas em 13 de outubro de 2017, por uma árvore urbana isolada na
Secretaria de Agricultura, Abastecimento e Meio ambiente (SAAMA).
O experimento foi conduzido em estufa na temperatura ambiente
de 35,6±5,5°C e foto-período de 12 horas/dia, sob luz de lâmpada LED
branca, tipo “luz do dia”, com índice de reprodução de cor (IRC) de 90,
temperatura de cor de 6100 K (branco frio) e potência de 18 W. Os
tratamentos consistiram em analisar o comportamento germinativo e a
capacidade reprodutiva das sementes a diferentes regimes de luz e na
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presença e ausência de ácido giberélico – GA3, conforme apresentado na
Tabela 1.
Tabela 1 – Tratamentos utilizados no experimento.
Tratamento Ácido Giberélico (0,02% GA3)* Luz
Testemunha Ausente Branca
Tratamento 1 Ausente Azul
Tratamento 2 Ausente Vermelho
Tratamento 3 Ausente Verde
Tratamento 4 Ausente Vermelho extremo
Tratamento 5 Presente Vermelha
Tratamento 6 Presente Azul
Tratamento 7 Presente Verde
Tratamento 8 Presente Vermelho extremo
* 200mg de GA3 em um litro de água.
Para obtenção dos diferentes regimes de luz, as placas de Petri
foram envolvidas por duas folhas de papel-celofane de cor
correspondente ao tratamento; para o tratamento vermelho extremo, as
placas de Petri foram envolvidas por duas folhas de papel-celofane
vermelho e duas folhas de azul (Toledo et al., 1993; Lopes et al., 2005; Ya
2008). Para o tratamento com luz branca (Testemunha) foi utilizado duas
folhas de papel celofane transparente. Uma fotografia ilustrando a
montagem do experimento pode ser observada na Figura 1.
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Figura 1 – Estufa com os nove tratamentos estudados.
Para cada tratamento foi utilizado 75 sementes, as quais foram
divididas em três repetições com 25 sementes, sendo distribuídas sobre
duas folhas de papel filtro alocadas em placas de Petri de 9 cm de
diâmetro. O umedecimento inicial foi realizado com água destilada ou
solução de GA3 0,02% na proporção de 2,5 vezes o peso do papel. O re-
umedecimento do substrato após a semeadura foi realizado com água
destilada conforme necessidade, com o intuito de garantir que os mesmos
se mantivessem suficientemente úmidos até o final do teste, conforme
Brasil (2009).
Para realizar as avaliações do número de sementes germinadas ao
longo do projeto, teve-se o auxílio de uma lupa e um microscópio óptico
sob luz verde de segurança (Labouriau e Costa, 1976), iniciando-se no 2º
dia após a semeadura e finalizando no 22º dia. A luz verde de segurança
foi obtida com a utilização de uma lanterna envolvida em celofane verde,
procurando manter o escuro fisiológico, sem influenciar os diferentes
regimes de luz utilizados no estudo.
Foram mensuradas as seguintes variáveis:
Porcentagem de germinação: a contagem do número de sementes
germinadas foi realizada no 22º dias após a semeadura (germinação
acumulada), sendo os resultados expressos em porcentagem. Foram
consideradas germinadas as sementes que apresentaram a protrusão de
raiz primária, conforme descrito por Laboriau (1983).
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Índice de velocidade de germinação (IVG): para esta variável foram
realizadas contagens diárias das sementes germinadas até o 22º dia após
a semeadura, segundo da equação 1 proposta por Maguire (1962):
IVG=∑i=1
n GiN i Equação 1
Em que :
Gi = número de sementes germinadas na primeira, segunda e última
contagem;
Ni = número de dias após a semeadura no primeiro, segundo e último dia.
Tempo médio de germinação (TMG): foram efetuadas contagens
diárias das sementes germinadas até o 22º dia após a semeadura, por
meio da equação 2 proposta por Laboriau, 1983, com os resultados
expressos em dias.
TMG=∑i=1
n
(Gi . N 1)
∑i=1
n
Gi
Equação 2
Em que :
Gi = número de sementes germinadas na primeira, segunda e última
contagem;
Ni = número de dias após a semeadura no primeiro, segundo e último dia.
Na análise estatística utilizou-se o programa R versão 3.3.0 (R
CORE TEAM, 2016). A análise de variância foi realizada e, uma vez
significativa, aplicou-se o teste de comparação múltipla de Tukey a 5% de
significância. As pressuposições de homogeneidade da variância e
normalidade dos resíduos para as características estudadas foram
verificadas pelos testes de Levene e de Shapiro-Wilk, a 5% de
significância, respectivamente. Não houve violação dessas
pressuposições.
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Para análise estatística dos dados de porcentagem de germinação
utilizou-se a sua transformação por meio da equação 3.
sen−1 √ Porcentagemde germinaçã o100 Equação 3
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Tabela 2 apresenta os valores médios do índice de velocidade de
germinação (IVG), tempo médio de germinação (TMG) e porcentagem de
germinação (% Germinação) de plântulas de Tibouchina mutabilis nos
diferentes tratamentos estudados.
Tabela 2 - Índice de velocidade de germinação (IVG), tempo médio de
germinação (TMG) e porcentagem de germinação (% Germinação) de
sementes de Tibouchina mutabilis nos diferentes tratamentos estudados.
Tratamento Hormônio/Filtro IVG TMG % GerminaçãoTestemunh
aAusente/Transparente
0,19 b* 13,17 a 2,67c(0,22 ;
115,79)1 (11,47 ; 87.09) (2,31 ; 86,51)1 Ausente/Azul 0,05 b 53,56 a 1,33 c
(0,08 ; 160,00)(92,76 ; 173,19) (2,31 ; 173,68)
2 Ausente/Vermelho 0,06 b 7,25 a 4,00 c
(0,11 ; 183,33)(12,56 ; 173,24) (6,93 ; 173,25)
3 Ausente/Verde 0 b 0 b 0 d(0 ; 0) (0 ; 0) (0 ; 0)
4Ausente /Vermelho
Extremo 0 b 0 b 0 d(0 ; 0) (0 ; 0) (0 ; 0)
5 Presente/Vermelho 0,53 ab 20,92 a 12,00 b(0,51 ; 96,23) (1,03 ; 4,92) (8,00 ; 66,67)
6 Presente/Azul 1,57 a 17,14 a 22,67 a(0,76 ; 48,41) (4,82 ; 28,12) (2,31 ; 10,19)
7 Presente/Verde 1,02 ab 19,03 a 13,33 b(0,31 ; 30,39) (0,44 ; 2,31) (2,31 ; 17,33)
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Extremo 1,51 a 18,29 a 13,33 b(0,72 ; 47,68) (2,10 ; 11,48) (2,31 ; 17,33)
* Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem estatisticamente entre si, pelo
teste de Tukey a 5% de significância.1 Desvio padrão e coeficiente de variação, respectivamente.
Conforme apresentado na Tabela 3, maior percentagem de
germinação (22%) foi observado no Tratamento 6 (GA3 + filtro azul),
seguido dos Tratamentos 5 (GA3 + filtro vermelho), 7 (GA3 + filtro verde) e
8 (GA3 + filtro vermelho extremo), com 12, 13,33 e 13,33% de germinação
respectivamente. Menores percentagem de germinação ocorreram nos
Tratamentos 2 (sem GA3 + filtro vermelho), 1 (sem GA3 + filtro azul) e
testemunha(sem GA3 + filtro transparente), os quais atingiram 4, 1,33 e 2,
67% de germinação, respectivamente. Enquanto que para os Tratamentos
3 (sem GA3 + filtro verde) e 4 (sem GA3 + filtro vermelho extremo) não
foram observadas sementes germinadas.
Esses resultados evidenciam que a sementes de Tibouchina
mutabilis é sensível ao uso de ácido giberélico e à luz (Azul,
principalmente). Espécies sensíveis à luz são denominadas fotoblásticas
positivas, e são características de espécies pioneiras (Frankland e
Taylorson 1983; Cone e Kendrick 1986).
Zaia e Takaki (1998) estudando a influência de filtros na
germinação das espécies Tibouchina pulchra e Tibouchina granulosa
verificaram que sob luz branca e vermelha ocorreu germinação, enquanto
que sob luz vermelho-extremo e escuro não houve germinação.
Considerando que o uso de filtro verde representa o escuro fisiológico,
nosso estudo corrobora o encontrado por tais autores, uma vez que não
houve germinação no Tratamento 3 (filtro verde), no entanto, o uso de
ácido giberélico com filtro verde (Tratamento 7) houve germinação.
Simão et. al (2007) investigando a melhor época para a colheita de
frutos de Tibouchina mutabilis observou 87% de germinação no 21º dia
pós-antese, no entanto, tais autores selecionaram, para os testes de
germinação, somente sementes que apresentavam o embrião formado ou
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em desenvolvimento. Os mesmos autores observaram ainda que o
número de sementes com embrião desenvolvido ou em desenvolvimento
no 21º dia pós-antese foi em média 15,3%, tal resultado possivelmente
explica, ao menos parcialmente, o baixo percentual de germinação
encontrado no presente estudo. Além disso, as sementes utilizadas no
presente estudo provêm de uma árvore urbana isolada, enquanto que as
sementes utilizadas por Simão et. al (2007) provêm de 3 árvores urbanas
que cresceram próximas.
Zaia e Takaki (1998) estudando a taxa de germinação das espécies
Tibouchina pulchra e Tibouchina granulosa, sem realizar seleção de
sementes com embrião formado ou em desenvolvimento, encontraram
percentagem de germinação em torno de 30 e 15%, respectivamente. Os
mesmos autores justificaram as relativamente baixas percentagens de
germinação com o grande número de sementes que não possuem
embrião, conforme verificaram visualmente com o uso de microscópio
óptico nas sementes que não germinaram.
Ainda assim, o presente estudo somente alcançou percentagem de
germinação comparáveis as encontradas por Zaia e Takaki (1998) com a
utilização de ácido giberélico.
Relativo às variáveis índice de velocidade de germinação (IVG) e
tempo médio de germinação (TMG) notamos que de uma forma geral
maiores valores são observados nos tratamentos que receberam
hormônio (Tratamentos 5, 6, 7 e 8).
A Figura 2 apresenta as curvas de germinação das sementes de
Tibouchina mutabilis nos diferentes tratamentos estudados.
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Figura 2 – Curvas de germinação das sementes de Tibouchina mutabilis
nos diferentes tratamentos estudados.
Conforme apresentado na Figura 2, o tempo mínimo necessário
para a germinação das sementes foi de 15, 20, 21, 15, 13, 13, 10 para
Testemunha, Tratamento 1, 2, 5, 6, 7, e 8, respectivamente. O tempo
médio para a ocorrência da germinação da espécie Tibouchina mutabilis
na ausência de ácido giberélico (GA3) foi de 18,67 dias com desvio padrão
de 3,21 dias. Enquanto que o tempo médio de germinação para os
tratamentos com uso do hormônio foi de 12,75 dias com desvio padrão de
2,06 dias.
Os valores encontrados nesse estudo são bastante superiores
aqueles encontrados por Zaia e Takaki (1998), os quais verificaram que
para as espécies Tibouchina pulchra e Tibouchina granulosa o tempo
mínimo de germinação foi de 7 dias.
A Figura 3 apresenta fotografias de embriões germinados retiradas
com o auxílio de um microscópio óptico.
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Figura 3 – Embriões germinados. Fotos A, B e C embriões germinados
apresentando filamentos; D, E, F, G, H e I embriões germinados
apresentando radiculares.
CONCLUSÃO
O uso de GA3 aumentou a índice de velocidade de germinação
(IVG), o tempo médio de germinação (TMG) e porcentagem de
germinação (% Germinação) em Tibouchina mutabilis.
As sementes de Tibouchina mutabilis são sensíveis à luz,
principalmente ao azul na presença de GA3.
Há indícios de interação entre luz e hormônio na germinação das
sementes de Tibouchina mutabili.
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