Marcadores fisiológicos e bioquímicos da qualidade de sementes de Ricinus communis L. submetidas a diferentes condições de armazenamento

Abstract

A mamona (Ricinus communis L.) apresenta um grande destaque na agricultura brasileira, devido a suas diversas aplicabilidades na indústria, sendo uma alternativa na geração de emprego e renda para o agricultor familiar da região semiárida do nordeste brasileiro. No armazenamento, a qualidade inicial das sementes e condições do ambiente influencia no processo de deterioração. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar o efeito de diferentes condições de temperatura (T) e umidade relativa (UR) durante doze meses de armazenamento nas características fisiológicas e bioquímicas de sementes de Ricinus communis L.. Foram utilizadas sementes dos cultivares Nordestina e Paraguaçu, armazenadas em quatro condições diferentes: (1) com a umidade relativa e a temperatura controlada – URTC; (2) com o controle da umidade relativa – URC; (3) com o controle da temperatura – TC; (4) com umidade relativa e temperatura do ambiente de laboratório – URTAL. Os ensaios fisiológicos (germinação e teor de umidade) foram realizados mensalmente e para avaliar a viabilidade das sementes foi realizado o teste de tetrazólio a cada três meses. A atividade de enzimas antioxidantes (superóxido dismutase - SOD, catalase - CAT e ascorbato peroxidase - APX) foram determinadas nas amostras a cada três meses. A umidade das sementes de Nordestina e Paraguaçu se mantiveram entre 3 a 7%, entretanto, o cultivar Nordestina apresentou melhores características fisiológicas, tendo germinação final máxima – GFM (86 - 100%), menor tempo para alcançar 50% de germinação - T50 (31 - 40 horas), melhor uniformidade durante a germinação - U8416 (3 – 16 horas), maior área abaixo da curva – AAC (51 - 69). A maior porcentagem de plântulas normais (56 - 96%), que apresentaram comprimento variando entre 42 a 80 mm, e massa seca entre 0,42 a 0,82g também foi do cultivar Nordestina. As sementes de Paraguaçu obtiveram GFM entre 27 a 83%, T50 entre 48 a 64 horas, foram mais desuniformes (17,8 – 36 horas), com menor AAC (9,62 – 39). As plântulas de Paraguaçu apresentaram maior variação no tamanho, na massa seca de plântulas normais que variou de 0,12 a 0,52g. As sementes de ambos os cultivares apresentaram diferença significativa quanto atividade da SOD ao comparar as diferentes condições em que foram mantidas, com exceção das sementes do cultivar Nordestina mantidas na condição TC. Houve diferença significativa na atividade da CAT das sementes mantidas na condição URC do cultivar Nordestina e nas condições TC e URTAL das sementes de Paraguaçu. A atividade da APX diferiu significativamente entre as sementes de Nordestina armazenadas em todas as condições e nas condições TC e URTAL para o cultivar Paraguaçu. Conclui-se que a UR e a T são fatores determinantes para o armazenamento adequado e que as sementes mantidas nas condições sem controle de UR apresentam redução significativa na qualidade, sofrendo grandes influências do ambiente de armazenamento. Estes resultados poderão ser utilizados para o desenvolvimento de protocolo de armazenamento de baixo custo e útil para agricultura familiar que mantêm a tradição no cultivo desta oleaginosa no semiárido brasileiro.

Castor bean (Ricinus communis L.) presents a major highlight in Brazilian agriculture because of its diverse applicability in the industry as an alternative to generate employment and income for family farmers in the semiarid region of Northeastern Brazil. The initial seed quality and environmental conditions influence the deterioration process during storage. In this context, the aim of this study was to investigate the effect of different relative humidity (RH) and temperature (T) conditions applied over twelve months of storage storage on the physiological and biochemical characteristics of R. communis seeds. Seeds of two cultivars (Nordestina and Paraguaçu) were stored in four different conditions: (1) controlled relative humidity and temperature – CRHT; (2) controlled relative humidity – CRH; (3) controlled temperature – CT; (4) relative humidity and temperature laboratory environment – RHTLE. Physiological tests (evaluation of germination and moisture content) were performed every month. Seed viability (tetrazolium test) and antioxidant enzyme activities (superoxide dismutase - SOD, catalase - CAT and ascorbate peroxidase - APX) were determined in the samples collected every three months. The humidity of Nordestina and Paraguaçu seeds remained between 5-7% throughout the period of storage, however, Nordestina seeds showed better physiological characteristics, with maximum percentage of germination (Gmax) varying from 86 to 100%, time to reach 50% germination (T50) varying from 31 to 40 hours, uniformity of germination (U8416) varying from 3 to 16 hours and area under the curve –(AUC) varying from 51 to 69). Seeds of the cultivate Nordestina showed the highest percentage of normal seedlings (56-96%), which had length between 42 and 80 mm and dry weight between 0.42 to 0.82g. The seeds of the cultivate Paraguaçu obtained Gmax between 27 and 83%, T50 between 48 and 64 hours, uniformity varying from 17,8 to 36 hours, and lower AUC values varying from 9.62 to 39. Seedlings of cultivate Paraguaçu showed greater variation in size and, the dry weight of normal seedlings ranged from 0.12 to 0.52g. The seeds of both cultivars showed significant differences in SOD activity, except for the CT condition in the cultivar Nodestina. CAT activity of Nordestina seeds showed significant differences only for the CRH condition. CAT activity of Paraguaçu seeds, however, showed significant differences in CT and RHTLE. APX activity in Nordestina seeds showed significant difference in all storage conditions and activity in Paraguaçu seeds was only significant for CT and RHTLE conditions. It is concluded that RH and T are determining factors for the proper storage and that the seeds kept in conditions without controlled humidity showed a significant reduction in the quality. From these results, we intend to develop a low-cost storage protocol for proper storage conditions for family farming and its tradition in the cultivation of this oilseed in the Brazilian semiarid.