Impacto do Deslintamento Químico na Qualidade de Sementes de Algodão, Esquemas de Agronomia

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DOUGLAS PELEGRINI VAZ-TOSTES

AVALIAÇÃO DO DESLINTAMENTO QUÍMICO NA

QUALIDADE DE SEMENTES DE ALGODÃO

LAVRAS-MG

DOUGLAS PELEGRINI VAZ-TOSTES

AVALIAÇÃO DO DESLINTAMENTO QUÍMICO NA QUALIDADE DE SEMENTES

DE ALGODÃO

Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agronomia/Fitotecnia, área de concentração em Produção Vegetal, para obtenção do título de Mestre.

Prof. Dr. Renato Mendes Guimarães Orientador

Prof. Dr. Antônio Carlos Fraga Coorientador

LAVRAS-MG

DOUGLAS PELEGRINI VAZ-TOSTES

AVALIAÇÃO DO DESLINTAMENTO QUÍMICO NA QUALIDADE DE SEMENTES

DE ALGODÃO

EVALUATION OF CHEMICAL DELINTING IN THE QUALITY OF COTTON

SEEDS

Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agronomia/Fitotecnia, área de concentração em Produção Vegetal, para obtenção do título de Mestre.

APROVADA em 4 de setembro de 2017.

Dr. Antônio Carlos Fraga UFLA

Dr. Antônio Rodrigues Vieira EPAMIG

Dr. Pedro Castro Neto UFLA

Prof. Dr. Renato Mendes Guimarães Orientador

Prof. Dr. Antônio Carlos Fraga Coorientador

LAVRAS-MG

A Deus, pela vida, saúde e força, nessa etapa tão importante. Aos meus queridos e exemplares pais, Varne e Amélia, pelos conselhos, pelo carinho, amor e dedicação. A minha noiva e companheira Gabriela, pelo amor, carinho e apoio incondicional em todos os momentos. Aos meus irmãos Cassiano, Israel e Pedro, e aos meus sogros Plínio e Juliana, pelo apoio e atenção nos momentos importantes. A todos os meus amigos e familiares. Dedico

“O homem nasceu para aprender, aprender tanto quanto a vida lhe permita.” (Guimarães Rosa)

RESUMO

No descaroçamento do algodão, quando as fibras são separadas das sementes, não se consegue remover a porção de fibras curtas aderidas às sementes, denominada línter. O línter pode prejudicar a qualidade das sementes e também pode dificultar o manuseio destas no momento de semeadura. Portanto, objetivou-se com o presente trabalho, avaliar os efeitos da aplicação de ácido sulfúrico em diferentes concentrações e por diferentes tempos, na retirada do línter, plantabilidade, danos no tegumento, sanidade e qualidade de sementes de algodão. Foram utilizadas sementes de algodão com línter, da variedade DP 1536 B2RF, produzidas na safra 2016/2017, fornecidas pela Cooperativa de Produtores Rurais de Catuti, localizada no munícipio de Catuti, no Norte do estado e Minas Gerais. O lote de sementes foi caracterizado fisicamente antes do deslintamento pelas determinações de pureza física, porcentual de línter, peso de mil sementes e peso hectolítrico. O deslintamento químico foi realizado com ácido sulfúrico (98%) nas doses de 0, 20, 24, 28, 32 e 36 mL em 200 g de sementes com línter e com os tempos de revolvimento de 2, 7 e 12 minutos. Após o deslintamento foi realizado o teste de plantabilidade e microscopia eletrônica de varredura nas sementes. A qualidade das sementes foi determinada pelos testes de germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de emergência, condutividade elétrica, teste de sanidade e atividade isoenzimática. O deslintamento é alcançado com as doses de 32 e 36 mL nos tempos de 7 e 12 minutos. A dose de 32 mL no tempo de 12 minutos propicia melhor plantabilidade. Não houve danos significativos no tegumento das sementes. A incidência de fungos é alterada com o deslintamento. A qualidade das sementes é melhorada com o deslintamento.

Palavras-chave: Ácido sulfúrico. Beneficiamento de sementes. Línter. Agricultura Familiar.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Mapa de produção de algodão no Brasil. ......................................................... 16 Figura 2 - Mecanismo de deslintamento por flambagem. ................................................ 19 Figura 3 - Equipamento utilizado para o teste de plantabilidade...................................... 24 Figura 4 - Gráfico de percentual de semeadura correta em função das doses de ácido sulfúrico, para os tempos de 2, 7 e 12 minutos de revolvimento ácido/semente. .......................................................................................................................... 28 Figura 5 - Imagens obtidas por meio de microscópio eletrônico de varredura (46X) de sementes de algodão. ....................................................................................... 29 Figura 6 - Imagens do tegumento (parte superior) obtidas por meio de microscópio eletrônico de varredura (250X) de sementes de algodão. ................................ 30 Figura 7 - Imagens do tegumento (parte direita) obtidas por meio de microscópio eletrônico de varredura (250X) de sementes de algodão. ................................................. 30 Figura 8 - Imagens do tegumento (parte inferior) obtidas por meio de microscópio eletrônico de varredura (250X) de sementes de algodão. ................................ 31 Figura 9 - Imagens do tegumento (parte esquerda) obtidas por meio de microscópio eletrônico de varredura (250X) de sementes de algodão. ................................ 31 Figura 10 - Imagem do tegumento do tratamento sem deslintamento, obtida por meio de microscópio eletrônico de varredura (250X) de semente de algodão. ............. 32 Figura 11 - Imagem do tegumento do tempo de revolvimento ácido/semente de 2 minutos, obtida por meio de microscópio eletrônico de varredura (250X) de semente de algodão. ............................................................................................................ 33 Figura 12 - Imagem do tegumento do tempo de revolvimento ácido/semente de 7 minutos, obtida por meio de microscópio eletrônico de varredura (250X) de semente de algodão. ............................................................................................................ 33 Figura 13 - Imagem do tegumento do tempo de revolvimento ácido/semente de 12 minutos, obtida por meio de microscópio eletrônico de varredura (250X) de semente de algodão. ............................................................................................................ 34 Figura 14 - Equação de regressão para condutividade elétrica em função das doses de ácido sulfúrico utilizadas no deslintamento das sementes......................................... 36 Figura 15 - Equação de regressão para condutividade elétrica em função dos tempos de revolvimento ácido/semente utilizados no deslintamento. .............................. 36

Figura 16 - Equação de regressão para primeira contagem de germinação em função das doses de ácido sulfúrico, para os tempos de 2, 7 e 12 minutos de revolvimento ácido/semente. .................................................................................................. 38 Figura 17 - Equação de regressão para porcentagem de germinação em função das doses de ácido sulfúrico, para os tempos de 2, 7 e 12 minutos de revolvimento ácido/semente. .................................................................................................. 39 Figura 18 - Equação de regressão para o índice de velocidade de emergência (IVE) em função das doses de ácido sulfúrico, para os tempos de 2, 7 e 12 minutos de revolvimento ácido/semente. ........................................................................... 40 Figura 19 - Gráfico de incidência dos fungos encontrados no teste de sanidade de sementes de algodão ........................................................................................................ 41 Figura 20 - Equação de regressão para porcentagem de incidência de Penicillium sp. em função das doses de ácido sulfúrico, para os tempos de 2, 7 e 12 minutos de revolvimento ácido/semente. ........................................................................... 42 Figura 21 - Equação de regressão para porcentagem de incidência de Botryodiplodia theobromae em função das doses de ácido sulfúrico, para os tempos de 2, 7 e 12 minutos de revolvimento ácido/semente. ......................................................... 42 Figura 22 - Atividade enzimática da esterase (EST) em sementes de algodão .................. 44 Figura 23 - Atividade enzimática da superóxido dismutase (SOD) em sementes de algodão. ............................................................................................................................................... 45 Figura 24 - Atividade enzimática da catalase (CAT) em sementes de algodão. ................ 45 Figura 25 - Atividade enzimática da álcool desidrogenase (ADH) em sementes de algodão. .......................................................................................................................... 46 Figura 26 - Atividade enzimática da malato desidrogenase (MDH) em sementes de algodão. .......................................................................................................................... 47 Figura 27 - Atividade enzimática da isocitrato-liase em sementes de algodão. ................. 48

SUMÁRIO

• 1 INTRODUÇÃO
• 2 REFERENCIAL TEÓRICO
• 2.1 A cadeia produtiva do algodão
• 2.2 Qualidade de sementes
• 2.3 Deslintamento de sementes de algodão
• 2.3.1 Deslintamento mecânico
• 2.3.2 Deslintamento por flambagem
• 2.3.3 Deslintamento químico
• 2.4 Deterioração de sementes
• 3 MATERIAL E MÉTODOS
• 3.1 Caracterização física
• 3.2 Deslintamento químico
• 3.3 Plantabilidade
• 3.3 Microscopia eletrônica de varredura
• 3.4 Qualidade fisiológica
• 3.5 Qualidade sanitária
• 3.6 Atividade de isoenzimas
• 3.7 Delineamento experimental e estatística
• 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
• 4.1 Caracterização física
• 4.2 Plantabilidade
• 4.3 Microscopia eletrônica de varredura
• 4.4 Qualidade fisiológica e vigor
• 4.5 Qualidade sanitária
• 4.6 Atividade de isoenzimas
• 5 CONCLUSÕES
  • REFERÊNCIAS

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1 INTRODUÇÃO

A cultura do algodoeiro representa uma das atividades agrícolas mais importantes para o Brasil, não somente no âmbito da produção de matéria- prima para a indústria têxtil, como também pela utilização de seus subprodutos que possuem outras importantes finalidades. O sistema de produção de algodão no Brasil é caracterizado, principalmente, pelo sistema do agronegócio, ou seja, por produtores com grandes extensões de áreas de cultivo e que são responsáveis pela maior parcela da produção e se utilizam das principais tecnologias disponíveis na atualidade, inclusive com sementes deslintadas e tratadas. Outro sistema de produção de algodão existente no Brasil, em menor escala, é o de agricultura familiar, que não possui todas as tecnologias disponíveis, e se utiliza ainda, de sementes com línter (brancas), que geralmente são de qualidade fisiológica inferior, o que é decisivo para o pequeno agricultor não atingir níveis de produtividade satisfatórios. O desenvolvimento de novas tecnologias tem contribuído para o aumento da produtividade da cultura do algodão e para a produção de sementes com padrões mínimos de qualidade. Diversos fatores podem influenciar na qualidade das sementes de algodão, que podem ocorrer no campo, antes e durante a colheita, e por outros fatores que podem ocorrer no período de pós-colheita, podendo assim, se estender pelas etapas de beneficiamento, deslintamento e armazenamento. No descaroçamento do algodão, quando as fibras são separadas das sementes, não se consegue remover toda a fibra, e uma porção fica aderida nas sementes, que se denomina línter. O línter pode prejudicar a qualidade fisiológica das sementes, e também pode dificultar o manuseio das sementes no momento de semeadura. Os métodos mais conhecidos para retirada do línter das sementes de algodão são: mecânico, flambagem com fogo direto e o químico. Dentre estes, o mais utilizado na atualidade é o método de deslintamento químico, onde o ácido sulfúrico é utilizado para degradar o línter, por possuir maior eficiência perante aos outros métodos, e por ser capaz de ser reproduzido em escala comercial. Diante do exposto e da importância da cultura do algodão para a agricultura familiar, e a necessidade de se produzir sementes com qualidade, que possui ação direta sobre a produtividade, é que se propôs o presente trabalho, com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de ácido sulfúrico em diferentes concentrações e por diferentes tempos na retirada do línter, plantabilidade, danos no tegumento, sanidade e qualidade de sementes de algodão.

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Tabela 1 - Área cultivada, produtividade e produção de algodão em caroço no Brasil.

REGIÃO

ÁREA

(mil hectares)

PRODUTIVIDADE

(kg/ha)

PRODUÇÃO

(mil t)

Safra 15/

Safra 16/

área

Safra 15/

Safra 16/

Safra 15/

Safra 16/

NORTE 7,3 4,8 0,4 2831 3724 20,7 17, NORDESTE 262,3 229,2 25 2703 3675 709 842, CENTRO- OESTE 660,4^669 72 3653 3986 2412,7^ 2666, SUDESTE 23,8 22,8 2,5 3400 3695 80,9 84, SUL 0,9 0,9 0,1 2179 2179 2 2 BRASIL 954,7 925,8 100 3378 3900 3225,3 3610, Fonte: (CONAB, 2017).

Atualmente, a cotonicultura brasileira é amplamente dominada por grandes plantações no cerrado da região centro-oeste (ABRAPA, 2016), mas também, com grande destaque para a produção localizada na região denominada Matopiba, que é a junção fronteiriça dos estados do Maranhão, Tocantis, Piauí e Bahia. Outras regiões também se destacam na produção de algodão (FIGURA 1).

16 Figura 1 - Mapa de produção de algodão no Brasil.

Fonte: (CONAB, 2017).

Segundo dados da Associação Brasileira de Sementes e Mudas (ABRASEM, 2016), a produção de sementes nacional na safra 2013/2014 foi de 20.224 toneladas, com uma demanda na safra 2014/2015 de 10.171 toneladas, apresentando uma taxa de utilização de 57%. Os maiores estados produtores e consumidores de sementes de algodão foram: Mato Grosso com uma produção de 8.406 toneladas de sementes na safra 2013/2014 e uma demanda de 5, toneladas de sementes na safra 2014/2015, apresentando uma taxa de utilização de 60%; e Bahia com uma produção de 10,435 toneladas de sementes na safra 2013/2014 e uma demanda de 3,188 toneladas de sementes na safra 2014/2015, apresentando uma taxa de utilização de 55%.

2.2 Qualidade de sementes

A semente é o principal insumo dentro de um sistema de produção agrícola, pelo fato de se constituir na principal forma de propagação da maioria das culturas e, carregar consigo um pacote tecnológico, fruto de diversas pesquisas, capaz de proporcionar o surgimento de sementes de alta qualidade (MARCONDES; MIGLIORANZA; FONSECA, 2005). A cultura do algodão, não diferentemente das demais, possui como fator principal de garantia de sucesso, uma semeadura realizada com sementes de alta qualidade, com potencial

18 O deslintamento da semente de algodão consiste na retirada do línter que está disposto ao redor da semente. Essas fibras são responsáveis pela diminuição de absorção de água, prejudicando assim, a germinação das sementes de algodão (FREIRE, 2015). Para a obtenção de sementes com alto padrão de qualidade e vigor, o processo de deslintamento é de fundamental importância para aumentar a absorção de água, facilitar o manuseio da semente nas semeadoras, contribuir para um armazenamento eficiente, facilitar seu beneficiamento e, logo, sua emergência no campo (MEDEIROS FILHO, 1995). Segundo Vieira e Beltrão (1999), o deslintamento pode ser realizado por diferentes processos: mecânico, por meio de flambagem, e químico. Atualmente o método de deslintamento químico é o mais usual, por ser mais eficaz e permitir ser reproduzido em larga escala de produção.

2.3.1 Deslintamento mecânico

O deslintamento mecânico é realizado logo após o processo de descaroçamento. As deslintadoras mecânicas utilizadas nessa operação são formadas por várias serras bem próximas umas das outras e que realizam um movimento rotativo que retira parte do línter. Para Chitarra (1996), é necessário que esse processo se repita por mais de uma vez, para que seja eficiente a retirada do línter. Porém, após o deslintamento mecânico, por ainda haver um residual de línter, as sementes se aglomeram e podem dificultar futuramente no processo de semeadura no campo, por não escoar corretamente nos dutos das máquinas semeadoras, impossibilitando assim, a regulagem correta da semeadora, e acarretando em uma operação de semeadura indesejada (BALTIERI, 1993). Durante este método de deslintamento, podem ocorrer danos mecânicos nas sementes, como rachaduras e cortes profundos, sendo estes pontos de entrada de microrganismos. Para Delouche (1981), a probabilidade de ocorrer danos mecânicos neste processo é proporcional ao teor de água presente nas sementes no momento do deslintamento, ou seja, quanto maior a umidade das sementes, maior a chance da ocorrência de danos e, consequentemente, menor deverá ser o percentual de germinação no campo e o tempo de conservação dessas sementes no armazenamento. No processo de deslintamento pelo método mecânico não é possível a retirada total do línter que envolve a semente. Assim, para uma maior eficiência na retirada do línter, novos métodos foram desenvolvidos, como o método de deslintamento por flambagem e o químico.

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2.3.2 Deslintamento por flambagem

O método de deslintamento por flambagem é um processo complementar ao deslintamento mecânico, pois o método mecânico não retira na sua totalidade o línter das sementes de algodão. O processo consiste na passagem das sementes por um tubo vertical por gravidade, no qual existe um bico queimador de gás na sua base, que queima grande parte do línter sem causar danos às sementes (FIGURA 2). De acordo com o nível desejado de retirada do línter, faz-se necessário repetir a passada das sementes no flambador por duas ou até três vezes, para uma remoção mais eficiente (QUEIROGA; BEZERRA; CORREIA, 1993).

Figura 2 - Mecanismo de deslintamento por flambagem.

Fonte: Queiroga, Bezerra e Correia (1993).

Segundo Patrício (1991), além da retirada do línter, esse método de deslintamento aumenta a qualidade fitossanitária das sementes, por eliminar microrganismos aderidos ao línter. Porém, não é o método mais usual devido à sua dificuldade de reprodução industrial, alto risco de incêndio na unidade de beneficiamento de sementes, e também por causar danos na qualidade fisiológica das sementes.

2.3.3 Deslintamento químico