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Termoterapia no controle de patógenos associados às sementes de abóbora

Ricardo Pereira da Cunha1, Ireni Leitzke Carvalho1, Danieli Olsen, Jucilayne Fernandes Vieira,

Vanessa Nogueira Soares1*e Lilian Madruga de Tunes1

1Departamento de Fitotecnia/Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes, Universidade Federal de Pelotas,

96900-010, Pelotas-RS,Brasil Autor correspondente: vnsoares@gmail.com

Resumo - A abóbora é uma cucurbitácea muito consumidas no Brasil, cuja qualidade das sementes apresenta alto valor agregado. A cultura é hospedeira de um grande número de patógenos, sendo as sementes, um dos principais meios de disseminação. Avaliou-se a qualidade sanitária e fisiológica de sementes de abóbora submetida à termoterapia, em diferentes temperaturas e períodos de exposição. Os tratamentos foram 45, 50, 55 e 60°C, com diferentes tempos de exposição (3, 6, 12 e 18 minutos), em banho-maria. As sementes foram submetidas a testes de germinação e sanidade , detectando os fungos: Alternaria sp., Aspergillus spp. Cladosporium sp., Curvularia sp., Penicillium sp., Phoma sp., Rhizopus sp., Bipolaris sp., Epicocum sp., Fusarium sp., Sclerotinia sp. e Trichoderma sp. Em relação à germinação, o tratamento a 60°C apresentou os melhores resultados, sendo 18 minutos o melhor tempo de exposição. A termoterapia de sementes de abóbara em água a 60°C, por período de até 18 minutos, reduz a incidência dos fungos sem prejudicar a qualidade fisiológica das sementes e proporciona incremento na germinação. Palavras-chave: fungos patogênicos, contole físico, Cucurbita pepo.

Thermotherapy in pumpkin seeds to control seed borne pathogens fungi Abstract - Pumpkin is one cucurbit very consumed in Brazil; its seeds have a high commercial value. The crop is attacked for many pathogens and their seeds player an importance role in the dissemination of the pathogens. This study was performed to evaluate the physiological quality and sanitary conditions of pumpkin seeds. The treatments were 45, 50, 55 and 60 ° C, with different exposure times (3, 6, 12 and 18 minutes) in a water bath. Seeds were subjected to germination tests and the fungi incidence evaluation. The following fungi were identified on the seeds: Alternaria sp. Aspergillus spp. Cladosporium sp., Curvularia sp. Penicillium sp., Phoma sp. and Rhizopus sp., Bipolaris spp., Epicocum sp. Fusarium sp., Sclerotinia sp. and Trichoderma sp. The seeds were immersed at temperatures of 45, 50, 55 and 60°C and at different exposure times in water (3, 6, 12 and 18 minutes). The thermotherapy of pumpkin seeds in water at 60 ° C for up to 18 minutes reduces the incidence of fungi without impairing the physiological quality of the seeds, and provides an increase in the germination of the seeds. Keywords: pathogenic fungi, alternative conrol, Cucurbita pepo.

Introdução A presença de patógenos nas sementes,

independentemente de sua transmissibilidade, pode afetar o vigor e o rendimento das culturas no campo (Zorato & Henning, 2001; Luz, 2003). Além disso, pode reduzir a capacidade germinativa de um lote de sementes e apresentar problemas na interpretação dos resultados dos testes de germinação conduzidos em condições de laboratório. Alguns lotes de sementes poderão ser eliminados por não atingirem índices satisfatórios de germinação, diminuindo a oferta de sementes para o agricultor (Oliveira et al., 2012).

A semente constitui-se em importante veículo de disseminação, servindo como fonte de inóculo primário para o próximo ciclo da cultura (Viana et al., 2001). A eliminação ou redução do inóculo infectivo de patógenos como fungos associados às sementes de importância agrícola, tem sido eficientemente alcançada por

tratamentos químicos, biológicos e físicos. Dentre os métodos físicos, a eficácia da termoterapia, que consiste na exposição das sementes à ação do calor em combinação com o tempo de tratamento, tem sido demonstrada em vários estudos com resultados promissores (Mendes et al., 2001; Coutinho et al., 2007; Vieira et al., 2011; Oliveira et al., 2011). Além disso, do ponto de vista ambiental, é um método não-poluente ou sem efeito residual e deve ser recomendado para erradicação de patógenos (Estefani et al., 2007).

A termoterapia visando ao controle de patógenos baseia-se no diferencial dos pontos térmicos letais de sementes e patógenos, sendo que o sucesso deste método será maior sempre que esses pontos estiverem bem distanciados um do outro (Machado, 2000). Nesse caso, essa técnica pode constituir-se numa alternativa para o controle de patógenos associados às sementes de abóbora. Entretanto, tornam-se necessários o estudo e aperfeiçoamento principalmente com relação às

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temperaturas de exposição das sementes, bem como no seu efeito na qualidade fisiológica das sementes. Neste contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade sanitária e fisiológica de sementes de abóbora submetidas à termoterapia.

Material e Métodos

O trabalho foi conduzido no Laboratório Didático de

Análise de Sementes do Departamento de Fitotecnia da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, da Universidade Federal de Pelotas. Foram utilizadas sementes de abóbora tronco variedade Caserta, provenientes da Empresa Akatu, no município de Canguçu, Rio Grande do Sul.

As sementes foram acondicionadas em sacos de filó, os quais foram pesados, identificados e dispostos aleatoriamente em banho-maria com água aquecida na temperatura e tempos de tratamento pré-determinados. O tratamento térmico empregado foi por imersão das sementes em água aquecida à temperatura de 45, 50, 55 e 60 °C por 3, 6, 12 e 18 minutos. Após os tratamentos, as sementes foram secas sobre papel toalha a temperatura ambiente durante 24h. Foi utilizado como controle sementes de abóbora do mesmo lote, não submetidas à termoterapia.

A qualidade sanitária das sementes foi avaliada pelo teste de incubação em papel filtro (Blotter test). Foram utilizadas 200 sementes, quatro repetições de 50 sementes para cada tratamento, por gerbox, sobre três camadas de papel de filtro previamente umedecido com água destilada. Após as sementes foram incubadas à temperatura de 22 ± 2°C, por período de sete dias, com regime alternado de 12 horas de luz fluorescente branca e 12 horas de escuro. As avaliações foram realizadas após sete dias de incubação, examinando-se individualmente as sementes através de observações da morfologia do fungo ao microscópio estereoscópico. Em alguns casos, a identificação foi confirmada pela visualização das estruturas reprodutivas dos fungos ao microscópio óptico. Para avaliação da qualidade fisiológica das sementes após a termoterapia foi realizado teste de germinação. Foram utilizadas quatro repetições de 50 sementes acondicionadas em rolos de papel umedecidos com volume de água destilada equivalente a duas vezes o peso do seco do papel. Os rolos com as sementes foram colocados em germinador, à temperatura constante de 25 °C. A contagem foi realizada aos sete dias após a semeadura e os resultados foram expressos em porcentagem de plântulas normais, conforme os critérios estabelecidos pelas Regras para Análise de Sementes - RAS (Brasil, 2009).

O delineamento experimental utilizado nos testes de qualidade fisiológica e sanitária foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4×4+1, sendo 4 tempos, 4 temperaturas e 1 tratamento controle, com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Nas análises foi utilizado o programa estatístico WinStat 2.0.

Resultados e Discussão

Os fungos de maior incidência identificados nas sementes de abóbora avaliadas foram os dos gêneros Alternaria sp., Aspergillus sp., Cladosporium sp., Curvularia sp., Penicillium sp., Phoma sp. e Rhizopus sp. Também foram identificados em menor incidência os fungos Bipolaris sp., Epicocum sp., Fusarium sp., Sclerotinia sp. e Trichoderma sp. (Tabela 1).

Para fungos do gênero Alternaria sp. foram observados efeitos positivos em relação ao aumento da temperatura e tempo do tratamento térmico. O tratamento térmico por 60 °C mostrou-se mais eficiente no controle de Alternaria sp., em relação aos demais tratamentos, sendo que a exposição das sementes por 18 minutos erradicou o fungo das sementes de abóbora. Em curcubitáceas, o fungo Alternaria cucumerina (E. e E.) Elliot é causador da mancha ou queima de alternaria, causando danos devido ao desfolhamento que predispõe os frutos à queimadura do sol, além de redução no tamanho e qualidade dos mesmos (Batista et al., 2009).

De uma forma geral, considerando a incidência de Aspergillus sp., observa-se tendência de redução da incidência com o aumento do período de exposição das sementes ao calor úmido. No entanto, comportamento contrário foi observado após o aumento na temperatura da água. Com o aumento da temperatura, houve aumento da incidência, este fato pode estar relacionado à competição com outros fungos, que crescem rapidamente, podendo inibir o desenvolvimento e mascarar os resultados, visto que nos tratamentos com menor temperatura as incidências de fungos com Alternaria sp. Curvularia sp. e Cladosporium sp. foram elevadas.

O tratamento térmico via calor úmido, nas temperaturas 42, 46 e 50 °C e nos tempos de imersão de 15 e 30 minutos reduziu a incidência de Fusarium spp., o que favoreceu o desenvolvimento de Aspergillus spp. (Marroni et al., 2009) em sementes de mamona, confirmando os resultados observados no presente trabalho onde o aumento da temperatura favoreceu a maior incidência de Aspergillus sp.

Cladosporium sp. foi o gênero que apresentou a maior ocorrência em sementes de abóbora, com incidência de

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78%. O tratamento térmico com temperatura de 60 °C, independente do tempo de exposição, foi o mais eficiente na redução da ocorrência de Cladosporium sp. nas sementes, em relação aos demais tratamentos.

O gênero Cladosporium sp. é um agente causador de Sarna, importante doença das Cucurbitáceas, causando lesões nas folhas, pecíolos, caules e frutos de plantas de abóbora, abobrinha, melão e melancia, sendo mais severo em pepino (Avinash & Ravishankarrai, 2013). Nas sementes, o fungo pode ocasionar mudança de cor, redução da taxa de germinação e de vigor de plântulas. Para o fungo Curvularia sp., o tratamento com temperatura de 60 °C novamente se mostrou o mais eficiente na redução da incidência desse microrganismo. Houve erradicação do fungo independente do período de

exposição das sementes ao calor úmido na temperatura de 60 °C.

Com 68% de incidência, Penicillium sp. foi o segundo fungo de maior incidência nas sementes de abóbora avaliadas). Com base nos resultados, pode-se observar que a incidência do fungo permaneceu alta até a temperatura de 55 °C, independente do período de exposição ao calor úmido. No entanto, na temperatura de 60 °C foi observada redução da incidência do fungo em relação ao controle e aos demais tratamentos. A termoterapia por calor úmido proporcionou redução da incidência de Penicillium sp. em sementes de mulungu à medida que se aumentou a temperatura a partir de 60 °C juntamente com o período de exposição para 10 e 20 minutos (Oliveira et al., 2009).

Tabela 1. Incidência de fungos em sementes de abóbora, submetidas à termoterapia em diferentes combinações de temperatura e tempo de exposição

T (°C) Tempo (min.)

Incidência de fungos (%)

Alternaria sp.

Aspergillus sp.

Cladosporium sp.

Curvularia sp.

Penicillium sp.

Phoma sp.

Rhizopus sp.

Controle 0 51 c 44 c 78 f 40 c 68 e 16 b 31 c

45 3 6

12 18

44 c 51 c 18 b 25 b

43 c 1 a 3 a

10 a

17 a 7 a

11 a 10 a

10 a 23 b 12 a 31 b

40 d 4 a

27 b 14 a

4 a 8 a 6 a 7 a

17 ab 14 a

19 ab 13 a

50 3 6

12 18

13 a 11 a 20 b 5 a

11 a 5 a

10 a 0 a

32 c 23 b 31 c 21 b

20 ab 11 a

19 ab 3 a

41 d 11 a 21 b 17 a

1 a 4 a 2 a 2 a

35 c 21 b 10 a 8 a

55 3 6

12 18

26 b 14 a 29 b 8 a

33 b 11 a 11 a 18 a

47 d 22 b 57 e 36 c

14 a 8 a 5 a 5 a

27 b 33 c 29 b 28 b

3 a 1 a 4 a 0 a

21 b 20 b 25 b 20 b

60 3 6

12 18

3 a 2 a 3 a 0 a

41 c 23 b 14 a 25 b

2 a 5 a

10 a 4 a

0 a 0 a 0 a 0 a

17 a 14 a 6 a

10 a

2 a 0 a 1 a 0 a

34 c 5 a 5 a

14 a Médias seguidas da mesma letra, nas colunas e dentro de cada temperatura não diferem significativamente entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade

O fungo Phoma sp., mostrou-se sensível ao tratamento térmico, sendo a incidência reduzida com o aumento da temperatura e período de exposição. Os tratamentos que erradicaram o fungo foram a 55 e 60 °C por 18 minutos. O fungo do gênero Phoma foi erradicado quando as sementes de mamona foram expostas a temperaturas a partir de 42 °C, independente do período de exposição (Marroni et al., 2009).

A incidência inicial de Rhizopus sp., nas sementes de abóbora foi de 31%, sendo reduzida consideravelmente após tratamento térmico a 60 °C e período de exposição de 6 e 12 minutos. Podridões moles nos tecidos de

Cucurbitáceas também podem ser causadas pelo fungo Rhizopus stolonifer (Fr.) Lind., afetando geralmente os frutos (Rego, 1995; Avinash & Ravishankarrai, 2013). Entretanto, ao tratar-se de sementes, o gênero Rhizopus é considerado um contaminante (Rego, 1995).

Foi verificado efeito da temperatura na redução da média geral da incidência de fungos nas sementes de abóbora (Tabela 2). As médias das temperaturas de 45, 50 e 55 °C não diferiram entre si, porém na temperatura de 60 °C observou-se a menor média geral de incidência de fungos. O calor úmido a 60 °C foi eficiente para redução da incidência de Aspergillus niger associado em

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sementes de Amburana cearencis (Oliveira et al., 2011); de Fusarium verticillioides em milho (Coutinho et al., 2007); e na erradicação da bactéria Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff) em sementes de Phaseolus sp., após a aplicação do calor úmido a 60 °C por 3 h; porém, essa condição prejudicou o vigor e a germinação das sementes (Estefani et al., 2007). O sucesso do emprego da termoterapia no controle de fungos depende da diferença das temperaturas letais de sementes e patógenos, desse modo quanto maior for a diferença entre esses dois pontos, maior será o sucesso desse método de controle físico (Machado, 2000).

Tabela 2. Efeito principal das temperaturas sobre a média geral da incidência de todos os fungos

Temperatura (°C) Média da incidência de fungos

(%)

45 17 b

50 15 b

55 20 b

60 8 a

Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não diferem significativamente entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade

Em relação à qualidade fisiológica das sementes,

(Tabela 3) em nenhum dos tratamentos a porcentagem de germinação foi inferior ao controle, portanto, os tratamentos não prejudicaram a germinação das sementes. O melhor desempenho na germinação foi observado na temperatura de 60 °C, em todos os períodos testados, a germinação das sementes submetidas à termoterapia foi mais uniforme, provavelmente em função do calor úmido ter reduzido os microrganismos presentes. A aplicação deste tratamento térmico a 60 °C por 20 e 30 min reduziu significativamente a incidência de F. oxysporum sem prejudicar a germinação das sementes de alfafa, sendo que no período de 20 min. de exposição, a germinação foi significativamente maior do que na testemunha (Mendes et al., 2001).

Apesar da particularidade de cada patossistema, foi constatado que a água a 60 °C, na avaliação da germinação e da primeira contagem de germinação promoveu um incremento na porcentagem de plântulas normais de A. cearenses à medida que se aumentou o tempo (5, 10 e 20 minutos) de tratamento térmico (Oliveira et al., 2011). A germinação de sementes de Cedrela fissilis foi favorecida pelo calor úmido de 50 °C por 30 minutos (Lazarotto et al., 2009). Todavia, em sementes de ipê-amarelo-do-cerrado, expostas a temperatura de 60 °C pelo tempo de 5 a 20 minutos,

conforme se aumentou o tempo de exposição, menor foi a taxa de germinação das sementes (Piveta et al., 2009). A temperatura de 60 °C nos tempos de 5, 10 e 20 minutos, em sementes de milho, causou redução do poder germinativo e primeira contagem da germinação com o aumento dos tempos de exposição ao calor (Coutinho et al., 2007). Contudo, em sementes de café foi observado que a temperatura de 50 °C promoveu um incremento na germinação e a de 60 °C reduziu consideravelmente a capacidade germinativa de sementes de café (Vieira et al., 2011).

Tabela 3. Germinação de sementes de abóbora em diferentes combinações de temperatura e tempo de exposição à termoterapia

Temperatura (°C)

Tempo (min.)

Germinação (%)

Controle 0 86 b

45

3 88 b

6 93 a

12 89 b

18 95 a

50

3 90 ab

6 94 a

12 95 a

18 92 a

55

3 93 a

6 86 b

12 95 a

18 88 a

60

3 98 a

6 97 a

12 98 a

18 96 a

Médias seguidas da mesma letra, na coluna e dentro de cada temperatura, não diferem significativamente entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade

Vale ressaltar, no entanto, que a sensibilidade das

sementes pode variar de espécie para espécie, de cultivar para cultivar e, muitas vezes, de lote para lote (Braga et al., 2010). Nesse sentido, para que o tratamento térmico seja bem-sucedido é necessário encontrar o binômio temperatura x tempo mais apropriada, essa combinação deve controlar patógenos de maneira satisfatória e ao mesmo tempo não prejudicar a qualidade fisiológica das sementes (Vieira et al., 2011).

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Conclusão

A termoterapia de sementes de abóbora em água a 60 °C, por períodos de até 18 minutos, reduz a incidência dos fungos sem prejudicar a qualidade fisiológica das sementes, e proporciona incremento na germinação das mesmas.

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