Discussion

3.1. Introdução

O milho é o cereal mais produzido no Brasil, tendo uma área semeada superior a 15,92 milhões de hectares, com produtividade média de 4,17 toneladas por hectare (CONAB, 2016). É uma cultura considerada de risco, principalmente na fase inicial do desenvolvimento, sendo fundamental o investimento em tecnologias de cultivo e de manejo visando os altos rendimentos. Dessa forma, é visível a necessidade da utilização de genótipos mais adaptados as tecnologias disponíveis e que auxiliem o produtor no aumento da produtividade e associação à sustentabilidade (TROGELLO et al., 2013; MANTAI et al., 2015).

A espiga de milho possui sementes com diferentes formatos e tamanhos, as quais, podem dispor de diferentes qualidades fisiológicas (ZUCARELLI et al., 2014). Em milho sementes maiores tendem a originar plantas mais vigorosas que se estabelecem mais rapidamente no campo, consequentemente, podem ter influência positiva nos componentes do rendimento (ENAYATGHOLIZADEH et al., 2012). Contudo, Vazquez et al., (2012), observaram para esta espécie, de maneira geral, o tamanho da semente tem influência mais pronunciada na fase inicial de desenvolvimento, não afetando os componentes do rendimento, evidenciando que esse assunto ainda não está totalmente esclarecido pela pesquisa.

A colheita das sementes de milho é realizada retirando a espiga inteira, que posteriormente será despalhada, secada, debulhada, limpa e finalmente classificada. A operação de classificação é extremamente importante e necessária para essa cultura, pois há elevada variação de tamanho, forma e de vigor das sementes, em relação da posição da sementes na espiga. Nesse contexto, o beneficiamento favorece a uniformidade de forma e tamanho de sementes, e realça a qualidade fisiológica do lote (FERREIRA & SÁ, 2010).

A padronização quanto a forma e o tamanho, assim como, a utilização de sementes de alto vigor é importante para garantir o sucesso no estabelecimento da lavoura, pois favorece a regulagem da semeadora, melhorando a plantabilidade, permitindo assim o ajuste correto da população de plantas no campo. A distribuição de sementes na linha de semeadura deve ser efetuada de forma a garantir a equidistância entre plantas, reduzindo a competição intraespecífica e favorecendo a produtividade das plantas. Além disso, é relevante relembrar que, sementes não padronizadas resultam na deposição de “duplas” na linha de semeadura, aumentando a competição por água, nutrientes e luz (SCHUCH & PESKE, 2008).

A avaliação das características de crescimento inicial das plantas é uma ferramenta importante para se determinar a influência do tamanho e do formato da semente no desempenho inicial de plantas, pois vários autores tem utilizado com êxito esta análise na avaliação do vigor de sementes em sementes de milho (SOUSA et al., 2012), feijão (PEDÓ et al., 2014), soja (PEDÓ et al., 2015), canola (KOCH et al., 2015) e com trigo (AISENBERG et al., 2016). Entre as características de crescimento utilizadas estão a área foliar, o comprimento e massa seca, assim como o diâmetro do colmo ou de caule, a razão de área e de massa foliar e também a estimativa de taxas de crescimento ao longo do tempo de coleta de dados primários (LOPES & LIMA, 2015).

As clorofilas são os principais pigmentos fotossintéticos e estão presentes e organizadas no cloroplasto. Sua função é a absorção da energia radiante do sol e a transferência da energia proveniente da excitação dos elétrons, para os centros de reação da fotossíntese (KERBAUY, 2012). A avaliação dos índices de clorofila constitui uma ferramenta importante em plantas cultivadas (SILVA-LOBO et al., 2012).

Neste contexto, o trabalho objetivou avaliar o crescimento inicial de plantas de milho originadas de sementes de frações da espiga com tamanhos e formatos distintos, bem como, a influência do tamanho e do formato da semente nos índices de clorofila a, b e total.

O trabalho foi realizado na área didática e experimental da Universidade Federal de Pelotas, Campus Capão do Leão – RS, situada à latitude 31º 48’ 10.3’’ S e longitude 52º 25’ 08.3’’ O. O clima da região, segundo classificação de Köppen é do tipo Cfa, sendo temperado úmido e com verão quente, tendo tendência de concentração das chuvas e inverno, com geadas pouco frequentes.

Os dados referentes a temperatura, precipitação e radiação solar durante a realização do experimento encontram-se na Figura 1. De modo geral, os dados demonstram que esses fatores mantiveram-se dentro do esperado para o cultivo do milho.

Figura 1. Gráficos referentes a precipitação (mm), temperatura máxima (T. max em ºC), média (T. média em ºC) e mínima (T. mínima em ºC) e radiação solar (cal m-2 _dia-1_{) durante o período de março}

a abril de 2016. Pelotas – RS, 2016. Fonte: EMBRAPA, 2016.

A semeadura foi realizada utilizando sementes de dois genótipos de milho (“A” e “B”) previamente padronizadas, armazenadas em câmara fria com temperatura de 15ºC e umidade relativa de (60%), até a realização de todas as análises. Os tratamentos consistiram na combinação quatro frações de sementes da espiga de cada genótipo (Redonda Grande, Redonda Pequena, Chata Grande e Chata Pequena) e de quatro épocas de coleta (21, 24, 27 e 30 DAS). A unidade experimental foi composta pela área de seis linhas de 2,5m de comprimento por 3m de largura. O espaçamento utilizado entre linhas foi de 0,45m e a área útil foi de 2m2 _{e constituída} pelas quatro linhas centrais, descontando-se 0,5m de cada extremidade.

Para o genótipo “A”, as sementes foram classificadas em peneiras de crivo circular, sendo: redondas grandes (6,85mm de largura, 6,54mm de espessura e 9,47mm de comprimento) e redondas pequenas (6,85mm de largura, 5,71mm de espessura e 10,23mm de comprimento), e em peneiras de crivo oblongo sendo classificadas em: chatas grandes (8,72mm de largura, 4,28mm de espessura e

10,10mm de comprimento) e chatas pequenas (6,52mm de largura, 4,57mm de espessura e 10,21mm de comprimento). Para o Genótipo “B”, as sementes foram classificadas nas mesmas peneiras, contudo as dimensões das sementes foram em peneiras de crivo circular, sendo: redondas grandes (9,01mm de largura, 6,64mm de espessura e 8,77mm de comprimento) e redondas pequenas (6,65mm de largura, 5,50mm de espessura e 10,08mm de comprimento), e em peneiras de crivo oblongo classificadas em: chatas grandes (5,54mm de largura, 4,84mm de espessura e 10,12mm de comprimento) e chatas pequenas (7,10mm de largura, 4,61mm de espessura e 10,07mm de comprimento).

Antes da semeadura, as sementes foram tratadas manualmente com inseticida à base de Thiamethoxam na dose de 400mL (i.a./100kg de sementes), sendo empregado o volume de calda de 0,6L 100kg-1 _{de sementes. A distribuição do} fungicida foi homogênea e as sementes foram dispostas no interior dos sacos e posteriormente foi insuflado ar ambiente para dentro do recipiente e o mesmo foi agitado até a distribuição uniforme do produto nas sementes. Após esse processo as sementes tratadas foram dispostas sobre uma mesa em temperatura ambiente de laboratório em torno de 22ºC, por um período de 24h. Percorrido esse tempo as sementes foram submetidas a avaliação do crescimento inicial (NUNES, 2005).

Após o tratamento, as sementes foram dispostas para germinar em solo do tipo Planossolo Hidromórfico com textura franco-arenosa (EMBRAPA, 1999), previamente corrigido para a expectativa de 4t ha-1_{, segundo recomendação do Manual de} Adubação e Calagem dos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina (CQFS, 2004). O resumo da análise química do solo consta na Tabela 1.

Tabela 1. Análise química do solo utilizado para a semeadura das frações de sementes de dois genótipos de milho, Pelotas, RS, 2016.

M.O. % p.H. (H2O) Arg % P K Ca Mg Al H+Al CTC V % Índ. SMP mg dm-3 _cmol c dm-3 2,07 4,8 14 21,5 27 3,3 1,1 0,3 6,2 4,9 42 5,7

A adubação fosfatada e potássica foi incorporada ao solo em pré-semeadura, constando de 45 e 70kg ha-1 _{de fósforo e de potássio, respectivamente, utilizando-se} como fonte, super fosfato triplo (41 % P2O5) e cloreto de potássio (58 % K2O). O suprimento de nitrogênio constou de 30kg ha-1 _{de nitrogênio incorporados ao solo no}

momento da semeadura e 60kg ha-1 _{em cobertura, aos 14 dias após a emergência,} utilizando como fonte uréia (45% de N).

Para a determinação da influência do tamanho e do formato das diferentes frações de sementes, foram efetuadas as seguintes análises:

As avaliações de crescimento inicial foram efetuadas por meio de quatro coletas sucessivas, a partir dos 21 dias após a semeadura e a intervalos regulares de tempo de três dias até os 30 dias após semeadura. Em cada coleta foram avaliadas quatro plantas, as quais tiveram suas raízes lavadas em água corrente e separadas da parte aérea. Posteriormente foram levadas ao laboratório, sendo realizadas as seguintes avaliações:

a) Comprimento de parte aérea (Cpa) e de raiz (Cr): o comprimento de parte aérea foi determinado em quatro plantas por subamostra, para plantas de cada fração de sementes e de cada genótipo. O comprimento foi avaliado pela distância entre a inserção da porção basal da raiz ao ápice da parte aérea, enquanto, o comprimento da raiz foi obtido pela distância do colo até a extremidade da raiz, com auxílio de fita métrica. Os resultados foram expressos em cm plântula-1_.

b) Diâmetro do colmo (Dc): foi determinado em quatro plantas por subamostra, com o auxílio de um paquímetro digital, a medição foi realizada um centímetro acima do colo da planta. Os dados foram expressos em mm plântula-1_.

c) Área foliar (Af): foi determinada em quatro plantas de cada fração de sementes e para cada genótipo, utilizando medidor de área foliar Licor, modelo LI- 3100. Os resultados expressos em metros quadrados (m2_).

d) Massa seca de folhas (Wf), massa seca de colmo (Wc) e massa seca de raiz (Wr): quatro plantas por repetição, foram separadas em diferentes estruturas (folhas, colmo e raízes). Para a quantificação da matéria seca, as diferentes estruturas foram acondicionadas em sacos de papel pardo e submetidas à secagem em estufa de circulação forçada a 70 ± 2ºC, até massa constante.

e) Razão de área foliar (Fa): para a determinação foram empregadas subamostras de quatro plantas. Para a estimativa de Fa foi empregada a equação Fa = Af/Wt, onde Af consiste na área foliar e Wt na massa seca total. Os resultados foram expressos em (m² g-1_).

f) Razão de massa foliar (Fw): para a determinação foram empregadas subamostras de quatro plantas. Para a estimativa de Fw foi empregada a equação Fw

= Wf/Wt, onde Wf consiste na massa seca de folha e Wt na matéria seca total. Os resultados fora expressos em (g g-1_).

g) Área foliar específica (Sa): para a determinação foram empregadas subamostras de quatro plantas. Para a estimativa de Sa foi empregada a equação Sa = Af/Wf, onde Af consiste na área foliar e Wf na massa seca total. Os resultados fora expressos em (m² g-1_).

h) Índice de clorofila a, b e total: foi determinado utilizando o medidor eletrônico de clorofila da marca Falker e modelo CFL1030. As leituras foram realizadas na metade do comprimento do limbo foliar amostrada a partir da base, evitando a nervura central. As avaliações foram realizadas aos 21 dias após a semeadura, com quatro repetições, em cada repetição foram realizadas seis leituras.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 4 x 4 (frações de sementes da espiga x época de coleta), com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e quando significativos pelo teste F a 5% de probabilidade, foram ajustados através de polinômios ortogonais. Foi aplicado o teste de correlação linear de Pearson a 5% de probabilidade entre as variáveis de crescimento inicial e os teores de clorofila a, b e total avaliados aos 21 dias após semeadura.

3.3. Resultados e Discussão

Em ambos os genótipos estudados, houve interação significativa entre as frações de sementes (formatos e tamanhos) e a época de coleta, para as variáveis comprimento de parte aérea (Cpa) e de raiz (Cr), diâmetro do colmo (D), área foliar (Af), massa seca de colmo (Wc), massa seca de raizes (Wr) e massa seca total (Wt) (Figura 2 e 3). Porém, para a razão de área foliar, razão de massa foliar, área foliar específica e para os índices de clorofila a (Cha), b (Chb) e total (Cht) não demostraram interação significativa.

Para o genótipo “A”, o comprimento de parte aérea das plântulas originadas de sementes redondas grandes, redondas pequenas, chatas grandes e chatas pequenas, ajustou-se ao modelo quadrático com elevados coeficientes de determinação (R2 _{≥ 0,99) (Figura 2A).}

Para o genótipo “A”, aos 21 DAS, as sementes redondas grandes e chatas grandes foram similares e originaram plantas com maior comprimento de parte aérea, as quais foram 9,4% e 7,8% superiores àquelas originadas de sementes redondas pequenas e 13,3% e 11,8% superiores às originadas de sementes chatas pequenas. Contudo, aos 30 DAS e naquelas plântulas originadas das sementes redondas grandes, a qual, foi superior na ordem de 2%, 5% e 8% em relação aos tratamentos compostos por sementes chatas grandes, redondas pequenas e chatas pequenas, respectivamente.

Para o genótipo “B”, o comprimento de parte aérea das plântulas originadas de sementes redondas pequenas, assim como, chatas pequenas, ajustaram-se ao modelo quadrático, com altos coeficientes de determinação (R2 _{= 0,99 e R}2 _{= 0,94,} respectivamente). As chatas grandes, ajustaram-se ao modelo quadrático, cujo coeficiente de determinação foi alto (R2 _{= 0,98). Já, para àquelas redondas grandes o} comprimento se ajustou ao modelo linear com coeficiente alto (R2 _{= 0,99) (Figura 2B).} Para o genótipo “B”, aos 21 DAS, os maiores valores de comprimento de parte aérea foram observados nas plantas originadas de sementes redondas pequenas, chatas grandes e redondas grandes, as quais foram superiores na ordem de 6%, 5,2% e 5,1%, em relação àquelas originadas de sementes chatas pequenas (Figura 1). Os valores de comprimento de parte aérea das plantas originadas de sementes chatas pequenas e também daquelas redondas pequenas, não diferiram entre si aos 30 DAS. Entretanto, foram superiores em aproximadamente 15% e 14%, quando comparadas com plantas originadas de sementes redondas grandes e, superiores em cerca de 10% e 9% quando comparadas com aquelas originadas de sementes chatas grandes.

Plantas originadas de sementes redondas, segundo Vazquez et al. (2012), presentam maior comprimento alguns dias após emergência. Ávila et al. (2007), observaram que sementes de milho com maior vigor e em condição de estresse resultam em plantas com maior comprimento no início do desenvolvimento.

Os valores de comprimento de raiz das plântulas do genótipo “A” originadas de sementes redondas grandes (R2 _{= 0,99), redondas pequenas (R}2 _{= 0,80) ou chatas} pequenas (R2 _{= 0,95), ajustaram-se ao modelo linear, com altos coeficientes de} determinação. Contudo, àquelas originadas de sementes chatas grandes, demonstraram que o comprimento de raiz ajustou-se ao modelo quadrático com coeficiente elevado (R2 _{= 0,98) (Figura 2C).}

Figura 2. Gráficos referentes ao comprimento de parte aérea e comprimento de raiz, diâmetro do colmo e área foliar de plantas de milho originadas de sementes de dois genótipos fracionadas em diferentes formatos e tamanhos, Pelotas-RS, 2016. RG=Redonda grande; RP=Redonda pequena; CG=Chata grande; CP= Chata pequena.

Aos 21 DAS, as plântulas originadas de sementes de todos os formatos e tamanhos não diferiram entre si quanto ao comprimento de raiz. As plantas originadas de sementes redondas grandes e também daquelas redondas pequenas, aos 30 DAS, atingiram os comprimentos de raiz estatisticamente superiores em torno de 3% e 6% quando comparadas com aquelas de sementes chatas pequenas e, em torno de 9% e 12% maiores quando comparadas com àquelas originadas de sementes chatas grandes. O comprimento de raiz de plântulas originadas de sementes redondas pequenas, redondas grandes e chatas pequenas não apresentou diferenças significativas entre si, contudo diferiu significativamente daquelas originadas de sementes chatas e grandes.

Para o genótipo “B”, o comprimento de raiz das plântulas originadas de sementes redondas pequenas ou chatas pequenas ajustaram-se ao modelo quadrático com altos coeficientes (R2 _{= 0,99, e R}2 _{= 0,95, respectivamente). Enquanto} que àquelas originadas de sementes redondas grandes, bem como aquelas chatas grandes apresentaram resposta linear, cujos coeficientes de determinação foram R2 = 0,94 e R2 _{= 0,98, respectivamente (Figura 2D).}

Aos 21 DAS, os maiores comprimentos de raiz foram observados em plantas originadas de sementes redondas grandes e chatas grandes, as quais apresentaram superioridade na ordem de 6,3% e 2,4%, em relação àquelas originadas de sementes chatas pequenas, sendo 14,2% e 10,7% superiores aquelas redondas pequenas. Contudo aos 30 DAS, os maiores comprimentos de raiz foram observados em plantas originadas de sementes chatas pequenas ou chatas grandes, que não diferiram entre si estatisticamente, contudo foram superiores em 2% e 3% àquelas de sementes redondas pequenas. Em relação as sementes redondas grandes, houve superioridade na ordem 6% e 7%.

O maior comprimento de raiz quando associado ao seu superior volume em solos com boa compactação, permeabilidade, agregação, estruturação, possibilita maior área ocupada por raízes ao longo do perfil do solo, favorecendo a absorção de água e de minerais, bem como, constituir uma vantagem competitiva no ambiente de cultivo, podendo proporcionar aumento na produtividade das plantas cultivadas (CHIODEROLI et al., 2012). Ademais, a avaliação de características de crescimento do sistema radicular pode estimar o vigor das sementes, uma vez que em milho tanto o formato quanto o tamanho da semente parecem possuir maior influência no início do desenvolvimento (VAZQUEZ, G. H. et al. 2012).

O diâmetro do colmo das plantas originadas das diferentes frações de sementes, para o genótipo “A”, ajustou-se ao modelo quadrático, cujos coeficientes de determinação foram R2 _{≥ 0,95 (Figura 2E). Os maiores valores de diâmetro do} colmo aos 21 DAS foram observados em plantas originadas de sementes redondas grandes e chatas grandes, as quais não diferiram entre si. Entretanto, foram superiores em 7,3% e 10,9% comparativamente àquelas originadas de sementes redondas pequenas e 16,2% e 15,5% superiores àquelas sementes chatas pequenas. Contudo, aos 30 DAS, as sementes redondas grandes originaram plantas com diâmetro do colmo estatisticamente superior e na ordem de 3%, 3,8% e 6,2% comparativamente aquelas de sementes redondas pequenas, chatas grandes e chatas pequenas, respectivamente.

Para o genótipo “B”, o diâmetro do colmo das plantas originadas de sementes chatas grandes, chatas pequenas e redondas pequenas, ajustaram-se ao modelo quadrático, cujos coeficientes de determinação foram R2 _{≥ 0,96 (Figura 2E). Enquanto} que o diâmetro do colmo de plantas originadas de sementes redondas grandes ajustou-se ao modelo linear com coeficiente alto (R2 _{= 0,94). Aos 21 DAS, os valores} de diâmetro de colmo não diferiram entre as plantas originadas dos diferentes formatos e tamanhos de sementes. Contudo, aos 30 DAS, as sementes chatas pequenas originaram plantas com diâmetro do colmo estatisticamente superior e na ordem de 1,64%, 5,03% e 8,16% comparativamente aquelas de sementes chatas grandes, redondas pequenas e redondas grandes, respectivamente.

Mondo et al. (2013), observaram que sementes de milho com vigor elevado originam plantas com diâmetro do colmo maior que aquelas originadas de sementes menos vigorosas. Dias et al. (2010), observaram que sementes de milho com elevado vigor originam plântulas com maior diâmetro do colmo, contudo esse efeito somente é observado no início do desenvolvimento da cultura.

A área foliar das plantas originadas de sementes de todos os formatos e tamanhos, no genótipo “A”, ajustaram-se ao modelo linear (R2 _{≥ 0,71) (Figura 2G). Os} maiores valores de área foliar, aos 21 DAS, foram observados em plantas originadas de sementes chatas grandes, redondas grandes e redondas pequenas. Todavia, foram superiores as chatas pequenas na ordem de 42,4%, 36,3% e 34,6%, respectivamente. Aos 30 DAS, as plantas que estatisticamente apresentaram maior área foliar foram aquelas originadas de sementes chatas grandes sendo superiores

na ordem de 2,2%, 9,1% e 28% daquelas provenientes de sementes redondas grandes, chatas pequenas e redondas pequenas, respectivamente.

Para o genótipo “B”, a área foliar das plantas formadas a partir de sementes redondas grandes, redondas pequenas, chatas grandes ou chatas pequenas ajustaram-se ao modelo linear, cujos coeficientes foram R2 _{≥ 0,70 (Figura 2H). Aos 21} DAS, para área foliar das plantas originadas de todos os formatos e tamanhos não houve diferença significativa. Contudo, aos 30 DAS, as plantas que apresentaram a maior área foliar foram àquelas provenientes de sementes chatas grandes, sendo estas superiores na ordem de 30,8%, 33,8% e 52,4% comparativamente aquelas redondas pequenas, chatas pequenas e redondas grandes, respectivamente.

As sementes vigorosas possuem um tecido de reserva maior e originam plântulas mais vigorosas em relação àquelas de sementes menores (CARVALHO & NAKAGAWA, 2012). Consequentemente, plantas oriundas de sementes maiores e com vigor superior apresentam maior área foliar, como resultado do maior investimento de fotoassimilados no aparato fotossintético (PEDÓ et al., 2014). Essas plantas tendem a apresentar maior capacidade de captação de energia solar, colaborando para a maior produção de assimilados destinados a produção de grãos/sementes (LOPES & LIMA, 2015).

A massa seca de folha no genótipo “A”, de sementes redondas grandes, redondas pequenas ou chatas pequenas ajustou-se ao modelo quadrático (R2 _{≥ 0,99),} enquanto, aquelas chatas grandes se ajustaram ao modelo linear, com alto coeficiente (R2 _{= 0,99) (Figura 3A).}

Aos 21 DAS, as plantas que apresentaram os maiores valores de massa seca de folhas foram aquelas originadas de sementes chatas grandes e redondas grandes, sendo superiores em 20,3% e 17,5%, àquelas provenientes de sementes chatas pequenas e na ordem de 27,9% e 25,4% quando comparadas com aquelas redondas pequenas. Aos 30 DAS, as plantas que apresentaram estatisticamente os maiores valores de massa seca de folhas, foram aquelas originadas de sementes redondas grandes, as quais foram superiores na ordem de 16,7%, 26,3% e 27,7% comparativamente as chatas grandes, redondas pequenas e chatas pequenas, respectivamente.

Figura 3. Gráficos referentes a massa seca de folhas, colmo, raízes e massa seca total de plantas de milho originadas de sementes de dois genótipos fracionadas em diferentes formatos e tamanhos, Pelotas-RS, 2016. RG=Redonda grande; RP=Redonda pequena; CG=Chata grande; CP= Chata pequena.

Em relação ao genótipo “B” a massa seca de folhas das plantas originadas de sementes redondas grandes ajustou-se ao modelo linear (R2 _{≥0,97). Plantas} originadas de sementes redondas pequenas, chatas grandes e chatas pequenas, ajustaram-se ao modelo quadrático com elevados coeficientes determinação (R2 _≥ 0,94) (Figura 3B). As plantas que apresentaram os maiores valores de massa seca de folhas, aos 21 DAS, foram aquelas de sementes redondas grandes, cuja superioridade foi na ordem de 4,3%, 4,89% e 5%, em relação as chatas pequenas, chatas grandes