Qualidade fisiológica e bioquímica de sementes de soja dessecadas em diferentes estádios de maturação e armazenadas

Abstract

Aplicações de dessecantes em pré-colheita pode ser uma alternativa para produção de sementes soja. No entanto, a dessecação em momentos inadequados pode levar a redução da qualidade das sementes. O uso de dessecantes em fase de divisão, expansão, deposição de reservas, por exemplo, podem interferir no desenvolvimento das sementes diminuindo a massa, produtividade e a qualidade fisiológica. Dentre vários fatores que afetam a produção de sementes com esse tratamento, destaca-se o momento da aplicação do dessecante. Assim, objetivou-se com esse estudo avaliar o efeito da dessecação em diferentes estádios de maturação de campo na qualidade de sementes de soja, propor modelos de redes neurais artificiais (ANN) para classificar a qualidade fisiológica das sementes e entender o comportamento de enzimas antioxidantes em sementes de soja submetidas a dessecação em diferentes estádios de maturação de campo, após a colheita e ao longo do armazenamento. Os tratamentos foram compostos por três cultivares de soja de tipo de crescimento indeterminado e três estádios de dessecação. T1: dessecação das plantas no estádio R7, T2: dessecação no estádio R7.3; e T3: plantas não dessecadas e colhidas no estádio R8. O dessecante utilizado foi o Paraquat na dosagem de 400 g ha-1 de ingrediente ativo. Após a secagem, as plantas foram colhidas, trilhadas e as sementes armazenadas durante oito meses em ambiente de laboratório (temperatura de 18 °C ± 1,8 °C e umidade relativa do ar de 65,6% ± 12,8%). A qualidade das sementes foi avaliada inicialmente e aos quatro e oito meses de armazenamento quanto às características morfológicas, qualidade fisiológica (germinação e vigor) e atividade de enzimas antioxidantes. A dessecação das plantas no estádio R7 levou à produção de sementes com características físicas desuniformes e, em geral, redução da qualidade fisiológica. Neste estádio, foram identificados redução no tamanho, menor acúmulo de matéria seca, maior porcentagem de sementes verdes e maior variação nos índices que determinam a cor e morfologia das sementes. Com acurácia de 100%, as redes neurais artificiais foram eficientes para classificar a qualidade de sementes produzidas de plantas dessecadas nos estádios de maturação de campo R7 e R7.3 e colhidas em R8 sem dessecação. Quanto às características fisiológicas e bioquímicas das sementes, a qualidade variou com o cultivar, momento de dessecação e ambiente de produção. Com relação ao sistema de defesa antioxidativo, foi observado redução na atividade das enzimas POX após 8 meses de armazenamento em sementes dessecadas nos estádios R7, R7.3 ou colhidas no estádio R8. Já as enzimas APX, CAT e SOD também podem indicar associação com a qualidade fisiológica de sementes de soja dessecadas. Palavras-chave: Pré-colheita. Estádio fenológico. Morfologia. Vigor. Enzimas. Qualidade.

Applications of pre-harvest desiccants can be an alternative for soybean seed production. However, desiccation at inappropriate times can lead to reduced seed quality. The use of desiccants in the division, expansion, and reserve deposition phases, for example, can interfere with seed development, reducing mass, productivity, and physiological quality. Among several factors that affect seed production with this treatment, the moment of application of the desiccant is noteworthy. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of desiccation at different stages of field maturation on the quality of soybean seeds, propose models of artificial neural networks (ANN) to classify the physiological quality of seeds, and understand the behavior of antioxidant enzymes in soybean seeds subjected to desiccation at different stages of field maturation after harvest and during storage. The treatments consisted of three cultivars of indeterminate growth type and three desiccation stages. T1: desiccation of plants at the R7 stage; T2: desiccation at the R7.3 stage; and T3: non-desiccated plants harvested at the R8 stage. The desiccant used was Paraquat at a dosage of 400 g ha-1 of active ingredient. After drying, the plants were harvested, threshed, and the seeds stored for eight months in a laboratory environment (temperature of 18 °C ± 1.8 °C and relative humidity of 65.6% ± 12.8%). Seed quality was evaluated initially and at four and eight months of storage for morphological characteristics, physiological quality (germination and vigor), and antioxidant enzymes activity. The desiccation of plants at the R7 stage led to the production of seeds with uneven physical and physiological characteristics. At this stage, reduction in size, low accumulation of dry matter, a higher percentage of green seeds, and a higher variation in the indices that determine color and morphology were identified in the seeds. With 100% accuracy, the artificial neural networks were efficient classify the quality of seeds produced from plants that were desiccated in the field maturation stages R7, R7.3, and harvested in R8 without desiccation. For the physiological and biochemical characteristics of the seeds, the quality varied with the cultivar, time of desiccation, and production environment. Regarding the antioxidative defense system, POX enzymes show a strong reduction in their activities after eight months of storage from seeds desiccated at stages R7, R7.3, or harvested at stage R8. The APX, CAT, and SOD enzymes may also indicate an association with the physiological quality of desiccated soybean seeds. Keywords: Pre-harvest. Phenological stage. Morphology. Vigor. Enzymes. Quality.