Chemical change during storage of crambe cultivated with application of plant growth regulators / Alterações químicas durante o armazenamento de crambe cultivado com aplicação de reguladores vegetais

This study aimed to characterize the chemical composition of crambe grains produced with plant growth regulators in the 2014 and 2015 harvests and stored for 180 days. During crambe cultivation, two foliar sprayings were carried out with the following treatments: 1) control treatment with distilled water; 2) indole-3-acetic acid 100 mg L-1 (IAA); 3) 3-gibberellic acid P.A. 100 mg L-1 (GA3); 4) Stimulate®. After harvesting, the grains were analyzed initially and after 180 days of uncontrolled storage. We checked water content, lipids in hot extraction (HE), lipids in cold extraction (CE), proteins, acidity and antioxidant activity. The Tukey test was used to compare the averages (p<0.05) and the parameters were grouped using a multivariate clustering technique presented in dendogram. The CE and HE lipid contents were reduced after storage, whereas the protein content and antioxidant activity of the grains were not altered by storage. However, the grains that received IAA application showed an increase in the CE lipid content and their preservation after storage. GA3 application, on the other hand, reduced the protein content. Lipid contents remained constant at the end of storage, and the acidity was reduced due to the application of GA3 and Stimulate® plant growth regulators. The 180-day storage changed crambe quality and regulators can assist in preserving grain quality during storage. The CE and HE lipid content and the grain acidity were good indicators for evaluating effects.

O objetivo do presente trabalho foi caracterizar a composição química dos grãos de crambe produzidos com reguladores vegetais nas safras de 2014 e 2015 e armazenados por 180 dias. Durante o cultivo do crambe, realizaram-se duas pulverizações foliares seguindo os tratamentos: 1) tratamento controle com água destilada; 2) ácido indol-3-acético 100 mg L-1 (AIA); 3) ácido 3-giberélico P.A. 100 mg L-1 (GA3); 4) Stimulate®. Após colhidos, os grãos foram analisados inicialmente e após 180 dias de armazenamento não controlado. Aferiu-se o teor de água, lipídeos em extração a quente (EQ), lipídeos em extração a frio (EF), proteínas, acidez e atividade antioxidante. As médias foram comparadas pelo teste Tukey (p<0,05) e os parâmetros agrupados pela técnica multivariada de agrupamento apresentado em dendograma. Os teores de lipídeos EF e EQ reduziram com o armazenamento enquanto que o teor de proteína e a atividade antioxidante dos grãos não foram alterados por esse fator. A aplicação de IAA destacou-se pelo aumento no teor de lipídeos EF e conservação desse após o armazenamento. A aplicação de GA3 reduziu o teor de proteínas. Os teores de lipídeos se mantiveram constante no final do armazenamento e houve redução no teor de acidez em decorrência da aplicação dos reguladores vegetais GA3 e Stimulate®. O armazenamento de 180 dias altera a qualidade de crambe e os reguladores podem auxiliar na preservação da qualidade dos grãos durante o armazenamento. O teor de lipídeos EF, EQ e a acidez dos grãos mostraram-se bons indicadores para avaliação dos efeitos.

Foliar application of plant growth regulators changes the physiological quality of crambe seeds

The application of plant growth regulators can manipulate the development of cultivated plants, and their physiological effects may be reflected in the physiological quality of the seeds. This study evaluated the effects of plant growth regulators (PGR) on the physiological quality of crambe seeds produced in the 2014 and 2015 harvests. During crop development, we applied two foliar sprayings of the following treatments: 1) control treatment with distilled water; 2) indole-3-acetic acid 100 mg L-1 (IAA); 3) 3-gibberellic acid P.A. 100 mg L-1 (GA3); 4) commercial PGR Stimulate® 6 mL L-1. The seeds were harvested and evaluated for water content, germination percentage and germination speed index (GSI), electrical conductivity and concentrations of leached Ca, Mg and K ions. Means were compared by Tukey ́s and Dunnett tests (p<0.05). Applying Stimulate® increased the germination percentage and the germination speed index, while IAA application showed an opposite effect, increasing the electrical conductivity of crambe seeds. Calcium leaching decreased with IAA application, and all regulators reduced K leaching. We therefore infer that the application of plant growth regulators influences the physiological quality of crambe seeds.

pH of exudate test in the physiological quality of crambe seeds / Teste do pH do exsudato para avaliação da qualidade fisiológica de sementes de crambe

ABSTRACT: Crambe is a rapeseed with high oil content and can be used as a winter cover or as a source of raw material for the production of biodiesel, however espite the growing interest in the culture, research on the subject is still incipient, especially concerning the seed production and analysis technology. The purpose of this study is to evaluate the physiological quality of crambe seeds, 'FMS Brilhante' cultivar, by testing the pH of exudate. Five seed lots were submitted to the determination of water content and the tests of germination and vigor (first count, emergence and tetrazolium). In the conduction of pH exudate test, temperatures (25 and 30oC), and periods of seed imbibition in water (15, 30 and 45 minutes) were tested. The experiment was conducted in a completely randomized manner, with four replicates, and the mean values were compared by the Tukey test at 5% probability; Pearson correlation between the pH of the exudate and initial tests was also made. Testing the pH of exudate is promising for separating lots of crambe seeds and the following combinations of 25°C/30 minutes or 30°C/45 minutes can be used.

RESUMO: O crambe é uma brássica com alto teor de óleo, podendo ser utilizada como cobertura de inverno ou fonte de matéria prima para a produção de biodiesel, porém, apesar do crescente interesse pela cultura, as pesquisas ainda são incipientes, principalmente quanto à tecnologia de produção e análise de sementes. O objetivo neste trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica de sementes de crambe, cultivar 'FMS Brilhante', pelo teste do pH do exsudato. Para tanto, cinco lotes de sementes foram submetidos à determinação do teor de água e a testes de germinação e vigor (primeira contagem, emergência e tetrazólio). Na condução do teste do pH do exsudato, foram testadas as temperaturas constantes de 25 e 30ºC e períodos de embebição das sementes em água de 15, 30 e 45 minutos. O experimento foi realizado no delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade; também foi feita a correlação de Pearson entre o pH do exsudato e as avaliações iniciais. O teste do pH do exsudato é promissor na separação de lotes de semente de crambe, podendo ser utilizadas as combinações 25ºC/30 minutos ou 30oC/45 minutos.

Produtividade, qualidade fisiológica e composição química de sementes de crambe em diferentes doses de fósforo / Productivity, physiological quality and chemical composition of crambe seeds in different doses of phosphorus

O crambe é uma brássica com alto teor de óleo utilizada para produção de biodiesel e que tem despertado interesse pelo ciclo curto e baixo custo de produção. Porém, existem dúvidas quanto a sua resposta à adubação fosfatada. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de fósforo sobre a produtividade, a qualidade fisiológica, a composição química e o teor de óleo de sementes de crambe. Os tratamentos foram constituídos de cinco doses de fósforo (0, 25, 50, 75 e 100 kg ha-1) aplicados na semeadura. Não houve interferência do fósforo sobre a composição mineral e o teor de óleo das sementes de crambe que apresentaram as seguintes médias: 30,11 de N; 7,46 de P; 7,35 de K; 10,06 de Ca; 6,58 de Mg e 8,98 g kg-1 de S; 36,25 de Cu; 169,40 de Fe; 36,75 de Mn, 73,60 mg kg-1 de Zn e 30,22% de óleo. Concluiu-se que a produtividade de crambe aumenta com doses de fósforo de até 100 kg ha-1, porém o seu uso não afeta a porcentagem de sobrevivência de plantas, a fitomassa seca, a massa de mil sementes, a qualidade fisiológica, a composição química e o teor de óleo da semente.

The crambe is a brassica with high content of oil used for biodiesel production and that has aroused interest in the short cycle and low production cost. However, there are doubts about their response to phosphated fertilization. The objective of this study was to evaluate the effect of different doses of phosphorus on yield, physiological quality, chemical composition and oil content of crambe seeds. The treatments consisted of five doses of phosphorus (0, 25, 50, 75 and 100 kg ha-1) applied at sowing. There was no effect of phosphorus on mineral composition and oil content of the seeds of crambe that showed the following averages: 30.11 N, 7.46 P, 7.35 K, Ca 10.06, 6.58 mg and 8.98 g kg-1 S; 36.25 Cu, Fe 169.40, 36.75 Mn 73.60 mg kg-1 Zn and 30.22% oil. It was concluded that the productivity of crambe increases with phosphorus rates of up to 100 kg ha-1, but its use does not affect the survival rate of plants, dry mass, the mass of thousand seeds, the physiological quality, chemical composition and oil content of the seed.

Adubação potássica para o crambe / Potassic fertilization for crambe crop

São escassos os trabalhos para a cultura do crambe (Crambe abyssinica Hochst), sendo necessários estudos que caracterizem o nível de suficiência de potássio (K) no solo e nas folhas, visando subsidiar futuros programas de adubação potássica para essa cultura de outono/inverno. Foi realizado um experimento visando estudar a resposta do crambe ao K do solo. O experimento foi realizado em um Latossolo Vermelho argiloso sob o sistema de semeadura direta, em Botucatu - SP. Os tratamentos consistiram de sete níveis de K no solo, resultantes da aplicação anual de 2000 a 2010, na cultura de verão (soja), de 0, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 kg ha-1 de K2O. Antes de iniciar o experimento, amostras de solo foram coletadas na camada de 0-20 cm e os teores de K no solo determinados pelos métodos da resina e Mehlich-1. Os níveis de suficiência de K no solo e nas folhas foram obtidos considerando-se a produtividade relativa de grãos de 90%. Quando os teores de K do solo, extraídos por resina e por Mehlich-1, são superiores a 88 e 94 mg dm-3, respectivamente, equivalente a 26 g kg-1 de K nas folhas, o aumento da produtividade de grãos da cultura do crambe é improvável. Estes valores devem corresponder ao nível de suficiência da cultura e são suficientes para atingir produtividade de grãos relativa de 90%.

There are few studies for the crambe crop (Crambe abyssinica Hochst), and studies that characterize the sufficiency level of K in the soil and leaves are indispensable to support future programs potassium fertilization for this crop of fall/winter. An experiment was carried out to investigate the response of crambe to K soil. The experiment was carried out on a clayey Red Latossol under no-till in Botucatu, São Paulo State, Brazil. Treatments consisted of seven K levels in the soil, resulting from the application year (2000 to 2010), the summer crop (soybean), 0, 30, 60, 90, 120, 150 and 180 kg ha-1 K2O. Before starting the experiment, soil samples were collected at depths of 0-20 cm and soil K contents determined by the resin and Mehlich-1 method. The sufficiency levels of K in soil and leaves were obtained considering the relative yield of 90%. When the levels of soil K extracted by resin and Mehlich-1, are above 88 and 94 mg dm-3, respectively, equivalent to 26 g kg-1 K in the leaves, the increase in crop yield of crambe is unlikely. These values should match the sufficiency level of crop and are sufficient to achieve relative grain yield of 90%.

Número de folhas e de plantas para estimação da média do índice spad em crambe / Number of leaves and plants to estimate the average spad index in crambe

O objetivo deste trabalho foi determinar o número de folhas e de plantas necessário para a estimação da média do índice SPAD em crambe, cultivar 'FMS Brilhante'. Em um experimento foram selecionadas, aleatoriamente, 66 plantas. Nessas plantas, foi mensurado o índice SPAD em seis folhas, escolhidas aleatoriamente em cada planta, aos 34 e 40 dias após a emergência, totalizando 396 folhas em cada avaliação. A partir dos dados do índice SPAD, foram calculadas medidas de tendência central e de variabilidade, verificadas a normalidade e a homogeneidade de variâncias. Foram realizadas análises de variância com base no modelo hierárquico (variação entre plantas e variação entre folhas dentro de plantas). O número de folhas, necessário para a estimação da média do índice SPAD, em cada momento de avaliação (34 e 40 dias após emergência), foi determinado por reamostragens, com reposição. Mensurar uma folha por planta, em 36 plantas (36 folhas), é suficiente para a estimação da média do índice SPAD de crambe, com amplitude do intervalo de confiança de 95% igual a três.

The objective of this work was to determine the number of leaves and plants required to estimate the average SPAD index in crambe, cultivar 'FMS Brilhante'. In one experiment were randomly selected 66 plants. These plants, the SPAD index was measured in six leaves, selected randomly from each plant at 34 and 40 days after emergence, totaling 396 leaves on each evaluation. From data of the SPAD index it was calculated measures of central tendency and variability. Analyses of variance based hierarchical model (variation between plants and variation among leaves into plants) were carried. The number of leaves required to estimate the average SPAD index, at each evaluation point (34 and 40 days after emergence), was determined by resampling with replacement. Measure a leaf per plant on 36 plants (36 leaves), is sufficient to estimate the average SPAD index of crambe, with amplitude of confidence interval of 95% equal to three.

Tamanho de amostra e relações lineares de caracteres morfológicos e produtivos de crambe / Sample size and linear relations of the morphological characters and production of crambe

Os objetivos deste trabalho foram determinar o tamanho de amostra para a estimação da média de caracteres morfológicos e produtivos de crambe (Crambe abyssinica Hochst) e avaliar as relações entre esses caracteres. Foi conduzido um experimento a campo em Santa Maria, Estado do Rio Grande do Sul (latitude 29°42'S, longitude 53°49'W e 95m de altitude), no ano de 2008. Na colheita, foram selecionadas, aleatoriamente, 75 plantas e foram mensurados os caracteres morfológicos (altura de planta, número de rácemos por planta e comprimento médio dos rácemos por planta) e os produtivos (número de frutos por planta, número de frutos por rácemo e produtividade de grãos). Foi calculado o tamanho de amostra de cada caráter e investigada a relação entre os caracteres por meio de diagramas de dispersão, análises de correlação, de trilha e regressão. Na cultura de crambe, para estimar a média com uma mesma precisão, o tamanho de amostra (número de plantas) dos caracteres produtivos é maior que o dos morfológicos. O número de frutos por planta tem relação linear positiva com a produtividade de grãos e pode ser utilizado para seleção indireta.

The aim of this research was to determine the sample size to estimate the average of the morphological and productive traits of crambe (Crambe abyssinica Hochst) and assess the relationships among these traits. An experiment was conducted in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil (latitude 29°42'S, longitude 53°49'W and 95m altitude) in the year 2008. At harvest, 75 plants were randomly selected and measured for morphological traits (plant height, number of racemes per plant and length average of racemes per plant) and productivity (number of fruits per plant, number of fruits per raceme and grain yield). It was calculated the sample size of each trait and studied the relationship among the traits by scatter plots, correlation, path analysis and regression. In the culture of crambe, the sample size (number of plants) of productive traits is greater than morphology to estimate average and it has the same precision. The number of fruits per plant has a positive linear relationship with grain yield and can be used for indirect selection.

Estimativa de plastocrono em crambe / Estimating the plastochron in crambe

Um parâmetro utilizado em modelos de simulação do desenvolvimento de espécies vegetais é o intervalo de tempo entre o aparecimento de dois nós sucessivos em uma haste, conhecido como plastocrono, com unidade de °C dia nó-1. O objetivo deste trabalho foi estimar o plastocrono em plantas de crambe (Crambe abyssinica Hochst) cultivadas em duas épocas de semeadura: 18/06/08 e 12/07/08. A cultivar usada foi a 'FMS Brilhante', com densidade ajustada para 100 plantas m-2. Em cada época, foram marcadas aleatoriamente 77 plantas, das quais se contou o número de nós a cada dois dias. O plastocrono foi estimado pelo inverso do coeficiente angular da regressão linear entre o número de nós acumulados na haste principal e a soma térmica acumulada após a emergência. O ciclo da cultura foi dividido em subperíodos, a fim de avaliar a demanda calórica em cada estádio de desenvolvimento. O plastocrono variou de 42,1 a 45,2°C dia nó-1 no subperíodo emergência até o início do florescimento e 28,3 a 47,8°C dia nó-1 no subperíodo início do florescimento até o início da frutificação. Diferentes épocas de semeadura e subperíodos de desenvolvimento apresentam efeito sobre o plastocrono em crambe. Para a obtenção de estimativas seguras de plastocrono de crambe, a melhor subdivisão do ciclo é da emergência até o início do florescimento e do início do florescimento até o início da frutificação.

A parameter used in the development plants models simulation development is the time interval between the appearance of two successive nodes on a stem, known as plastochron, with units of °C day node-1. The objective of this study was to estimate the plastochron in crambe (Crambe abyssinica Hochst) plants grown in two sowing dates: 18/06/08 and 12/07/08. The cultivar used was the 'FMS Brilhante', with density adjusted to 100 plants m-2. In each period 77 plants were randomly selected, and the number of nodes were counted every two days. The plastochron was estimated by the inverse slope of the linear regression between the number of accumulated nodes on the main stem and accumulated thermal time after the emergence. The crop cycle was divided into subperiods in order to assess caloric demand for each development stage. The plastochron ranged from 42.1 to 45.2°C day node-1 during the subperiod emergence to early flowering and from 28.3 to 47.8°C day node-1 during the beginning of the flowering subperiod to the onset of fruiting. Different sowing dates and development subperiods have an effect on the plastochron in crambe. The best division of the cycle is the emergence to early flowering and early flowering to the onset of fruiting to obtain reliable estimates of plastochron crambe.