Seed priming improves the germination and growth rate of melon seedlings under saline stress / Condicionamento de sementes melhora a germinação e a taxa de crescimento das plântulas de melão sob estresse salino

ABSTRACT: The germination and growth of melon (Cucumis melo L.) plants can be severely affected by excess salts in the soil or irrigation water; however, negative effects of salt stress can be attenuated using appropriate methods of seed priming. Thus, effects of osmopriming as inducer of salt stress tolerance in melon seeds exposed to salinity levels were investigated in this study. Seeds were soaked for 22 h at 25 °C in the dark in distilled water (hydropriming) or 0.5% KNO3 solution (osmopriming), and after drying, were distributed in plastic boxes with blotter paper containing different NaCl solutions prepared with osmotic pressure of 0.0 MPa (control), -0.3 MPa (mild stress), and -0.6 MPa (severe stress). Unprimed dry seeds were taken as control. The plastic boxes were kept into a seed germinator, at 25 °C for 14 days. A completely randomized design in a 3 × 3 factorial schemes with four replicates of 25 seeds was used. Results showed that the seed priming with water and KNO3 may be successfully applied on melon seeds to alleviate the adverse effects of saline stress in initial stages of plant growth. However, under severe salt stress conditions, hydropriming should be used because it results in higher germination and initial growth rate of the seedlings when compared to the osmopriming. Use of unprimed seeds should not be adopted in cultivation areas affected by salinity because they result in low germination rate and reduced initial plant growth.

RESUMO: A germinação e o crescimento de plantas de melão (Cucumis melo L.) podem ser severamente afetadas pelo excesso de sais no solo ou na água de irrigação. No entanto, os efeitos negativos do estresse salino podem ser amenizados com o uso de métodos adequados de condicionamento das sementes. Assim, este estudo objetivou investigar os efeitos do osmocondicionamento como indutor da tolerância ao estresse salino em sementes de melão expostas à níveis de salinidade. As sementes foram imersas por 22 h à 25 °C em água destilada (hidrocondicionamento) ou em solução de 0,5% de KNO3 (osmocondicionamento). Após secagem, as sementes foram distribuídas em caixas plásticas com papel mata-borrão contendo as diferentes soluções de NaCl preparadas com potencial osmótico de 0,0 MPa (controle), -0,3 MPa (estresse suave) e -0,6 MPa (estresse severo). Um tratamento com sementes secas não condicionadas foi utilizado como controle. As caixas plásticas foram mantidas em germinador de sementes, a 25 °C por 14 dias. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 × 3, com quatro repetições de 25 sementes. Os resultados mostraram que o condicionamento de sementes com água e KNO3 pode ser aplicado com sucesso em sementes de melão para amenizar os efeitos adversos do estresse salino durante o estágio inicial de crescimento das plantas. No entanto, sob estresse salino severo, o hidrocondicionamento deve ser utilizado por resultar em maior percentagem de germinação e maior taxa de crescimento inicial das plântulas quando comparado ao osmocondicionamento. O uso de sementes de melão sem condicionamento prévio não deve ser adotado em áreas de cultivo afetadas pela salinidade, pois resultam em baixa taxa de germinação e reduzido crescimento inicial das plantas.

Priming of Stylosanthes seeds / Condicionamento osmótico de sementes de Stylosanthes

It is estimated that 60% of the area of cultivated pasture, in the Brazilian Savannah, is degraded or in process of degradation, due to, among other causes, the lack of nitrogen. The Stylosanthes genus is the legume which has the greater number of cultivars used in tropical pastures, however, its seeds have characteristics which can difficult the formation of an adequate stand of plants on pasture. In this research the aim was to evaluate the effects of priming in the speed and uniformity of the Stylosanthes capitata, S. macrocephala and S. guianensis seeds germination. The seeds were kept for 12, 24, 36 and 48 hours in aired media PEG 6,000 at 0.0, -0.5, -1.0 and -1.5MPa. Afterwards, they were sent to the germination test. The variables analyzed were germination percent, germination speed index (GSI) and average germination time (AGT). For S. capitata it is recommended priming at 0.0 MPa for 10 hours, and for S. macrocephala the recommended potential is -0.5 MPa. However, for the S. guianensis the priming is not recommended under the time and potentials evaluated in this research.

Atualmente, estima-se que 60% da área de pastagem cultivada, no Cerrado, esteja degradada ou em processo de degradação, devido, entre outras causas, à deficiência de nitrogênio. O gênero Stylosanthes é uma leguminosa que possui maior número de cultivares usadas em pastagens tropicais, no entanto, suas sementes apresentam características que podem dificultar a formação de um estande adequado da pastagem. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do condicionamento osmótico na velocidade e uniformidade da germinação das sementes de Stylosanthes capitata, S. macrocephala e S. guianensis. As sementes foram mantidas por um período de 12, 24, 36 e 48 horas em solução aerada de PEG 6000 a 0,0, -0,5, -1,0 e -1,5MPa, sendo posteriormente submetidas ao teste de germinação. Foram avaliadas as variáveis porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação (IVG) e tempo médio de germinação (TMG). Para S. capitata, recomenda-se o condicionamento a 0,0MPa durante 10 horas e para S. macrocephala o potencial recomendado é de -0,5MPa. No entanto, para S. guianensis, o condicionamento não é recomendado sob os potenciais e períodos testados neste trabalho.

Biorregulador e pré-condicionamento osmótico na germinação de sementes e no crescimento inicial da muda de carobinha (Jacaranda decurrens subsp. symmetrifoliolata Farias & Proença) - Bignoniaceae / Bioregulator and priming on seed germination and initial growth of "carobinha" (Jacaranda decurrens subsp. symmetrifoliolata Farias & Proença - Bignoniaceae) seedlings

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de tratamentos pré-germinativos na emergência das plantas e no crescimento inicial das mudas de Jacaranda decurrens subsp. symmetrifoliolata Farias & Proença. Foram realizados dois experimentos. No primeiro, as sementes, separadas em claras e escuras, foram submetidas aos tratamentos pré-germinativos: 1) KNO3 (20000 mg L-1); 2) ácido giberélico (GA3) 50 mg L-1, 3) GA3 100 mg L-1 4) GA3 200 mg L-1; 5) Stimulate 5 mL 0,5 kg-1 de sementes; 6) Stimulate 10 mL 0,5 kg-1 de sementes; 7) água 24 horas; 8) testemunha. A semeadura foi realizada em bandejas de células preenchidas com substrato terra + substrato comercial. Os cinco melhores tratamentos foram selecionados para avaliação do crescimento da muda. As plantas com 120 dias de idade provenientes dos seguintes tratamentos: 3) GA 100 mg L-1 4) GA 200 mg L-1; 5) Stimulate 5 mL 0,5 Kg-1 de sementes 6) Stimulate 10 mL 0,5 Kg-1 de sementes e 8) Testemunha, foram transplantadas para embalagens de plástico de 3 Kg com substrato terra + areia + cama-de-frango (1:1:1 - v:v), mantidas em sombreamento de 50 por cento e avaliadas aos 70, 130, 170 e 210 dias após o transplante. Em geral, as sementes claras apresentaram maior germinabilidade e índice de velocidade de germinação (IVG) em relação às sementes escuras. Entretanto, as plantas provenientes dessas sementes apresentaram menor crescimento do que as plantas provenientes das sementes escuras. No segundo experimento as sementes foram pré-embebidas em solução de: 1) PEG 6000 (-1,0 MPa); 2) PEG 6000 (-1,0 MPa) + KNO3 (20000 mg L-1) (-1,0 MPa); 3) KNO3 (20000 mg L-1) (-1,0 MPa); 4) Água e 5) água deionizada, e incubadas em BOD a 10ºC e 20ºC durante 0 (controle), 6, 12 e 24 horas. Após esses períodos elas foram secas em ambiente de laboratório até atingirem a massa apresentada antes do condicionamento e, posteriormente, incubadas em BOD a 20-30ºC com 8 h escuro e 12 h de luz. Os tratamentos pré-germinativos não interferiram na vitalidade e no vigor das sementes osmocondicionadas por até 12 horas. Não houve diferença entre as temperaturas de 10 e 20ºC para germinabilidade (60 por cento) e IVG, porém a temperatura de 10ºC originou plântulas com maior massa fresca (95,7 mg) e comprimento médio de raiz (3,2 cm) e de parte aérea (2,6 cm). O osmocondicionamento por 24 horas causou redução na qualidade das sementes e vigor das plântulas.

The aim of this work was to evaluate the effect of pregerminative treatments on the emergence and initial growth of Jacaranda decurrens subsp. symmetrifoliolata Farias & Proença seedlings. Two experiments were carried out. In the first experiment, seeds were separated into light and dark seeds and were subjected to the following pregerminative treatments: 1) KNO3 (20000 mg L-1); 2) Gibberellic acid (GA3) 50 mg L-1, 3) GA3 100 mg L-1 4) GA3 200 mg L-1; 5) Stimulate 5 mL 0.5 kg-1 seeds; 6) Stimulate 10 mL 0.5 kg-1 seeds; 7) Water 24h; and 8) Control. The sowing was performed on polystyrene trays filled with land + commercial substrate. The five best treatments were selected to evaluate seedling growth. Plants aged 120 days from treatments 3, 4, 5, 6 and 8 were transplanted to plastic bags (3kg) filled with land + sand + poultry manure (1:1:1 - v:v), kept under 50 percent shading and evaluated at 70, 130, 170 and 210 days after transplanting. In general, light seeds had higher germinability and germination speed index (GSI) than the dark ones. However, the plants obtained from these seeds had lower growth than plants from dark seeds. In the second experiment, seeds were primed in the solutions: 1) PEG 6000 (-1.0 MPa); 2) PEG 6000 (-1.0 MPa) + KNO3 (20000 mg L-1) (-1.0 MPa); 3) KNO3 (20000 mg L-1) (-1.0 MPa); 4) Water; and 5) Deionized water, and incubated in a BOD chamber at 10 and 20ºC for 0 (control), 6, 12 and 24h. Then, seeds were dried at room temperature until reaching the matter presented before priming and incubated in a BOD chamber at 20-30ºC with 8h dark - 12h light. The pregerminative treatments did not interfere with the vitality and vigor of seeds primed for up to 12h. There was no difference between 10 and 20ºC for germinability (60 percent) and GSI. However, the temperature of 10ºC led seedlings to present higher fresh matter (95.7 mg) and mean root (3.2 cm) and shoot (2.6 cm) length. Priming for 24h decreased seed quality and seedling vigor.