Para que ficassem expostas a níveis constantes dos potenciais osmóticos das soluções, as sementes foram transferidas diariamente para outras placas de Petri forradas com papel-filtro recém-umedecido nas respectivas soluções.
A leitura do experimento foi realizada diariamente, sendo consideradas germinadas as sementes que apresentavam extensão radicular maior ou igual a 2 mm e curvatura geotrópica positiva (Duran & Tortosa, 1985). Os testes de germinação foram considerados finalizados quando todas as sementes já haviam germinado, ou quando as sementes remanescentes nas placas apresentavam-se deterioradas.
O cálculo de porcentagem de germinação foi realizado conforme Labouriau & Agudo (1987) e a distribuição dos desvios foi analisada pelo teste de Bartlett. Os valores de porcentagem de germinação referentes aos experimentos de estresse hídrico e salino foram transformados em arco seno (%/100)0,5 (Pimentel-Gomes, 2000).
Para cálculo de P50, que corresponde ao potencial osmótico em que ocorre redução da germinação para 50%, foi utilizada a equação de ajuste Y = P1 / [1 + exp (P2 - (P3 . X)], em que Y é a porcentagem de germinação e X é o potencial osmótico (MPa).
Foi utilizado o delineamento estatístico inteiramente casualizado, com quatro repetições. Para avaliação dos dados referentes ao estresse salino, utilizou-se o esquema fatorial de 3x7, três sais e sete potenciais osmóticos. Na ocorrência de interações significativas entre os fatores, foram feitos os desdobramentos. Quantos aos dados referentes ao estresse hídrico, utilizou-se um esquema de 1x9, 1 agente e 9 potenciais osmóticos, para o manitol e 1x8, 1 agente e 8 potenciais, para o PEG 6000. A análise estatística foi realizada pelo teste F e, na comparação dos valores médios, utilizou-se o teste de Tukey a 5% de probabilidade (Zar, 1996; Pimentel-Gomes, 2000).
Houve uma redução da viabilidade das sementes com a redução do potencial osmótico das soluções de PEG 6000 e manitol (Tabela 1). Um decréscimo significativo da porcentagem de germinação foi registrado a partir do potencial de -0,5 MPa para o PEG 6000 e -0,6 MPa para o manitol (Tabela 1). A menor tolerância ao estresse hídrico simulado foi apresentada pelos tratamentos com PEG 6000, em relação ao manitol. O limite máximo de tolerância ao PEG 6000 esteve entre -0,6 e -0,7 MPa e ao manitol, entre -1,4 e -1,6 MPa. A presença de diferentes valores de potencial osmótico quanto ao limite máximo de tolerância ao estresse hídrico simulado com os agentes PEG 6000 e manitol pode ser atribuída à permeabilidade diferencial do tegumento das sementes aos solutos de baixo peso molecular, o que, neste caso, teria favorecido a entrada de manitol nas sementes, reduzindo o verdadeiro efeito de seca. Além do alto peso molecular que impede a penetração através das membranas celulares, o PEG 6000 pode reduzir a disponibilidade de oxigênio em virtude de sua alta viscosidade, afetando o processo germinativo (Bradford, 1995).
Observou-se grande incidência de fungos quando as sementes de paineira foram expostas aos diferentes potenciais osmóticos das soluções de PEG 6000, reduzindo seu vigor e viabilidade. A hidratação da semente leva à liberação de solutos para o meio circundante, tais como açúcares, ácidos orgânicos, aminoácidos e vários íons, o que pode estimular o crescimento de patógenos, causando a deterioração das sementes (Bewley & Black, 1994).
Entre as espécies que também não apresentaram limites elevados de tolerância ao estresse hídrico simulado com PEG 6000, pode-se citar Adenanthera pavonina L. (Fanti & Perez, 1998) e Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. (Fonseca & Perez, 1999). Quando utilizado o manitol, níveis de tolerância semelhantes aos verificados em paineira foram constatados em sementes de Prosopis juliflora (Sw.) D.C. (Perez, 1988), Bauhinia forficata L. (Fanti & Perez, 1996) e Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. (Cavalcante & Perez, 1995).
A primeira e mais sensível resposta ao déficit hídrico é a redução da turgescência celular, que leva à diminuição do crescimento, uma vez que a divisão, alongamento e diferenciação celular são afetados por déficits hídricos. Em condições não tão severas de déficit hídrico, o vegetal pode evitar a redução na turgescência celular iniciando medidas osmorregulatórias, como a síntese de compostos orgânicos e a conversão do amido em carboidratos solúveis, garantindo deste modo o influxo de água e a manutenção do volume da célula (Bradford, 1990; Larcher, 2000). O ajuste osmótico, ou seja, a diminuição do potencial osmótico pelo aumento real de solutos intracelulares, é um importante mecanismo para subsitir ao estresse hídrico (Bray, 1993).
Em sementes de paineira, a redução da germinação para 50% ocorreu em potencial osmótico de -0,48 MPa de PEG 6000, enquanto nas sementes mantidas em soluções de manitol esta redução foi constatada somente a -1,25 MPa, indicando, portanto, maior sensibilidade ao estresse hídrico induzido pelo PEG 6000 (Figura 1).
O estresse hídrico, em condições naturais, pode atuar de forma positiva no estabelecimento das espécies, pois provoca um atraso considerável no tempo de germinação das sementes. Dessa forma, a germinação é distribuída no tempo e no espaço, aumentando a probabilidade das plântulas encontrarem condições ambientais adequadas ao estabelecimento e desenvolvimento (Bewley & Black, 1994).
A porcentagem de germinação não apresentou decréscimos significativos em presença dos sais NaCl, KCl e CaCl2 até o potencial osmótico de -0,4 MPa mas, a partir de -0,6 MPa, reduções significativas na viabilidade foram registradas (Tabela 2). Nos potenciais osmóticos de -0,8 e -1,0 MPa, observou-se decréscimos mais acentuados da porcentagem de germinação quando as sementes estavam embebidas nas soluções de NaCl e CaCl2, indicando maior sensibilidade a estes sais. O limite máximo de tolerância ao estresse salino apresentado pelas sementes de paineira foi o mesmo para os três sais avaliados e está situado entre -1,0 MPa e -1,2 MPa.
A redução na porcentagem de germinação e o atraso no início do processo germinativo com o aumento do estresse salino podem estar relacionados com a seca fisiológica produzida, pois quando existe aumento da concentração de sais no meio germinativo, há uma diminuição do potencial osmótico e, conseqüentemente, uma redução do potencial hídrico. Esta redução pode afetar a cinética de absorção de água pelas sementes (efeito osmótico), como também elevar a níveis tóxicos a concentração de íons no embrião (efeito tóxico) (Cramer et al., 1986; Tobe et al., 2000).
A inibição da mobilização das reservas, segundo Prisco et al. (1981), pode ser atribuída aos efeitos dos sais na síntese "de novo" e atividade das enzimas responsáveis pela hidrólise e translocação dos produtos hidrolizados dos tecidos de reserva para o eixo embrionário, afetando deste modo o processo germinativo.
Nos valores médios da porcentagem de germinação nos diferentes potenciais osmóticos das soluções de NaCl, KCl e CaCl2, e a partir do ajuste destas curvas (linha pontilhada), pode-se observar o potencial osmótico em que há redução da germinação para 50% (Figura 2). Nos sais NaCl, KCl e CaCl2, verificou-se que a redução para 50% da germinação ocorre em potenciais osmóticos de aproximadamente -0,63 MPa, -0,87 MPa e -0,65 MPa, respectivamente. A redução da germinação para 50%, verificada em potencial osmótico mais negativo de KCL, pode indicar uma maior resistência aos efeitos desse sal.
Além do efeito osmótico e tóxico, a tolerância à salinidade envolve o grau de tolerância do protoplasma a um distúrbio no balanço iônico, associado ao estresse salino, o qual depende da espécie vegetal, do tecido e do vigor (Cramer et al., 1986; Larcher, 2000).
Em concetrações elevadas, os íons Na+ e Cl- causam intumescimento do protoplasma, afetando a atividade enzimática, causando alterações quantitativas e qualitativas no metabolismo, o que resulta em baixa produção de energia, distúrbios na assimilação do nitrogênio, alterações no padrão de aminoácidos e no metabolismo das proteínas (Freire, 2000). Além disto, excesso de Na+ e de Cl- no protoplasma ocasiona distúrbios em relação ao balanço iônico de K+ e Ca2+, bem como no efeito específico dos íons sobre as enzimas e membranas (Larcher, 2000). O Na+ pode competir com o K+ no transporte de substâncias através da membrana plasmática, reduzindo sua integridade (Franco et al., 1999).
Os íons Ca2+ são essenciais na manutenção da integridade da membrana plasmática e contribuem para a diminuição do extravazamento de K+, o qual é responsável pela síntese de proteínas, amido e ativação de muitas enzimas no processo germinativo (Catalan et al., 1994; Franco et al., 1999).
A habilidade do protoplasma de tolerar altas concentrações de sal depende da compartimentalização seletiva dos íons que entram na célula. A maior parte dos íons provenientes dos sais acumulam-se nos vacúolos, processo que reduz a concentração de sais a que o citoplasma está submetido, com proteção do sistema de enzimas dos efeitos do estresse salino (Larcher, 2000). O equilíbrio osmótico entre o citoplasma e os diferentes compartimentos celulares, como o vacúolo, é mantido por meio da síntese de compostos orgânicos com atividade osmótica. Os carboidratos solúveis e os aminoácidos contribuem para a proteção das biomembranas e das proteínas em relação aos efeitos deletérios da alta concentração iônica (Franco et al., 1999; Larcher 2000).
Segundo Larcher (2000), um grau moderado de resistência ao sal em plantas é útil na tentativa de utilização de solos afetados por sais em regiões secas. Considerando que aproximadamente um terço da superfície terrestre do planeta é árida ou semi-árida, e que dessa área estima-se que metade seja afetada por sais, é importante o investimento em pesquisas que visem à identificação espécies capazes de germinar e sobreviver satisfatoriamente nessas condições.
Sementes de paineira não apresentaram um limite elevado de tolerância ao estresse salino, podendo esta espécie ser classificada como glicófita, com moderada tolerância aos sais NaCl, KCl e CaCl2.
1. O decréscimo dos níveis de potencial osmótico das soluções de PEG 6000, manitol e dos sais no meio germinativo provoca redução da viabilidade e vigor.
4. A espécie Chorisia speciosa St. Hil. pode ser classificada como glicófita com moderada tolerância aos sais NaCl, KCl e CaCl2.
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