Tratamento de Sementes, Notas de estudo de Agronomia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS

FACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL

DEPARTAMENTO DE FITOSSANIDADE

TRATAMENTO DE SEMENTES

Prof. NERI MAUCH

PELOTAS, RS

Dezembro de 2003

TRATAMENTO DE SEMENTES

Prof. NERI MAUCH^1 INTRODUÇÃO O tratamento de sementes é, provavelmente, a medida mais antiga, barata e, às vezes, a mais segura e a que propicia os melhores êxitos no controle das doenças de plantas. CONCEITO Designa-se por tratamento de sementes ao conjunto de práticas especiais a que as mesmas são submetidas e que tem por fim principal torná-las ou mantê-las indenes à ação dos patógenos. HISTÓRICO A mais antiga referência sobre tratamento de sementes é encontrada 60 anos depois de Cristo, quando Plínio o Antigo recomendava a imersão de sementes de trigo em vinho ou suco de folhas de cipreste para controlar o “Míldio” (provavelmente o CARVÃO COBERTO). A literatura chinesa de 900 anos depois de Cristo menciona recomendações sobre o uso de arsênico, para controlar as pragas e doenças causadas por seres vivos habitantes do solo. Mas o tratamento de sementes somente foi intensificado a partir de 1663-1670, quando sementes de trigo, (^1) Engenheiro Agrônomo, Professor Adjunto do Departamento de Fitossanidade da Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel”, Universidade Federal de Pelotas.

cevada. Consistia em imergir as sementes em água a 55 oC, durante 15 minutos, e a seguir espalhá-las em camadas finas para secarem. GEUTHER, em 1895, na Alemanha, e BOLLEY, em 1897, nos EE.UU., introduziram o formaldeído para controlar o “carvão voador” da aveia, tendo sido amplamente difundido apesar de causar alguns danos na semente. TUBEF, em 1902, dado ao incômodo tratamento de sementes com água quente e solução de sulfato de cobre, usou carbonato de cobre em pó, para o tratamento visando a cárie do trigo, iniciando assim a era do tratamento de sementes a seco, com fungicidas. REIHM, na Alemanha, por volta de 1917, introduziu o primeiro mercurial orgânico líquido, o clorofenol mercúrio. Com o advento da Segunda Guerra Mundial, e com medo de faltar mercúrio, os organomercuriais foram substituídos por outros grupos de compostos não mercuriais. O primeiro composto, o cloranil , com nome comercial de “SPERGON” foi lançado no mercado em 1938 e logo foi seguido pelo tiram com o nome comercial de “ARASAN”, lançado em 1942, recomendado para o tratamento de sementes sensíveis a danos provados pelos mercuriais. Em 1946, a DU PONT CHEMICALS introduziu o método de tratamento denominado “SLURRY” (será visto com detalhes posteriormente em métodos especiais), resolvendo as desvantagens do tratamento a seco. Como o tegumento da semente pode romper e desprender-se no tratamento úmido, houve a necessidade de se desenvolver um método que pudesse tratar as sementes a seco e propiciasse a sua cobertura uniforme e que, por difusão, o fungicida atravessasse a casca da semente, conferindo ação interna contra o patógeno. Em 1970, pesquisadores da Universidade de Illinois, nos EE.UU., experimentaram o diclorometano como solvente para fungicidas e descobriram que as sementes de soja poderiam ser tratadas com fungicidas, sem as desvantagens apresentadas pelo tratamento em meio aquoso. Neste mesmo período, pesquisadores da UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA, MG,

descobriram que acetona, clorofórmio, benzeno e etanol podem ser utilizados como veículos para fungicidas, no tratamento de sementes de soja, feijão e hortaliças. Verificaram que a tolerância das sementes aos solventes orgânicos varia com o tipo de sementes, bem como entre cultivares. O uso de solventes orgânicos representa um certo perigo para o ambiente e para a saúde do operador. O grupo da Universidade de Illinois introduziu então o uso de um veículo para fungicidas e antibióticos, considerado atóxico, que é o polietilenoglicol, para tratar sementes de soja, enquanto na Universidade Federal de Viçosa desenvolveram um tratador de sementes, utilizando um método seguro, em que o operador não fica exposto aos solventes orgânicos. DISSEMINAÇÃO DOS PATÓGENOS ATRAVÉS DAS SEMENTES É fundamental conhecer e entender o modo de transmissão do patógeno através da semente para adotar medidas eficientes de controle dos mesmos. a) Externamente como patógenos na semente O patógeno fica aderido à superfície da semente sem infectá-la, onde produz estruturas que aderem à mesma durante a colheita e trilha. A Tilletia caries e Tilletia foetida , em trigo, e células bacterianas de Corynebacterium fascians , em ervilha, são exemplos. Os patógenos podem colonizar os frutos, nos espaços entre as sementes e outras estruturas, como no caso da Peronospora manschurica (míldio da soja) ou então se moverem até a semente como Ditylenchus dipsasi em alface e cebola ou Ditylenchus angustus que é transportado entre as glumas e o grão do arroz. Pelo fato do patógeno se encontrar situado na superfície da semente, torna-se relativamente fácil controlá-lo pelo tratamento das sementes com fungicidas protetores.

OBJETIVOS E FUNDAMENTOS EM QUE SE BASEIA O TRATAMENTO DE

SEMENTES

A qualidade da semente é o fator fundamental na agricultura, tendo reflexos diretos na produção; sem uma boa semente dificilmente teremos êxito na nossa lavoura. Muitas epifítias têm início com inóculo contido na semente. a) Os patógenos presentes nas sementes, tanto externa como internamente, tornam-se ativos tão logo sejam elas semeadas e o solo tenha umidade, apodrecendo-as antes de germinarem, como acontece nos ataques de Phomopsis sojae , em soja, e Fusarium semitectum , em sementes de feijão vagem. b) Os patógenos poderão não atacar as sementes mas atacarão a plântula, durante a emergência das mesmas, causando-lhe “crestamentos”. Como exemplo, pode ser citado o Colletotrichum dematium f. sp. truncata , em sementes de soja. Quando a “antracnose” da soja e do feijoeiro não causam “crestamentos” das plântulas, produzem lesões nos cotilédones, onde o patógeno esporula, produzindo inóculo secundário, o qual irá infectar as plantas originárias de sementes sadias, ou seja, uma semente infectada origina uma planta doente que por sua vez contamina as sadias. Nos casos vistos até agora, poderá ocorrer uma redução na população de plantas por área, criando assim a necessidade de um replantio ou um aumento na densidade de semeadura para se ter uma população adequada de plantas. Além do fato deste procedimento onerar os custos da lavoura, proporciona um elevado potencial de inóculo inicial para as plantas, posteriormente, no estágio adulto ou na época de maturação. c) Alguns patógenos não afetam a semente ou a emissão das plântulas, mas infectam-na sistematicamente, reduzindo seu vigor e só manifestando sintomas quando as plantas estiverem adultas ou amadurecendo. Algumas das principais doenças desse grupo são: o “míldio” da soja ( Peronospora manschurica ), cujos sintomas aparecem nas folhas de plantas

adultas; “carvões” e “cáries” dos cereais, cujos grãos, ao serem formados, têm muitas vezes seu conteúdo substituído por estruturas patogênicas. O plantio de sementes sadias, porém não tratadas, não oferece garantia de uma boa densidade de plantas se, no solo onde as mesmas forem semeadas, houver infestação de patógenos que provoquem apodrecimento das sementes, morte das plântulas em pré-emergência ou pós-emergência. Os patógenos mais freqüentes geralmente são espécies de Rhizoctonia, Pythium, Phytophthora, Fusarium, Sclerotium e de algumas bactérias, sendo portanto necessário proteger as sementes sadias do ataque desses patógenos, até o ponto em que os vegetais tenham desenvolvido um bom sistema radicular, capaz de suportá-las ou tenham a capacidade de crescer ou de tolerar o ataque desses patógenos, sem que haja prejuízos consideráveis. De um modo bem sintético, podemos dizer que os objetivos do tratamento de sementes são:

• Controle de doenças transmitidas por sementes;
• Proteção às sementes contra podridões e tombamento;
• Propiciar uma melhor germinação e vigor;
• Proteção contra insetos e fungos na armazenagem;
• Economia de sementes;
• Uniformização das dimensões das sementes;
• Redução do inóculo potencial dos patógenos;
• Evitar a disseminação de patógenos;
• Proteção nos estágios iniciais das plantas (plântulas). O tratamento de sementes se fundamenta em três princípios que são a DESINFESTAÇÃO, a DESINFECÇÃO e a PROTEÇÃO, dependendo de onde ocorram os patógenos, em relação à semente, se sobre elas, misturados às mesmas ou no interior delas e, também, no solo, como já foi visto anteriormente.

Sementes de sorgo atacadas pelo “míldio” ( Sclerospora sorghi ) ficam livres do patógeno após um período de armazenamento superior a 3 meses. c) TERMOPERAPIA: o princípio básico do tratamento pelo calor fundamenta-se na sensibilidade diferencial entre o patógeno e o hospedeiro. Quanto maior a diferença entre o ponto térmico letal do hospedeiro e do patógeno, maiores são as possibilidades de sucesso na termoterapia. Os organismos parasitas geralmente são mais sensíveis ao calor do que os saprófitos. A semente a ser tratada por termoterapia deverá receber o máximo calor que lhe cause os menores danos. Quase todos os tipos de sementes e unidades de propagação vegetativa podem ser tratadas por alguma forma de aquecimento desde que se conheça o que tratar, quando tratar, como tratar e como modificar o material para tolerar a quantidade máxima de calor. A termoterapia é utilizada como medida erradicativa de patógenos (externos ou internos) de sementes de cereais e hortaliças, bem como partes vegetativas de propagação, como toletes de cana-de-açúcar, etc. Ela pode ser através da água quente, calor seco, vapor arejado e calor solar. Embora a termoterapia tenha comprovado ser uma das medidas mais eficientes de controle de algumas doenças importantes, não é de uso generalizado devido possivelmente a algumas razões: a) o tratamento com água quente é de uso menos generalizado em culturas perenes do que os fungicidas; b) o tratamento à quente não propicia proteção residual contra fungos do solo; c) há necessidade de complementar esse tratamento com uso de fungicidas de proteção; d) a termoterapia é ampla e incorretamente considerada como perigosa; e) a termoterapia não tem apoio das grandes organizações comerciais, tendo por isso pequeno valor de venda.

Alguns fatores que determinam a diferença entre o ponto térmico letal do patógeno e do hospedeiro são: 1 – TEOR DE UMIDADE: em geral, quanto maior o teor de umidade de um material vivo, maior é sua sensibilidade à temperatura letal. Portanto, os tratamentos que aumentam o teor de umidade das sementes matam-nas à temperatura mais baixa do que aquelas que não o aumentam. Assim, diminuindo-se o teor de umidade da semente, a diferença entre o ponto de inativação térmica do hospedeiro e do patógeno poderá ser aumentada. As sementes de trigo com 3% de umidade morrem em 60 minutos a 114,4oC, enquanto outras com 35% de umidade morrem dentro do mesmo tempo a 58,8oC. 2 – DORMÊNCIA DO MATERIAL: o nível de dormência do material a ser tratado pelo calor está diretamente relacionado com sua tolerância térmica. Assim, as sementes quando em estado de dormência, são mais resistentes ao calor do que as em atividade fisiológica ativa. 3 – IDADE E VIGOR DA SEMENTE: as sementes são mais tolerantes ao calor durante os primeiros meses após a colheita, diminuindo sensivelmente sua tolerância após o primeiro ano. 4 – INTEGRIDADE DA CAMADA EXTERNA DA SEMENTE: o tegumento das sementes geralmente sofre danos durante a colheita e trilha, os quais são bastante acentuados pela água quente e pelos produtos químicos. Possivelmente, os danos não se dêem pela maior transferência do calor mas sim pelo aumento da hidratação e extravasamento de materiais solúveis na água. 5 – CONDIÇÕES DE TEMPERATURA DURANTE O CRESCIMENTO: a temperatura requerida para matar um organismo depende das condições sob as quais o mesmo tenha se adaptado. Portanto, plantas de clima quente são mais tolerantes ao calor do que as de climas temperados e subtemperados. 6 – DIFERENÇAS VARIETAIS: os cultivares de determinada espécie vegetal podem diferir quanto a sua tolerância ao calor. Sendo importante

3 a) EMBEBIÇÃO COM ÁGUA : deve-se dar preferência para um maior volume de água quente por peso de sementes, aumentando o contato com as mesmas, assegurando a transferência do calor e diminuindo a queda da temperatura da água do recipiente. O vasilhame contendo as sementes a serem tratadas não deverá ser de metal, preferentemente de plástico (rouba menos calor). As sementes deverão ficar soltas dentro do recipiente (saco poroso ou caixas teladas), a fim de garantir o máximo de água em contato com elas. Existem tanques especiais onde é feito o tratamento; têm uma hélice no fundo ou bomba de alto volume e baixa rotação, para a água circular rapidamente. Há necessidade de um termômetro de precisão e marcação rigorosa do tempo de imersão. Após o tratamento, a semente deverá ser resfriada rapidamente (imergi- las em água fria) e em seguida colocadas a secar o mais rápido possível para evitar danos, podendo ser utilizada ventilação forçada, a 37- 38 oC, através de uma coluna de sementes. Após a secagem, recomenda-se a aplicação de fungicidas protetores. É recomendado o tratamento com água quente para as seguintes hortaliças: aipo, alface, cenoura, crucíferas, espinafre, pepino, pimenta e tomate. O pré-aquecimento é feito mergulhando as sementes por 10 minutos em água a 43oC e depois à temperatura indicada para cada caso. As sementes de couve de Bruxelas, espinafre, pimentão, repolho e tomate são imersas por 25 minutos a exatamente 50 o C; brócolos, cenoura, couve-flor, couve galega, nabo, pepino, rábano e repolho chinês, 20 minutos; mostarda e rabanete por 15 minutos; pimenta por 30 minutos a 51, o C exatos; alface e salsão por 30 minutos a exatamente 49oC. A relação entre peso de sementes e da água não deve ser inferior a 1:5. O resfriamento deve ser efetuado logo após o tratamento e em seguida secar as

sementes na sombra à temperatura de 21 a 25oC. Para as crucíferas, é necessário complementar o tratamento com fungicidas de proteção. TRATAMENTO COM AR QUENTE OU CALOR SECO Dos métodos que utilizam calor, é o menos eficiente devido a menor troca de calor e de alguns patógenos serem mais sensíveis ao calor úmido do que ao calor seco, por isso é menos utilizado embora seja mais fácil de aplicar e cause menos danos à semente. Durante o tratamento das sementes com ar quente ou calor seco, é essencial o uso de uma estufa com controle de temperatura que não sofra variação superior a 0,5oC, não sendo necessárias outras precauções. Alguns exemplos do emprego deste método: O Colletotrichum gossypii (antracnose do algodoeiro) é controlado em duas etapas: inicialmente, as sementes são pré-desidratadas a 60- 65 oC, por 20 a 24 horas, diminuindo a umidade a 3,6% ou menos, e depois tratadas de 95 a 100 oC, por 12 horas. Cistos do nematóide da beterraba açucareira ( Heterodera schachtii ) presentes nos lotes de sementes são controlados por tratamento a 65- 70 o C, por um período de 5 a 10 minutos. VAPOR AREJADO Visando sanar as desvantagens dos tratamentos de sementes, pela água quente e ar quente, BAKER experimentou um processo que poderia ser considerado intermediário: tratamento com vapor arejado. Eis algumas vantagens em relação ao tratamento com água quente:

• as sementes não absorvem tanta água;
• não há extravasamento de substâncias solúveis em água;

O vapor arejado tem sido empregado com sucesso: Alternaria zinnie em zínia, a 57oC por 30 minutos para sementes não hidratadas. Phoma betae (beterraba açucareira); Phoma lingum e Alternaria brassicae (sementes de repolho) a 56 oC por 30 minutos, com sementes hidratadas por 3 dias. Botrytis cinerea (beterraba açucareira) a 52oC a 10 minutos sem pré- hidratação. TRATAMENTO COM ENERGIA SOLAR Empregado geralmente para sementes de cereais, em países com verão quente, onde a temperatura por volta do meio dia é superior a 40oC. Os grãos são imersos em água, durante 4 horas, na sombra, à temperatura ambiente. Ao meio dia, as sementes são espalhadas em camadas finas, sobre folhas de papel e sob a ação da luz solar, aí permanecendo até as 4 horas da tarde. O método obteve sucesso no controle do “carvão voador” em trigo e cevada no norte da Índia e no Paquistão e para o “carvão” do sorgo e painço na Índia, Burma e Tanzânia. PROCESSOS BIOLÓGICOS – FERMENTAÇÃO ANAERÓBICA O método teve início em 1953 e, de tempos em tempos, sofre modificações. Causa menos danos do que a termoterapia, porém seu uso ainda é bastante restrito; controle do “carvão” do trigo e da cevada. As sementes são colocadas em um saco de pano de algodão poroso, até a metade de sua capacidade. A seguir, é imerso em água à temperatura de 21 oC ou pouco menos, durante 4 horas. Após, o saco é pendurado para

escorrer o excesso de água, durante cerca de 30 minutos. Posteriormente, é colocada em um barril seco, o qual deverá ser bem fechado e nele permanece por um período de 30 a 80 horas, dependendo da temperatura média. As relações do binômio tempo-temperatura são: 80 horas à temperatura média de 18 o C; 70 horas 2 1 oC; 60 horas 24oC; 50 horas 27oC; 40 horas 29oC e 30 horas 32oC. As sementes deverão ser secadas à sombra, em camadas finas sobre folhas de papel ou, então, submetê-las a uma corrente de ar cuja temperatura deverá ser inferior a 35oC. Após a secagem, deve-se proceder o tratamento com fungicidas de proteção. No controle de Corynebacterium michiganense (cancro bacteriano), em sementes de tomateiro, também é eficiente o uso da fermentação. Os frutos são fermentados anaerobicamente, por 96 horas, a 21oC. Durante o processo de fermentação, há produção de ácido que inativa a bactéria. O método é utilizado quando se espera que grande porcentagem das sementes esteja contaminada e seja feita semeadura direta no campo. PROCESSOS QUÍMICOS É o método mais comumente utilizado, pois é fácil de ser aplicado em condições onde os outros métodos não podem ser utilizados ou são ineficientes.

Porém, há um limite onde o excesso poderá ser fitotóxico, ou não ficar retido na superfície da semente, sendo então desperdiçado dinheiro. PORTER et al. observaram que os tratamentos em sementes de trigo com forte inóculo de Gibberella zeae são menos eficientes que em sementes com inóculo comum. Por outro lado, em se tratando de preservar as sementes do ataque de patógenos do solo, são os tratamentos tanto mais necessários quanto mais freqüentes forem os fungos do gênero Pythium , considerados os mais temíveis patógenos que habitam o solo, para sementes e plantas novas. 3 – SENSIBILIDADE DOS SUSCETÍVEIS: alguns hospedeiros são sensíveis a diferentes fungicidas. O cobre tem ação daninha nas crucíferas, o mesmo acontecendo com óxido de zinco, em ervilha. ALLISON e TORRIE, que verificaram o dito fenômeno em diversas espécies, observaram também a ação estimulante em outras, de acordo com o processo enzimático das mesmas. 4 – CONCENTRAÇÃO, MANEIRA DE APLICAR E DURAÇÃO DOS TRATAMENTOS: o ideal é ser letal ao inóculo e não causar fitotoxidez. Certas sementes, como as leguminosas, não podem ser tratadas via úmida porque sofrem ruptura do tegumento, enquanto outras, como linho, tornam-se mucilaginosas e embolam causando problemas. Sementes em geral, tratadas com solvente orgânico mais fungicida, não devem ser submetidas ao tratamento por um período superior a 30 minutos pois o solvente é fitotóxico e mata o embrião das mesmas. 5 – PRÁTICAS CULTURAIS: os tratamentos de sementes não devem interferir negativamente com outras importantes práticas culturais. ALLISON e TORRIE verificaram que em alfafa Phygon e Arasan estimularam a formação de nódulos nas plantas oriundas de sementes inoculadas, enquanto LEACH e HOUSTON, empregando sais de cobre, zinco ou mercúrio em ervilha, verificaram a inibição dos nódulos. A fricção entre sementes pode ser aumentada com o emprego dos fungicidas em pó, com inconvenientes para as sementes miúdas, o que pode ser evitado pela adição de grafite em pó.

6 – ASPECTOS TOXICOLÓGICOS: deve-se dar preferência a produtos que atendam as necessidades, porém que sejam o menos tóxico possível para a vida animal. 7 – MAQUINÁRIO AGRÍCOLA: os tratamentos devem levar em conta o tipo de máquinas existentes, tanto para efetuar o mesmo como posteriormente na ocasião da semeadura. Os tratamentos a seco tornaram-se ineficientes devido ao surgimento de máquinas semeadeiras com jato de ar. 8 – ASPECTOS ECONÔMICOS: deverá ser levado em consideração aquele que tiver um menor custo, se comprovada a mesma eficácia. Um produto químico para tratamento de sementes que preenchesse todos os requisitos mencionados a seguir seria o fungicida ideal : a) altamente eficiente e de amplo espectro, atividade para controlar patógenos na parte aérea nos estágios iniciais da cultura; b) baixa toxicidade; c) baixa fitotoxicidade, mesmo quando usado em doses dobradas; d) ser estável, capacidade para ser armazenado sem deteriorar; e) dar boa cobertura às sementes, com efeito residual longo; f) ser fácil de usar; g) ser econômico; h) não atrapalhar o fluxo das sementes em plantadeiras; i) não ser corrosivo para os equipamentos; j) aderência e tenacidade boas. A praticabilidade dos tratamentos químicos varia com os métodos de aplicação que podem ser: via úmida , via seca e métodos especiais. VIA ÚMIDA : o método não é adequado para o tratamento de sementes de leguminosas; absorvem água muito rapidamente ocasionando ruptura do