Drought tolerance of four vegetable crops during germination and initial seedling growth / Tolerância de quatro espécies de hortaliças ao déficit hídrico durante a germinação e crescimento inicial das plântulas

ABSTRACT

Seeds of arugula (Eruca sativa Miller, cv. Cultivada), carrot (Daucus carota L., cv. Nantes), eggplant (Solanum melongena L., cv. Embú) and watermelon [Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai cv. Crimson Sweet] were submitted to different osmotic potentials induced by polyethylene glycol(PEG) with the objective of evaluate the effects of drought stress on seed germination and initial seedling growth. Seeds were distributed in plastic boxes containing blotter paper, soaked with PEG solutions prepared with osmotic potentials 0.0 (control), ­0.2, ­0.4, and ­0.8 MPa and kept into a seed germinator, at 25 °C for 14 days. A completely randomized design in a 4 × 4 factorial scheme with four replicates of 50 seeds each was used. The results showed that by increasing of the osmotic potential level, germinated seeds number, germination rate index, root and shoot length, shoot and root dry matter, and seedling vigor indices decreased, while mean germination time and root shoot ratio increased in all four vegetable crops. Additionally, the carrot and watermelon are more susceptible than arugula and eggplant to drought stress, with germination response declining more rapidly with the rise of osmotic potential level. Arugula and eggplant crops tolerate water stress of up to ­0.2 MPa, without reducing germination of the seeds; however, the growth of shoots and roots are inhibited. The germination process of eggplant and watermelon seeds are completely inhibited at ­0.8 MPa osmotic potential, whereas germination of carrot seeds is completely inhibited at ­0.4 MPa osmotic potential. Severe drought stress limits the process of seed germination and initial seedling growth of vegetable crops.

RESUMO

Sementes de rúcula (Eruca sativa Miller, cv. Cultivada), cenoura (Daucus carota L., cv. Nantes), berinjela (Solanum melongena L., cv. Embú) e melancia [Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai cv. Crimson Sweet] foram submetidas a diferentes potenciais osmóticos simulados com polietileno glicol (PEG 6000) com o objetivo de avaliar os efeitos do estresse hídrico na germinação e no crescimento inicial das plântulas. As sementes foram distribuídas em caixas plásticas tipo Gerbox® contendo papel mata-borrão, o qual foi umedecido com diferentes soluções de PEG preparadas com quatro níveis de potenciais osmótico [0 (controle); ­0,2; ­0,4; e ­0,8 MPa]. As caixas plásticas foram então mantidas em câmara de germinação à 25 °C por 14 dias. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 × 4, com quatro repetições de 50 sementes cada. Os resultados mostraram que o aumento do nível de potencial osmótico da solução reduziu a porcentagem de germinação das sementes, o índice de velocidade de germinação, o comprimentos da parte aérea e da raiz principal, a produção de matéria seca da parte aérea e das raízes e os índices de vigor das plântulas, enquanto que o tempo médio de germinação e a relação entre a matéria seca da raiz/parte aérea aumentou em todas as quatro espécies de hortaliças. As culturas de cenoura e melancia são mais susceptível que a rúcula e a berinjela ao estresse hídrico, com resposta de germinação declinando mais rapidamente com o aumento do nível de potencial osmótico. A rúcula e a berinjela toleram estresse hídrico de até ­0,2 MPa, sem reduzir o processo de germinação das sementes; no entanto, o crescimento da parte aérea e das raízes são inibidos. O processo de germinação das sementes de berinjela e melancia são completamente inibidos em potencial osmótico de ­0.8 MPa, ao passo que a germinação das sementes de cenoura é completamente inibida em potencial osmótico de ­0.4 MPa. O estresse hídrico severo limita o processo de germinação das sementes e crescimento inicial de plântulas das quatro espécies de hortaliças.