Application of the laser biospeckle in evaluation ipê-roxo (Tabebuia heptaphylla) (Vellozo) Toledo

O ipê-roxo (Tabebuia heptaphylla (Vellozo) Toledo) é uma espécie de alto valor econômico, ornamental e medicinal, pertencente à família Bignoniaceae, cuja multiplicação ocorre prioritariamente por sementes. Há considerável necessidade de estudos sobre o desempenho fisiológico das unidades de dispersão dessa e de outras espécies florestais. O objetivo desse trabalho foi avaliar a potencialidade do biospeckle, técnica baseada no fenômeno óptico de interferência, como ferramenta de caracterização do potencial germinativo das sementes de ipê-roxo. A quantificação do biospeckle foi expressa através do cálculo do Momento de Inércia (MI). Foram utilizados laser vermelho (632 nm de comprimento de onda) e 10 mW de potência, câmera filmadora digital e computador. Foram realizados cinco experimentos, a saber: (1) Avaliação de danos térmicos em sementes através do biospeckle; (2) Avaliação da interferência do tegumento na sensibilidade do biospeckle; (3) Diferenciação entre sementes germinadas e não germinadas através do biospeckle; (4) Determinação da faixa de umidade das sementes para a melhor interação entre o laser e a semente para o biospeckle; (5) Avaliação de sementes de ipê-roxo submetidas ao envelhecimento acelerado através do biospeckle. Para os experimentos 1, 2, 3 e 4 as sementes foram hidratadas até atingirem grau de umidade de 69%, divididas em quatro sub-amostras sendo que duas delas foram submetidas ao congelamento. Em seguida as sub-amostras foram separadas em 5 níveis de umidade (28, 35, 54, 63, 69%) e iluminadas com laser. Nesses ensaios foram planejados quatro tratamentos: (1) sementes sem tegumento; (2) sementes com tegumento; (3) sementes sem tegumento submetidas a congelamento a 0°C e (4) sementes com tegumento submetidas ao congelamento a 0°C. Os resultados permitem afirmar que é possível diferenciar as sementes que sofreram dano térmico daquelas que não sofreram através do biospeckle. A presença do tegumento interfere na sensibilidade do biospeckle. É possível diferenciar as sementes viáveis das inviáveis através do biospeckle. Do experimento 4 obteve-se uma correlação positiva entre os valores de MI e de umidade das sementes. Verificou-se também que a faixa de teor de água para a melhor interação entre o laser e a semente de ipê-roxo está entre 28 e 54%. Esta faixa de umidade das sementes foi utilizada como referência para o experimento 5. No experimento 5 as sementes foram submetidas ao envelhecimento acelerado (42°C e umidade relativa do ar de 100 % durante 24, 48, 72, 96 e 120 horas) e avaliadas através da técnica do biospeckle e teste de germinação. Obteve-se que é possível detectar a redução de viabilidade e vigor das sementes de T. heptaphylla ocasionada pelo envelhecimento acelerado. Dessa forma, o biospeckle é uma técnica que vem sendo desenvolvida e apresenta-se como uma ferramenta possível para avaliar o potencial germinativo das sementes de ipê-roxoIpê-roxo (Tabebuia heptaphylla (Vellozo) Toledo) is considered of very important economical, ornamental, as well as medicinal value which is included in the Bignoniaceae botanical family which multiplication is quite solely carried by seeds. Forest dispersion elements, i.e., the seeds, deserve a deep understanding of their physiological performance. The objective of this research work was to evaluate a biospeckle method potential in testing seed viability, which is based on the laser interferometry. The biospeckle phenomenon quantification was carried by means of the Moment of Inertia (MI) which formula resembles its mechanical counterpart. The equipment employed in the experimental setup included a 632 nm red diode laser of 10mW, a digital movie camera as well as a PC. The five tests carried were (1) thermal damage evaluation on seeds, (2) biospeckle sensitivity to the tegument interference, (3) differentiation between non germinated and germinated seeds evaluation by the biospeckle, (4) determination of the best seed moisture content to laser interaction and (5) evaluation of accelerated aging ipê-roxo seeds through the biospeckle. In tests 1, 2, 3 and 4 seeds were hydrated to the value of 69% and divided into four sub samples from which two of them were forwarded to freezing. Following the four sub samples were separated into five moisture level groups (28, 35, 54, 63, 69%) and exposed to the laser. Four treatments have been imposed to the experimental tests, named (1) seeds without teguments, (2) seeds with tegument, (3) frozen at 0° C seeds without teguments and (4) frozen at 0° C seeds with teguments. Results from biospeckle tests confirm the possibility of differentiating seeds with thermal damage from those without thermal damage. When the tegument is covering the seed, the sensitivity of biospeckle is affected.?It's possible to differentiate viable seeds from non viable seeds using biospeckle technique. From test (4) it is obtained a positive correlation between MI and seeds moisture content. It was also verified that seed moisture content between 28% and 54% showed better interaction with laser. That moisture content range was adopted for the test (5). Seeds were submitted to accelerated aging process in the test (5) (42°C and 100% of relative humidity for 24, 48, 72, 96 and 120 hours) following by biospeckle evaluation and germination tests. It was concluded that viability reduction of T. heptaphylla as generated by accelerated aging can be detected by the biospeckle test. Thus, the biospeckle is a technique that has been developed and is presented as a possible tool to assess the germination potential of ipê-roxo seed