Soybean seed treatment with zinc: absorption and distribution of zinc during germination, and its relation with initial plant performance

O tratamento de sementes com micronutrientes é uma prática eficiente e de baixo custo operacional que aliada ao uso de sementes de alta qualidade pode trazer bons resultados à produtividade de diversas culturas. Para a soja, o zinco (Zn) é um micronutriente que pode ser limitante à produtividade em solos de baixa fertilidade. Porém, um dos aspectos ainda não esclarecidos com relação ao tratamento de sementes de soja com Zn é a dinâmica e absorção do nutriente pelas sementes e seu aproveitamento pelas plantas. Dessa forma, esta pesquisa teve por objetivo avaliar a dinâmica de absorção e distribuição do Zn durante a germinação de sementes de soja de alto e baixo vigor, aplicando-se as doses 0, 2, 4 e 8 g de Zn por kg de semente e verificar os efeitos dessas doses sobre o desempenho das plantas no estádio fenológico V2. As avaliações da absorção e distribuição do Zn foram realizadas por fluorescência de raios X (µ-XRF) nas regiões do tegumento, cotilédone, hilo e eixo embrionário de sementes embebidas durante 8, 16 e 24 horas e na raiz primária, hipocótilo, cotilédone e plúmula de plântulas com 48, 72 e 96 horas de germinação. As plantas foram cultivadas em ambiente controlado até o estádio fenológico V2, utilizando areia como substrato. Em seguida foram realizadas avaliações de altura de planta, área foliar, volume de raiz, massa seca de raiz e parte aérea e concentração de Zn na raiz e parte aérea. Os dados obtidos foram submetidos a análise da variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A mobilização do Zn da região mais externa para a mais interna do cotilédone de sementes de alto e baixo vigor ocorreu com o aumento do tempo de embebição, acompanhando a dinâmica de absorção de água pela semente. As intensidades de Zn no eixo embrionário das sementes de alto vigor, tratadas com as doses de 2 e 4 g.kg-1 , foram superiores às das sementes de baixo vigor até 16 horas de embebição, porém, após 24 horas de embebição as sementes de baixo vigor apresentaram maiores intensidades de Zn no eixo embrionário. Maiores intensidades de Zn foram observadas na raiz primária e plúmula de plântulas originadas de sementes de baixo vigor tratadas com a dose de 2 g.kg-1 . O tratamento das sementes com as doses de Zn não apresentou efeito sobre o desempenho das plantas no estádio fenológico V2. As sementes com diferentes níveis de vigor, ao serem tratadas com Zn, apresentam comportamentos distintos quanto à dinâmica de absorção e distribuição deste elemento na região do eixo embrionário, porém não apresentam diferença de comportamento na região cotiledonar.Seed treatment with micronutrients is an efficient and low operating cost practice that combined with the use of high quality seeds, can bring good results to the productivity of different cultures. For soybeans, zinc (Zn) is a micronutrient that can be limiting to productivity in low fertility soils. However, one of the aspects not yet clarified in relation to the treatment of soybean seeds with Zn is the dynamics and absorption of the nutrient by the seeds and its use by the plants. Thus, this research aimed to evaluate the absorption and distribution dynamics of Zn during the germination of high and low vigor soybean seeds, applying doses of 0, 2, 4 and 8 g of Zn per kg of seed and to verify the effects of these doses on the performance of plants at phenological stage V2. The assessments of Zn absorption and distribution were performed by X-ray fluorescence (µ-XRF) in the seed coat, cotyledon, hilum and embryonic axis of seeds soaked for 8, 16 and 24 hours and in the primary root, hypocotyl, cotyledon and plumule of seedlings with 48, 72 and 96 hours of germination. Plants were cultivated in a controlled enviroment, using sand as substrate, until they reached the phenological stage V2. After that, evaluations of plant height, leaf area, root volume, root dry weight and aerial part and Zn concentration in the root and aerial part were carried out. The data obtained were subjected to analysis of variance and the means were compared using the Tukey test at 5% probability. The mobilization of Zn from the outermost to the innermost region of the cotyledon of high and low vigor seeds occurred with the increase of the imbibition time, following the seed dynamics of water absorption. The intensities of Zn in the embryonic axis of high vigor seeds, treated with doses of 2 and 4 g.kg-1 , were higher than those of low vigor seeds until 16 hours of soaking, however, after 24 hours of soaking the low vigor seeds showed higher intensities of Zn in the embryonic axis. Higher Zn intensities were observed in the primary root and plumule of seedlings originated from low vigor seeds treated with a dose of 2 g.kg-1 . The treatment of seeds with doses of Zn had no effect on the performance of plants in the phenological stage V2. Seeds with different levels of vigor, when treated with Zn, present different behaviors regarding the dynamics of absorption and distribution of this element in the region of the embryonic axis, however, they do not present any difference in behavior in the cotyledon region