Evaluation of the physiological potential, priming methods and performance of cauliflower (Brassica oleracea L. var. botrytis) seedlots

A pesquisa teve como objetivos identificar métodos eficientes para avaliação do potencial fisiológico de sementes de couve-flor, verificar as relações entre o potencial fisiológico das sementes e o desempenho das plantas em campo, bem como definir procedimento adequado para o condicionamento fisiológico de sementes dessa espécie e identificar métodos de secagem que possibilitem a manutenção dos efeitos benéficos do condicionamento, inclusive durante o armazenamento. O estudo foi conduzido em quatro etapas, com a utilização de lotes de sementes dos cultivares Sharon e Teresópolis Gigante. A primeira etapa constou da seleção de procedimentos para condução dos testes de deterioração controlada, envelhecimento acelerado (com e sem solução salina), condutividade elétrica e lixiviação de potássio. Na segunda, avaliaramse as relações entre os resultados obtidos em testes de vigor, a emergência das plântulas em casa de vegetação e o desempenho das plantas em campo. Na terceira etapa, foram estudadas a marcha de absorção de água pelas sementes, as técnicas para o hidrocondicionamento e o osmocondicionamento e para a secagem das sementes após o condicionamento. Finalmente, a quarta etapa constou do hidrocondicionamento, secagem e armazenamento das sementes, em condições normais de laboratório e em condições controladas (20ºC e umidade relativa de 50%). Concluiu-se que os testes de envelhecimento acelerado tradicional, a 41ºC/48 horas, de envelhecimento acelerado com solução saturada de NaCl, a 45°C/72 horas, e de deterioração controlada (sementes com grau de umidade inicial de 20% ou 22%, a 45°C, durante 24 horas) demonstram sensibilidade para a avaliação do potencial fisiológico de sementes de couve-flor. A utilização da combinação 50 sementes/75ml de água/4h de embebição, no teste de condutividade elétrica e de 25 sementes/50ml de água/30 minutos de embebição, para o teste de lixiviação, permitem a separação de lotes em diferentes níveis de vigor. Os resultados dos testes de envelhecimento acelerado ou de deterioração controlada devem ser usados conjuntamente com os obtidos nos de condutividade elétrica ou de lixiviação de potássio, para que sejam identificados lotes com possibilidade de apresentar comportamento diferenciado das plantas em campo. O nível de vigor das sementes afeta o desenvolvimento inicial das plantas, quando as diferenças entre o potencial fisiológico dos lotes são acentuadas, mas não influencia o desenvolvimento final das plantas e a produção. O hidrocondicionamento entre quatro e seis folhas de papel toalha, até atingir teores de água próximos ao necessário para a emissão da raiz primária é eficiente para sementes de couve-flor. A secagem rápida ou o choque térmico seguido de secagem rápida são métodos eficientes na manutenção dos efeitos benéficos do hidrocondicionamento, para sementes de couve-flor. O armazenamento em condições controladas (20ºC e umidade relativa de 50%), até durante quatro meses, permite a manutenção dos efeitos benéficos do condicionamento.The objectives of this research were to identify reliable methods to evaluate the physiological potential of cauliflower seeds, verify the relationship between seed physiological potential and field performance, as well as to define a suitable procedure for seed priming and identify efficient drying methods to avoid the possible reversion of beneficial priming effects during storage. The study was conducted in four steps using seed lots of cultivars Sharon and Teresópolis Gigante. The first step comprised the selection of procedures for seed vigor assessment by controlled deterioration, accelerated aging (with and without saline solution), electrical conductivity and potassium leachate tests. On the second step, was evaluated the relation of vigor tests results, seedling emergence in greenhouse and field plant performance. On the third step, were studied the rate of water absorption by seeds and techniques for hydropriming and osmopriming were studied. Finally, the fourth step included hydropriming, drying and seed storage under normal laboratory conditions and controlled conditions (20ºC and 50% relative humidity). Results showed that he traditional accelerated aging test at 41ºC/48 h, accelerated aging with saturated solution of NaCl, at 45ºC/72 h, and controlled deterioration (seeds with initial moisture content of 20% or 22%, at 45ºC/24 h) tests were sensitive to differences in the physiological potential of cauliflower seeds. The combination 50 seeds/75ml water/4h imbibition during the electrical conductivity test and 25 seeds/50ml water/ 30 minutes imbibition for the leachate test detected differences of seed vigor levels. The test results of accelerated aging or controlled deterioration must be used together with those achieved in the electrical conductivity or the potassium leachate tests, so that one can identify the lots likely to present a distinguished behavior of plants in the field. Seed vigor level affects the initial development of plants only when differences among the physiological potential of lots are sufficiently wide, but however, these possible effects do not persist over time and the final development of plants and yield are not affected. The hydropriming of seeds between four and six sheets of paper towel to reach a moisture content close to the primary root protrusion is efficient for cauliflower seeds. Rapid drying or thermal shock followed by rapid drying are efficient methods to keep the beneficial hydropriming effect for cauliflower seeds. Storage under controlled conditions (20ºC and 50% relative humidity) allows to keep priming beneficial effects up to four months