Vigor-S system and digital processing as auxiliary test components for evaluation of soybean seed vigor

Para estimar o desempenho das sementes em campo é indispensável avaliar o vigor. Assim, procedimentos rápidos e precisos são altamente desejáveis para apoiar os programas de controle de qualidade de empresas de sementes. Uma alternativa disponível para a determinação do vigor de sementes é o uso de recursos computacionais com a possibilidade de reduzir limitações existentes em testes tradicionais. Este trabalho teve como objetivos (i) avaliar a eficiência do Sistema Análise Automatizada do Vigor de Sementes (Vigor-S) na análise de plântulas obtidas após o envelhecimento acelerado para determinar o vigor de sementes de soja; (ii) verificar a eficiência do software ImageJ para identificar a protrusão da raiz primária e sua associação com o vigor de sementes de soja. Foram utilizadas sementes de dois cultivares, HO Jacutinga IPRO representado por dez lotes e NS 7007 IPRO representado por nove lotes, com germinação semelhante e diferenças de vigor. As sementes foram avaliadas quanto à germinação e vigor (primeira contagem de germinação, condutividade elétrica, envelhecimento acelerado, protrusão da raiz primária, análise Vigor-S e emergência de plântulas em campo). Para verificar a viabilidade da utilização do Vigor-S como parte do procedimento para a condução do teste de envelhecimento acelerado, plântulas com três dias de idade, obtidas após a exposição das sementes ao envelhecimento acelerado (procedimento tradicional e com solução saturada de NaCl), foram digitalizadas e analisadas pelo Vigor-S, cujos resultados foram comparados com os provenientes de outros testes tradicionalmente utilizados para avaliação do vigor. Para avaliação da protrusão da raiz primária sementes de cada lote foram submetidas ao teste de germinação em diferentes condições de período e temperatura: 30 e 48 horas a 20°C; 24 e 30 horas a 25°C; 24 e 30 horas a 30°C. Após a contabilização do número de sementes com protrusão da raiz primária foi realiza a captura das imagens para serem analisadas pelo software ImageJ, visando a identificação de parâmetros morfológicos para caracterizar a protrusão da raiz primária. A análise da variância dos dados referentes a cada cultivar e teste foi conduzida de acordo com delineamento inteiramente casualizado, com exceção dos dados de emergência de plântulas em campo, que foram analisados de acordo com delineamento de blocos ao acaso. As médias foram comparadas pelo teste de Scott Knott (p &#8804; 0,05). A análise de componentes principais foi realizada pelo software R. Verificou-se eficiência das análises Vigor-S obtidas após o teste de envelhecimento acelerado tradicional e com solução saturada de NaCl, permitindo a discriminação dos lotes de sementes quanto ao vigor de maneira semelhante a outros testes tradicionalmente utilizados para sementes de soja. Os parâmetros perímetro e área não foram seguros para caracterizar a protrusão da raiz primária. Os parâmetros circularidade, aspect ratio, roundness e solidity foram eficientes para caracterizar a protrusão da raiz primária em ambos os cultivares. Os tratamentos 25°C / 30h, 30°C / 24h e 30°C / 30h proporcionaram a melhores condições para a protrusão da raiz primária e discriminação dos lotes do cultivar HO Jacutinga IPRO, enquanto que para o cultivar NS 7007 IPRO o melhor tratamento foi 25°C /24h. Concluiu-se que o sistema Vigor-S pode ser utilizado na avaliação de plântulas originadas do teste de envelhecimento acelerado, apresentado resultados consistentes para discriminação dos lotes quanto ao vigor. Os parâmetros de circularidade, aspect ratio, roundness e solidity obtidos pelo software ImageJ possibilitam a identificação da protrusão da raiz primária, contribuindo para uma avaliação rápida e menos subjetiva do vigor de lotes de sementes de soja.To estimate the performance of seeds in the field, it is essential to evaluate the vigor. Thus, fast and accurate procedures are highly desirable to support the quality control programs of seed companies. An alternative available for determining seed vigor is the use of computational resources with the possibility of reducing existing limitations in traditional tests. The objectives of this work (i) were to evaluate the efficiency of the Automated Seed Vigor Analysis System (Vigor-S) in the analysis of seedlings obtained after accelerated aging to determine soybean seed vigor; (ii) verify the efficiency of the ImageJ software to identify the protrusion of the primary root and its association with the vigor of soybean seeds. Seeds of two cultivars were used, HO Jacutinga IPRO represented by ten lots and NS 7007 IPRO represented by nine lots, with similar germination and vigor differences. The seeds were evaluated for germination and vigor (first count of germination, electrical conductivity, accelerated aging, primary root protrusion, Vigor-S analysis and seedling emergence in the field). To verify the feasibility of using Vigor-S as part of the procedure for conducting the accelerated aging test, three-dayold seedlings obtained after seed exposure to accelerated aging (traditional procedure and saturated NaCl solution), were digitized and analyzed by Vigor-S, whose results were compared with those from other tests traditionally used to evaluate vigor. To evaluate the protrusion of the primary root, seeds from each lot were germinated in different conditions of period and temperature: 30 and 48 hours at 20°C; 24 and 30 hours at 25°C were evaluated and the periods of 30 and 48 hours at 20°C, 24 and 30 hours at 25°C, and 24 and 30 hours at 30°C were evaluated. After accounting for the number of seeds with primary root protrusion, the images were captured to be analyzed by the ImageJ software, aiming at the identification of morphological parameters to characterize the protrusion of the primary root. The analysis of the variance of the data referring to each cultivar and test was conducted according to a completely randomized design, except for the emergency data of seedlings in the field, which were analyzed according to a randomized block design. The means were compared by the Scott Knott test (p < 0.05). Principal component analysis was performed by software R. It was verified efficiency of vigorS analyses obtained after the traditional accelerated aging test and saturated NaCl solution, allowing the discrimination of seed lots in a similar way to other tests traditionally used for soybean seeds. The perimeter and area parameters were not safe to characterize the protrusion of the primary root. The parameters circularity, aspect ratio, roundness and solidity were efficient to characterize the protrusion of the primary root in both cultivars. Thus, the treatments 25°C / 30h, 30°C / 24h and 30°C / 30h showed better efficiency to identify the protusion of the primary root of the lots of cultivar A. For cultivar B, the treatment 25°C / 24h showed better efficiency for characterization of the primary root. It was concluded that the Vigor-S system can be used in the evaluation of seedlings originated from the accelerated aging test, presented consistent results for batch discrimination regarding vigor. The parameters of circularity, aspect ratio, roundness and solidity obtained by the ImageJ software allow the identification of the protrusion of the primary root, contributing to a rapid and less subjective evaluation of the vigor of soybean seed lot