Automated system of seedling image analysis (SVIS) and electrical conductivity to assess sun hemp seed vigor

The development of new procedures for quickly obtaining accurate information on the physiological potential of seed lots is essential for developing quality control programs for the seed industry. In this study, the effectiveness of an automated system of seedling image analysis (Seed Vigor Imaging System - SVIS) in determining the physiological potential of sun hemp seeds and its relationship with electrical conductivity tests, were evaluated. SVIS evaluations were performed three and four days after sowing and data on the vigor index and the length and uniformity of seedling growth were collected. The electrical conductivity test was made on 50 seed replicates placed in containers with 75 mL of deionised water at 25 ºC and readings were taken after 1, 2, 4, 8 and 16 hours of imbibition. Electrical conductivity measurements at 4 or 8 hours and the use of the SVIS on 3-day old seedlings can effectively detect differences in vigor between different sun hemp seed lots.

Assessment of physiological potential of cucumber seeds using the software Seedling Vigor Imaging System® (SVIS®)

The software Seed Vigor Imaging System (SVIS®), has been successfully used to evaluate seed physiological potential by automated analyses of scanned seedlings. In this research, the efficiency of this system was compared to other tests accepted for assessing cucumber (Cucumis sativus L.) seed vigor of distinct seed lots of Supremo and Safira cultivars. Seeds were subjected to germination, traditional and saturated salt accelerated aging, seedling emergence, seedling length and SVIS analyses (determination of vigor indices and seedling growth uniformity, lengths of primary root, hypocotyl and whole seedlings). It was also determined whether the definition of seedling growth/uniformity ratios affects the sensitivity of the SVIS®. Results showed that analyses SVIS have provided consistent identification of seed lots performance, and have produced information comparable to those from recommended seed vigor tests, thus demonstrating a suitable sensitivity for a rapid and objective evaluation of physiological potential of cucumber seeds. Analyses of four-days-old cucumber seedlings using the SVIS® are more accurate and growth/uniformity does not affect the precision of results.

Testes de vigor em sementes de alface

O vigor da semente tem sido avaliado por meio de testes fisiológicos, bioquímicos e de tolerância a estresse. Mais recentemente, com o uso da análise computadorizada de imagens de plântulas, podem ser obtidas informações objetivas, em período relativamente curto, com menor interferência humana. O objetivo nesta pesquisa foi identificar testes eficientes para avaliação do vigor de sementes de alface, com ênfase para a análise de imagens digitais de plântulas. Sementes de 12 lotes (seis da cultivar Vanda e seis da Vera) foram avaliadas por meio de testes de germinação, germinação a baixa temperatura (15ºC), emergência de plântulas e envelhecimento acelerado tradicional e com solução salina (NaCl 40%) saturada, a 41ºC/48 h e 41ºC/72 h. Utilizou-se, também, o sistema de análise computadorizada de imagens de plântulas (SVIS®), desenvolvido pela Ohio State University (EUA), que forneceu dados referentes ao índice de vigor, uniformidade e crescimento de plântulas. Os testes foram realizados a cada três meses, durante 12 meses de armazenamento, sob condições ambiente. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que os testes de envelhecimento acelerado com uso de solução saturada de NaCl, a 41ºC por 48 e 72 horas e de velocidade de germinação, e os parâmetros obtidos com o software SVIS, índice de crescimento de plântulas e comprimento da raiz primária, são eficientes na avaliação do vigor de lotes de sementes de alface.

Vigor de sementes e desempenho agronômico de plantas de algodão

O vigor das sementes pode influenciar a emergência, o desempenho e produtividade das plantas, dependendo de cada espécie e de fatores ambientais. Dessa forma, um dos principais desafios das pesquisas com sementes é averiguar a influência do potencial fisiológico das sementes sobre o ciclo das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do vigor de sementes sobre as características morfofisiológicas de plantas de algodão, bem como, sobre o rendimento de caroço e de fibra. Três lotes de sementes da cultivar FMT 701 (safra 2005/2006) foram selecionados com base em resultados de testes realizados em laboratório. O efeito do vigor foi avaliado em campo, nas safras 2006/2007 e 2007/2008, no município de Jaciara, Mato Grosso. Determinou-se a porcentagem de plântulas emergidas, índice de velocidade de emergência, altura das plantas, número de ramos reprodutivos, número de nós, número de posições frutíferas, número de capulhos, rendimento de fibras e caroço. O desempenho inicial e reprodutivo de plantas de algodão em campo depende, além de outros fatores, do nível de vigor das sementes. Plantas com maior vigor apresentam maior rendimento de fibras e de caroço.

Germination, Carbohydrate Composition and Vigor of Cryopreserved Caesalpinia echinata Seeds

The present study investigated the germination and vigor of Caesalpinia echinata (Brazilwood) seeds stored at negative temperatures. Recently harvested seeds were cryopreserved at -18 degrees or -196 degrees C and periodically evaluated for germination, seed vigor and carbohydrate composition. The temperatures did not influence the germination percentages or vigor. The germination percentage decreased from 88% in recently harvested seeds to 60% after 730 days of storage. The different temperature and storage times tested did not affect the vigor seed germination as indicated by the measures of plant growth and survival. The different temperatures used did not cause changes in the carbohydrate composition. The tegument cell walls were rich in lignin, arabinose and xylose. The cytoplasm of the cotyledons and embryos had high levels of glucose, fructose, and sucrose. The cryopreservation technique here presented was effective in the conservation of Brazilwood seeds for the medium term.

Vigor de sementes e desempenho de plantas de milho

Estudou-se os efeitos da utilização de lotes constituídos por sementes de milho de alto ou de baixo vigor, bem como a mistura desses em diferentes proporções, simulando-se o uso de lotes de sementes homogêneos e heterogêneos quanto ao vigor das sementes, sobre o crescimento inicial e produtividade das plantas. Observou-se que plantas originadas de sementes menos vigorosas foram inferiores às originadas de sementes mais vigorosas quanto ao crescimento inicial e, para os componentes de produção, as provenientes de sementes menos vigorosas não foram inferiores nas distribuições onde houve 100% de um tipo de semente, porém, foram inferiores quanto acúmulo de massa de matéria seca, número de grãos por fileira e produtividade de grãos nas demais distribuições. Assim, vigor de sementes está diretamente relacionado ao crescimento inicial das plantas; porém, seus efeitos não persistem até o final do ciclo da cultura quando há o uso de lotes homogêneos quanto ao vigor das sementes. O uso de lotes heterogêneos resulta em maior competição intraespecífica proporcionando menor capacidade competitiva às plantas provenientes de sementes de menos vigorosas, sendo estas dominadas pelas provenientes de sementes de alto vigor, refletindo negativamente em produção por planta.

Avaliação do vigor de sementes de milho superdoce por meio da análise computadorizada de imagens de plântulas

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de verificar a eficiência do sistema computadorizado de avaliação do vigor de sementes (SVIS®), em comparação com outros procedimentos disponíveis, em sementes de milho superdoce. Foram utilizadas sementes dos híbridos SWB 551 e SWB 585, cada uma representada por cinco lotes, conduzindo-se testes de germinação, envelhecimento acelerado (tradicional e com solução saturada de NaCl) e emergência de plântulas em campo. Para a determinação do vigor das sementes por meio do SVIS®, as plântulas foram avaliadas aos três dias após a semeadura do teste de germinação, sendo obtidos dados referentes ao índice de vigor, à uniformidade de desenvolvimento e ao comprimento de plântulas. Para ambos os híbridos avaliados, os resultados fornecidos pelo SVIS® foram coerentes com os do teste de envelhecimento acelerado tradicional. Concluiu-se que o SVIS® é eficiente para avaliação do vigor de sementes de milho superdoce, constituindo alternativa viável para a determinação do potencial fisiológico.

Computerized imaging analysis of seedlings for assessment of physiological potential of wheat seeds

Nowadays, image analysis is one of the most modern tools in evaluating physiological potential of seeds. This study aimed at verifying the efficiency of the seedling imaging analysis to assess physiological potential of wheat seeds. The seeds of wheat, cultivars IAC 370 and IAC 380, each of which represented by five different lots, were stored during four months under natural environmental conditions of temperature (T) and relative humidity (RH), in municipality of Piracicaba, Stated of São Paulo, Brazil. For this, bimonthly assessments were performed to quantify moisture content and physiological potential of seeds by means of tests of: germination, first count, accelerated aging, electrical conductivity, seedling emergence, and computerized analysis of seedlings, using the Seed Vigor Imaging System (SVIS®). It has been concluded that the computerized analyses of seedling through growth indexes and vigor, using the SVIS®, is efficient to assess physiological potential of wheat seeds.

Germination, carbohydrate composition and vigor of cryopreserved Caesalpinia echinata seeds

The present study investigated the germination and vigor of Caesalpinia echinata (Brazilwood) seeds stored at negative temperatures. Recently harvested seeds were cryopreserved at -18º or -196ºC and periodically evaluated for germination, seed vigor and carbohydrate composition. The temperatures did not influence the germination percentages or vigor. The germination percentage decreased from 88% in recently harvested seeds to 60% after 730 days of storage. The different temperature and storage times tested did not affect the vigor seed germination as indicated by the measures of plant growth and survival. The different temperatures used did not cause changes in the carbohydrate composition. The tegument cell walls were rich in lignin, arabinose and xylose. The cytoplasm of the cotyledons and embryos had high levels of glucose, fructose, and sucrose. The cryopreservation technique here presented was effective in the conservation of Brazilwood seeds for the medium term.

Potencial fisiológico de sementes armazenadas e desempenho de plantas de ervilha

Os efeitos do vigor de lotes de sementes sobre a emergência das plântulas e estabelecimento do estande, principalmente sob condições menos favoráveis de ambiente, estão bem documentados na literatura. Porém, há necessidade de intensificar a pesquisa para esclarecer as relações entre o potencial fisiológico das sementes e o desempenho das plantas em campo; este foi o principal objetivo deste estudo.Utilizaram-se duas cultivares de ervilha, 'Telefone Alta' (crescimento indeterminado) e 'Itapuã' (determinado), cada uma representada por quatro lotes armazenados, durante oito meses, em três ambientes: laboratório, câmara fria e seca (10 ºC e 30% de umidade relativa do ar) e ambiente controlado (20 ºC e 70% de umidade relativa do ar); este procedimento permitiu criar diferenças entre o potencial fisiológico dos lotes de cada cultivar. Após a determinação da germinação e do vigor (condutividade elétrica, envelhecimento acelerado, comprimento e emergência de plântulas), foi conduzido ensaio de campo, realizando-se avaliações do estande inicial e final, altura e área foliar de plantas, número de vagens e produção de grãos verdes e secos. O vigor das sementes de ervilha influencia a emergência de plântulas e o estabelecimento do estande em campo, especialmente em lotes pouco vigorosos. O vigor de sementes de ervilha afeta negativamente o desenvolvimento das plantas e a produção final, quando há redução acentuada do estande; a extensão desses efeitos é proporcional à intensidade dessa redução.

CLASSIFICATION OF THE VIGOR OF SEEDS OF BEAN-KID BY THE RESPIRATORY ACTIVITY

Several tests to assess the vigor of seed lots are used by producing companies for internal quality control. The respiratory activity test determined in the Pettenkofer apparatus has potential to be used for this purpose. Therefore, this study aimed to analyze and compare the use of respiratory activity measured in the Pettenkofer apparatus with standard tests to assess the vigor, and classify seed lots of bean-kid in high, medium and low vigor. The respiratory activity of three lots of bean-kid seeds were related to the following tests: germination, first germination count, electrical conductivity, length of shoots and roots, and dry weight of seedlings shoots and roots. The results of germination tests, germination first count, seedling shoot and root length, seedling shoot and root dry mass, electrical conductivity and determination of respiratory activity the seeds, allowed the classification of seeds lots of bean-kid in levels of different vigor. It is concluded that the respiratory activity measured in the Pettenkofer apparatus is efficient for the classification of seed lots of bean-kid according to vigor, being a fast, effective and low cost procedure.

Qualidade de sementes de soja colhidas de forma manual e mecânica com diferentes teores de água

A colheita é uma das principais etapas no processo de produção de sementes de soja. O momento adequado para se efetuar a colheita pode variar em função do tipo de colheita e do grau de umidade das sementes. Neste sentido, o objetivo dessa pesquisa foi determinar as alterações fisiológicas de sementes de soja colhidas de forma manual e mecânica com diferentes teores de água. Para tanto, utilizaram-se sementes das cultivares Embrapa 48 e FTS Águia, que têm diferenças no teor de lignina do tegumento, colhidas de forma manual e mecanicamente com 18,0; 15,0 e 12,0% de água. Após a colheita, as sementes foram submetidas à secagem, e a qualidade das sementes foi avaliada pelos testes de germinação, emergência de plântulas, tetrazólio (viabilidade e vigor), envelhecimento acelerado e índice de velocidade de emergência de plântula. Em seguida, as sementes foram armazenadas (20 °C e 45% UR do ar) e analisadas logo após a colheita e aos seis meses de armazenamento. Os resultados obtidos indicam que o parâmetro fisiológico das sementes de soja, não é afetado, quando: se realiza colheita manual com grau de umidade das sementes de 11,4% a 18,4%; e para sementes colhidas à máquina, com grau de umidade entre 12,0% a 15,9%; mantendo a qualidade fisiológica mesmo após seis meses de armazenamento.

X-Ray analysis to assess mechanical damage in sweet corn seeds

The X-ray test is a precise, fast and non-destructive method to detect mechanical damage in seeds. In the present study, the efficiency of X-ray analysis in identifying the extent of mechanical damage in sweet corn seeds and its relationship with germination and vigor was evaluated. Hybrid 'SWB 551' (sh2) seeds with round (R) and flat (F) shapes were classified as large (L), medium (M1, M2 and M3) and small (S), using sieves with round and oblong screens. After artificial exposure to different levels of damage (0, 1, 3, 5 and 7 impacts), seeds were X-rayed (15 kV, 5 min) and submitted to germination (25 °C/5 days) and cold (10 °C/7 days) tests. Digital images of normal and abnormal seedlings and ungerminated seeds from germination and cold tests were jointly analyzed with the seed X-ray images. Results showed that damage affecting the embryonic axis resulted in abnormal seedlings or dead seeds in the germination and cold tests. The X-ray analysis is efficient for identifying mechanical damage in sweet corn seeds, allowing damage severity to be associated with losses in germination and vigor.

Hydric restriction as vigor assessment method of soybean seeds

The objective of this study was to investigate the possibility of using hydric restriction as a method for evaluating vigor of soybean seeds. The soybean seeds, cultivar BRS 245RR, represented by four different seed lots, were characterized by germination and vigor. For the treatment of hydric restriction and temperature, the combination of substrate water potential and temperature were the following: deionized water (0.0 MPa); polyethylene glycol (PEG 6000) aqueous solution (-0.1, -0.3 and -0.5 MPa); and four temperatures (20 ºC, 25 ºC, 30 ºC, and 35 ºC), respectively. A completely randomized experimental design was used, with four replications per treatment, and the ANOVA was performed individually for each combination of temperature and water potential of substrate. According to results obtained, the test of hydric restriction has the same efficiency of the accelerated aging test in estimating vigor of soybean seeds, cv. BRS 245RR, when water potentials of -0.1 MPa or -0.3 MPa at a temperature of 25 ºC, or -0.3 MPa at a temperature of 30 ºC are used.