Cultivo in vitro de Crambe abyssinica Hochst. : germinação, micropropagação, estabilidade genética e anatomia foliar

Crambe (Crambe abyssinica) pertence à família Brassicaceae, originário da Etiópia e principalmente destinado à produção de forragem (30 a 32% de proteína bruta). Atualmente, tem sido bastante cultivado visando à extração de óleo vegetal. Com os atuais incentivos à busca de fontes de energias renováveis, o cultivo de crambe vem ganhando papel de destaque na produção de biodiesel por suas diversas vantagens, como: (a) rápido ciclo de vida (colhida em torno de 90 dias); (b) alta produção de biomassa; (c) alta produtividade de sementes (1000 e 1500 kg ha-1); (d) menor custo de produção em relação a outras fontes oleaginosas, como, canola, girassol e soja; (e) um percentual de óleo total na semente entre 32 e 38%, superando, por exemplo, a soja; (f) potencial de fitorremediação, eficiente na descontaminação de arsênio, cromo e outros metais pesados; e (g) elevado percentual de ácido erúcico (50 a 60%) sendo útil na indústria de plástico e lubrificante. Devido aos poucos trabalhos realizados com crambe, abre-se um vasto campo de investigações científicas que tenham como objetivo desenvolver as potencialidades dessa cultura e, consequentemente, melhorar os aspectos agronômicos e tecnológicos para seu emprego na indústria de biodiesel. Nesse contexto, as técnicas de cultivo in vitro foram importantes tanto para a propagação massal, quanto como ferramenta para uma possível aplicação de outras técnicas biotecnológicas, contribuindo para uma produção homogênea, fiel e em larga escala. Portanto, este trabalho teve como objetivo geral avaliar as condições mais favoráveis à germinação, estabelecimento in vitro e micropropagação de Crambe abyssinica Hochst., além de verificar possíveis alterações genéticas e anatômicas, possibilitando a regeneração e produção de plântulas viáveis. Para a germinação e estabecimento in vitro de crambe, as condições mais favoráveis foram em meio B5 ou WPM, na presença ou ausência de pericarpo e na presença de luz. Na micropropagação dessa espécie, uma frequência satisfatória de regeneração de brotos foi obtida a partir de segmentos apicais utilizados como explante em meio contendo 5 μM de BAP (6- benzilaminopurina), e o alongamento foi satisfatório com 1 μM de GA3 (ácido giberélico). Os marcadores moleculares ISSR (Inter-Simples Sequence Repeats) utilizados para a análise da estabilidade genética indicaram que o segmento apical de crambe é um explante confiável para a micropropagação de plantas geneticamente verdadeiras (true-to-tipe), ou seja, mantém a estabilidade genética. As diversas fontes de citocininas e concentrações utilizadas neste trabalho não promoveram mudanças, no sentido de alterar a organização e/ou a espessura em relação ao controle, e as alterações observadas na estrutura e espessura das folhas dos tratamentos de aclimatização prejudicaram o processo de estabelecimento da plântula ex vitro. Contudo, existe a necessidade de um enraizamento e aclimatização eficiente para completa propagação in vitro de crambe. Portanto, este protocolo de regeneração de plantas in vitro de crambe pode ser útil no processo de criação e desenvolvimento de novas cultivares em um tempo mais curto e no melhoramento genético usando explantes apicais.

Armazenamento de sementes de Crambe abyssinica Hochst. ex R.E.Fr. em diferentes embalagens e ambientes

O interesse pelo crambe (Crambeabyssinica) surgiu em virtude da sua superioridade, em relação à soja e às demais oleaginosas, na produção de óleos vegetais, e por adaptar-se com facilidade ao plantio direto. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o armazenamento de sementes de crambe, em diferentes embalagens e ambientes. Foram testadas as embalagens de saco de polietileno e embalagens de plástico rígido com fechamento hermético, nas seguintes condições: ambiente (25 ± 2 ºC e 60% de UR) e câmara fria e seca (15 ± 2 ºC e 45 % de UR), durante 0, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias (período de maio a novembro de 2010), sendo avaliados, mensalmente, o teor de água, a germinação, na primeira contagem, o índice de velocidade de germinação e o tempo médio de germinação das sementes. O experimento foi conduzido em DIC, com quatro repetições de 50 sementes para cada tratamento. Inicialmente, as sementes apresentaram germinação média de 60% e teor de água de 7,0%. As embalagens e ambientes empregados permitiram alterações no teor de água que desencadearam o início da deterioração das sementes, evidenciado pela redução de germinação na primeira contagem, índice de velocidade e aumento do tempo médio de germinação das sementes. Entretanto, a germinação não foi influenciada pelos tratamentos e períodos de armazenamento. De maneira geral, as sementes de crambe podem ser acondicionadas em embalagem impermeável durante 180 dias de armazenamento, em condição de15 ± 2 ºC e 45% de UR.

Teste de envelhecimento acelerado em sementes de crambe (Crambe abyssinica Hochst), cultivar FMS Brilhante

A utilização de sementes de alta qualidade fisiológica merece destaque na instalação de qualquer cultura, sendo necessário avaliá-las por meio dos testes de germinação e de vigor. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do teste de envelhecimento acelerado na determinação do vigor de sementes de crambe. Foram utilizados cinco lotes de sementes de crambe, cultivar FMS Brilhante, e a qualidade inicial de cada lote foi avaliada pela determinação do teor de água, germinação, primeira contagem de germinação, emergência de plântulas e índice de velocidade de emergência. Para o teste de envelhecimento acelerado, as sementes foram submetidas a temperaturas de 41 e 43 ºC, em câmara tipo BOD, durante 48, 72 e 96 horas. No final de cada período de envelhecimento, as sementes foram colocadas para germinar, conforme método descrito para o teste de germinação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições por lote. O teste de envelhecimento acelerado na condição de 41 ºC, por 72 h, proporciona maior diferenciação do vigor entre os lotes de sementes de crambe, cultivar FMS Brilhante.

Crescimento de crambe na presença ou ausência de competição interespecífica

RESUMOCrambe (Crambe abyssinica) has a cropping cycle of around 90 days, being suitable as an alternative to the second grain crop planted after soybean is harvested in the Center West region of Brazil. It is necessary to understand the growth and development dynamics of crambe plants in order to allow correct management of the production factors. This study aimed to describe the growth and development parameters of crambe plants under presence or absence of interspecific competition. The experiment was installed in the fall-winter 2011 in an Oxisoil, in completely randomized blocks design with three replications. Treatments comprised crambe plants growing either in presence or absence of interspecific simulated competition, throughout the cropping cycle. Plants were collected for the growth analysis every 15 days from harvest until 75 days after emergence. Growth parameters leaf area (AF), dry mass of stems/culms (MSC), leaves (MSF) and total (MST) dry mass, leaf area index (IAF), absolute (TCA) and relative (TCR) growth rates, net assimilation rate (TAL), specific leaf area (AFE), leaf area duration (DAF), leaf area ratio (RAF) and leaf mass ratio (RMF) were determined for the crop plants, subjected or not to competition, as well as for the simulated competitor. Crambe is a low competitive crop, being the competition more severe until 60-70 days after emergence. Besides, crop performance under field conditions was properly described by the net assimilation rate (TAL), which is also affected by the leaf area duration (DAF) and leaf mass ratio (RMF).

Effect of fertilization at sowing on nutrition and yield of crambe in second season

The interest in crambe (Crambe abyssinica ) cultivation in Brazil is on the rise, whereas information on the nutrient requirements for this crop is scarce. The objective of this work was to evaluate the effect of nitrogen-phosphorus-potassium (N-P2O5-K2O formula 8:28:16) fertilization (0, 150, and 300 kg ha-1) on crambe shoot biomass production, grain and oil yields, and nutrient extraction and exportation in the second growing season after soybean. The experiment with a Haplorthox (Dystroferric Red Latosol) was carried out for two years in Botucatu, São Paulo State, Brazil. A randomized complete block design with eight replications was used. Fertilization with NPK at sowing increased the shoot biomass production, grain yield, grain oil content, as well as nutrient extraction and exportation at harvest. In the fertilized treatments, the average amounts of nutrients extracted per hectare were 91 kg K, 71 kg N, 52 kg Ca, 9.4 kg P, 9.4 kg Mg, 7.9 kg S, 2,348 g Fe, 289 g Zn, 135 g Mn, and 18.2 g Cu; while the average values of nutrient exportation per hectare were 54 kg N, 20 kg K, 12.3 kg Ca, 10 kg P, 6.6 kg S, 3.2 kg Mg, 365 g Zn, 60 g Fe, 50 g Mn, and 7.3 g Cu, with NPK fertilizer application.

Caracterização química de sementes e tortas de pinhão-manso, nabo-forrageiro e crambe

O objetivo deste trabalho foi realizar caracterização química de sementes e de tortas de pinhão-manso (Jatropha curcas), nabo-forrageiro (Raphanus sativus) e crambe (Crambe abyssinica) após a extração do óleo por prensagem mecânica. Sementes inteiras dessas espécies foram submetidas à dupla prensagem a frio para extração do óleo, produto principal, e da torta, coproduto. Os grãos e tortas foram avaliados quanto à composição bromatológica e ao perfil de minerais. Os rendimentos de extração lipídica foram calculados com base no balanço de massas. O teor de lipídeos nas tortas foi baixo quando comparado aos valores da literatura, o que caracteriza boa eficiência de extração e versatilidade da prensa empregada. A torta de pinhão-manso apresenta fibras como principal componente, com cerca de 1/3 de sua composição total. As proteínas constituem a fração majoritária na torta de nabo-forrageiro, e o crambe apresenta composição balanceada entre fibras e proteínas. As tortas são ricas em potássio, magnésio, cálcio, sódio, manganês, ferro, zinco e boro.

Desempenho agronômico e qualidade de sementes de crambe em diferentes épocas e profundidades de semeadura

O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade de sementes e o desempenho agronômico de crambe (Crambe abyssinica), semeado em diferentes épocas e profundidades. A cultivar FMS Brilhante foi avaliada em quatro épocas de semeadura (26/3, 9/4, 23/4 e 8/5/2012), a duas profundidades (17,5 e 40,4 mm). A profundidade de semeadura influenciou o diâmetro do caule e a população final de plantas, mas não teve efeito significativo sobre a produtividade. A época de semeadura influenciou o desempenho agronômico e a qualidade de sementes, independentemente da profundidade utilizada, e os melhores resultados observados são os da semeadura no início de abril.

Análise Energética da cultura do crambe (Crambe abyssinica hochst) produzida em plantio direto

O objetivo deste trabalho foi caracterizar o consumo de energia na implantação e condução da cultura do Crambe abyssinica Hochst, em sistema de plantio direto, na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, localizada no município de Botucatu - SP. Avaliando a sustentabilidade do sistema, estimaram-se, a eficiência energética e a cultura do crambe. Para o levantamento dos componentes da estrutura de dispêndios, foram utilizados coeficientes energéticos preconizados em literaturas especializadas. As estruturas de dispêndios energéticos por tipo, fonte e forma demonstraram que a energia indireta participou com 65,03%; as fontes industrial, fóssil e biológica representaram 68,80%, 23,67% e 11,30%, respectivamente. Quanto às formas em que se apresentaram, os fertilizantes químicos contribuíram com 44,31%, e o óleo diesel, com 23,04%, totalizando 67,35% do dispêndio energético, evidenciando a dependência do sistema das fontes energéticas industriais e fósseis. A eficiência da cultura encontrada foi de 9,98, apontando que, para cada unidade calórica aplicada na produção do crambe, o retorno foi de 8,98 unidades, a eficiência energética foi superior a 38, demonstrando alta sustentabilidade do sistema agrícola, tendo atingido energia cultural superior a 37 mil MJ ha-1.

Determination of physical properties of crambe fruits during drying

The Knowledge of the physical properties of agricultural products has great importance for the construction and operation of equipment for drying and storage, to achieve increased efficiency in post-harvest operations. The aim was to determine and analyze the physical properties of crambe fruits during drying at different temperatures. Crambe fruits with an initial moisture content of 0.36 (decimal d.b.) which was reduced by drying at 37.0; 58.8 and 83.5 ºC and relative humidity of 29.4; 11.2 and 3.2%, respectively, to 0.09 ± 1 (decimal d.b.). At different levels of moisture contents (0.36; 0.31; 0.26; 0.21; 0.17; 0.13 and 0.09 decimal d.b.), was evaluated the intergranular porosity, the bulk density, the true density as well as the volumetric shrinkage and the fruit mass. The study was installed by the factorial 3 x 7, and three drying temperatures and seven moisture contents in a randomized design. Data were analyzed using regression. The bulk density and the true density decreases along the drying process; the volumetric shrinkage and the mass increased with lower moisture content and the intergranular porosity decreased sharply with the increasing drying temperature.

Potencial hídrico do substrato e teor de água das sementes na germinação do crambe

O estresse hídrico e o grau de umidade das sementes podem afetar as primeiras fases da germinação e prejudicar o pleno estabelecimento das culturas. Dessa forma, objetivou-se avaliar o efeito de potenciais hídricos do substrato e do teor de água das sementes na germinação do crambe e verificar a ocorrência de possíveis danos por embebição nas sementes. Os tratamentos foram constituídos de sementes de crambe, cultivar FMS Brilhante, com teores de água de 7,0, 12,8, 18,4 e 21,9% e submetidos aos seguintes potenciais hídricos no substrato, simulados com soluções aquosas de polietilenoglicol 6000 (PEG 6000): 0,0 (controle); -0,1; -0,2 e -0,4 MPa. As sementes foram semeadas sobre duas folhas de papel para germinação e posicionadas dentro de caixas de plástico do tipo "gerbox" e mantidas aos 25 ºC. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada por meio da primeira contagem, porcentagem de germinação, comprimento de hipocótilo e de raiz primária, massa fresca e seca das plântulas. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições de 50 sementes para cada tratamento, sendo os dados submetidos à análise de regressão. À medida que a disponibilidade hídrica do substrato diminuiu, houve redução na germinabilidade das sementes em todos os teores de água testados, especialmente em sementes com 7,0 e 12,8% de teor de água, que apresentaram menos de 48% de plântulas normais sob -0,4 MPa. Apesar da redução das características avaliadas com a deficiência hídrica, a extensão dos danos em sementes de crambe é determinada pelo teor de água das sementes e pela severidade do estresse hídrico.

Qualidade dos frutos de crambe durante o armazenamento

Em sementes armazenadas sob condições adequadas, a velocidade do processo de deterioração pode ser diminuída, permitindo a conservação da viabilidade das mesmas por período mais prolongado do que o obtido em condições naturais. Objetivou-se no presente trabalho avaliar a qualidade dos frutos de Crambe abyssinica armazenados em diferentes condições ambientais. Foram utilizados frutos de crambe com teor de agua de 6% b.u. Os testes de condutividade elétrica, absorção de água, porcentagem de germinação e índice de velocidade de germinação (IVG) foram realizados no início do experimento (0 meses) e a cada 2 meses, durante um ano. O armazenamento foi realizado em três condições distintas: condição ambiente (26 ± 3 ºC; 55 ± 12% Umidade Relativa - UR), câmara refrigerada do tipo B.O.D. (5 ± 1 ºC; 79 ±5 % UR) e câmara climatizada com aparelho de ar condicionado (18 ± 1 ºC; 53 ± 7% UR). A câmara climatizada (18 ± 1 ºC; 53 ± 7% UR) conserva melhor a qualidade dos frutos de crambe em relação à condição ambiente (26 ± 3 ºC; 55 ± 12% UR) e câmara refrigerada do tipo B.O.D. (5 ± 1 ºC; 79 ± 5% UR). O armazenamento dos frutos por doze meses, nos três ambientes analisados, promove a quebra de dormência das sementes.

Análise Energética da cultura do crambe (Crambe abyssinica hochst) produzida em plantio direto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Physiological quality and enzymatic activity of crambe seeds after the accelerated aging test

O crambe é uma cultura promissora para produção de biodiesel, principalmente pelo alto conteúdo de óleo de suas sementes. No entanto, não há metodologias estabelecidas para avaliar a qualidade fisiológica das sementes desta espécie e lotes não podem ser comparados, especialmente por testes de vigor, como o de envelhecimento acelerado. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o efeito da alta temperatura e do período de exposição durante o teste de envelhecimento acelerado na qualidade fisiológica e atividade enzimática de sementes de crambe. Dois lotes de sementes de crambe, cultivar Brilhante, foram analisados por meio dos testes de teor de água, massa de 1.000 sementes, germinação, primeira contagem, condutividade elétrica, atividade enzimática (peroxidase e superóxido dismutase) e comprimento de plântulas. As avaliações foram conduzidas antes e após o envelhecimento acelerado, que foram testadas diferentes temperaturas (38, 40 e 42ºC) e períodos de exposição (24, 48 e 72h). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey (p < 0.05). O teste de Dunnet (p < 0.05) foi utilizado para comparar os valores da testemunha (antes do envelhecimento acelerado) com cada valor médio individualmente. O teste de correlação linear simples também foi aplicado. Conclui-se que a interação temperatura x período de exposição afeta a qualidade fisiológica das sementes e a atividade enzimática e que as melhores condições durante o teste de envelhecimento acelerado são dependentes do genótipo.