Physiological, physical, and morpho-anatomical changes in Libidibia ferrea ((Mart. ex Tul.) L.P. Queiroz) seeds after overcoming dormancy

Abstract

Seed dormancy is a phenomenon that affects the distribution of plant species in time. However, it may slow germination and consequently hinder seedling production in nurseries. Many seeds of forest species of the Fabaceae family, such as Libidibia ferrea (Brazilian ironwood), have physical dormancy caused by impermeability of the seed coat to water. Therefore, the aim of this study was to evaluate the physiological, physical, and morpho-anatomical characteristics of L. ferrea seeds before and after application of different treatments for overcoming dormancy. We evaluated the imbibition curves, germination percentage, germination speed index (GSI), the force required to puncture the micropylar region, and morpho-anatomical changes through images obtained from a scanning electron microscope (SEM) before and after application of treatments for overcoming dormancy. L. ferrea seeds immersed in sulfuric acid show a triphasic pattern of imbibition. The required force to puncture the micropylar region of L. ferrea seeds is less for both the treatment with boiling water and for treatments with sulfuric acid. In addition, the required force to puncture the micropylar region decreases during imbibition of the seeds after application of sulfuric acid. The time of application of sulfuric acid influences the thickness of the material removed from the macrosclereid layer of the seed coat.A dormência de sementes é um fenômeno que influencia a distribuição das espécies de vegetais no tempo. Porém, pode retardar a germinação, e consequentemente, dificultar a produção de mudas em viveiros. Muitas sementes de espécies florestais da família Fabaceae, como Libidibia ferrea (pau-ferro), apresentam dormência física causada pela impermeabilidade do tegumento à água. Portanto, o objetivo neste trabalho foi avaliar as características fisiológicas, físicas e morfo-anatômicas das sementes de L. ferrea antes e após aplicação de diferentes tratamentos para superação de dormência. Avaliaram-se as curvas de embebição, a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação, a força requerida para ruptura da região micropilar e as alterações morfo-anatômicas por meio de imagens obtidas de microscópio eletrônico de varredura antes e após a aplicação de tratamentos para superação de dormência. Sementes de L. ferrea imersas em ácido sulfúrico apresentam padrão trifásico de embebição. A força de ruptura da região micropilar de sementes de L. ferrea é menor tanto para o tratamento com água fervente quanto para os tratamentos com ácido sulfúrico. Além disso, a força necessária para ruptura da região micropilar diminui durante a embebição das sementes após aplicação de ácido sulfúrico. O tempo de aplicação de ácido sulfúrico influencia na espessura removida da camada de macroesclereídios do tegumento das sementes.