Automated image analysis of seedlings for vigor evaluation of common bean seeds

Abstract

Quickly and precise evaluations of the vigor of seeds are highly desirable for the success of quality control programs applied to the seed industry. The objective of this experiment was to determine the number of days necessary to calculate the vigor index of common bean seeds using an automated system of seedling images (SVIS ®), and compare its results with the traditional tests of seed vigor. Samples of five seed lots of the IAC Carioca cultivar were submitted to germination, accelerated aging, seedling emergence in sand and electrical conductivity tests. The parameters measured by the Seed Vigor Imaging System (SVIS ®) were mean seedling length, growth (ratio of the actual seedling growth to the maximum possible growth), uniformity of growth and the vigor indexes 30:70, 40:60, 50:50, 60:40 and 70:30 (based on different growth/uniformity ratios), and computed from scanned images of three-and four-day-old seedlings. Results of SVIS ® analyses were consistent with the physiological potential evaluations provided by the traditional tests of seed vigor. Therefore, the SVIS ® is efficient for detecting differences in vigor among seed lots of common bean (IAC Carioca cultivar) using three-or four-day-old seedlings, independently of the growth/uniformity ratios used to calculate the vigor index. Análise automatizada de imagens de plântulas para avaliação do vigor de sementes de feijão RESUMO. Avaliações rápidas e precisas do vigor são altamente desejáveis nos programas de controle de qualidade das empresas produtoras de sementes. O objetivo desta pesquisa foi determinar o período necessário para calcular o índice de vigor utilizando a análise computadorizada de imagens de plântulas (SVIS ®) e comparar os resultados com outros testes rotineiramente utilizados para avaliação do vigor de sementes de feijão. Cinco lotes de sementes da cultivar IAC Carioca foram submetidos às avaliações de germinação, envelhecimento acelerado, emergência de plântulas em areia e condutividade elétrica. Nas análises SVIS ® foram avaliadas plântulas com três e quatro dias de idade, sendo obtidos dados de comprimento de plântulas, crescimento (proporção do tamanho atual em relação ao tamanho máximo possível), uniformidade de crescimento e índices de vigor 30:70, 40:60, 50:50, 60:40 e 70:30 (baseados em diferentes variações da proporção crescimento/uniformidade). Os resultados das análises SVIS ® foram consistentes na avaliação do potencial fisiológico, com sensibilidade comparável aos testes de vigor utilizados tradicionalmente. O SVIS ® é eficiente para identificar diferenças de vigor entre lotes de sementes da cultivar IAC Carioca, e as análises em plântulas com três e quatro dias de idade apresentam resultados equivalentes, independentemente das proporções crescimento/uniformidade utilizadas no cálculo do índice de vigor. Palavras-chave: Phaseolus vulgaris L., análise de imagens, controle de qualidade.