Influência do estresse hídrico nas características de engenharia e teor de óleo de sementes de girassol

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 12418 (2022) Citar este artigo

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Conhecer algumas características físicas e mecânicas e a porcentagem de óleo das sementes de girassol pode ser útil para equipamentos de colheita e processamento e atividades como transporte, armazenamento, processos de produção de alimentos e estabelecimento de banco de dados dessa semente. O principal objetivo desta pesquisa foi estudar o efeito do estresse hídrico durante a irrigação nas propriedades e qualidade das sementes. Para tanto, um experimento de campo foi feito sob quatro tratamentos de irrigação deficitária [80%, 60%, 100–80 (100% de necessidade de irrigação ETc para formação de sementes, e depois reduzida para 80% até a colheita) e 100–60% (100 % ETc até a formação da semente, e depois reduzida para 60% até a colheita)] em comparação com irrigação total (100%). Foram estimadas as características geométricas, gravimétricas e mecânicas, bem como o teor de oleaginosas e a produtividade da semente de girassol. Os resultados mostraram que não houve efeito significativo dos tratamentos de déficit de irrigação baixo (100-80%) e médio (80%) nas características geométricas, gravimétricas e mecânicas, enquanto a aplicação de 60% da necessidade de irrigação (ETc) mostrou um efeito significativo sobre eles. Por outro lado, os tratamentos de baixo e médio estresse de irrigação melhoraram o rendimento e o teor de óleo nas sementes. O maior aumento foi de 8,54% e 5,6% para rendimento e teor de óleo, respectivamente, considerando T100-80 seguido pela aplicação de 80% ETc, mas com alto estresse hídrico (60% ETc) o rendimento e o teor de óleo nas sementes diminuíram significativamente.

A água é importante na produção agrícola, no entanto, num futuro próximo, a escassez de água terá de ser abordada. Nas regiões mediterrâneas semiáridas, a escassez de água e a crescente rivalidade por recursos hídricos entre a horticultura e outros setores obrigam ao uso de estratégias de gestão da água que permitem a conservação da água, mantendo níveis aceitáveis ​​de produção1,2.

Uma vez que o girassol tem a capacidade de sobreviver sob condições de estresse do que outras culturas oleaginosas até certo ponto, também o déficit hídrico em combinação com a alta temperatura do ar desde a floração até os estágios de enchimento de grãos reduziu significativamente o rendimento de sementes e a qualidade do óleo de sementes de girassol nas regiões áridas e semi-áridas. região árida3. A irrigação deficitária é um dos métodos para aumentar a eficiência do uso da água. A aplicação de déficit hídrico (80%)4 produziu quase o mesmo rendimento de sementes de girassol do que a irrigação plena, além de economizar cerca de 20% da água de irrigação e maximizar a eficiência do uso da água. A produção biológica de genótipos de cártamo reduziu significativamente no estresse hídrico em 17,9%, em comparação com a condição normal5. A porcentagem de óleo é um importante critério para determinar a qualidade do girassol e pode ser influenciada por déficits de irrigação6. O teor de óleo das sementes de girassol varia de 37 a 42%4. De acordo com pesquisas anteriores, quando a cultura do girassol foi submetida a estresse hídrico durante o estágio de floração, a porcentagem do teor de óleo de girassol diminuiu drasticamente7. Uma diminuição no teor de óleo de cártamo com o aumento na seca foi relatada por 5, onde os resultados mostraram uma diminuição significativa da produção de óleo em condições de estresse por seca em 19,3%. Na maioria dos casos, a redução do rendimento de óleo é menor do que a redução do rendimento de sementes, o que indica aumento no teor de óleo. Mas a seca severa na fase de floração e botão reduziu a produção de óleo mais do que a produção de sementes, o que pode ser devido à diminuição do teor de óleo da semente3. Portanto, esses dois estágios podem ser considerados os mais sensíveis ao estresse hídrico.

Devido à necessidade de conservar e fornecer água, muitas culturas estão agora usando pequenos sistemas de irrigação. Experimentos revelaram que algumas plantas respondem positivamente ao rendimento e suas qualidades, enquanto outras não8.

Os cientistas estão pesquisando os aspectos físicos, mecânicos, químicos e botânicos da semente do ponto de vista da engenharia, a fim de melhorar a produção de sementes, mantendo a alta qualidade. Essas características podem ser usadas para orientar o projeto de equipamentos e processos de produção de sementes, como plantio, colheita, processamento e teste de máquinas específicas de limpeza e classificação9,10,11. Por exemplo, o tamanho e a forma das sementes são importantes para sua separação eletrostática de materiais indesejáveis12. Além disso, a identificação do formato da semente pode ser importante para uma previsão analítica de seu comportamento de secagem13. Densidade a granel, densidade real e porosidade são úteis no dimensionamento de tremonhas de grãos e instalações de armazenamento, pois podem afetar a taxa de transferência de calor e massa durante as operações de aeração e secagem14. Os dados sobre as qualidades físicas dos materiais agroalimentares são significativos porque podem ser usados ​​para introduzir modelos que preveem a qualidade e o comportamento do produto na semeadura, manejo, pré-colheita e circunstâncias pós-colheita; e podem ajudar a entender como os alimentos são processados15.