Sementes de feijão caupi Vigna unguiculata L. foram expostas a baixas doses de radiação de gama do Co-60, sob uma taxa de dose de 0,509 kGy/hora, para estudar os efeitos da estimulação da radiação na germinação e crescimento de planta. Quatro tratamentos com doses gama radiação foram aplicadas como segue: 0 (testemunha); 25; 50; 75; e 100 Gy, foram avaliados a germinação das sementes,  número de grãos verde, número de grãos colhidos, peso de grãos e a produção total,  para identificar se houve a  ocorrência de estimulação nas sementes irradiadas.  As sementes e plantas foram controladas de acordo como é feito para produção habitual de feijão no Brasil. Baixas doses de radiação gama aplicada nas sementes estimularam a germinação e um substancial aumento no número grão e no peso total de feijão de 8% e 1% respectivamente na dose de 50 Gy. 


Lúcia da Silva Fontes

Paula Bergamin Arthur

Valter Arthur

Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável

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Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável Nota Técnica 
http://revista.gvaa.com.br                                                                                                                                                  ISSN 1981-8203 
______________________ 
*Autor para correspondência 
Recebido para publicação em 22/11/2013; aprovado em 03/12/2013 
1Universidade Federal do Piauí. Centro de Ciências da Natureza – Departamento de Biologia, Campus Ministro Petrônio Portella, 
Teresina-Piauí, CEP: 64.049-550. E-mail: lsfontes@uol.com.br 
2Aluna de Doutorado do Centro de Energia Nuclear na Agricultura – CENA/USP, Laboratório de Radiobioloia e Ambiente, 
Piracicaba, SP. Av. Centenário, 303, C.P 96, CEP 13400-970. E-mail: parthur@cena.usp.br 
3Centro de Energia Nuclear na Agricultura – CENA/USP, Laboratório de Radiobioloia e Ambiente,  Piracicaba, SP. Av. Centenário, 
303, C.P 96, CEP 13400-970. E-mail: arthur@cena.usp.br 
Revista Verde (Mossoró – RN - BRASIL), v. 8, n.4, p. 11 - 14, out-dez, 2013 
Efeitos da radiação gama em sementes de feijão (Vigna unguiculata L.) visando o aumento de 
produção 
 
Effects of the gamma radiations in seeds of  bean (Vigna unguiculata L.) for increase the 
production 
 
Lúcia da Silva Fontes
1
, Paula Bergamin Arthur
2
, Valter Arthur
3
  
 
RESUMO: Sementes de feijão caupi Vigna unguiculata L. foram expostas a baixas doses de radiação 
de gama do Co-60, sob uma taxa de dose de 0,509 kGy/hora, para estudar os efeitos da estimulação da 
radiação na germinação e crescimento de planta. Quatro tratamentos com doses gama radiação foram 
aplicadas como segue: 0 (testemunha); 25; 50; 75; e 100 Gy, foram avaliados a germinação das 
sementes,  número de grãos verde, número de grãos colhidos, peso de grãos e a produção total,  para 
identificar se houve a  ocorrência de estimulação nas sementes irradiadas.  As sementes e plantas 
foram controladas de acordo como é feito para produção habitual de feijão no Brasil. Baixas doses de 
radiação gama aplicada nas sementes estimularam a germinação e um substancial aumento no número 
grão e no peso total de feijão de 8% e 1% respectivamente na dose de 50 Gy.  
 
Palavras chave: Irradiação, hormeses, feijoeiro 
 
ABSTRACT: Vigna unguiculata L. seeds were exposed to low doses of gamma radiation from Co-60 
source at 0,509 kGy tax rate in order to study stimulation effects of radiation on germination and plant 
growth. Four treatments  gamma radiation doses were applied as follows: 0 (contol); 25; 50; 75; e 100 
Gy, Seed germination as well as green fruits number, harvested fruit number, fruit weight and total 
production were assessed to identify occurrence of stimulation. Bean seeds and plants were handled as 
for usual bean production in Brazil. Low doses of gamma radiation treatment in the seeds stimulate 
germination and substantially increase number of the grain bean and total production up to 8% and 1%  
at dose of 50 Gy.  
 
Key words: Irradiation, hormesis, plant bean. 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
As investigações sobre as aplicações de radiações 
ionizantes, com o objetivo de melhorar a produção 
agrícola, pela obtenção de novas variedades pela 
modificação das características genéticas, o que constitui a 
preocupação da maioria dos pesquisadores, ou o aumento 
direto da produtividade, sem  modificação prévia da 
herança. Muitos trabalhos mostram que o emprego das 
radiações ionizantes pode aumentar ou reduzir a 
produtividade de plantas. O Brasil é o maior produtor de 
feijão com uma produção média anual de 3,5 milhões de 
toneladas. A taxa de crescimento projetada da safra é de 
1,77% e o crescimento do consumo em torno de 1,22% ao 
ano, no período de 2009/2010 a 2019/2020, superando as 
3,7 milhões de toneladas para 4,31 milhões de toneladas 
(MAPA, 2012). Vale ressaltar que esses dados referem-se 
ao feijão comum Phaseolus vulgaris (L.) e ao feijão caupi 
Vigna unguiculata (L.) Walp.  As Regiões Norte e 
Nordeste do Brasil destacam-se por apresentarem maior 
consumo de feijão-caupi, especialmente na zona rural. 
Variando de 9,2 a 21,8 kg/pessoa/ano, de acordo com o 
Estado. A média regional é de 15 kg/pessoa/ano 
(ROCHA; FREIRE FILHO, 2012).  
Vários trabalhos têm sido realizados com o uso 
da energia nuclear para estimular vegetais, com a 
finalidade de se obter um aumento de produção, podendo 
se tornar uma alternativa para um melhor aproveitamento 
agrícola de diversas culturas de plantas LUCKEY (1980), 
KIKUCHI (1987), WIENDL  et al., (1993), WIENDL et. 
al., (1994), FRANCO (1999), BOVI (2000).  
Os exemplos mais conhecidos de efeitos 
benéficos de doses baixas de radiação em plantas e 
animais são o aumento na germinação de sementes, a 
aceleração no crescimento, o aumento da longevidade, a 
melhora da fertilidade, a prevenção de tumores e o 
Lúcia da Silva Fontes et al. 
Revista Verde (Mossoró – RN - BRASIL), v. 8, n.4, p. 11 - 14, out-dez, 2013 
aumento na resistência à infecção (BROWN, 1988). 
O mecanismo de ação da hormesis não é 
totalmente compreendido, mas especula-se, que ele esteja 
relacionado com a produção de radicais livres, reparo e 
substituição celulares (SAGAN, 1991). 
Radicais livres em altas concentrações produzem 
danos aos tecidos por meio de interações, por exemplo, 
com DNA, proteínas, lipídeos das membranas celulares, 
produzindo peróxidos lipídicos (OKAZAKI, 1995). 
Ainda de acordo com Okazaki (1995), estudos 
sugerem que, baixas concentrações de radicais livres 
podem ser benéficas e mesmo necessárias para o 
crescimento celular. O organismo vivo dispõe de um 
sistema defensivo contra os efeitos de radicais livres 
gerados pela radiação ou por outros agentes, por uma série 
de antioxidantes, incluindo as enzimas catalase, 
peroxidase, superóxido dismutase e certos íons metálicos. 
Reações entre estes agentes, oxidantes e antioxidantes são 
pouco compreendidas. Admite-se que a extensão do dano 
ao tecido seja decorrente do equilíbrio entre radicais livres 
gerados e o sistema defensivo de proteção com os 
antioxidantes. Estas observações sugerem uma possível 
explicação para a proteção resultante de radiação de doses 
baixas ou outros agentes que produzem radicais livres. 
Se a radiação estimula a síntese de antioxidantes 
têm-se então um aumento geral na sua produção contra 
oxidantes. Vários autores têm demonstrado que um destes 
antioxidantes, a timidina-kinase tem seu teor aumentado 
pela radiação em doses baixas (OKAZAKI, 1995). 
No caso de radiações hormesis, as baixas doses 
estimulantes podem não excluir a existência de efeitos 
adversos e sendo assim, ambos os efeitos coexistem, 
provocando ao mesmo tempo efeitos benéficos e danosos 
(SAGAN, 1991). 
As doses radioestimulantes em vegetais variam 
não apenas com os fatores edafoclimáticos do local de 
cultivo, mas também com o genótipo, uma vez que 
variedades diferentes de uma mesma espécie têm levado a 
resultados bastante diferentes para uma mesma dose 
(BADR et al., 1997; MONTI e DONINI, 1968; ABDEL-
FATTAH, 1993). 
Haut (1998), em sua tese de doutorado que 
analisou diversos trabalhos e teorias formuladas para 
explicação do “Fenômeno Hormesis”, concluiu dizendo 
que “Alguns sistemas celulares e organismos mostram sob 
condições muito específicas, Hormesis e reações 
adaptativas”. Também conclui que as radiações induzem o 
sistema de defesa e reparação celular e, como este 
estímulo situa-se na fronteira dos efeitos benéficos e pode 
atingir os efeitos danosos, o efeito final deve apresentar 
balanço positivo. Uma vez que esta reação não é provada 
para todos os sistemas, ainda não é possível no presente 
momento uma conclusão final sobre o tema. 
O emprego de radiações ionizantes surgiu como 
método alternativo de se aumentar a produção de culturas 
de importância econômica. Dependendo do nível da dose 
de radiação ionizante, os organismos apresentam ou não 
modificações aparentes tais como inibição, morte ou 
estimulação (BOVI et al. , 2000). 
A irradiação de sementes de plantas com 
determinadas doses de radiação pode promover o aumento 
e/ou aceleração da germinação, maior desenvolvimento da 
planta, aumento da produção agrícola e outros. Para a 
estimulação doses baixas de radiação são mais efetivas 
porque inibem a germinação das sementes, o brotamento 
de tubérculos, e induzem mutações (BOVI et al., 2000). 
A utilização da energia nuclear para o estímulo 
de vegetais, sozinha ou conjuntamente com os métodos 
convencionais para se obter um aumento de produção, 
pode se tomar uma alternativa para um melhor 
aproveitamento agrícola (BOVI et al. , 2000). 
Desde a descoberta da energia nuclear, sabe-se 
que organismos vivos, submetidos a baixas doses, tem seu 
material genético preservado, porém é induzido a uma 
estimulação de suas características fisiológicas. A esse 
fenômeno dá-se o nome de radiohormese (WIENDL 
2013). 
Dentro do uso das tecnologias de irradiação, a 
radiohormese tem-se destacado por apresentar efeitos 
benéficos no setor agrícola, seja por quebra da dormência 
natural das sementes, seja pela aceleração do processo de 
crescimento e desenvolvimento, ou mesmo pelo aumento 
da produção (LOPES, 2013). 
Sendo assim, é necessário um estudo mais 
aprofundado em espécies e variedades de uso comercial 
no Brasil, em condições edafoclimáticas específicas e em 
variedades comerciais de culturas específicas, o que 
permitirá a utilização desta técnica em larga escala, com 
benefícios ambientais, sociais e econômicos. 
Tendo em vista, a importância da cultura do 
feijão caupi Vigna unguiculata, como fonte de energia e 
proteica da população do norte e nordeste o objetivo desse 
trabalho foi irradiar sementes de V. unguiculata, visando o 
aumento da produção.  
 
MATERIAL E METODOS 
 
O experimento foi desenvolvido no Centro de 
Energia Nuclear na agricultura, da Universidade de São 
Paulo, CENA/USP, Piracicaba – SP, Laboratório de 
Irradiação de Alimentos e Radioentomologia e no 
Departamento de Horticultura da Escola Superior de 
Agricultura Luiz de Queiroz, ESALQ/USP, Piracicaba, - 
SP. As sementes de feijão caupi Vigna unguiculata L. 
foram obtidas na Embrapa/PI-CPAMN, sendo a variedade 
mais plantada na região, BR-17– Gurguéia. Foram 
irradiadas com doses de: 0(testemunha); 25; 50; 75; e 100 
Gy, sob uma taxa de dose de 55 Gy/hora, em uma fonte de 
Cobalto-60 tipo Gammabeam–650. Após irradiação as 
sementes foram plantadas no campo em linhas de 40 
metros de comprimento, espaçamento de 1 metro entre as 
linhas, e a cada 40 centímetros 3 sementes, deixando 2 
linhas de bordadura. Cada tratamento constou de 4 
repetições, com 30 sementes cada, num total de 120 
sementes por tratamento.  
Efeitos da radiação gama em sementes de feijão (Vigna unguiculata L.) visando o aumento de produção 
Revista Verde (Mossoró – RN - BRASIL), v. 8, n.4, p. 11 - 14, out-dez, 2013 
O delineamento estatístico foi de blocos ao acaso. 
Após a germinação as plantas receberam tratos culturais 
normais e foram feitas avaliações dos seguintes 
parâmetros: numero de plantas germinadas, tempo de 
inflorescência  e frutificação das plantas ao acaso dentro 
das repetições. Foram realizadas 5 colheitas a cada 8 dias, 
fez-se a contagem do numero de vagens, peso, volume e 
numero dos grãos  por repetição dentro de cada 
tratamento. Todos os dados foram submetidos a analise de 
variância através do Teste F, e as medias comparadas 
entre si pelo teste de Tukey em nível de 5%. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
As sementes de feijão irradiadas e a testemunha 
após plantio apresentaram 100% de germinação, após 03 
dias, o período de inflorescência foi de 59 dias e o de 
frutificação foi de 62 dias. Pelos resultados da Tabela 1 
podemos observar que a dose de radiação gama que 
induziu estimulo levando a um aumento em todos os 
parâmetros avaliados foi a dose de 50 Gy. O numero total 
de grãos teve um aumento de 8%, e o que é mais 
importante na cultura é a produção final de grãos em peso, 
que foi de 1% em relação a testemunha. Ao se tratar de 
grandes áreas plantadas sem sombra de duvida que 1% 
pode ser bastante significativo em termos de produção 
final, estando esses resultados semelhantes aos de 
LUCKEY (1980), KIKUCHI (1987), WIENDL et. al., 
(1994), FRANCO (1999), BOVI (2000), SANTOS et al., 
(2010), WIENDL, (2010), POLIZEL et al., (2011), 
VICENTINI, ARTHUR, HARDER (2012), LOPES 
(2013), WIENDL, et al., (2013). 
 
 
Tabela 1 – Total do número vagens, peso dos grãos, volume de grãos e número de grãos das cinco colheitas realizadas 
para cada tratamento obtidas das sementes irradiadas com doses de: 0 (test.); 25; 50; 75 e 100 Gy, de radiação gama do 
Cobalto-60. 
Doses/Gy Numero total de vagens Peso total  dos 
grãos 
Volume total 
dos grãos 
Numero total  grãos 
0 1.426,0b 1.973,0a 2.545,0a 15.515,0a 
25 1.263,0c 1.563,0b 2.000,0b 13.970,0bc 
50 1.563,0a 1.991,0a 2.550,0a 16.835,0a 
75 1.374,0b 1.686,0b 2.135,0b 14.835,0b 
100 1.228,0c 1.477,6bc 1.865,0c 13.090,0c 
             Medias com letras distintas diferem entre si em nivel de 5%, teste de Tukey 
 
 
CONCLUSÃO 
 
Pelos resultados obtidos podemos concluir que a 
dose de 50 Gy foi a que estimulou as sementes de feijão 
de corda Vigna unguiculata aumentando o volume e o 
peso da produção. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ABDEL-FATTAH, M.A. Stimulation effect of gamma 
radiation on two tomato    cultivars and their first 
generation Hybrid. Tese doutorado, Universidade da 
Alexandria, Faculdade de Agricultura, 1993. 
BOVI, J.E. Emprego da radiação gama do Cobalto-60 
em sementes de beterraba (Beta vulgaris L.), cenoura 
(Dacus carota L.) e rabanete (Raphanus rativus L.) 
para estimular o aumento de produção. Tese de 
Doutorado. IPEN-USP. São Paulo. 2000. 66p.  
BADR, H.M.; ALSADON, A.A.; AL-HARBI, A.R. 
Stimulation effects of gamma radiation on growth and 
yield of two tomato (Lycopersicon esculentum, Mill.) 
cultivars. J. King Saudi Univ. v. 9, Agric. Sci. (2), pp 277-
286, 1997. 
BROWN, K. Does a little radiation do you good? Atom, 
378, 26-7, 1988. 
FERNADEZ, R. R. Los métodos físicos estimulantes. 
No prelo, 2013. 
FRANCO, S.S.H. Interrelação da radiohormese e a 
incidência de insetos pragas na cultura de milho Zea 
mays L. Tese de Doutorado, FFCLRP-USP, Ribeirão 
Presto, 1999, 49p. 
LUCKEY, T.D. Hormesis with ionizing radiation. Boca 
Raton, CRC Press., 1980, 200p. 
LOPES, K. Efeito da Radiação Gama (Co
60
) em 
sementes de soja (Glycine max (L.) e em fungos 
micorrízicos para estimular o aumento de produção. 
Trabalho de Graduação da Faculdade de Tecnologia de 
Piracicaba, Piracicaba, 2012. 
KIKUCHI, O.K. Efeitos de baixas doses de radiação 
gama do Cobalto-60 sobre 4 sementes de feijão, arroz e 
rabanete. Dissertação de Mestrado. IPEN-USP, São 
Paulo, 1987, 45p. 
HAUT, J. Zur Wirkung kleiner Strahlendosen: 
Hormesis und Adaptationsphänomene (Eine 
Literaturstudie). Tese de Doutorado, Instituto para 
Farmacologia, Toxicologia e Farmácia da Faculdade de 
Veterinária da Universidade de Munique, 1998. 
MAPA – MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, 
PECUÁRIA E ABASTECIMENTO. Feijão. Disponível 
Lúcia da Silva Fontes et al. 
Revista Verde (Mossoró – RN - BRASIL), v. 8, n.4, p. 11 - 14, out-dez, 2013 
em: 
HTTP://www.agricultura.gov.br/vegetal/cultuas/fiejão.Ac
esso em: 18 ago. 2013. 
MONTI, L.M.; DONINI, B. Response to Chronic gamma 
irradiation of twenty four Pea genotypes. Radiat. Bot. v8, 
pp 473-487, 1968. 
OKAZAKI, K. Efeitos das radiações ionizantes em 
células, noções básicas. IPEN, Publicação 399. 20 pp. 
1995. 
ROCHA, M. de M.; FREIRE FILHO, F.R. Feijão-caupi 
(Grãos). Agência de Informação Embrapa, MAPA. 
Disponível em: 
http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/arvore/CON
TAG01/_56_510200683537. HTML. Acesso: 18 ago. 
2013. 
SAGAN, L.A. Radiation Hormesis: evidence for radiation 
stimulation and speculation regarding mechanisms. 
Radiat. Phys. Chem, 37(2): 313 – 17, 1991. 
SANTOS, T. S. et al. Resposta de sementes de amendoim 
a diferentes doses de radiação gama (60Co). Revista 
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina 
Grande, v. 14, n. 10, p.1074-1078,14 jun. 2010. 
Disponível em: 
http://www.scielo.br/pdf/rbeaa/v14n10/v14n10a08.pdf. 
Acesso em 01 agosto. 2013. 
POLIZEL, F. F., ARTHUR, V., HARDER, M. N. C., 
FRANCO, C. F. O. Influência da radiação gama no poder 
germinativo de semente de urucum In: 19o SIICUSP, 
2011, Piracicaba. Anais 19o SIICUSP. , 2011.  
VICENTINI, M.; ARTHUR, V.; HARDER, M. N. C.  
Efeito de baixas doses de radiação gama em sementes de 
pinhão manso (Jatropha curca L). Bioenergia em Revista: 
diálogos, ano 2, n. 2, p. 56-65, jul./dez. 2012. 
WIENDL, T. A. Efeitos de baixas doses de radiação 
gama do Co-60 (Radio-hormesis) em sementes de 
tomate. Tese Doutorado - Universidade de São Paulo, 
2010. 
WIENDL, F.M.; WIENDL, F.W.; WIENDL. J.A.; 
VEDOVATTO, A.; ARTHUR, V. Increase of onion yield 
throuth low dose of gamma irradiation of its seeds. In: 
International Meeting on Radiation Proceeding, 11 a 16 
set. Ankara, Turkia, 1994. 10p. 
WIENDL, T. A.; WIENDL, F. W.; ARTHUR, P. B.; 
FRANCO, S. S. H.; FRANCO, J. G.; ARTHUR, V. 
Effects of gamma radiation in tomato seeds. 2013 
International Nuclear Atlantic Conference - INAC 2013 
Recife, PE, Brazil, November 24-29, 2013, 7p. 
WIENDL, F. M. ; WIENDL, F. W. ; WIENDL, J. A. ; 
ARTHUR, V. . Increase of onion yield through low dose 
of gamma irradiation of its seeds. Radiation Physics and 
Chemistry, Great Britain, v. 46, n. 4-6, p. 793-795, 1995. 
WIENDL, F. M. Radiohormesis em beterrabas vemelhas 
Beta vulgaris (L.). In: II Encontro Nacional de Aplicações 
Nucleares, Caxambu, MG, pp. 25-29, Outubro 1993. 


Efeitos da radiação gama em sementes de feijão  (Vigna unguiculata L.) visando o aumento de produção

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