Tecnologia e Fisiologia de Sementes

Importância da Tecnologia de Sementes

Meio de propagação; atividade socioeconômica; garantia de produção; qualidade; melhoramento.

Flores

• Hermafrodita completa
• Monóica (flores ♀ e ♂ na mesma planta)
• Dióica (flores ♀ e ♂ em plantas diferentes)
• Protandria - quando o androceu amadurece antes do gineceu
• Cleistogamia - Autogamia ou polinização direta, de flores que se encontram fechadas quando ocorre a polinização
• Dupla fecundação - Os 2 núcleos espermáticos penetram no saco embrionário, um dos núcleos espermáticos funde-se com a oosfera (zigoto que dá origem ao embrião da semente). O outro núcleo espermático funde-se com os núcleos polares (mesocisto) e de tal fecundação se origina o albume.
• Singamia - 1 núcleo reprodutivo (n) + oosfera (n) = Zigoto (2n)
• Tripla fusão - 1 núcleo reprodutivo (n) + 2 núcleos polares (2n) = endosperma (3n)

Formação e Desenvolvimento da Semente

Flor, polinização, fecundação, zigoto.

Funículo

É o cordão por onde a semente recebe nutrientes da planta. Quando atinge a maturidade, esse tecido sofre uma necrose e origina o hilo.

Quiescência

Sementes viáveis não germinam quando falta pelo menos uma condição (H₂O, Temperatura, Luz ou O₂).

Dormência

A semente viável é colocada para germinar em condições favoráveis e mesmo assim ela não germina.

Tipos de Dormência

• Natural ou Primária - característica da espécie, ocorre sempre, intensidade variável de ano para ano e local para local e se instala na fase de maturação que tem acúmulo de lignina fazendo com que o tegumento fique duro.
• Induzida ou Secundária - Nem sempre ocorre, se ocorre é devido a uma condição ambiental especial, alta temperatura e baixo UR% do ar, após e durante a maturação.

OBS: Quem desencadeia a síntese de citocinina é a luz e a da giberelina é a água, tem que ter um equilíbrio para germinar, tem que predominar a giberelina e ter citocinina para bloquear os inibidores, caso contrário tem dormência.

Métodos de Superação de Dormência

1. Causa da Dormência: impermeabilidade e resistência mecânica do tegumento
   Superação: imersão em água quente, álcool, escarificação mecânica ou química, remoção do tegumento, aumento de tensão de O₂.
2. Causa da Dormência: embrião dormente
   Superação: estratificação à baixa temperatura, tratamento com reguladores de crescimento (GA, citocinina), exposição à luz.
3. Causa da Dormência: dormência em gramíneas forrageiras
   Superação: rompimento da cariopse, tratamento com KNO₃, temperaturas alternadas, pré-resfriamento, aumento tensão O₂, tratamento com GA e citocinina.
4. Causa da Dormência: tegumento impermeável + embrião dormente
   Superação: escarificação mecânica ou química + extratificação a baixas temperaturas.

Embrião

Origina a nova planta, informações genéticas, tecidos e células fisiológicas e metabolicamente ativos (vivas).

• Embrião de monocotiledônea:
  a) Eixo embrionário - Plúmula, coleóptilo, mesocótilo, radícula, coleorriza
  b) Cotilédone
• Embrião de dicotiledônea:
  a) Eixo embrionário - Plúmula, hipocótilo, epicótilo, radícula e cotilédones

Endosperma

1º - Tecido com células não ativas metabolicamente, acumula substâncias de reserva. Ex.: amido. Mais comum em monocotiledôneas.

Tegumento

Origina os integumentos do óvulo.

Funções: proteção; delimita (forma); regula entrada e troca de água, O₂ e CO₂, pode causar dormência.

Albume ou Endosperma

2º - Formado depois da fecundação, pode aparecer na semente ou desaparecer durante a formação do embrião - milho.

Perisperma

Tecido originado pela nucela, ocorre sozinho ou junto com o albume.

Morfologia e Estrutura de Sementes

1. Cotiledonares
   Tecido de reserva: cotilédone
   Classificação: exalbuminosas
   Germinação: epígea
   Absorção de água: maior
2. Endospermáticas
   Tecido de reserva: endosperma
   Classificação: albuminosas
   Germinação: hipógea
   Absorção de água: menor

Tipos de Germinação

• Germinação Epígea - quando os cotilédones são lançados para fora do solo no momento da germinação. Ex.: soja e feijão.
• Germinação Hipógea - quando os cotilédones permanecem no solo após a germinação.

Ponto de Maturação Fisiológica

É o momento em que as sementes não recebem fotoassimilados da planta mãe (ponto de equilíbrio entre o acúmulo de reservas e o consumo pela respiração), as sementes apresentam o máximo de massa seca, germinação e vigor.

Maturação Agronômica

É quando o teor de umidade é o ideal para a colheita tendo um maior acúmulo de matéria seca. Ex.: algodão (15 a 20% de umidade), milho (16 a 24%), soja (20%) e sorgo (23%).

Parâmetros de Maturação

1. Umidade das sementes
2. Número de dias após a antese, semeadura
3. Ciclo da espécie, cultivar
4. Características fenotípicas

Por que não colher no PMF

1. Embuchamento de máquinas colhedoras
2. Danos mecânicos (amassamento) das sementes - danos latentes no embrião
3. Alto grau de umidade (desenvolvimento de microrganismos, alta taxa de respiração, alto custo de secagem)

Técnicas para Colher Sementes com Melhor Qualidade Fisiológica e Sanitária

1. Escolher regiões e locais semiáridos com baixa UR% associado à irrigação.
2. Planejar a colheita em épocas de seca.
3. Monitorar e avaliar os parâmetros de maturação.
4. Uso de dessecantes.

Características Morfológicas dos Frutos e Sementes no PMF

1. Milho e sorgo:
   Formação de camada negra na região de abscisão
   Palhas das espigas secas
2. Soja:
   Início do encolhimento das sementes
   Perda da coloração verde das vagens
   Ausência de sementes verde-amareladas
   Estádio R7: uma vagem normal na haste principal com coloração característica da cultivar
3. Pimentão:
   Início de mudança de cor do fruto verde para verde com listras amarelas
4. Arroz:
   2/3 da panícula com sementes maduras
5. Feijão:
   90% de desfolha
   Vagens maduras com coloração típica do cultivar

Evitar Colheitas Tardias

Carunchos, debulha natural e doenças.

Germinação

É o fenômeno pelo qual, sob condições definidas, o eixo embrionário prossegue o seu desenvolvimento, é o reinício ativo do crescimento do embrião.

Eventos da Germinação

Embebição

Fase I - Reidratação (diferenças entre potenciais hídricos); aumenta o consumo de O₂; formação de enzimas; início da digestão enzimática de reserva.
A) - Sementes endospermáticas (de 25 a 30% de água); sementes cotiledonares (35 a 40% de água).

Fase II - Mobilização e transporte de açúcares/aminoácidos; biossínteses; expansão e divisão celular.

Fase III - Ruptura do tegumento; aumenta a absorção de água.
B) - Sementes endospermáticas (de 35 a 40% de água); sementes cotiledonares (50 a 60%); crescimento e diferenciação dos tecidos; emergência da plântula.

Fatores Internos ou Intrínsecos que Afetam a Germinação

• Viabilidade
• Ponto de maturação fisiológico
• Dormência (sabe-se que o embrião está dormente ou inviável, através do teste de tetrazólio, se o embrião ficar vermelho está vivo)
• Patógenos
• Longevidade (característica genética da espécie, significa o tempo de vida útil da semente)

Ortodoxas - permitem secagem a níveis baixos de umidade, mantendo um teor de umidade em torno de 5 a 13%. Ex.: hortaliças, grãos.

Recalcitrantes - não permitem muita secagem pois o embrião será danificado, no mínimo 30% de umidade. Ex.: cacau, café.

Fatores Ambientais (externos) que Interferem na Germinação

1. Água: amolecimento do tegumento; aumenta o volume da semente, rompendo o tegumento; facilita a protrusão da radícula; facilita as trocas gasosas (O₂/CO₂); possibilita o transporte de nutrientes/compostos metabólicos.
2. Temperatura: mínima: baixa velocidade de germinação; ótima: máximo potencial de germinação; máxima: a partir daquela temperatura o embrião é afetado e morre.
3. Oxigênio: pode inibir ou promover a germinação dependendo da espécie.
4. Luz: sensíveis ou fotoblásticas - estimuladas ou inibidas; indiferentes.

Tratamentos Pré-germinativos

Vantagens - aumenta a velocidade e uniformidade de germinação e emergência de plântulas.

Vigor

Conjunto de características que determinam o potencial fisiológico das sementes (alto vigor = maior probabilidade de sucesso sob ampla diversidade do ambiente).