aula de sementes
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TECNOLOGIA E PRODUÇÃO DE SEMENTES
1. INTRODUÇÃO
Conceito: semente é o óvulo desenvolvido após a fecundação, que contém embrião, reservas nutritivas e tegumento. A Legislação Brasileira (Lei nº 10711, de 5 de agosto de 2003) apresenta um conceito mais amplo, definindo semente como o material de reprodução vegetal de qualquer gênero, espécie ou cultivar, proveniente de reprodução sexuada ou assexuada, que tenha finalidade específica de semeadura.
• Novas tecnologias sementes geneticamente modificadas
• Mercado de sementes aproximadamente 40% do mercado de semente de soja é informal, enquanto o milho, apresenta um mercado de sementes informal de aproximadamente 20%.
•, o mercado informal de semente de feijão continua alto, em torno de 87%. Na cultura do algodão a taxa de utilização de Na cultura do feijão, a redução de área cultivada na primeira safra foi de 4,5%, em relação à safra anterior sementes oficiais é de 44%. Na cultura do arroz a taxa de utilização de sementes oficiais está em 50%.
2. HISTORICO
cerca de 10 mil anos
Mulheres agricultura
Sementes seleção massal sementes melhoradas produtividade e produção uso de agrotóxicos
Redução no uso de sementes locais Erosão genética.
Sementes locais sustetabilidade
3. IMPORTÂNCIA ECONÔMICA E PESPECTIVAS DAS SEMENTES
As sementes melhoradas teve um papel fundamental no aumento da produtividade das espécies cultivadas, não esquecendo de preservar as sementes das variedades originais afim de preservar a variabilidade genética.
A ABRASEM (2009) mostra a evolução da produção de sementes, o valor da produção e as principais culturas.
O mercado de sementes sofre muito com a pirataria e o contrabando. O custo da semente na composição do custo total da produção das diferentes culturas varia de acordo com o sistema de produção e a tecnologia adotada.
Segundo dados da Secretaria da Agricultura do Estado do Paraná (SEAB/DERAL, 2007), o custo da semente da soja representou 6% do custo total no cultivo convencional e 10% em plantio direto. No caso do milho representou na safra de 2006 3,5% no custo total da produção.
4. ESTRUTURA E FISIOLOGIA DA SEMENTE
4.1. FORMAÇÃO DA SEMENTE
A semente é formada a partir da flor que após ocorrer a polinização o estigma fica cheio de grãos de pólen.
Cada um desenvolve um tubo polínico, onde se formam dois gametas masculinos.
O tubo polínico atravessa o estilete até atingir o óvulo, o qual contém o gameta feminino. Um dos gametas masculinos junta-se ao gameta feminino e origina o ovo ou zigoto.
O outro gameta masculino junta-se a outra célula do óvulo, formando uma célula que, posteriormente, produz substâncias de reserva.
Ao embrião mais as substâncias de reserva envolvidos por um tegumento chama-se semente.
4.2. ESTRUTURA DA SEMENTE
ENDOSPERMA
O endosperma ou albumen é um tecido de reserva que tem como função nutrir o embrião durante o seu crescimento.
O endosperma é absorvido durante o desenvolvimento
Muitas espécies florestais não possuem mais endosperma quando a semente amadurece, como os eucalyptus, as leguminosas, como por exemplo, a Caesalpinia echinata, Pau Brasil; Caesalpinia ferrea, Pau ferro; Dalbergia nigra, Jacarandá Caviúna; Mimosa scrabella, Bracatinga; Leucaena leucocephalla, Leucena; Cassia fistula, Cassia; Cordia trichotoma, Louro e outras.
Nestas espécies, o endosperma foi totalmente consumido pelo embrião, restando em alguns casos apenas resquícios do tecido de reserva.
As reservas podem ser:
Amido (feijão)Óleo (amendoim)Proteína (soja)
Semente de dicotiledonea
Semente de monocotiledônea
O embrião é a planta rudimentar.
Primeiros estágios da embriogênese até o estágio de pró-embrião, são semelhantes nas monoedicotiledoneas.
Diferenciação; o embrião das dicotiledôneas desenvolve dois cotilédones em posição lateral (tornando-se aproximadamente cordiforme), o embrião das monocotiledôneas permanece cilíndrico, formando um cotilédone apenas.
C. TEGUMENTO
Constituído de duas partes, uma externa a testa e o tegmen interno. Sua principal função é protetora, regulando a penetração de água e gases.
O tegumento é formado por camadas celulares originárias dos tegumentos do ovulo e o pericarpo é originário da parede do ovário.
Algumas espécies apresentam tegumento impermeável à água, necessitando o uso de tratamentos químicos ou mecânicos que visem facilitar a sua penetração nos tecidos.
O tegumento também é importante na estrutura da semente no que se refere a sua atuação na dispersão. Espécies como Ipê (Tabebuia sp.) e o Mogno (Swietenia macrophylla) e o Pinus (Pinus sp.), possuem expansões alares no tegumento que permitem a sua dispersão pelo vento.
5. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SEMENTE
Variável
Divisão:
Ricas em carboidratos maioria dos cereais
Ricas em lipídios
Composição quantitativa definida geneticamente
variação em função da espécie
função da cultivar
função da posição da semente em relação ao fruto e a inflorescência influência nutricional que é função da fisiologia do florescimento e da frutificação (girassol)
Composição química (%) de sementes de algumas espécies
Espécie Água Proteínas
Lipídios
Carboidratos Cinzas
Total Fibras
Feijão branco 10,9 22,3 1,6 61,3 4,3 3,9
Feijão vermelho 10,4 22,5 1,5 61,9 4,2 3,7
Feijão preto e castanho 11,2 22,3 1,5 61,2 4,4 3,8
Milho 13,8 8,9 3,9 72,2 2,0 1,2
Amendoim 5,6 26,0 47,5 18,6 2,4 2,3
Arroz (não brunido) 12,0 7,5 1,9 77,4 0,9 1,2
Centeio 11,0 12,1 1,7 73,4 2,0 1,8
Açafrão 5,0 19,1 59,5 12,4 - 4,0
Gergelim 5,4 18,6 49,1 21,6 6,3 5,3
Sorgo 11,0 11,0 3,3 73,0 1,7 1,7
Soja 10,0 38,0 19,0 23,5 4,0 5,0
Girassol 4,8 24,0 47,3 19,9 3,8 4,0
Trigo
Duro vermelho de primavera
13,0 14,0 2,2 69,1 2,3 1,7
Duro vermelho de inverno
12,5 12,3 1,8 71,7 2,3 1,7
Branco 11,5 9,4 2,0 75,4 1,9 1,7
Fonte CARVALHO & NAKAGAWA, 1995.
FATORES QUE AFETAM A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS SEMENTES
•Genótipo
Diferentes materiais selecionados com composição química
específica para alimentação humana, animal ou indústria.
Exemplo: carência de aminoácidos essenciais (triptofano e
lisina) para animais monogástricos.
Seleção para aumentar o teor de proteína ou óleo em soja.
Apresenta correlação negativa entre teores de
proteínas e produção de sementes e positiva entre produção de
proteínas e o potencial fisiológico.
Variações na composição química podem influenciar o
desempenho das sementes.
•Posição da semente em relação à inflorescência ou ao fruto
O início do florescimento aliado a época de em que
ocorre a polinização e as condições climáticas predominam
durante a maturação afetando diretamente a uniformidade do
processo e a composição química da semente.
Exemplo: sementes de girassol formadas na região
mediana e na periferia do capítulo possuem maiores teores de
óleo e proteína em relação a região central pois são
malformadas devido a nutrição deficiente.
•Condições Climáticas
Água (Dados experimentais)
Deficiência hídrica acelera a senescência foliar e reduz o
período de acúmulo de reservas reduzindo o desenvolvimento
da
Semente.
Flores fecundadas em épocas distintas apresentam
diferenças na sua composição química;
Alta precipitação pluvial ou irrigação mal controlada
reduz o teor de proteínas e de nitrogênio em trigo, aveia, sorgo
e cevada. Nesse caso pode haver elevação nos teores de cálcio,
fósforo e magnésio, pois são menos solúveis em água.
Sementes de feijão, trigo, milho e soja submetidas a
baixa disponibilidade hídrica podem produzir sementes com
teores mais altos de proteína
Temperatura
Dados experimentais mostram que soja em temperaturas
mais elevadas no período de maturação apresentam maior teor
de óleo e menor de proteína.
Em arroz altas temperaturas apresentam sementes
gessadas.
•Estádio de maturação
•Sementes mais vigorosas e com maior teor de reservas.
Exemplo: óleo na soja.
Idade
Sementes mais velhas apresentam alterações em
substâncias de reserva, da taxa respiratória, da síntese e
atividade de enzimas.
•Fertilidade do solo e Nutrição da Planta-mãe
Refletem no tamanho e peso da semente;
•Práticas culturais
Época de semeadura, espaçamento e a população por
unidade de área podem influenciar na proporção de reservas
armazenadas na semente;
Época de colheita:
Antecipação paralisação do fluxo de reservas
para a semente;
Atraso e a permanência no campo: predispõem
alterações da composição química das sementes provocas pela
deterioração prematura, além da exposição a fatores bióticos e
abióticos.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA E CONSERVAÇÃO DAS SEMENTES
Sementes de diferentes espécies se comportam de
maneira distinta mantidas em um mesmo ambiente.
Exemplos: Sementes de amendoim mantêm teor de
água de 7,2%, em equilíbrio com 60% de umidade relativa a uma
temperatura de 22ºC.
Milho: umidade 12,7% na mesma situação;
Significa que sementes ricas em lipídios tem grau de
umidade inferior às ricas em amido. Isso ocorre porque os
lipídios são hidrófobos e o amido se combina com a água num
mesmo ambiente.As proteínas também se combinam coma a
água.
Importância desse informações: fundamentam os
procedimentos básicos para a secagem e o armazenamento das
sementes.
6. GERMINAÇÃO DAS SEMENTES
Sementes em estado de latência ou criptobiose.
Germinação é uma sucessão de etapas que determinam em uma
semente quiescente e com baixo teor de água, a retomada de
atividade s metabólicas e o início da formação de uma plântula,
a partir do embrião.
É avaliada mediante testes de germinação. A dormência pode
interferir na germinação.
O caulículo forma um eixo dividido em duas partes: uma, que
fica abaixo do ponto no qual os cotilédones se fixam,
denominada hipocótilo e outra, colocada acima deste ponto,
denominada epicótilo.
A extremidade do epicótilo é a gêmula, que vai dar origem ao meristema apical do caule.
Condições para a germinação das sementes Condições intrínsecas - são condições internas, da própria semente, necessárias para a germinação.
São elas: Maturidade - a semente deve estar completamente desenvolvida e madura.
Condições extínsecas - são as condições do ambiente necessária à germinação, tais como: Água - geralmente é o fator que desencadeia o processo, pois as sementes, antes de germinar, necessitam passar por um processo de embebição, que vai permitir a hidrólise do amido e o ínicio da respiração.
Ar - o solo deve ser devidamente arejado para que, com o início do processo respiratório, se inicie a germinação. Calor - todos os processos biológicos são condicionados pela temperatura e cada espécie tem uma temperatura ideal para que suas semente germinem.
Luz - algumas sementes tem a sua germinação influenciada pela presença ou ausência de luz. Este fenômeno é denominado de fotoblastismo.
FATORES QUE AFETAM A GERMINAÇÃO
A velocidade, a percentagem e a uniformidade de germinação de
uma população de sementes são influenciadas por uma série de
condições internas, por fatores ambientais e por práticas de
manejo durante e após a colheita.
Fatores Intrínsicos
Vitalidade e viabilidade
Vitalidade estado do organismo que tem vida;
Viabilidade estado em que a semente está viva e com
estrutura completamente desenvolvida, sob o ponto de vista
morfológico e fisiológico sem interferência de bloqueio à
germinação.
Longevidade e viabilidade das sementes:
1 a 2 anos – milho, cebola, pimenta.
3 a 4 anos – feijão, cenoura, tomate.
5 a 6 anos – abóbora, alface, melão, espinafre.
Grau de Maturidade
A maioria das espécies tem capacidade de germinar muito
antes de atingir a maturidade fisiológica, entretanto, os valores
máximos ocorrem próxima ao acúmulo de matéria seca.
Há espécies que exigem um período pré-maturidade para
alcançar o máximo poder germinativo.
Dormência
Sanidade
Genótipo
Fatores do Meio Ambiente
Água:
Permeabilidade do tegumento.Disponibilidade de água.Composição química das reservas.
Período de armazenamentoEspéciePotencial fisiológicoTemperatura
Temperatura
As variações da temperatura afetam a velocidade, a
percentagem e a uniformidade de germinação.
Temperatura ideal para a maioria das espécies cultivadas 20
a 30ºC.
Gases [O2]
Superior a 10% de O2
Luz
Fotoperíodo. Qualidade da luz.
Classificação das sementes:
Fotoblásticas positivas (alface e gramíneas forrageiras) se
beneficiam de grande intensidade de luz;
Fotoblásticas negativas (mamona) baixa concentração de
luz;
Fotoblásticas neutras (feijão)maioria das espécies
cultivadas.
O responsável pela fotorreação controlando a germinação é um
pigmento denominado fitocromo.
A influência da luz diminui com a idade da semente
Nutrição mineral
Morfologia
Tegumento
Tamanho da semente
Desempenho germinativo
PQ sementes de algumas espécies não germinam, mesmo em
condições adequadas de U e T? 1º Processo avançado de deterioração 1°caso absorvem água, mas não completam as atividades metabólicas.
2º DORMENTES
Dormência - é a incapacidade que algumas sementes têm de
germinar, causada por fatores internos, como a demora na
maturação ou pela presença de produtos inibidores que
desaparecem com o passar do tempo.
Induz atraso na germinação.
Incapacidade de germinar mmo em cond. ambientais favoráveis.
VANTAGENS:
tempo p/ dispersão da semente. sobrevivência das plântulas pq inibe germinação em condições desfavoráveis.
Causas da dormência:
-Tegumento impermeável: as sementes com estas
características, são chamados de sementes com casca dura, por
não conseguirem absorver água e/ou oxigênio.
-Embrião fisiologicamente imaturo ou rudimentar: no processo
de maturidade da semente o embrião não está totalmente
formado, sendo necessário dar condições favoráveis para o seu
desenvolvimento.
-Substâncias inibidoras: são substâncias existentes nos
sementes que podem impedir a sua germinação.
-Embrião dormente: o próprio embrião se encontra em estado de
dormência, geralmente nesse caso a dormência é superada com
choque térmico ou luz.
-Combinação de causas: necessariamente as sementes não
apresentam somente um tipo de dormência, podendo haver na
mesma espécie mais de uma causa de dormência
Quiescência - é a incapacidade que todas as sementes têm de
germinar quando os fatores externos sejam desfavoráveis.
Sementes podem ter:
Dormência 1ária: liberadas da planta mãe dormentes (efeito
genético).
Exemplo: sementes de várias gramíneas e leguminosas
forrageiras, frutíferas, cultivares de trigo e cevada, de alface.
Dormência 2ária: liberadas em estado não dormente, em
condições desfavoráveis p/ germinação, tornam-se dormentes.
Ex. sementes de aveia em T° > que o máximo p/ germinação
tornam-se dormentes.
Sementes de sorgo e de arroz submetidas a secagem
acima de 42ºC até atingirem umidade inferior a11% passa haver
interferência do pericarpo sobre trocas gasosas com o ambiente
ou a entrada de água, respectivamente.