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.