Beneficiamento, embalagem

Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

Diretoria da Rede de Sementes do Cerrado (2010 2012) Presidente Maria Magaly Velloso da Silva Wetzel Vice-Presidente Celúlia Maria R. F. Maury Secretária Regina Célia Fernandes Tesoureira Carmen Regina M. A. Correa Conselho Consultivo Ana Palmira Silva Manoel Cláudio da Silva Júnior Alba Evangelista Ramos José Carlos Sousa Silva Conselho Fiscal Sarah Christina Caldas Oliveira Germana Maria Cavalcanti Lemos Reis Antonieta Nassif Salomão Luiz Cláudio Siqueira Jorge Coordenador do Projeto Semeando o Bioma Cerrado José Rozalvo Andrigueto Equipe Técnica Prof a. Sybelle Barreira Eng a. Agrônoma Héria de Freitas Teles Prof. Ronaldo Veloso Naves Prof a. Marivone Moreira dos Santos Prof. Guilherme Augusto Canella Gomes Prof. Fábio Venturoli Prof. Jácomo Divino Borges Prof a. Francine Neves Calil Prof. Carlos Roberto Sette Junior Projeto Gráfico, diagramação e ilustrações Ct. Comunicação Direitos autorais reservados à Rede de Sementes do Cerrado. Permitida a reprodução total ou parcial, desde que citada a fonte.

Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes Brasília, 2011

sumário Apresentação 5 1 Introdução 6 2 O Bioma Cerrado e suas fitofisionomias 7 2.1 Formações Florestais 7 2.2 Formações Savânicas 7 2.3 Formações Campestres 8 3 Legislação Ambiental e de comercialização de sementes e mudas 9 4 Noções de frutos e sementes material reprodutivo 14 5 Técnicas de beneficiamento 15 6 Métodos de secagem 18 6.1 Processos de secagem 18 6.2 Métodos de secagem 19 6.2.1 Secagem Natural 19 6.2.2 Secagem Artificial 19 7 Tipos de embalagem 20 7.1 Porosas 20 7.2 Semiporosas 20 7.3 Impermeáveis 21

8 Tipos de armazenamento e comportamento das sementes 22 9 Características físicas e fisiológicas das sementes das principais espécies do cerrado 24 9.1 Características físicas 24 9.2 Características Fisiológicas 25 9.2.1 Germinação 25 9.2.1.1 Conceitos 25 9.2.1.2 Fases da germinação 25 9.2.1.3 Fatores que afetam a germinação 26 9.2.1.3.1 Longevidade das sementes 26 9.2.1.3.2 Água 26 9.2.1.3.3 Gases 26 9.2.1.3.4 Temperatura 26 9.2.1.3.5 Luz 26 9.2.1.4 Tipos de germinação 26 9.2.1.4.1 Germinação epígea 27 9.2.1.4.2 Germinação hipógea 27 9.2.2 Dormência 28 9.2.2.1 Conceito 28 9.2.2.2 Tipos de dormência e suas formas de superação 28 9.2.2.2.1 Dormência Primária 28 9.2.2.2.2 Dormência secundária 28 10 Amostragem e métodos de análise 29 Referências bibliográficas 31

APRESENTAÇÃO A Rede de Sementes do Cerrado é uma instituição jurídica de direito privado, sem fins lucrativos - Organização da Sociedade Civil de Interesse Público - OSCIP, regida por estatuto próprio e sediada em Brasília. Tem por finalidade a conservação, o manejo, a recuperação, a promoção de estudos e pesquisas, e divulgação de informações técnicas e científicas do Bioma Cerrado. A Rede de Sementes do Cerrado mantém contratos de cooperação e colaboração com a Embrapa, Oca Brasil, CRAD/UnB, UFG, SEAPA, IBRAM, IFB, Eco Câmara, entre outros. Nestes últimos anos a Rede desenvolveu os seguintes projetos: capacitação de pequenos agricultores da Bahia - MMA; levantamento de dados secundários do Rio São Francisco- MMA; XIII Feira de Sementes dos Índios Kraôs - USAID; recuperação de nascentes do DF- IBRAM/SEAPA e, no ano de 2011, iniciou o Projeto Semeando o Bioma Cerrado, patrocinado pela Petrobras dentro do Programa da Petrobras Ambiental. Dentro deste projeto está prevista a realização de 24 cursos visando a capacitação de 360 pessoas para o exercício das atividades em seis áreas temáticas: identificação de árvores do Bioma; seleção e marcação de árvores matrizes; coleta e manejo de sementes, beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes; produção de mudas de espécies florestais e viveiros: projetos, instalação, manejo e comercialização. Para cada curso realizado está prevista a elaboração de uma cartilha com as informações básicas dos temas A Rede de Sementes do Cerrado agradece a Universidade Federal de Goiás - UFG, nossa parceira, pela elaboração desta excelente cartilha que visa colaborar com o desenvolvimento dos elos da cadeia produtiva de sementes e mudas florestais de espécies nativas a adequarem-se a legislação e adotarem modelos eficientes de produção promovendo desenvolvimento sustentável. Maria Magaly V. da Silva Wetzel Presidente da Rede de Sementes do Cerrado José Rozalvo Andrigueto Coordenador do Projeto 5 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

1 INTRODUÇÃO A crescente ocupação do Bioma Cerrado tem levado à abertura de novas áreas com elevadas taxas de desmatamento e sem a preocupação com a vegetação nativa remanescente, concentrada em fragmentos. Enquanto, por um lado o desmatamento avança, por outro a sociedade preocupa-se com a restauração de áreas e criação de corredores ecológicos para manutenção da vegetação e fauna do Bioma. A qualidade de sementes e mudas é fundamental para o processo de restauração, onde deve-se buscar, além da qualidade fisiológica e fitossanitária, também a maior diversidade genética. Escolha de matrizes e processos de coleta de sementes são processos importantes, mas que sozinhos não são suficientes para que sejam atingidos os objetivos citados acima. Devem fazer parte os processos intermediários entre a coleta e a produção de mudas. Esta cartilha não tem a pretensão de esgotar o assunto e sim de apresentar questões importantes que permeiam estes processos intermediários que são, beneficiamento, secagem e armazenamento de sementes. Semeando o Bioma Cerrado 6

2 O BIOMA CERRADO E SUAS FITOFISIONOMIAS O Cerrado é o segundo maior bioma do país. Possui uma área de cerca de dois milhões de km 2 (24% do território nacional) e ocupa a porção central do Brasil, se estendendo até o litoral do estado do Maranhão e norte do estado do Paraná (Brasil, MMA 2007). É uma das regiões de maior biodiversidade do planeta. Calcula-se que mais de 40% das espécies de plantas lenhosas sejam endêmicas (Klink e Machado, 2005). A vegetação do bioma Cerrado apresenta fisionomias que englobam formações florestais, savânicas e campestres (Figura 01). Os critérios adotados para diferenciar os tipos fitofisionômicos são baseados primeiramente na forma, definida pela estrutura, pelas formas de crescimento dominantes e por possíveis mudanças estacionais. Posteriormente consideram-se aspectos do ambiente e da composição florística. 2.1 Formações Florestais Englobam os tipos de vegetação com predominância de espécies arbóreas, com formação de dossel contínuo. A Mata Ciliar e a Mata de Galeria são fisionomias associadas a cursos d`água e a Mata Seca e Cerradão ocorrem nos interflúvios em terrenos bem drenados, sem associação com cursos d`água. 2.2 Formações Savânicas Englobam quatro tipos fisionômicos principais: Cerrado sentido restrito, o Parque de Cerrado, o Palmeiral e a Vereda. O Cerrado sentido restrito caracteriza-se pela presença dos estratos arbóreo e arbustivo-herbáceo definidos, com árvores distribuídas aleatoriamente sobre o terreno em diferentes densidades, sem que se forme um dossel contínuo. No Parque de Cerrado a ocorrência de árvores é concentrada em locais específicos do terreno, já o Palmeiral ocorre a presença marcante de determinada espécie de palmeira arbórea. A Vereda caracteriza-se pela presença do Buriti. O Cerrado sentido restrito apresenta quatro subtipos: Cerrado Denso, Cerrado Típico, Cerrado Ralo e Cerrado Rupestre. 7 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

2.3 Formações Campestres Englobam três tipos fisionômicos principais: o Campo Sujo, Campo Limpo e o Campo Rupestre. O Campo Sujo caracteriza-se pela presença evidente de arbustos e subarbustos entremeados no estrato arbustivo-herbáceo. No Campo Limpo, a presença de arbustos e subarbustos é insignificante. O Campo Rupestre possui trechos com estrutura similar ao Campo Sujo ou ao Campo Limpo, diferenciando-se tanto pelo substrato, composto por afloramentos de rocha, quanto pela composição florística, que inclui muitos endesmismos. Bioma Cerrado Cerrado Sentido Amplo Cerrado Sentido Restrito Formações Florestais Formações Savânicas Formações Campestres 5. Cerrado 1. Mata Ciliar 2. Mata de Galeria 3. Mata Seca 4. Cerradão a. Denso b. Típico c. Ralo d. Rupestre Formações Savânicas 6. Campo Sujo 9. Vereda 7. Campo Limpo 7. Parque de Cerrado 8. Campo Rupestre 8. Palmeiral Figura 01 Esquema adaptado das principais fitofisionomias do Bioma Cerrado (Sano et al. 2008) Semeando o Bioma Cerrado 8

3 LEGISLAÇÃO AMBIENTAL E DE COMERCIALIZAÇÃO DE SEMENTES E MUDAS Atualmente, a legislação que se refere à produção de sementes e mudas é a Lei nº 10.711, de 5 de agosto de 2003 que dispõe sobre o Sistema Nacional de Sementes e Mudas (SNSM), tratando, de maneira geral, do Registro Nacional de Sementes e Mudas (Renasem); do Registro Nacional de Cultivares (RNC); da produção, da certificação, da análise e da comercialização de sementes e mudas; da fiscalização da produção, do beneficiamento, da amostragem, da análise, da certificação, do armazenamento, do transporte e da comercialização de sementes e mudas; bem como da utilização de sementes e mudas. E o Decreto nº 5.153, de 23 de julho de 2004 que aprova o regulamento da Lei nº 10.711. Esta Lei veio substituir (e revogar) a antiga Lei de Sementes (Lei nº 6.507, de 19/12/1977). As áreas de coleta de sementes, as áreas de produção de sementes e os pomares de sementes que fornecem materiais de propagação devem ser inscritos no Renam (Registro Nacional de Áreas e Matrizes). A Lei de Sementes e Mudas não detalha os procedimentos para a produção de sementes florestais, autorizando, em seu Art. 47, o MAPA a estabelecer mecanismos específicos e, no que couberem, exceções ao disposto na Lei, para a regulamentação da produção e do comércio de sementes de espécies florestais, nativas ou exóticas, ou de interesse medicinal ou ambiental. No Decreto acima citado, o capítulo XII trata mais especificamente das espécies florestais, nativas ou exóticas, e das de interesse medicinal ou ambiental, o qual descreve no art. 146: I - Área de Coleta de Sementes - ACS: população de espécie vegetal, nativa ou exótica, natural ou plantada, caracterizada, onde são coletadas sementes ou outro material de propagação, e que se constitui de Área Natural de Coleta de Sementes - ACS-NS, Área Natural de Coleta de Sementes com Matrizes Marcadas - ACS-NM, Área Alterada de Coleta de Sementes - ACS-AS, Área Alterada de Coleta de Sementes com Matrizes Marcadas - ACS-AM e Área de Coleta de Sementes com Matrizes Selecionadas - ACS-MS; II - Área Natural de Coleta de Sementes - ACS-NS: população vegetal natural, sem necessidade de marcação individual de matrizes, onde são coletados sementes ou outros materiais de propagação; 9 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

III - Área Natural de Coleta de Sementes com Matrizes Marcadas - ACS-NM: população vegetal natural, com marcação e registro individual de matrizes, das quais são coletadas sementes ou outros materiais de propagação; IV - Área Alterada de Coleta de Sementes - ACS-AS: população vegetal, nativa ou exótica, natural antropizada ou plantada, onde são coletadas sementes ou outros materiais de propagação, sem necessidade de marcação e registro individual de matrizes; V - Área Alterada de Coleta de Sementes com Matrizes Marcadas - ACS-AM: população vegetal, nativa ou exótica, natural antropizada ou plantada, com marcação e registro individual de matrizes, das quais são coletadas sementes ou outro material de propagação; VI - Área de Coleta de Sementes com Matrizes Selecionadas - ACS-MS: população vegetal, nativa ou exótica, natural ou plantada, selecionada, onde são coletadas sementes ou outro material de propagação, de matrizes selecionadas, devendo-se informar o critério de seleção; VII - Área de Produção de Sementes - APS: população vegetal, nativa ou exótica, natural ou plantada, selecionada, isolada contra pólen externo, onde são selecionadas matrizes, com desbaste dos indivíduos indesejáveis e manejo intensivo para produção de sementes, devendo ser informado o critério de seleção individual. Também especifica nos itens XV, XVI, XVII, o coletor de sementes, como pessoa física ou jurídica, credenciada junto ao MAPA para a prestação de serviços de coleta de material de propagação; o certificador, como pessoa física ou jurídica, credenciada pelo MAPA para executar a certificação de sua própria produção de sementes e de mudas de espécies florestais, nativas e exóticas; e a entidade certificadora, como pessoa jurídica, credenciada pelo MAPA para executar a certificação da produção de sementes e de mudas de espécies florestais, nativas e exóticas. XXIV - Pomar de Sementes (PS): plantação planejada, estabelecida com matrizes superiores, isolada, com delineamento de plantio e manejo adequado para a produção de sementes, e que se constitui de: Semeando o Bioma Cerrado 10

XXV - Pomar de Sementes por Mudas - PSM: plantação planejada, isolada contra pólen externo, estabelecida com indivíduos selecionados em teste de progênie de matrizes selecionadas e desbaste dos indivíduos não selecionados, onde se aplicam tratos culturais específicos para produção de sementes; XXVI - Pomar Clonal de Sementes - PCS: plantação planejada, isolada contra pólen externo, estabelecida por meio de propagação vegetativa de indivíduos superiores, onde se aplicam tratos culturais específicos para produção de sementes; XXVII - Pomar Clonal para Produção de Sementes Híbridas - PCSH: plantação planejada, constituída de uma ou duas espécies paternais ou de clones selecionados de uma mesma espécie, isolada contra pólen externo, estabelecida por meio de propagação vegetativa, especialmente delineada e manejada para obtenção de sementes híbridas; XXVIII - Pomar de Sementes Testado - PSMt ou PCSt: plantação planejada, isolada, oriunda de sementes (PSMt) ou de clones (PCSt), cujas matrizes remanescentes foram selecionadas com base em testes de progênie para a região bioclimática especificada, e que apresente ganhos genéticos comprovados em relação ao pomar não testado; O Art. 165 descreve que o material de propagação de espécies florestais a ser produzido compreenderá as seguintes categorias: identificada: categoria de material de propagação de espécie florestal, coletado de matrizes com determinação botânica e localização da população; qualificada: categoria de material de propagação de espécie florestal, coletado de matrizes selecionadas em populações selecionadas e isoladas contra pólen externo e manejadas para produção de sementes; selecionada: categoria de material de propagação de espécie florestal, coletado de matrizes em populações selecionadas fenotipicamente para, pelo menos, uma característica, em uma determinada condição ecológica; testada: categoria de material de propagação de espécie florestal, coletado de matrizes selecionadas geneticamente, com base em testes de progênie ou testes aprovados pela entidade certificadora ou pelo certificador para a região bioclimática especificada, em área isolada contra pólen externo; 11 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

No Art. 166 são descritos que as categorias de materiais de propagação serão provenientes de sementes, ou outro material de propagação das correspondentes áreas de produção, conforme especificação abaixo: I - identificada: proveniente das áreas de produção ACS-NS, ACS-NM, ACS-AS e ACS-AM; II - selecionada: proveniente da área de produção ACS-MS; III - qualificada: proveniente das áreas de produção APS-MS, PCS, PSM e PCSH; IV - testada: proveniente das áreas de produção PSMt e PCSt. Art. 169. A certificação da produção de sementes e de mudas de espécies florestais de que trata este Capítulo será realizada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, pela entidade certificadora e pelo certificador. Art. 170. A entidade certificadora e o certificador de sementes ou mudas deverão manter os documentos referentes aos procedimentos decorrentes de sua atividade à disposição da autoridade competente, segundo o disposto neste Regulamento e em normas complementares. Art. 171. A entidade certificadora e o certificador de sementes ou mudas apresentarão ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento o controle dos lotes produzidos, por produtor, espécie e cultivar, periodicamente, conforme estabelecido em normas complementares. Art. 172. O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, a entidade certificadora e o certificador de sementes ou mudas exercerão o controle das áreas de coleta, de produção e dos pomares, no que couber, de forma a garantir a formação e condução destas, visando a garantir a procedência e qualidade das sementes, a identidade clonal e a identidade das mudas, conforme previsto em normas complementares. Art. 173. Os certificados para os lotes de materiais de propagação das espécies referidas neste Capítulo, emitidos pela entidade certificadora e pelo certificador, serão definidos e estabelecidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento em normas complementares. Semeando o Bioma Cerrado 12

Art. 174. O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento exercerá o acompanhamento do sistema de certificação de sementes ou mudas das espécies referidas neste Capítulo, por meio de auditoria, fiscalização e supervisão, em conformidade com os requisitos estabelecidos neste Regulamento e em normas complementares. Art. 175. Ficam dispensadas das exigências de inscrição no RENASEM instituições governamentais ou não-governamentais que produzam, distribuam ou utilizem sementes e mudas de que trata este Capítulo, com a finalidade de recomposição ou recuperação de áreas de interesse ambiental, no âmbito de programas de educação ou conscientização ambiental assistidos pelo poder público. Nesta cartilha manual são apresentados os aspectos principais do regulamento, especialmente aqueles relacionados ao manejo de sementes, que visa dar uma orientação técnica para a melhoria na qualidade das sementes florestais. 13 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

4 NOÇÕES DE FRUTOS E SEMENTES MATERIAL REPRODUTIVO Os frutos podem ser classificados em carnosos e secos. Os frutos secos podem ainda serem classificados em deiscentes e indeiscentes. Os frutos carnosos são aqueles que apresentam uma polpa carnosa ou dura envolvendo as sementes e sendo, em geral, disseminados por animais. Grande número de espécies florestais produz frutos secos, e entre estes, de maior proporção, deiscentes. Assim, estes se abrem ainda na árvore para que ocorra a dispersão natural das sementes. Tendo em vista as dificuldades de colheita, inerentes às características de determinadas espécies (espinhos no tronco, ramos finos, copa e árvores altas), muitos frutos e sementes são colhidos no chão, após sua dispersão. Além disso, algumas espécies de frutos deiscentes produzem frutos de pequenas dimensões, cuja colheita após a dispersão é impraticável, sendo recomendável a colheita antes da dispersão, para evitar a perda de sementes. Já os frutos secos indeiscentes são aqueles que não se abrem naturalmente, podendo ser necessário a utilização de ferramentas para quebrar o fruto e extrair as sementes. As sementes são responsáveis pelas novas gerações, tendo função da dispersão e perpetuação das espécies. Do ponto de vista funcional, a semente é composta de uma cobertura protetora, um eixo embrionário e um tecido de reserva. A cobertura protetora (tegumento, casca) é a parte externa da semente que delimita e protege as partes internas. No tecido de reserva encontram as substâncias utilizadas para desenvolver uma planta. E, o eixo embrionário, é a parte vital da semente. As sementes também podem possuir estruturas que facilitam a sua dispersão pelo vento como alas e plumas, devendo ser colhidas ainda na árvore, com os frutos fechados. Semeando o Bioma Cerrado 14

5 TÉCNICAS DE BENEFICIAMENTO O beneficiamento é um conjunto de técnicas que tem por finalidade a retirada de materiais indesejáveis, como sementes vazias, imaturas e quebradas, pedaços de frutos, alas, folhas, entre outros. Consequentemente, o lote de sementes vai apresentar maior pureza física. O material inerte ocupa espaço tanto para o armazenamento como para o transporte, bem como dificulta a semeadura no viveiro, proporcionando diferenças na densidade de semeadura. Diferentes máquinas foram desenvolvidas para atender as necessidades do beneficiamento de sementes agrícolas. Contudo, para espécies nativas, o beneficiamento geralmente é manual, devido às dificuldades em padronizar técnicas adequadas para cada espécie, pois há uma complexidade quanto aos aspectos morfológicos das sementes florestais (Silva et al., 1993). O beneficiamento de sementes é feito baseando-se nas diferenças das características físicas entre a semente boa e o material indesejável. Materiais que não diferem entre si não podem ser separados. As máquinas de beneficiamento podem separar as impurezas em função do seu tamanho, forma, peso, textura do tegumento, cor, condutividade elétrica, entre outras (Carvalho e Nakagawa, 2000). O beneficiamento manual é usualmente utilizado para as espécies nativas, utilizando-se peneiras de vários tamanhos de malha. Elas podem separar as impurezas das sementes e também possibilitam a classificação das sementes por tamanho. Em algumas espécies, são utilizados sopradores de sementes (Figura 02) e mesa de gravidade (Figura 03). A mesa de gravidade funciona com base nas diferenças entre os componentes do lote de sementes no peso específico. À medida que é feita a alimentação da máquina, entra uma corrente de ar que vem de baixo e atravessa toda a superfície porosa da mesa. Esta corrente é regulada de tal forma que produz uma estratificação das sementes, ficando as mais leves em cima e as mais pesadas em baixo. Após a estratificação, haverá a separação dessas camadas, promovida pelo movimento lateral das diferentes camadas para junto das bordas da mesa, onde são descarregadas através das bicas (Carvalho e Nakagawa, 2000). Para o beneficiamento de espécies que apresentam frutos carnosos a separação das sementes dos frutos se faz macerando os frutos sobre peneiras em água corrente. Com a maceração ocorre a separação dos resíduos dos frutos das sementes. 15 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

Para o beneficiamento de sementes que estão dentro de frutos secos que se abrem naturalmente (deiscentes), a operação de beneficiamento compreende duas etapas: secagem seguida de agitação ou bateção. A secagem promove a abertura dos frutos devido a perda de água provocando a contração das paredes celulares deles. Já para as sementes que estão dentro de frutos secos que não se abrem naturalmente (indeiscentes), há a necessidade de uso de ferramentas como martelo, facão, tesoura de poda etc. As espécies de tamboril, pau-ferro, flamboyant e baru são exemplos de espécies que são de difícil liberação das sementes e precisam de ferramentas para extração das mesmas. Essas ferramentas são utilizadas para realizar a operação de abertura dos frutos para a posterior extração das sementes. Cuidados são necessários para que não ocorram danos nas sementes durante a operação de abertura dos frutos (Davide e Silva, 2008). Além disso, para as espécies ortodoxas, a secagem das sementes, após o beneficiamento, é importante quando se deseja armazená-las para posterior semeadura, pois o alto teor de água nas sementes é um dos principais fatores que leva à perda da germinação e vigor. Figura 02 Mesa de gravidade (Nogueira e Medeiros, 2007) Semeando o Bioma Cerrado 16

Figura 03 Soprador de sementes (Nogueira e Medeiros,2007) 17 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

6 MÉTODOS DE SECAGEM A secagem de sementes tornou-se uma necessidade essencial desde que o homem deixou de ser nômade e passou a armazenar sementes para plantar em outros momentos. As sementes precisam manter a qualidade fisiológica durante o armazenamento e por isso faz-se necessária a retirada de água até o nível que permita a estocagem pelo período desejado. O momento ideal de colheita de sementes é o mais próximo da maturidade fisiológica, entretanto, nesta fase o teor de umidade varia muito dependendo da espécie. A colheita tardia das sementes apresenta um teor de umidade mais baixo, embora a permanência no campo favoreça a ataques de insetos, doenças, microorganismos e as intempéries podendo ocorrer perdas qualitativas e quantitativas. Sementes de plantas nativas, após a colheita na árvore, devem ser secas e posteriormente armazenadas. O teor de umidade das sementes varia entre as espécies, por isso o tempo de secagem também varia entre elas. A tecnologia aplicada na realização da secagem é importante para manter a qualidade da semente, entretanto, deve-se ter cuidado quando estiver trabalhando com sementes recalcitrantes, pois essas não suportam desidratação. As sementes ortodoxas suportam teores de umidade abaixo de 5%. As sementes intermediárias podem ser secas a teores de umidade moderados entre 10 e 15%, sem perder a viabilidade, embora o teor de umidade varie de espécie para espécie. 6.1 Processos de secagem A secagem ocorre quando a semente apresenta uma umidade elevada. A ausência de secagem ou secagem inadequada é a principal causa de deterioração qualitativa da semente durante o processo de armazenamento. O processo de secagem envolve a retirada parcial de água da semente por transferência de calor do ar para a semente e ao mesmo tempo por fluxo de vapor de água da semente para o ar. O processo de secagem compreende duas fases: inicialmente há deslocamento da umidade da superfície do fruto ou da semente para o ar ao seu redor, seguida da migração da umidade do interior para a superfície (Hoppe et. al., 2004). Semeando o Bioma Cerrado 18

6.2 Métodos de secagem Os Métodos ou Sistemas de Secagem são classificados de acordo com a fonte de energia, com o movimento das sementes no interior do secador, com o movimento do ar de secagem entre outros. Embora, nem todos os métodos de secagem sejam adequados à secagem de sementes florestais, esses métodos são divididos em: secagem natural e secagem artificial. 6.2.1 Secagem natural Segundo Carvalho e Nakagawa, (2000), o processo de secagem que utiliza a energia solar e do vento para secar as sementes inclui a secagem das sementes na própria planta, no campo, secagem ao sol em terreiros e suspensos e a secagem ao ar livre também pode ser feita à sombra. Este método é barato e não exige conhecimentos técnicos apurados, as instalações são simples e baratas. Entretanto, apresenta algumas desvantagens como a dependência das condições climáticas, inviável para grandes quantidades de sementes, além da susceptibilidade ao ataque de doenças e pragas, necessita de grande mão de obra, além de ser lento e depender das condições climáticas. 6.2.2 Secagem artificial Caracterizam-se em alternar as características das propriedades físicas do ar de secagem como temperatura e movimentação do ar ambos ou apenas um. A secagem artificial é um método mais eficiente, pois não depende das condições climáticas. Porém mais caro, pois exige o uso de equipamentos para controlar a temperatura, a umidade do ar e a circulação do ar, em estufas. Segundo Hoppe et. al. (2004), o uso da temperatura de secagem adequada na estufa varia de 30 a 40ºC e não compromete a qualidade fisiológica das sementes. De acordo com Medeiros e Eira (2006), existem secadores de carga empregados para a secagem e separação de sementes em cones de Pinus sp., que podem eventualmente ser utilizados em algumas espécies nativas, como Cedrela fissilis Vell. e outras que apresentem características semelhantes de frutos. Estes secadores secam uma determinada quantidade de produtos depositados em uma câmara, através da qual o ar quente é forçado e gerado por meio de um ventilador e resistências elétricas. 19 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

7 TIPOS DE EMBALAGEM As embalagens utilizadas para armazenamento de sementes são classificados, de modo geral, em função do grau de permebilidade à água, sendo: porosas, semiporosas e impermeáveis. 7.1 Embalagens porosas ou permeáveis Permitem a troca de umidade entre as sementes e o ambiente circundante. São as embalagens de pano, papel e papelão e devem ser utilizadas para armazenamento em câmaras secas. Normalmente as sementes depositadas neste tipo de embalagem apresentam teor de umidade entre 09 e 12%, dependendo da espécie. Exemplos: sacos de papel ou tecido (algodão, juta), Figura 04(a). (Carneiro & Aguiar, 1993; Scremin-Dias, 2006). 7.2 Embalagens semiporosas ou semipermeáveis ou resistentes à penetração de água Não impedem completamente a passagem de umidade, mas permitem menor troca de umidade do que as embalagens porosas. Estas embalagens são confeccionadas com materiais como polietileno, papel multifoliado, papelão revestido com papel ceroso ou outro material impermeabilizante e papel ou papelão tratado com alumínio ou asfalto. Os sacos plásticos são confeccionados com películas de polietileno de diferentes densidades e espessuras, que determinam o grau de penetração da umidade. O teor de umidade das sementes, por ocasião do acondicionamento, deverá ser inferior ao verificado na embalagem porosa. Estas embalagens podem ser utilizadas quando as condições não são demasiadamente úmidas e o período de armazenamento não é muito prolongado. Exemplos: sacos plásticos de alta densidade e espessura, sacos de papel multifoliados, sacos de tecido (poliéster), Figura 04(b). (Carneiro & Aguiar, 1983), (Scremin-Dias, 2006) Semeando o Bioma Cerrado 20

7.3 Embalagens impermeáveis À prova de umidade, não possibilitam a troca de umidade com o meio ambiente. Materiais como metal (latas), plástico, polietileno de elevada densidade e espessura, vidro e alumínio são utilizados na confecção de embalagens desta categoria, Figura 04(c). Para estas embalagens as sementes só poderão ser acondicionadas quando estiverem bem secas, com teor de umidade ao redor de 8%, uma vez que a umidade do interior da embalagem não passa para o ambiente de armazenamento o teor de umidade, estando superior ao limite adequado, ativará a respiração das sementes no interior da embalagem, acelerando o processo de deterioração. As sementes acondicionadas em embalagens impermeáveis podem ser armazenadas em qualquer condição de ambiente, devendo ser evitada temperatura excessivamente alta. Quando a câmara de armazenamento for úmida, é necessário que as sementes sejam acondicionadas nesta categoria de embalagem (Carneiro & Aguiar, 1993; Scremin-Dias, 2006). (a) (b) (c) Figura 04 - Embalagem porosa (a), semiporosa (b) e impermeável (c) 21 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

8 TIPOS DE ARMAZENAMENTO E COMPORTAMENTO DAS SEMENTES O armazenamento de sementes passou a ser uma atividade essencial quando o homem deixou de ser nômade e passou a cultivar o seu alimento, necessitando conservar sementes para o próximo plantio (Medeiros e Eira, 2006). As sementes geralmente apresentam, por ocasião da maturidade fisiológica, a máxima qualidade, em termos de peso de matéria seca, germinação e vigor. A partir deste período tende a ocorrer uma queda progressiva da qualidade das sementes, através do processo de deterioração. Depois que as sementes são colhidas e antes de serem comercializadas ou utilizadas para semeadura, elas devem ser armazenadas adequadamente, a fim de reduzir ao mínimo o processo de deterioração. O sucesso para se armazenar sementes objetivando manter a qualidade fisiológica depende da longevidade das sementes das espécies que estão sendo armazenadas. Além disso, a umidade das sementes e a temperatura do local onde elas estão sendo armazenadas interferem no processo. O termo longevidade está relacionado com o período de tempo em que a semente mantém viável. A longevidade da semente é característica da espécie. Esta diversidade se deve à constituição genética de cada espécie principalmente relacionada com as propriedades do tegumento e com a composição química das sementes. De maneira geral, as sementes oleaginosas se deterioram mais rapidamente do que as ricas em amido ou proteína. As sementes da maioria das espécies conservam melhor sua qualidade quando mantidas em ambiente o mais seco e o mais frio possível. A umidade relativa do ar e a temperatura do ambiente de armazenamento influem diretamente na velocidade respiratória das sementes, acelerando o processo de deterioração. O conhecimento do comportamento das sementes com relação aos limites tolerados de perda de água auxilia no correto armazenamento das diferentes espécies mantendo a qualidade fisiológica das mesmas. Assim, existem três categorias com relação ao comportamento das sementes no armazenamento e na tolerância à dessecação (Davide e Silva, 2008): Semeando o Bioma Cerrado 22

Semente de comportamento ortodoxo: toleram a secagem e armazenamento a baixas temperaturas sem perder a viabilidade. Exemplos: baru, ipê etc. Semente de comportamento intermediário: toleram a secagem até certo ponto e perdem a viabilidade quando armazenadas a baixas temperaturas. Exemplo: jenipapo. Semente de comportamento recalcitrante: não toleram a secagem e armazenamento a baixas temperaturas. Exemplo: ingá. A condição de baixa temperatura é obtida através de câmaras frias, que devem ser providas de compartimentos e prateleiras, de modo a alojar diferentes lotes de sementes. A condição de baixa umidade é obtida através de câmaras secas, com a utilização de aparelho desumidificador. Existem também câmaras frias e secas que reunem em uma só as duas condições, mas a instalação e manutenção das mesmas são caras, sendo usadas apenas para materiais mais valiosos e de curta longevidade. As condições de armazenamento podem variar com o período de tempo no qual as sementes ficarão armazenadas. Se o armazenamento for por longo período, o controle da umidade e da temperatura deverá ser mais cuidadoso. Mesmo que as condições de ambiente sejam controladas, outros fatores podem afetar a viabilidade das sementes durante o armazenamento, como: teor de umidade das sementes, embalagem, secagem das sementes, qualidade inicial das sementes, grau de injúrias mecânicas, ação de insetos e patógenos, entre outros. 23 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

9 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E FISIOLÓGICAS DAS SEMENTES DAS PRINCIPAIS ESPÉCIES DO CERRADO 9.1 Características físicas A semente é uma estrutura reprodutiva formada a partir do desenvolvimento de um óvulo fecundado e possui a seguinte constituição, TEGUMENTO (Testa) que é a estrutura de proteção da semente, devido a presença de uma camada cuticular interna e externa (cêra ou óleo); ENDOSPERMA que é o tecido de nutrição do embrião. (amido, proteínas e lipídeos) e o EMBRIÃO (eixo embrionário + cotilédones), Figura 05. Testa Embrião Dois Cotilédones Raíz Embionária Primeiras Folhas Figura 05 Estrutura de semente de dicotiledôenea (Raven, et al. 2007) Semeando o Bioma Cerrado 24

9.2 Características Fisiológicas 9.2.1 Germinação 9.2.1.1 Conceitos AGRONÔMICO OU FITOTÉCNICO = a germinação é reconhecida a partir do momento em que ocorre a emergência da plântula no solo. Este conceito, apesar de prático, é restrito, pois a semente pode germinar sem que a plântula consiga emergir do solo. FISIOLÓGICO = o processo germinativo baseia-se na retomada do crescimento do eixo embrionário, interrompido por ocasião da maturidade fisiológica da semente e a protusão da radícula ou parte aérea seria o resultado final do processo germinativo. Segundo este conceito, este processo exige atividades fisio-metabólicas aceleradas, as quais são caracterizadas pelas fases ou etapas que veremos a seguir. 9.2.1.2 Fases da germinação Na FASE I o processo é puramente físico, sem gasto de energia, na FASE II ocorre a estabilização na embebição e retomada do crescimento do eixo (germinação fisiológica) e FASE III altamente metabólica, Figura 06. CURVA DE EMBEBIÇÃO ÁGUA FASE I FASE II FASE III TEMPO Figura 06 Fases da germinação 25 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

9.2.1.3 Fatores que afetam a germinação 9.2.1.3.1 Longevidade das sementes Varia muito de espécie para espécie e depende também das condições de armazenamento das sementes. A viabilidade (período efetivo de vida da semente) é função do vigor da plantamãe, das condições ambientais favoráveis durante a maturação fisiológica e de injúrias mecânicas. 9.2.1.3.2 Água Fundamental para iniciar os processos 9.2.1.3.3 Gases Requer 20% de oxigênio e 0,03% de CO2. 9.2.1.3.4 Temperatura Faixa ótima para os processos metabólicos TEMP inativa enzimas TEMP desnaturação proteínas Velocidade também é afetada 9.2.1.3.5 Luz FOTOBLASTISMO: resposta da semente à luz. 9.2.1.4 Tipos de germinação Semeando o Bioma Cerrado 26

9.2.1.4.1 Germinação epígea Órgãos de reserva acima do solo. 9.2.1.4.2 Germinação hipógea Órgãos de reserva abaixo do solo. Primeira folha Epicótilo Cotilédone Hipocótilo Lâmina da primeira Folha Segunda folha Coleóptile Escutelo Grão A B Figura 07 - Germinação epígea de dicotiledônea (A) e hipógea de monocotiledônea (Adaptado de Metivier, 1979). 27 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

9.2.2 Dormência 9.2.2.1 Conceito É um período de repouso sendo considerada uma característica de adaptação ecológica para evitar que a sementes germine em condições inadequadas da maioria das espécies germinam prontamente quando lhes são dadas condições ambientais favoráveis. 9.2.2.2 Tipos de dormência e suas formas de superação 9.2.2.2.1 Dormência Primária Na maioria dos casos de dormência, esta já se apresenta instalada por ocasião da colheita ou do completo desenvolvimento da semente; por isso mesmo é denominada de dormência primária. Em alguns casos esta é superada por simples armazenamento da semente seca por algum tempo. Assim, após a colheita, as sementes não germinam prontamente. A este tipo de dormência denomina-se dormência primária ou de pós-colheita, podendo ser dividido em vários tipos, de acordo com a sua causa: 9.2.2.2.2 Dormência secundária Em algumas espécies, sementes que germinam normalmente podem ser induzidas a entrar no estado dormente, mantendo-as em condições ambientais desfavoráveis. Este tipo de dormência é denominado dormência secundária ou induzida. Geralmente a dormência secundária é induzida quando são dadas às sementes todas as condições favoráveis à sua germinação, exceto uma. A dormência secundária também pode ser imposta por temperaturas elevadas ou muito baixas, secagem da semente etc. Semeando o Bioma Cerrado 28

10 AMOSTRAGEM E MÉTODOS DE ANÁLISE O objetivo da amostragem é obter uma amostra de tamanho adequado para os testes, na qual estejam presentes os mesmos componentes do lote de sementes e em proporções semelhantes. A quantidade de sementes analisadas é, em geral, muito pequena em relação ao tamanho do lote que representa. Para se obter resultados uniformes e precisos em análise de sementes, é essencial que as amostras sejam tomadas com todo cuidado e em conformidade com os métodos estabelecidos nas Regras para Análise de Sementes RAS. A análise de sementes é um conjunto de procedimentos e critérios que permitem avaliar a qualidade física e fisiológica de um lote de sementes. Inicia-se com a determinação de do peso e da pureza física do lote. Nas RAS existem já descritos qual o peso mínimo da amostra média que deve chegar ao laboratório de análise de sementes e qual o peso mínimo para realização das análises de pureza física. Por exemplo, com Acacia spp trabalha-se com amostra média de 70 g e análise de pureza de 10 g. O objetivo da análise de pureza é determinar a composição percentual por peso e a identidade das diferentes espécies de sementes e do material inerte da amostra e por inferência do lote de sementes. A amostra de trabalho deve ser obtida por homogeneização e divisão da amostra média de acordo com RAS. Esta análise é realizada observando visualmente as sementes e separando-a em três componentes: sementes puras, outras sementes e material inerte. Pode-se utilizar lentes de diversos aumentos (de no mínimo 4X), luz transmitida, luz refletida, peneiras e sopradores. O teste de germinação tem como objetivo determinar o potencial máximo de germinação de um lote de sementes, o qual pode ser usado para comparar a qualidade de diferentes lotes e também estimar o valor para semeadura em campo. A realização deste teste em condições de campo não é geralmente satisfatória, pois, dada a variação das condições ambientais, os resultados nem sempre podem ser fielmente reproduzidos. Métodos de análise em laboratório, efetuados em condições controladas, de alguns ou de todos os fatores externos, têm sido estudados e desenvolvidos de maneira a permitir uma germinação mais regular, rápida e completa das amostras de sementes de uma determinada espécie. Estas 29 Beneficiamento, embalagem e armazenamento de sementes

condições, consideradas ótimas, são padronizadas para que os resultados dos testes de germinação possam ser reproduzidos e comparados, dentro de limites tolerados pelas RAS. Germinação de sementes em teste de laboratório é a emergência e desenvolvimento das estruturas essenciais do embrião, demonstrando sua aptidão para produzir uma planta normal sob condições favoráveis de campo. Nos testes de laboratório a porcentagem de germinação de sementes corresponde à proporção do número de sementes que produziu plântulas classificadas como normais, em condições e períodos especificados pelas RAS. Plântulas normais são aquelas que mostram potencial para continuar seu desenvolvimento e dar origem a plantas normais, quando desenvolvidas sob condições favoráveis. Além das plântulas normais, são separados no teste de germinação: plântulas normais, sementes duras, dormentes e mortas. Nas RAS são especificados o substrato, a temperatura, número de dias para contagem e instruções adicionais incluindo recomendações para superar dormência para diferentes espécies. Semeando o Bioma Cerrado 30

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