ERMNAÇÃO DE SEMENTES JULO MARCOS FLHO TECNOLOA DE SEMENTES DEPTO. PRODUÇÃO VEETAL USP/ESALQ ESTUDO DA ERMNAÇÃO FSOLOA VEETAL ESTUDOS BÁSCOS E MAS APROFUNDADOS, NDEPEN- DENTES DA MPORTÂNCA ECONÔMCA DA ESPÉCE OBJETVO PRNCPAL: CONHECMENTO DO PROCESSO ARONOMA TENTATVA DE AMPLAR CONHECMENTOS SOBRE ESPÉCES DE MPORTÂNCA ECONÔMCA OBJETVO PRNCPAL É A OBTENÇÃO DE SUBSÍDOS PARA USO CORRETO E RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS eca do embrião Matéria se DVSÃO E EXPANSÃO CELULAR (FASES e ) HSTODFERENCAÇÃO DEPOSÇÃO DE RESERVAS (FASE ) DESSECAÇÃO (FASE V) ZOTO EMBRÃO MADURO CRESCMENTO DFERENCAÇÃO REPOUSO FSOLÓCO CRPTOBOSE EMBRÃO MADURO QUESCÊNCA DORMÊNCA ERMNAÇÃO Dias após o início do florescimento Dure (1975) REPOUSO FSOLÓCO REPOUSO FSOLÓCO Repouso Ambiente desfavorável à germinação (temperatura e água) Mecanismos de bloqueio do metabolismo, localizados em tecidos da planta É MECANSMO DE DEFESA CONTRA VARAÇÕES DO AMBENTE QUE DFCULTAM OU MPEDEM AS ATVDADES METABÓLCAS RUMO À ERMNAÇÃO Sinal do ambiente para a planta Condições específicas Ambiente não totalmente favorável BLOQUEO AMBENTE FAVORÁVEL REATVAÇÃO DO METABOLSMO RETOMADA DO CRESCMENTO EMBRONÁRO DORMÊNCA = MECANSMO DE RESSTÊNCA 1
REPOUSO FSOLÓCO SNAL NVERSO DO AMBENTE HORMÔNOS Conteúdo de ABA aumenta durante a fase intermediária do período de desenvolvimento da semente ATVAÇÃO DA TRANSCRÇÃO CESSA BLOQUEO ção (%) ermina erm. ABA METABOLSMO PARA A ERMNAÇÃO Dias após a polinização Henk Hilhorst CONCETUAÇÃO Dormência éum fenômeno em que as sementes não germinam quando expostas a condições favoráveis de ambiente, devido à atuação de fatores internos (Diversos autores) Dormência éo estado de repouso fisiológico em que a semente, em função de sua estrutura ou composição química, possui um ou mais mecanismos bloqueadores da germinação (Villiers, 1972) CONCETUAÇÃO Egley (1995): Dormência consiste na incapacidade do embrião reassumir nível suficiente de crescimento para a protrusão da raiz primária, mesmo quando os fatores de inibição foram removidos e as condições de ambiente são favoráveis à germinação????????? Baskin e Baskin (04): CONCETUAÇÃO Dormência: fenômeno caracterizado pela incapacidade da semente germinar, durante determinado período de tempo, sob combinações de condições ambientais que seriam favoráveis à germinação a partir do momento em que as sementes superam a dormência. 1. Água NDUÇÃO DA DORMÊNCA Seca na maturação de sorgo Seca na maturação de aveia Menor acúmulo de ABA Maior atividade de giberelinas Seca na maturação de leguminosas 2
es impermeáveis (%) Semente 100 80 60 DEFC. HÍ DRCA SUPRMENTO NORMAL 0 0 10 30 50 60 70 Embebição (horas) ncidência de sementes com tegumentos impermeáveis a água, quando plantas de soja se desenvolveram em condições de deficiência hídrica ou com suprimento adequado de água (Hill et al., 1986) NDUÇÃO DA DORMÊNCA 2. Temperatura: baixa ou elevada Elevada na maturação: dificuldade de acesso ao O 2 Membranas: sensores das variações da temperatura A síntese de inibidores ou a deficiente de promotores pode ser a causa NDUÇÃO DA DORMÊNCA NDUÇÃO DA DORMÊNCA E R M N A Ç Ã O (%) 100 80 60 CEVADA ALFACE 3. Fotoperíodo / luminosidade Maturação sob vegetação densa: maior concentração de P V (forma inativa) 0 5 10 15 25 30 TEMPERATURA Efeito da temperatura sobre a manifestação da dormência em sementes de cevada e de alface. (BEWLEY & BLACK,1985) Causa anaerobiose parcial Qualidadedaluz Parâmetro Tratamento V Tratamento.V..V. Massa seca (mg/semente) 0,75 0,79 ermin. o C rad. V. 99 100 ermin. o C escuro 100 29 ermin. o C rad..v. 06 00 Teor de ABA 26,5 43,8 Parâmetros fisiológicos de sementes de alface Tango produzidas sob dois regimes de iluminação (Contreras et al., 08) ermination (%) 100 90 80 70 60 50 30 10 R-treatment 0 10 12 14 16 18 22 24 26 28 30 32 Temperature (ºC) FR-treatment Porcentagens de germinação sob diferentes temperaturas, no escuro, de sementes de alface produzidas sob a influência de radiações vermelhas ( R-treatment treatment ) e infra- vermelhas ( FR FR-treatment ) ). Samuel Contreras. 3
SNFCADO DA DORMÊNCA PLANTA / SEMENTE erminação apenas em ambiente favorável Maior longevidade da semente Resistência a condições adversas de ambiente Distribuição da germinação no tempo SNFCADO DA DORMÊNCA ARCULTURA Conservação da semente durante longo período Resistência ao ambiente em campo e no armazém mpede a viviparidade Recursos de alta eficácia para a preservação da espécie SNFCADO DA DORMÊNCA ARCULTURA Redução da emergência de plântulas em campo erminação distribuída no tempo desuniformidade Viviparidade em sementes de milho e de trigo Holdsworth et al. (1999) SNFCADO DA DORMÊNCA ARCULTURA Longevidade de sementes de plantas silvestres Necessidade de tratamento Problemas no melhoramento genético Plantas voluntárias ou espontâneas 4
1. PRMÁRA TPOS DE DORMÊNCA Característica da espécie ou cultivar Ocorre sistematicamente, com intensidade variável, mas não dependente da região e ano Programada geneticamente, se instala durante a maturação TPOS DE DORMÊNCA 2. SECUNDÁRA Ocorre esporadicamente, pós-maturidade, em resposta ao ambiente Sementes que não eram dormentes Sementes que haviam superado a dormência Em recesso, oaparato para desencadear a manifes- tação do mecanismo que determina a dormência Secagem de sementes de sorgo Secagem de sementes de arroz Alface x termodormência ou termoinibição Dormência Primária Ciclos de Dormência Dormência Superada Dormência Secundária erminação Representação esquemática das transições entre dormência e germinação (ciclos de dormência na mesma semente) Hilhorst, 1998 CLÁSSCAS CAUSAS DA DORMÊNCA - MPERMEABLDADE DA COBERTURA À ÁUA - MPERMEABLDADE DA COBERTURA A TROCAS ASOSAS COM O AMBENTE - RESSTÊNCA MECÂNCA DA COBERTURA - EMBRÃO MATURO OU MATURDADE FSOLÓCA - SUBSTÂNCAS NBDORAS - COMBNAÇÃO DE CAUSAS AMEN (1968) CAUSAS DA DORMÊNCA - MPERMEABLDADE DA COBERTURA COBERTURA À ÁUA MPERMEABLDADE DA COBERTURA À ÁUA Exemplos: soja perene, alfafa, calopogônio, trevos, leucena, centrosema, mucuna preta, quiabo, flamboyant, corda de viola, cuscuta SEMENTES DURAS Causas a) Porosidade do tegumento: ausência ou baixa densidade - EQULÍBRO ENTRE PROMOTORES E NBDORES Poros cutícula epiderme hipoderme parênquima Monalisa 5
MPERMEABLDADE DA COBERTURA À ÁUA Causas b) Suberina e/ou lignina na superfície do tegumento (cutícula e epiderme) c) Fechamento da fenda hilar d) Deposição de restos do endocarpo material ceroso e) Deposição de lipídios na base da camada paliçádica (epiderme) Espécie: Acacia caven Tratamento: ácido sulfúrico (90 min) Tratada Testemunha Samuel Contreras 5 dias após s semeadura TAMANHO DA SEMENTE ERMNAÇÃO (%) Pequena (0,76-1,0 cm 3 ) 57 Média/Pequena(1,01-1,25) 1,25) 62 Média/rande (1,26-1,5) 1,5) 67 rande (1,51-1,75 cm 3 ) 78 nfluência do tamanho da semente e sobre a intensidade de dormência em mucuna preta (Nimer et al., 1983) RESSTÊNCA MECÂNCA DA COBERTURA Há absorção de água e entrada de O 2, mas a expansão do embrião é limitada pela resistência da cobertura Exemplos: pêssego, manga, castanha do Brasil, Paspalum, alface (endosperma) Causa rara e menos aceita Resistência mecânica ou resistência à saída de inibidores? Enfraquecimento de paredes celulares: endo-β-mananase Aspectos do crescimento do eixo embrionário (Ee) no interior do endosperma (En), sem que ocorra protrusão da raiz primária, em sementes sem pericarpo. (Nascimento, 02) MPERMEABLDADE DA COBERTURA A TROCAS ASOSAS Exemplos: alface (endosperma endosperma), abóbora, arroz, aveia, beterraba, cevada, maçã, trigo, Xanthium, gramíneas forrageiras RESSTÊNCA À ENTRADA DE O2 OU SAÍDA DE CO2 - Estrutura e/ou composição química da cobertura : barreira física? - Presença de inibidores - Beterraba (parede do ovário), arroz, cevada e forrageiras (glumelas), alface (membrana endosperma) - Mucilagem: semente ou fruto - Retenção de inibidores (glumelas glumelas) 6
Épocas (meses) Câmara Fria e Seca Armazém Convencional 1 Armazém Convencional 2 0 13,3 13,3 13,3 3 13,5 12,5 10,1 6 10,2 10,0 0 77 7,7 9 5,0 8,6 5,8 12 7,8 9,8 6,8 Valores da atividade da polifenoloxidase (unidades/min/g) em extratos de sementes de arroz, quantificadas durante o armazenamento em diferentes locais em ambientes (Vieira et al, 08) Exemplos: MATURDADE DO EMBRÃO alface (endosperma), abóbora, arroz, aveia, cenoura, beterraba, cevada, maçã, trigo, Xanthium, gramíneas forrageiras (Panicum, Brachiaria,Paspalum), pêssego, manga, castanha do Brasil Possíveis causas Desuniformidade de maturação Exigências específicas de ambiente Equilíbrio promotores x inibidores Efeitos do ambiente sobre as membranas (el) EQULÍBRO ENTRE PROMOTORES E NBDORES Ação de nibidores Exemplos: alface EFETOS SOBRE o ph alface (endosperma), abóbora, arroz, aveia, beterraba, cevada, maçã, trigo, Xanthium, gramíneas forrageiras, pêssego, manga, castanha do Brasil, citros, pêra, tomate, uva, girassol, algodão, amendoim ALTERAÇÃO DA ATVDADE DE ENZMAS RESPRATÓRAS EFETOS NA PERMEABLDADE DAS MEMBRANAS erminação (%) 60 NTERFERÊNCA NA ATVDADE DE PROMOTORES DA ERMNAÇÃO NBÇÃO DA DVSÃO E/OU EXPANSÃO CELULAR NBÇÃO DA SÍNTESE DE ÁCDOS NUCLECOS E DE PROTEÍNAS 60 Período a o C (dias) Variações na germinação de sementes de maçã, associadas à remoção progressiva do tecido cotiledonar (Bewley & Black, 1985). Modelo de dormência e germinação, com funções seletivas de hormônios (Khan, 1980) C C C C C C erminação Dormência Cultivar Armazenamento (meses) 2 8 12 1 00 46 89 2 02 45 92 3 95 94 96 C C erminação de sementes de berinjela armazenadas sob condições normais de ambiente. (Yogeesha et al.) Fisiologicamente não efetivo Fisiologicamente efetivo 7
Níveis de ABA (ng/g peso úmido) em sementes de berinjela armazenadas durante diferentes períodos em condições normais de ambiente (Yogeesha et al., 06) Tratamento Armazenamento Escarificação mecânica Luz Baixas temperaturas Água quente Nitrato de potássio Condições normais Procedimento Uso de material abrasivo erminadores ou semeadura superficial Causa (s) Superada(s) Todas TA, T T, F, SP Baixas temperaturas 5 a 10 o C, em ambiente úmido T, F, SP Água quente mersão em água, a 60 o C (1 a 2 minutos) Lavagem em água corrente Ácido sulfúrico conc. Em laboratório, a 0,2% (umedecer substrato) Durante 10 minutos Em laboratório, 5 a 10 minutos Temperatura elevada Secagem a o C Éter, álcool, acetona mersão durante 30 minutos TA: impermeabilidade do tegumento à água T: impermeabilidade do tegumento a gases SP: balanço entre promotores e inibidores F: imaturidade fisiológica do embrião TA T, F F, SP TA, T, SP T, F, SP TA rau de 3 MESES 12 MESES Umidade (%) Não esc. Escarificada Não esc. Escarificada 8,1 91 90 95 91 8,9 93 87 82 75 11,0 92 63 79 37 13,0 87 43 75 32 ERMNAÇÃO Efeitos da escarificação mecânica sobre a germinação de sementes de lespedeza, armazenadas com diferentes graus de umidade (Ward, citado por Carvalho e Nakagawa, 1980) ERMNAÇÃO erminação e início do desenvolvimento da plântula Tomate RETOMADA DO DESENVOLVMENTO DO EMBRÃO, ORNANDO UMA PLÂNTULA COMPREENDE UMA SEQUÊNCA ORDENADA DE ATVDADES METABÓLCAS NCADAS COM A EMBEBÇÃO ENCERRAMENTO DO PROCESSO: BOTÂNCA TECNOLOA DE SEMENTES PROTRUSÃO DA RAZ PRMÁRA PLÂNTULA NORMAL 36 48 60 72 N germinação sensu stricto crescimento inicial da plântula Henk Hilhorst Embebição (h) 8
CONCETOS DE ERMNAÇÃO erminação pode ser encarada como uma sucessão de etapas que determina, em uma semente quiescente e com baixo teor de água, a retomada das atividades metabólicas e o início da formação de uma plântula, a partir do embrião (Mayer & Poljakoff-Mayber, 1975) erminação compreende uma seqüência ordenada de eventos metabólicos que resulta no reinício do desenvolvimento do embrião, originando uma plântula (Marcos Filho, 1986) Teo or de Água (%) erminação de uma semente é a retomada de crescimento do embrião, que resulta na ruptura da cobertura da semente e na emergência da plântula (Copeland & Mc Donald, 1995) Período de Embebição PADRÃO TRFÁSCO DE ABSORÇÃO DE ÁUA PELAS SEMENTES DURANTE A ERMNAÇÃO (Bewley & Black, 1978) O PROCESSO DE ERMNAÇÃO Padrão de captação de água A) FASE : EMBEBÇÃO REATVAÇÃO DO METABOLSMO Entrada de água nício Respiração nício Digestão das Reservas B) FASE : PROCESSO BOQUÍMCO PREPARATÓRO OU NDUÇÃO DO CRESCMENTO Digestão Respiração Translocação Assimilação C) FASE : CRESCMENTO Formação da plântula repouso crescim. erminação completada Padrão trifásico de embebição Henk Hilhorst Potencial de Água: ψm m + ψπ + ψp À medida que o material se hidrata, as moléculas de água passam a ocupar posições mais distantes da matriz (força de retenção diminui) A) FASE : EMBEBÇÃO O PROCESSO DE ERMNAÇÃO REATVAÇÃO DO METABOLSMO - RÁPDA CAPTAÇÃO DE ÁUA : RADENTE DE POTENCAL - 0,05 MPa - 0,1 MPa - 50 MPa -150 MPa Transferência de água ocorre através de gradiente de energia, com movimentação da região de maior para a de menor potencial, até que seja alcançado o equilíbrio. A partir daí, entra em ação a condutividade hidráulica - DURAÇÃO: 8 A 16 HORAS - RAUS DE UMDADE (mínimos) COTLEDONARES: + 50% DE ÁUA ENDOSPERMÁTCAS: 30 A 35% DE ÁUA - RENÍCO DO METABOLSMO: atividade respiratória, síntese e atividade de enzimas, início da digestão das reservas 9
O PROCESSO DE EMBEBÇÃO - Embebição ocorre gradativamente, com o umedecimento inicial dos tecidos mais próximos à superfície É estabelecida uma frente de hidratação, à medida que a água caminha para o interior da semente - dentifica-se fronteira nítida, deslocando-se se para as partes mais secas e o aumento contínuo da quantidade de água nas partes umedecidas O umedecimento não é uniforme e sofre influência da região da semente em que há penetração de maior quantidade de água e das características e funções dos tecidos internos Embebição geralmente se inicia na extremidade oposta ao hilo, onde o tegumento é menos espesso (McDonald) 0 h 6 h 0 h 6 h 12 h McDonald, et al. A água se move rapidamente através da radícula devido à menor resistência oferecida pelos tecidos da região da comada negra 24 h 48 h A água se move lentamente quando penetra pela superfície McDonald, et al. do pericarpo (resistência do amido) Teor de água (%) (%) Teor de água 80 60 80 60 A B eixo embrionário cotilédones tegumento embrião 6 12 24 48 72 96 endosperma pericarpo Embebição (h) CAPTAÇÃO DE ÁUA POR DFERENTES PARTES DE SEMENTES de soja (A) e de aveia (B) durante a germinação (Burch e Delouche, 1959) 70 SOJA 60 ALODÃO 50 AVEA 30 MAMONA 10 6 12 24 48 72 EMBEBÇÃO (horas) Velocidade de absorção de água por diferentes espécies (BURCH & DELOUCHE) 10
O PROCESSO DE ERMNAÇÃO DESTÃO DAS RESERVAS B) FASE : PROCESSO BOQUÍMCO PREPARATÓRO OU NDUÇÃO DO CRESCMENTO - Drástica redução da velocidade de embebição e respiração - Amido e lipídios amilases lipases Açúcares Energia Paredes celulares e protoplasma - Digestão reservas substâncias solúveis e difusíveis -Proteínas proteases Aminoácidos Pontos de crescimento Cadeia respiratória pericarpo O PROCESSO DE ERMNAÇÃO açúcar amido B) FASE : PROCESSO BOQUÍMCO PREPARATÓRO OU NDUÇÃO DO CRESCMENTO endosperma escutelo α amilase RNA - Drástica redução da velocidade de embebição e respiração - Digestão, translocação, assimilação de reservas epicótilo DNA - Digestão reservas substâncias solúveis e difusíveis ib camada de aleurona - Translocação para pontos de crescimento do embrião radícula - Assimilação: formação de novos tecidos ÁUA SEMENTES DORMENTES NÃO ULTRAPASSAM A FASE RESPRAÇÃO xo embrionário (mg) Massa do eix 30 10 cotilédones hipocótilo epicótilo radícula 100 50 cotilédones (mg) Massa dos c folhas primárias C 6 H 12 O 6 CO 2 + H 2 O A molécula de glucose é desmontada para originar substâncias mais simples; isto ocorre em fases distintas: licólise: transformação de glicose em ácido pirúvico Ciclo de Krebs: transformação de ácido pirúvico em ácido cítrico, nos mitocôndrios 1 2 3 4 5 Dias após a semeadura Cadeia Respiratória: síntese de ATP 11
RESPRAÇÃO C 6 H 12 O 6 CO 2 + H 2 O RESPRAÇÃO Mitocôndrios centros respiratórios da célula A molécula de glucose é desmontada para originar substâncias mais simples; isto ocorre em fases distintas: licólise, Ciclo de Krebs, Cadeia Respiratória Há liberação de energia sob formas que podem ser acopladas ao metabolismo das células vivas. Parte é liberada como calor e outra parte é armazenada, depois de transformada em energia química, principalmente sob a forma de ATP. ATP ENERA PARA REPARO, MOBLZAÇÃO, SÍNTESE RESERVAS O PROCESSO DE ERMNAÇÃO HDRATAÇÃO C) FASE : CRESCMENTO ATVDADE ENZMÁTCA - Divisão e/ou expansão celular DESTÃO TRANSLOCAÇÃO ASSMLAÇÃO SÍNTESE COMPOSTOS NTERMEDÁROS SÍNTESE DE DNA OUTROS COMPOSTOS RESPRAÇÃO ENERA - Protrusão da raiz primária (ruptura do tegumento) - Novo impulso à embebição e atividade respiratória: sementes atingem > 65% de água RELAÇÕES METABOLSMO / ENERA O PROCESSO DE ERMNAÇÃO C) FASE : CRESCMENTO FASES DA ERMNAÇÃO DO MLHO - Formação de plântula Epígea: mamona, cebola, feijão, pepino, abóbora, amendoim, soja, alface, café, algodão Hipógea: trigo, milho, cevada, arroz, fava seringueira, ervilha, endosperma coleoptilo folhas primárias r. seminais raiz primária 24-4848 h 2-4 dias 5 6 dias 7 8 dias 12
FASES DA ERMNAÇÃO folhas primárias DA SOJA cotilédones hipocótilo epicótilo sorção de água Abs erminação Pós-erminação Fase Fase Fase Mobilização das reservas Digestão Ativação enzimas Alongamento células da raiz Translocação Divisão celular e Assimilação nício respiração e síntese de DNA Síntese proteínas Síntese protéica usando novos mrnas Síntese protéica usando mrna existentes Reparo mitocôndria Síntese mitocôndria Perda de solutos raiz primária tegumento 24 h 1-2 d 3 d 6 d 8 d Tempo EVENTOS DURANTE A ERMNAÇÃO DE SEMENTES (BEWLEY, 1997) DENSE (UFV) FATORES QUE AFETAM A ERMNAÇÃO NTRÍNSECOS Vitalidade x Viabilidade Situação da semente dormente Dormência rau de maturidade E R M N inação Ainação (%) Ç Ã O (% ) erm 100 90 80 70 60 50 30 10 Sanidade 0 41 48 55 62 69 76 84 Dias após o início da frutificação Alterações na germinação de sementes de soja Bragg durante a maturação (MARCOS FLHO) enótipo e r erminação (%) 100 90 80 70 m 60 i 50 n a 30 ç ã o 10 (%) 6 12 18 24 30 Período de armazenamento (semanas) WF9 WF9 x H-55 H-55 H - 55 Longevidade de sementes de duas linhagens de milho e de seu híbrido, quando armazenadas a 30 o C e 75% de umidade relativa (CHAN) FATORES QUE AFETAM A ERMNAÇÃO FATORES DO AMBENTE Água Amolecer o tegumento (cobertura) Aumento volume embrião e endosperma Favorecer digestão, mobilização, assimilação de reservas Crescimento da plântula Síntese de enzimas Respiração Permeabilidade do tegumento (cobertura) a trocas gasosas Estrutura das membranas 13
Em ambiente úmido os fosfolipídios se arranjam em camada dupla, na qual as caudas hidrofóbicas ficam orientadas para o centro e os grupos polares hidrofílicos se orientam para o exterior Édila (UFLA) Cristalino líquido Hexagonal LBERAÇÃO EXSUDADOS DURANTE A EMBEBÇÃO - Sementes são sensíveis à hidratação rápida, especialmente sob temperaturas mais baixas e quando apresentam baixo grau de umidade e contato com substrato de potencial hídrico elevado CONSEQÜÊNCA: liberação de solutos até o restabelecimento t da organização das membranas (grau de umidade: + 25%) Problema é menos grave quando as sementes passam por desidratação lenta durante a maturação Problema se acentua em sementes mais danificadas e deterioradas LBERAÇÃO EXSUDADOS DURANTE A EMBEBÇÃO LBERAÇÃO DE AÇÚCARES, ÁCDOS ORÂNCOS, AMNOÁCDOS, ÍONS QUANTDA ADE TEMPO REORANZAÇÃO DO SSTEMA DE MEMBRANAS CELULARES nfluência do teor de água de sementes de soja e do potencial hídrico sobre a liberação de exsudados (Rossetto et al.) POTENCAS (MPa) PERÍODO (h) Teor de Água (%) 9,0 11,0 13,0 Tratamentos PE (MPa) 0,0 erminação 10 o C 68 erminação 25 o C 75-0,04 2 (*) 6 12 11,5 9,2 7,2 8,4 6,5 4,9 5,1 5,9 4,0-0,1-0,3 71 83 82 92-0,2 2 6 12 (*) Liberação de íons em µmho/cm/g 10,9 7,0 5,0 7,0 4,9 4,5 4,4 4,4 2,8-0,5 Efeitos da temperatura e da disponibilidade de água do substrato sobre a germinação de sementes de milho doce sh-2. (Chern e Sung) 58 67 14
TOLERÂNCA À DESSECAÇÃO Até que ponto a redução do suprimento de água ou a sua paralisação provocam prejuízos ainda recuperáveis? No início da germinação, as células do embrião mantém a capacidade de tolerar a dessecação. Qual é o estádio crítico? J. B. França Neto Plântulas originadas de sementes de soja expostas a embebição rápida Te eor de Água (%) 1 2 3 4 TOLERÂNCA À DESSECAÇÃO A protrusão da raiz primária, indicando a proximidade da etapa de divisões celulares, representa a fronteira entre a tolerância e a sensibilidade à dessecação, para a maioria das espécies cultivadas Período de Embebição PADRÃO TRFÁSCO DE ABSORÇÃO DE ÁUA PELAS SEMENTES DURANTE A ERMNAÇÃO (Bewley & Black, 1978) Período de Embebição (horas) rau de Umidade (%) Protrusão da Raiz Primária (%) erminação Pós- Secagem (%) 0 11,0 00 88 6 25,0 00 87 12 28,7 00 91 18 32,5 00 92 24 33,4 00 87 28 34,2 86 FATORES QUE AFETAM A ERMNAÇÃO Fatores que afetam a velocidade e a intensidade de embebição - Espécie Composição química (reservas acumuladas) Permeabilidade do tegumento (cobertura) 30 34,8 30 82 32 35,7 36 77 rau de umidade de sementes de milho hidratadas durante diferentes períodos e germinação após a secagem (Custódio et al., 1993) 15
FATORES QUE AFETAM A ERMNAÇÃO ia de plântulas (%) 80 60 17 o C o C 23,7 o C claro escuro Fatores que afetam a velocidade e a intensidade de embebição - Temperatura Emergênci - Potencial fisiológico 8 12 16 8 12 16 8 12 16 rau de umidade das sementes (%) Relação entre ograu de umidade (%) ea emergência de plântulas (%) de dois cultivares de feijão com tegumento de coloração diferente. (Adaptado de Demir et al.) Colheita (dias após R8) Períodos de embebição 6 24 R8 99,97 134,64 6 100,65 136,53 12 100,80 134,66 18 103,31 31 134,13 24 104,44 132,56 30 103, 130,23 36 107,05 127,26 42 107,87 126,29 Fatores que afetam a velocidade e a intensidade de embebição Tamanho da semente Disponibilidade de água Afeta velocidade, percentagem e uniformidade Resultados de testes de embebição conduzidos com sementes de soja UFV-1, colhidas em diferentes épocas (Vieira et al.) Fatores que afetam a velocidade e a intensidade de embebição Disponibilidade de água ALODÃO < -0,2 MPa menor velocidade < -0,4 MPa menor percentagem < -1,2 MPa não há emergência MLHO < -1,3 MPa não há emergência Fatores que afetam a velocidade e a intensidade de embebição Disponibilidade de água SOJA (Sá) < -0,2 MPa < velocidade < -0,4 MPa < percentagem < -0,8 MPa não há emergência TRO < -0,8 MPa menor velocidade < -1,6 MPa não há emergência 16
Fatores que afetam a velocidade e a intensidade de embebição Disponibilidade de água Afeta velocidade, percentagem e uniformidade E R M N (%) 90 80 A) DAVS B) 90 E R 70 BRA M N (%) DAVS 30 BRA Relações com aeração Capacidade de campo: - 0,01 a -0,05 MPa Ponto de murcha permanente: -1,5 MPa 14 16 22 9 11 13 TEOR DE AUA NO SOLO (%) TEOR DE AUA NO SOLO (%) Emergência de plântulas de soja, em dois tipos de solo com diferentes teores de água (PESKE) A) Barro areno-argilosoargiloso 14% -4,4; 16% -1,9; % -0,4; 22% -0,17 atm B) Barro arenoso 9% -1,1; 11% -0,48; 13% -0,21 atm Fatores que afetam a velocidade e a intensidade de embebição Disponibilidade de água Afeta velocidade, percentagem e uniformidade Relações com aeração Capacidade de campo: - 0,01 a -0,05 MPa Ponto de murcha permanente: -1,5 15 MPa Potencial fisiológico Teor de água da semente Cultivar Teor de água (%) Testem. 9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 BR 232 84 79 85 88 90 92 Embrapa 48 50 58 70 79 73 74 nfluência do teor de água de sementes de soja, no momento da semeadura, sobre a germinação (Toledo et al., 10) Testemunha: grau de umidade + 7,2% POTENCAL HÍDRCO (MPa) erminação (%) T Velocidade de erminação Comprimento Hipocótilo (cm) Emergência (%) NT T NT T NT T NT -0,03 86 78 10,3 9,2 4,6 4,4 87 67-0,2 80 69 9,6 8,1 3,9 3,5 79 61-0,4 70 59 6,0 4,7 3,3 3,0 19 10 Efeitos da disponibilidade hídrica e tratamento fungicida sobre o desempenho de sementes de dois cultivares de soja (SÁ) FATORES QUE AFETAM A ERMNAÇÃO FATORES DO AMBENTE Temperatura erminação seqüência ordenada de reações químicas Temperatura x atividade enzimática Afeta percentagem, velocidade e uniformidade Temperaturas cardeais e variações Sementes dormentes e deterioradas Temperaturas alternadas 17
ESPÉCE ÓTMA MÍNMA MÁXMA Milho 32-35 9 44 Quiabo 30 15 Repolho 30 5 35 Soja 32 8 Tomate 25 10 Trigo 15-31 4 43 Temperaturas cardeais ( o C) para a germinação de sementes de algumas espécies cultivadas FATORES QUE AFETAM A ERMNAÇÃO FATORES DO AMBENTE Oxigênio Composição do ar % O 2, 0,03% CO 2, 80% N Concentração de 10% O 2 é suficiente ç 2 Concentração > 0,03 % CO2 geralmente inibe Problemas Preparo e manejo do solo Encharcamento FATORES DO AMBENTE Oxigênio 100 e r 75 m i n 50 a ç ã o 25 (%) 21% 15% 10% Tempo (dias) Período de germinação de sementes de tomate, a 25 o C, em atmosfera contendo diferentes níveis de oxigênio (%). (Corbineau e Come) 3% 5% 0 1 2 3 4 5 6 7 FATORES QUE AFETAM A ERMNAÇÃO FATORES DO AMBENTE Luz Sementes pequenas e recém-colhidas: colhidas: hortaliças, forrageiras; silvestres Não é fator imprescindível para as não dormentes Radiações promotoras: 660 a 700nm Radiações inibidoras: >700nm; < 4nm Mecanismo da ação da luz: pigmento responsável é o fitocromo, cromoproteína localizada no eixo embrionário Presente em duas formas: ativa (Fvd, Pvd ou P730) pico na região de 7-760760 nm inativa (Fv, Pv ou P660) pico na região de 600-700 nm Vermelha FATORES DO AMBENTE Luz 100 50 Promoção F V inativa F vd ativa nibição nfra-vermelha OU Vermelho-distante OU Escuro Última exposição determina a forma do fitocromo que permanecerá em maior concentração 0 4 480 530 700 800 Relações entre radiações de comprimentos de onda específicos (nm) e a germinação de sementes de alface sensíveis à luz (Flint e McAllister, 1937 18
FATORES QUE AFETAM A ERMNAÇÃO AENTES QUÍMCOS Tiouréia Nitrato de potássio Água oxigenada Ácido sulfúrico Bioestimulantes Tratam. ermin. Veloc. Compr. Raiz Compr. P. Aérea Envelhec. Frio Test 93 a 11,10 a 11,27 a 5,48 a 90 a 75 a 5 ml 88 a 11,02 ab 10,84 a 5,85 a 69 bcd 65 abc 10 ml 89 a 10,11 abc 11,18 a 6,48 a 75 bc 50 cde 15 ml 86 a 10,38 abc 10,72 a 5,19 a 74 bcd 56 bcd ml 87 a 9,42 c 10,48 a 5,94 a 61 d 39 e Efeitos de tratamentos com diferentes doses de Stimulate sobre o desempenho de sementes de milho híbrido A-5 (Marcos Filho). OUTROS FATORES QUE AFETAM A ERMNAÇÃO o ÉPOCA DE SEMEADURA o CONDÇÕES CLMÁTCAS DURANTE A PRODUÇÃO o FERTLDADE DO SOLO E ADUBAÇÃO o MOMENTO DE COLHETA o MÉTODO DE COLHETA o NJÚRAS MECÂNCAS o SECAEM o BENEFCAMENTO o CONDÇÕES DE ARMAZENAMENTO o MCRORANSMOS o NSETOS o TRATAMENTO QUÍMCO o HERBCDAS E DESSECANTES o EMBALAEM 19