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1 TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO DE SEMENTES AULA 3 Prof. Thiago Cardoso Silva 2 CONVERSA INICIAL Nesta etapa, iremos abordar assuntos relacionados à tecnologia e produção de sementes para a produção vegetal. O objetivo desta etapa é explorar os fundamentos do beneficiamento e armazenamento de sementes, abordando conceitos essenciais para garantir a qualidade e a eficiência na preservação e manejo das sementes. Iniciaremos com uma análise detalhada das técnicas, etapas e unidades de beneficiamento de sementes. Em seguida, focaremos nas práticas e tecnologias relacionadas ao armazenamento de sementes, com ênfase em métodos que asseguram a longevidade e a viabilidade das sementes ao longo do tempo. Serão discutidos os impactos dessas práticas na produção agrícola e florestal, bem como suas implicações para o melhoramento genético e a sustentabilidade. Os cinco temas principais desta etapa serão: 1. Beneficiamento de sementes: conceito e etapas 2. Equipamentos utilizados para o beneficiamento de sementes 3. Armazenamento de sementes: longevidade e deterioração 4. Armazenamento de sementes: fatores que afetam a conservação 5. Armazenamento de sementes: tipos de armazenamento Vamos iniciar esta etapa, então, pois temos muitos assuntos importantes a tratar. TEMA 1 – BENEFICIAMENTO DE SEMENTES: CONCEITO E ETAPAS O beneficiamento de sementes é um conjunto de etapas que busca aprimorar a qualidade física e fisiológica das sementes, garantindo que elas cumpram os requisitos necessários para a sua comercialização e plantio. O processo inclui fases como limpeza, separação, tratamento e armazenamento das sementes, eliminando impurezas, sementes defeituosas ou danificadas, além de aplicação de tratamentos que previnam ataques de pragas e doenças. O principal objetivo do beneficiamento é assegurar que as sementes estejam saudáveis, vigorosas e padronizadas, promovendo melhor desempenho no campo e aumentando a produtividade agrícola e florestal. O beneficiamento e o armazenamento de sementes são etapas importantes para garantir sua qualidade, uniformidade, germinação e vigor, 3 resultando em alta produtividade. Após o beneficiamento adequado, as sementes devem ser armazenadas em condições que mantenham sua qualidade, com embalagens apropriadas, baixa umidade e ausência de pragas e roedores (Oliveira et al., 2021). Esses cuidados são essenciais para preservar a viabilidade das sementes durante o período de armazenamento. Porém, sobre armazenamento, veremos mais detalhes a seguir. O beneficiamento de sementes envolve várias etapas que resultam em sementes de alta qualidade. Esse processo é essencial para garantir que as sementes estejam prontas para o plantio, assegurando sua pureza e potencial produtivo. Após a colheita, as sementes são enviadas para as unidades de beneficiamento de sementes (UBS), onde passam por uma série de tratamentos (Oliveira et al., 2021). As UBS têm uma função essencial na cadeia produtiva agrícola, assegurando que as sementes destinadas ao plantio possuam elevada qualidade. Nesses locais, as sementes colhidas passam por etapas como remoção de impurezas, secagem, classificação por tamanho e tratamento para defendê-las contra pragas e enfermidades. Além de aumentar a pureza e o vigor das sementes, as UBS também ajudam a prolongar a vida útil das sementes pela secagem e armazenamento em condições controladas. Isso permite que as sementes sejam mantidas por períodos maiores, sem perda significativa de qualidade. Com o avanço das tecnologias de beneficiamento, essas unidades tornaram-se ainda mais eficientes. As sementes chegam às UBS com diversas impurezas, como palhas, pedras, restos de culturas e sementes de plantas daninhas. Além disso, podem conter sementes malformadas, deformadas ou contaminadas por patógenos e insetos (Freitas; Nascimento, 2012). O beneficiamento remove essas impurezas, selecionando apenas as sementes adequadas para uso, assegurando melhor qualidade e rendimento nas lavouras. Durante o beneficiamento, precisa-se dar atenção aos danos mecânicos e à contaminação varietal, pois esses são os principais fatores que podem comprometer o êxito dessa fase. Quando executado corretamente, o processamento melhora o lote de sementes. Como resultado, as etapas seguintes na produção gerarão benefícios à qualidade da produção das sementes. A prioridade no processamento é preservar a qualidade das sementes, garantindo que os cuidados no campo sejam mantidos, reduzindo os danos no decorrer do processo (Freitas; Nascimento, 2012). 4 1.1 Etapas do beneficiamento de sementes As principais etapas do beneficiamento das sementes estão apresentadas no Quadro 1. Um organograma dessas etapas consta na Figura 1. Quadro 1 – Etapas do beneficiamento de sementes ETAPA CARACTERÍSTICAS Recepção Nessa fase, as sementes chegam à UBS, sendo imediatamente encaminhadas para processamento ou armazenadas para aguardar as próximas etapas. Pré-limpeza Etapa responsável pela remoção inicial de impurezas, como palha, torrões, sementes de outras espécies (incluindo plantas invasoras) e insetos mortos. Secagem Realizado quando as sementes estão com teor de umidade inadequado, esse processo ajusta os níveis de umidade para o armazenamento ou beneficiamento, podendo ser feita de forma natural ou artificial. Limpeza Semelhante à pré-limpeza, porém mais rigorosa, separa com maior precisão materiais indesejáveis, como outras sementes ou sementes malformadas e imaturas. Separação e classificação A classificação de sementes visa separá-las com base em características físicas, como tamanho, peso, umidade e cor, para garantir uma separação precisa. Nessa etapa, um lote já limpo é subdividido em lotes menores e mais uniformes, usando equipamentos que classificam as sementes por espessura, largura ou comprimento, de acordo com a espécie. Esse processo melhora a qualidade do lote, facilita o tratamento das sementes e otimiza a semeadura mecânica, devido à uniformidade no tamanho e forma das sementes, tornando todo o processo mais eficiente. Embalagem As sementes são ensacadas após serem tratadas, se necessário com fungicidas ou inseticidas ou após total limpeza e separação. Elas são levadas para embaladoras e colocadas em embalagens adequadas para a espécie. O objetivo é garantir que estejam em boas condições para armazenamento futuro, preservando sua qualidade durante o período em que permanecerão estocadas até o seu uso ou comercialização. Armazenamento Após embaladas, as sementes estão prontas para serem armazenadas e, posteriormente, comercializadas. O local de armazenamento deve ser amplo e permitir a separação adequada dos lotes, mantendo as condições ambientais ideais para conservar a qualidade fisiológica e sanitária das sementes, preservando sua viabilidade durante o período de estocagem. Fonte: elaborado por Silva, 2024, com base em Carvalho; Nakagawa, 2000; Oliveira et al., 2021. 5 Figura 1 – Esquema geral do beneficiamento de sementes em uma UBS Fonte: elaborado por Silva, 2024, com base em Silva et al., 2012. 1.2 Separação e classificação de sementes O beneficiamento de sementes é realizado com base nas diferenças nas características físicas entre as sementes e as impurezas presentes no lote. A separação e a classificação só ocorrem se houver variações detectáveis pelos maquinários, nas UBS (Freitas; Nascimento, 2012). As principais características físicas desse processo são (Oliveira et al., 2021): a. Tamanho: é uma das características mais variáveis em um lote recém- colhido e amplamente usada na separação de sementes e impurezas. A variação no tamanho das partículas (largura, espessura e comprimento) torna essa etapa um ponto inicial no beneficiamento de muitas espécies. b. Forma: apresenta-seuma grande variação entre espécies de sementes. A separação geralmente ocorre pela diferença entre sementes arredondadas e achatadas, utilizando máquinas especializadas. c. Peso: diferenças no peso ou densidade permitem separar sementes de impurezas, como pedras ou resíduos. Variações no peso das sementes podem ser causadas por ataques de insetos, patógenos, imaturidade ou malformação. 6 d. Textura do tegumento: refere-se ao grau de rugosidade das sementes, permitindo a separação entre sementes lisas e rugosas, com o uso de máquinas específicas. e. Cor: é útil para separar sementes com características físicas semelhantes (tamanho, forma, peso), utilizando-se para isso máquinas eletrônicas que diferenciam as sementes pela cor, por meio de células fotoelétricas. f. Afinidade por líquidos: diferencia as sementes pela quantidade de líquido que podem absorver, separando as sementes com tegumento danificado das saudáveis, com base na capacidade de absorção. g. Condutividade elétrica: reflete a capacidade das sementes de conduzir ou armazenar cargas elétricas. Usada como último recurso para separação quando as outras características não são suficientes, empregando um separador eletrostático. 1.3 Equipamentos utilizados para beneficiamento de sementes Os equipamentos utilizados no beneficiamento de sementes são fundamentais para garantir a eficiência e qualidade do processo. Máquinas como classificadoras, mesas densimétricas e selecionadoras são essenciais para a separação adequada, removendo impurezas e sementes de baixa qualidade. O uso adequado dos equipamentos reduz danos mecânicos e contaminações, preservando a qualidade e vigor das sementes durante o beneficiamento, o que é essencial para a eficiência agrícola e florestal e a qualidade dos plantios. Os principais equipamentos utilizados para beneficiamento das sementes são (Freitas; Nascimento, 2012): a. Máquina de ar e peneiras (MAP) (Figura 2): separa sementes pelo tamanho e peso específico, realizando sua pré-limpeza ou classificação completa. Pode ter diferentes peneiras e sistemas de ventilação, removendo impurezas maiores e menores. • Pré-limpeza: realizada por até duas peneiras e ventilação, removendo impurezas grosseiras. • Limpeza e classificação: utiliza três ou mais peneiras e ventilação, podendo dispensar o uso de outros equipamentos. 7 Figura 2 – Esquema de funcionamento da máquina de ar e peneiras Crédito: Jefferson Schnaider. b. Mesa de gravitação (Figura 3): elimina sementes defeituosas com base no peso específico, sendo usada no final do beneficiamento para refinar a limpeza e classificar sementes por densidade. Figura 3 – Exemplo de mesa de gravitação Crédito: Magnon Oliveira. 8 c. Separador de pedras (Figura 4): remove pequenas impurezas pesadas com base no peso específico, separando materiais em duas frações: impurezas e sementes. Figura 4 – Exemplo de separador de pedras Crédito: Magnon Oliveira. d. Separadores a ar: utilizam fluxo de ar para eliminar impurezas leves, como cascas e sementes defeituosas, com base no peso específico. e. Separador de espiral: separa sementes arredondadas pelo formato, mas tem menor rendimento, necessitando-se de um conjunto de espirais para se otimizar o processo. Figura 5 – Separador de sementes em espiral Crédito: Sichkarenko.com/Shutterstock. f. Separador de cilindro (Figura 6): usado para separar sementes e impurezas por comprimento, classifica sementes em longas e curtas. 9 Figura 6 – Separador de cilindros Crédito: Magnon Oliveira. g. Separador eletrônico (Figura 7): utiliza a cor para separar sementes, eliminando as manchadas. É utilizado principalmente em sementes híbridas, apesar do seu alto custo. Figura 7 – Separador de grãos por cores Crédito: Goldren/Adobe Stock. h. Separador de correia inclinada (Figura 8): separa sementes com base em diferenças de formato e textura superficial, separando lisas de rugosas ou arredondadas de achatadas. 10 Figura 8 – Separador de correia inclinada para grãos Crédito: Larisa AI/Adobe Stock. i. Correia de seleção manual: a seleção é feita manualmente, em uma correia plana, removendo materiais indesejados enquanto as sementes são transportadas para o final da correia. j. Classificador horizontal de peneiras planas: classifica sementes por largura e espessura, semelhantemente à MAP. k. Transportadores: movem as sementes entre as máquinas. Podem ser manuais, devido ao pequeno volume. Devem minimizar danos mecânicos e evitar misturas indesejadas. l. Descascador (Figura 9): o equipamento de trilha e desaristamento de sementes é eficiente para pequenos volumes, removendo impurezas e aristas, preservando a qualidade das sementes. Seu design compacto facilita o seu uso e transporte, sendo ideal para pequenos produtores. A sua manutenção regular prolonga sua durabilidade e maximiza o retorno do investimento. 11 Figura 9 – Descascador de castanhas (macadâmia) Crédito: Santi/Adobe Stock. m. Desaristador (Figura 10): remove apêndices e impurezas das sementes, proporcionando um polimento suave. O desaristador de sementes é um equipamento utilizado para remover as aristas (estruturas finas e pontiagudas) das sementes, especialmente em plantas como gramíneas e cereais. As aristas podem dificultar o processo de plantio e armazenamento, além de atrapalhar a eficiência de outras máquinas agrícolas. O desaristador facilita a limpeza e o preparo das sementes, garantindo uma melhor qualidade para o plantio e contribuindo para um manejo agrícola/florestal mais eficiente e produtivo. https://stock.adobe.com/br/contributor/209026673/santi?load_type=author&prev_url=detail 12 Figura 10 – Exemplo de desaristador de sementes/grãos Crédito: Magnon Oliveira. n. Depilador: remove tricomas e pelos de sementes sem prejudicar sua germinação ou vigor. O planejamento, o desenvolvimento e a implementação de uma UBS demandam investimentos significativos e conhecimento técnico especializado, considerando toda a infraestrutura necessária para etapas como secagem, aquisição e instalação de equipamentos, além do armazenamento das sementes em um espaço adequado e amplo (Oliveira et al., 2021). Devido a esses altos investimentos, o valor agregado ao preço final do lote de sementes beneficiadas é elevado (Trogello et al., 2013). TEMA 2 – PLANEJAMENTO DAS UNIDADES DE BENEFICIAMENTO DE SEMENTES (UBS) Como já discutido, as UBS têm como principal objetivo separar e classificar as sementes com base em suas características específicas, como tamanho, peso e forma. Esse processo garante a obtenção de um produto mais homogêneo, livre de impurezas e adequado para o mercado. Além disso, as sementes processadas apresentam alta qualidade física, fisiológica e sanitária, o que aumenta sua eficiência durante a semeadura e seu valor comercial. Dessa forma, o trabalho realizado nas UBS contribui para garantir que os lotes de sementes estejam em perfeitas condições, proporcionando melhores resultados tanto para os agricultores quanto para o meio ambiente. Seu objetivo é obter 13 sementes de maior qualidade e consistência, cultivando uma lavoura mais homogênea e produtiva (Trogello et al., 2013). A seleção das máquinas e a ordem das etapas a serem realizadas no processo de beneficiamento variam conforme a espécie em questão e as condições físicas do lote. No entanto, já existem sequências padrões para a maioria das sementes comumente beneficiadas, apenas com pequenas variações pontuais (Oliveira et al., 2021). De modo geral, o processo de beneficiamento em uma UBS segue várias etapas básicas, como recepção, pré-limpeza, limpeza, secagem (quando necessário), separação, classificação, tratamento (quando aplicável), armazenamento e comercialização. Isso já foi explicadoanteriormente. Cada uma dessas etapas é fundamental para garantir a qualidade final das sementes, promovendo a remoção de impurezas e a preservação de suas características. Além disso, a escolha, a instalação e o ajuste dos transportadores, equipamentos e maquinários utilizados na UBS devem ser feitos com cuidado, de forma a garantir o manuseio adequado e a separação eficiente das sementes, evitando qualquer tipo de dano mecânico que possa comprometer sua integridade (Trogello et al., 2013). Os equipamentos de transporte, secagem, limpeza, separação e classificação precisam ser estrategicamente organizados na UBS. O objetivo disso é assegurar um fluxo contínuo e eficiente das sementes durante todo o processo de beneficiamento. Esse fluxo deve se iniciar na recepção do lote, onde as sementes são descarregadas e preparadas para o processamento. A partir daí, as sementes passam por uma série de etapas, como secagem e limpeza, com o objetivo de remover impurezas e reduzir a umidade, garantindo sua qualidade. Em seguida, são realizadas as suas separação e classificação, que têm como finalidade organizar as sementes conforme suas características e padrões de qualidade. Ao final desse processo, as sementes são embaladas e direcionadas para a área de embarque, onde estarão prontas para distribuição e comercialização, completando o ciclo de beneficiamento de forma organizada e otimizada (Oliveira et al., 2021). Os investimentos e conhecimentos técnicos necessários para planejar e executar uma UBS são elevados, devido à estrutura exigida para etapas como secagem, aquisição de máquinas e armazenamento adequado das sementes. 14 Esse investimento resulta em um aumento do valor agregado ao preço final do lote beneficiado, como visto na etapa anterior. 2.1 Práticas de controle interno na UBS As práticas de controle interno na UBS são essenciais para garantir a eficiência e a qualidade dos processos, desde a recepção das sementes até a sua comercialização. O controle interno assegura a rastreabilidade, a conformidade com normas regulatórias, a minimização de perdas e a prevenção de danos mecânicos. Além disso, ajuda a otimizar o uso de recursos, a reduzir custos operacionais e a garantir que os lotes de sementes atendam aos padrões de qualidade exigidos pelo mercado. A seguir, serão apresentados alguns testes aplicados para controle interno na UBS. Muitos desses são regidos pela Regra para análise de sementes – RAS (Brasil, 2009). 2.1.1 Teste de peneiras O teste de peneiras para sementes é uma técnica usada para classificar as sementes com base em seu tamanho e forma. O processo envolve o uso de um conjunto de peneiras de diferentes aberturas, que permitem separar as sementes de acordo com as suas dimensões (Figura 11). Figura 11 – Separação de grãos de milho por peneiramento Crédito: Andrey Krupenko/Adobe Stock. https://stock.adobe.com/br/contributor/206801229/andrey-krupenko?load_type=author&prev_url=detail 15 Durante o teste, as sementes são colocadas na peneira superior e agitadas, permitindo que as menores passem para as peneiras inferiores, enquanto as maiores permanecem nas peneiras de cima (Figura 12). O teste de peneiras é amplamente utilizado em unidades de beneficiamento de sementes para assegurar que o produto atenda aos padrões de qualidade exigidos pelo mercado. Esse método é essencial para: a. Padronização: garante que o lote de sementes tenha uniformidade em termos de tamanho, o que é importante para a semeadura. b. Qualidade: remove impurezas, como detritos e sementes defeituosas, melhorando a qualidade do lote. c. Viabilidade: as sementes maiores geralmente têm maior viabilidade e vigor, enquanto as menores podem ser descartadas ou usadas para outros fins. d. Eficiência: auxilia no ajuste dos equipamentos de plantio e na melhoria da eficiência da colheita. Figura 12 – Jogo de peneiras para seleção de sementes por tamanho Crédito: Itsanan/Adobe Stock. 2.1.2 Teste da canequinha: peso volumétrico O teste da canequinha é um método simples utilizado para avaliar a qualidade física e a pureza de lotes de sementes. Esse teste consiste em usar uma pequena amostra de sementes, geralmente colocada em uma canequinha ou recipiente pequeno, para identificar a presença de impurezas, como pedaços https://stock.adobe.com/br/contributor/206918339/itsanan?load_type=author&prev_url=detail 16 de terra, restos vegetais, sementes de outras espécies ou sementes quebradas e malformadas. Basicamente segue-se, para tanto, este passo a passo: a. Coleta da amostra: escolhe-se uma pequena quantidade de sementes, representativa do lote. b. Análise visual: as sementes são despejadas em uma canequinha e examinadas visualmente. A pessoa responsável verifica o estado físico das sementes e a presença de impurezas. c. Separação manual: os elementos indesejáveis, como fragmentos de solo, sementes danificadas ou de outras espécies, são separados para se estimar a proporção de impurezas. d. Interpretação dos resultados: a porcentagem de impurezas e defeitos é calculada, e isso ajuda a determinar a qualidade do lote e a necessidade de um novo beneficiamento. Esse teste é uma maneira rápida e prática de verificar a qualidade de sementes em campo ou nas UBS, antes de elas serem submetidas a métodos mais detalhados ou laboratoriais. É especialmente útil para decisões rápidas sobre a continuidade do processo de beneficiamento ou comercialização. 2.1.3 Teste de peso e qualidade de frações O teste de peso e qualidade de frações para sementes é uma técnica utilizada para avaliar e classificar as diferentes partes ou frações do lote de sementes. Com esse teste é possível: a. Determinar o peso específico: avaliar o peso de cada fração para identificar a densidade das sementes, o que está relacionado à sua qualidade e potencial de germinação. b. Avaliar a viabilidade: verificar se as sementes de cada fração apresentam boa capacidade de germinação e vigor. c. Eliminar frações inferiores: separar frações que contenham sementes de menor qualidade, como sementes quebradas, malformadas ou imaturas. Essas frações são obtidas ao longo das etapas de limpeza e separação, e o teste visa identificar quais delas possuem melhor qualidade e maior 17 viabilidade, além de auxiliar na determinação do peso específico de cada fração. Basicamente, segue-se este passo a passo: a. Separação das frações: o lote de sementes é passado por máquinas de separação, como peneiras e mesas gravitacionais, que dividem o lote em diferentes frações com base em tamanho, peso e forma. b. Pesagem das frações: cada fração separada é pesada para determinar sua proporção em relação ao lote total e seu peso específico, o que pode indicar sua qualidade geral. c. Análise da qualidade: a qualidade de cada fração é avaliada por meio de testes de germinação e vigor em que as frações com maior densidade e melhor integridade tendem a ter maior potencial de crescimento. d. Classificação final: com base no peso e na qualidade de cada fração, o lote é classificado, e as frações inferiores podem ser descartadas ou usadas para outros fins, como alimentação animal. TEMA 3 – ARMAZENAMENTO DE SEMENTES: LONGEVIDADE E DETERIORAÇÃO Após a conclusão do processo de beneficiamento, os lotes, já devidamente separados e classificados, são armazenados em um local amplo e especialmente adequado para preservar sua qualidade. Esse ambiente é caracterizado por baixa umidade relativa do ar, o que contribui para evitar a proliferação de fungos, além de ser livre de insetos, pragas e patógenos que possam comprometer a integridade do produto (Oliveira et al., 2021). O acondicionamento correto é essencial para manter a qualidade e o valor dos lotes durante o período de armazenamento, garantindo que permaneçam em perfeitas condiçõesaté o momento de sua comercialização ou utilização (Oliveira et al., 2021). Assim, os lotes precisam ser armazenados em um local com condições apropriadas para garantir a qualidade fisiológica e sanitária das sementes após o beneficiamento, visando à comercialização ou uso futuro (Medeiros; Eira, 2006). 3.1 Longevidade de sementes As sementes, principalmente as de espécies arbóreas, podem permanecer viáveis por períodos variados, dependendo da espécie. Espécies 18 pioneiras mantêm viabilidade com 8-12% de umidade, podendo ser armazenadas em baixas temperaturas, enquanto espécies de clímax necessitam de altos teores de umidade (30-40%) e têm curta viabilidade, o que impede o seu armazenamento prolongado, exigindo semeadura imediata após a colheita (Floriano, 2004). A longevidade das sementes pode ser determinada pela espécie, condições de armazenamento e teor de umidade, fatores que influenciam diretamente sua viabilidade ao longo do tempo. Em condições naturais, a longevidade das sementes pode ser classificada em (Hong; Ellis, 2003): a. Microbióticas: possuem vida útil inferior a 3 anos, incluindo a maioria das sementes recalcitrantes (sementes que possuem alto teor de umidade). b. Mesobióticas: têm, no máximo, vida útil entre 3 e 15 anos. c. Macrobióticas: são aquelas que mantêm sua viabilidade por mais de 15 anos. Essa classificação não se aplica a condições artificiais, pois, ao serem retiradas de seu ambiente natural, a fisiologia da maioria das sementes é alterada. Isso pode resultar tanto no aumento quanto na redução de seu período de vida, dependendo da espécie e das condições de armazenamento. Fatores como temperatura, umidade e presença de oxigênio são importantes para a viabilidade das sementes. Em ambientes controlados, essas variáveis podem ser ajustadas para prolongar ou encurtar o tempo de vida das sementes, mostrando que a longevidade natural não necessariamente reflete o comportamento em condições de armazenamento artificial (Floriano, 2004). 3.1.1 Sementes ortodoxas e sementes recalcitrantes Uma questão de nomenclatura da classificação previamente apresentada sobre longevidade das sementes envolve os termos sementes ortodoxas e sementes recalcitrantes. Suas características são (Carvalho; Müller; Nascimento, 2001): a. Sementes ortodoxas: são aquelas que toleram a redução do teor de umidade para níveis de 5% ou menos e podem ser armazenadas por até 6 meses em temperaturas de -18 °C, sem perder sua capacidade de germinação. 19 b. Sementes intermediárias: são as que suportam uma redução de umidade até níveis entre 7% e 10%, mantendo a capacidade de germinação. No entanto, ao serem armazenadas por 6 meses a -18 °C, elas sofrem perda parcial ou total dessa capacidade, independentemente do nível de umidade. c. Sementes recalcitrantes: são aquelas que perdem drasticamente ou totalmente a capacidade de germinação quando sua umidade é reduzida para 15% ou mais. As sementes ortodoxas toleram a desidratação e podem ser armazenadas por longos períodos em condições de baixa umidade e temperatura sem perder a capacidade de germinação. Sua importância está na facilidade de conservação e armazenamento, característica importante para a preservação de espécies e para a agricultura. Após a coleta das sementes maduras, é fundamental remover quaisquer resíduos de polpa ou outros materiais que possam estar aderidos a elas. Esse processo de limpeza é importante para evitar a proliferação de fungos ou bactérias que possam comprometer a qualidade das sementes. Em seguida, deve-se proceder à secagem das sementes, que pode ser realizada ao ar livre, desde que em um local com sombra, boa ventilação e proteção contra a umidade excessiva. Outra opção eficiente é o uso de desumidificadores, que ajudam a controlar o nível de umidade de maneira mais precisa. O objetivo é reduzir a umidade das sementes para algo entre 5% e 8%, garantindo assim sua viabilidade para o plantio posterior. Após o processo de secagem, as sementes devem ser acondicionadas em um local seco e fresco, preferencialmente em recipientes herméticos, como potes de vidro ou sacos plásticos selados, para se evitar o contato com a umidade do ambiente. Além disso, é essencial etiquetar corretamente os recipientes, indicando o nome da espécie, a data da coleta e quaisquer outras informações relevantes. Essa organização é fundamental para facilitar o manejo das sementes e garantir que estejam prontas para o plantio quando necessário, preservando sua qualidade e viabilidade por um período mais longo. As sementes recalcitrantes, ou de curta longevidade, não seguem a regra de armazenamento com redução de temperatura e teor de água, como as sementes ortodoxas, o que resulta em baixa viabilidade. O termo recalcitrante é considerado inadequado, pois sugere algo negativo, em contraste com o 20 comportamento “correto” das sementes ortodoxas. Sugestões de termos alternativos incluem sensíveis à dessecação e poikilohidras (sementes ortodoxas) e homeohidras (sementes recalcitrantes), baseados na capacidade de tolerar ou não a desidratação. Além disso, recalcitrante também é usado para descrever sementes com dormência profunda ou mecanismo de liberação desconhecido (Ohse, 2022). Sementes recalcitrantes possuem alto teor de água e não secam naturalmente na planta-mãe. Sua longevidade é curta, pois a desidratação abaixo de um nível crítico causa sua morte. Metabolicamente ativas, podem ser armazenadas apenas até o início da germinação, variando de dias a meses, dependendo da espécie. As sementes recalcitrantes são produzidas por plantas aquáticas e perenes, liberando sementes grandes em ambientes úmidos, o que garante a sobrevivência da espécie. Em espécies tropicais, suas características de germinação, dormência e armazenamento estão relacionadas à regeneração natural das florestas, com espécies pioneiras, oportunistas e tolerantes participando em diferentes estágios de sucessão (Ohse, 2022). Sementes pioneiras têm alta longevidade, enquanto as oportunistas e tolerantes são de curta duração e dependem de clareiras para se desenvolver. Espécies recalcitrantes tropicais apresentam curta viabilidade e pouca dormência, enquanto as de regiões temperadas geralmente possuem dormência para sobreviver ao inverno (Ohse, 2022). Na Quadro 2 é apresentada uma lista de espécies que produzem sementes recalcitrantes. Quadro 2 – Espécies recalcitrantes e intermediárias Nome vulgar Nome científico Família Abacateiro Persea americana Lauraceae Andiroba Carapa guianensis Meliaceae Aveleira Corylus sp. Betulaceae Cacau Theobroma cacao Sterculiaceae Carvalho Quercus spp. Fabaceae Cedro Cedrela odorata Meliaceae Citros Citrus spp. Rutaceae Inga Inga edulis Fabaceae Ipê Tabebuia sp. Bignoniaceae Jaqueira Artocarpus heterophyllus Moraceae Macadâmia Macadamia ternifolia Proteaceae Mangueira Mangifera indica Anacardiaceae Pinheiro-do-paraná Araucaria angustifolia Araucariaceae Seringueira Hevea brasiliensis Euphorbiaceae Fonte: Ohse, 2022. 21 Com base nas características apresentadas, as sementes podem ser classificadas em quatro grupos, com base nas características de armazenamento (Bonner, 1990): 1. Sementes verdadeiramente ortodoxas: podem ser conservadas por longos períodos, com umidade entre 5% e 10% e em temperaturas negativas. 2. Sementes subortodoxas: podem ser guardadas nas mesmas condições, mas por menos tempo devido ao seu alto conteúdo de lipídios ou cascas finas. 3. Sementes temperadas recalcitrantes: não podem ser secas, mas permanecem viáveis por 3 a 5 anos, em temperaturas próximas de zero. 4. Sementes tropicais recalcitrantes: não resistem à desidratação e morrem quando expostas a temperaturas abaixo de 10-15 °C. As sementes recalcitrantes também podem ser classificadas em trêstipos (Bonner, 1990): 1. Semente de recalcitrância mínima: possui maior capacidade de suportar a perda de água, apresenta germinação lenta, sem necessidade de água extra, e é tolerante a temperaturas baixas. Exemplos: Quercus spp. (carvalhos) e Araucaria angustifolia (pinheiro-do-paraná). 2. Semente de recalcitrância moderada: tem tolerância moderada à desidratação, mas é sensível ao frio. Exemplos: Theobroma cacao (cacau), Azadirachta indica (nim) e Hevea brasiliensis (seringueira). 3. Semente de recalcitrância alta: apresenta pouca resistência à secagem, germina rapidamente na ausência de água adicional e é extremamente vulnerável a baixas temperaturas. Exemplo: Avicennia marina. 3.2 Deterioração de sementes A deterioração e o vigor das sementes são processos que estão fortemente interligados, já que o avanço da deterioração leva a uma diminuição proporcional na capacidade de vigor. Assim como qualquer organismo vivo, as sementes não podem manter suas funções vitais para sempre, pois estão sujeitas a um processo contínuo de degradação. Com o passar do tempo, as sementes também envelhecem, o que afeta seu vigor e a capacidade de germinação. 22 O processo de deterioração envolve uma série de mudanças bioquímicas e fisiológicas, que vão se acumulando até que as sementes percam completamente suas funções essenciais. Esse processo, embora seja natural, é acelerado por fatores como umidade, temperatura e oxidação, que afetam o metabolismo das sementes. Eventualmente, esse ciclo leva até à morte da semente, um resultado inevitável do envelhecimento que ocorre em todos os seres vivos. Portanto, o vigor e a deterioração são aspectos complementares de um ciclo biológico inevitável. A deterioração provocada por agentes biológicos pode se realizar pelas seguintes formas de vida (Krzyzanowski et al., 2022): a. Insetos (Figura 13): se alimentam do interior das sementes, comprometendo sua estrutura e viabilidade. Além disso, podem transmitir fungos e bactérias que aceleram a degradação das sementes, reduzindo seu vigor e capacidade de germinação. Exemplos: gorgulhos (Sitophilus zeamais e Sitophilus oryzae), carunchos (Callosobruchus maculatus) e traças como a traça-das-farinhas (Plodia interpunctella), que perfuram e consomem o conteúdo das sementes, comprometendo sua qualidade. Figura 13 – Insetos em sementes de feijão e grãos de milho Créditos: Korostylev Dmittii/Shutterstock; Kungfu01/Shutterstock. b. Fungos (Figura 14): invadem e consomem os tecidos das sementes, resultando na perda de sua viabilidade. Além disso, os fungos podem produzir toxinas que aceleram o processo de degradação, comprometendo o vigor e a capacidade de germinação das sementes. Exemplos: Aspergillus, Penicillium, Fusarium e Rhizopus, que causam apodrecimento e perda de viabilidade. 23 Figura 14 – Sementes de tamarindo e grãos de milho com fungos Créditos: Rsooll/Shutterstock; Agrofruti/Shutterstock. c. Fungos armazenadores: deterioram as sementes ao consumirem seus nutrientes e energia, liberando ácidos graxos que causam rancificação do óleo (processo de degradação). Esse processo aumenta a taxa respiratória e aquece a massa das sementes, levando a uma rápida degradação. Antes da colheita, fatores como temperatura e umidade elevadas, além de chuvas, intensificam essa deterioração, especialmente quando há presença de microrganismos associados. TEMA 4 – ARMAZENAMENTO DE SEMENTES: FATORES QUE AFETAM A CONSERVAÇÃO A conservação de sementes é impactada por fatores como a umidade, que pode acelerar a deterioração, e a temperatura elevada, que compromete a viabilidade delas ao longo do tempo. Além disso, a qualidade inicial das sementes e o nível de ventilação no ambiente de armazenamento são fatores para sua preservação. Os desafios no armazenamento costumam aparecer nas seguintes condições ou eventos (Epamig, 2011): • Quando sementes de qualidade inferior são guardadas. • Quando as sementes não são devidamente secas. • Quando as sementes ficam armazenadas por um período prolongado. • Quando sementes com vida útil curta ou recalcitrantes são armazenadas de forma inadequada. • Quando as sementes são mantidas úmidas, em locais sem ventilação e com altas temperaturas. 24 A semente, sendo um ser vivo, continua respirando após a colheita, consumindo energia e diminuindo suas reservas. Para garantir sua qualidade, o manuseio, o transporte e o armazenamento devem minimizar essa respiração, principalmente controlando impacto físico, temperatura e umidade. Os principais fatores abióticos que influenciam na conservação das sementes são umidade, temperatura e luz. A seguir, faremos considerações e observações com base em publicação da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (Epamig, 2011). 4.1 Como a umidade influencia a conservação de sementes? A umidade é um dos principais fatores que causam a deterioração das sementes, pois aumenta sua respiração e favorece o crescimento de microrganismos e insetos, reduzindo o seu vigor e capacidade germinativa. Para garantir níveis adequados de umidade, a secagem deve ocorrer imediatamente após a colheita e ser realizada de forma eficaz. Além disso, é importante escolher corretamente as embalagens e assegurar que o local de armazenamento seja adequado. As sementes, quando expostas a variações de umidade no ambiente, tendem a absorver ou liberar água até atingir um equilíbrio. Isso significa que, mesmo após a secagem, sementes armazenadas em ambientes úmidos podem absorver água novamente, o que facilita sua deterioração. Por isso, é recomendável o uso de embalagens que sejam à prova de umidade, para preservá-las. O local de armazenamento precisa ser seco e ventilado, mas ainda assim a umidade pode entrar pelas paredes, pelo chão ou pelo teto. Portanto, é essencial evitar que as embalagens fiquem em contato direto com o solo, utilizando estrados de madeira para impedir a absorção da umidade do piso. 4.2 Como a temperatura influencia a conservação de sementes? A temperatura, assim como a umidade, é um fator de grande importância para o armazenamento adequado das sementes. Altas temperaturas aumentam a taxa de respiração das sementes e intensificam a atividade de microrganismos e insetos, acelerando a deterioração. Esses dois fatores estão interligados, e o impacto de um afeta diretamente o outro. Em temperaturas elevadas, a taxa de deterioração das sementes aumenta, o que pode comprometer sua capacidade de germinação e reduzir a qualidade, ao longo do tempo. Em regiões de clima 25 semiárido, onde as temperaturas são elevadas, é fundamental que os locais de armazenamento ofereçam sombra e boa ventilação. Além disso, dentro de recipientes como silos e latões, variações entre o dia e a noite podem aquecer as sementes na área central, afetando sua qualidade. Para minimizar esse risco, é necessário gerenciar bem as condições de armazenamento. O ideal é armazenar sementes em ambientes frescos ou frios. Colocá-las mais perto do chão, onde a temperatura é geralmente mais baixa, é preferível a mantê-las próximas ao teto. Para armazenamento prolongado, usar geladeiras ou freezers é a melhor alternativa quando não se tem acesso a câmaras frias. As sementes e os recipientes de armazenamento devem estar com baixos níveis de umidade, sendo hermeticamente fechados, e a temperatura ideal é em torno de 4 °C. 4.3 Como a luz influencia a conservação de sementes? Assim como a umidade e a temperatura, a luz pode desempenhar um papel importante no estímulo e apoio ao processo de germinação de sementes. Certos níveis de exposição à luz podem ativar o desenvolvimento embrionário, auxiliando na germinação e no crescimento inicial da planta, dependendo da espécie e de suas necessidades específicas para iniciar o processo germinativo. No entanto,a exposição prolongada à luz pode prejudicar a viabilidade e o vigor das sementes. Assim como alimentos, produtos farmacêuticos e químicos se deterioram rapidamente com a luz, as sementes também podem sofrer danos durante o armazenamento, perdendo sua capacidade de germinação e reduzindo sua qualidade. Por isso, é essencial armazená-las em condições adequadas, para manter sua integridade. Portanto, a melhor opção para armazenar sementes é no escuro. A exposição à luz durante o armazenamento pode acelerar o processo de deterioração das sementes, prejudicando sua viabilidade e vigor. O escuro, aliado a condições de baixa umidade e temperatura adequada, ajuda a preservar a qualidade das sementes por mais tempo, garantindo que mantenham sua capacidade de germinação. 26 TEMA 5 – ARMAZENAMENTO DE SEMENTES: TIPOS DE ARMAZENAMENTO A embalagem é essencial no armazenamento de sementes, pois mantém os lotes separados, protege contra pragas e doenças, facilita o manejo e otimiza o espaço no armazém. A escolha da embalagem depende do tipo de semente (ortodoxa ou recalcitrante), do método de armazenamento e da duração. As embalagens são classificadas, conforme sua permeabilidade ao vapor d’água (Oliveira et al., 2021), em: a. Embalagens permeáveis: são porosas e permitem a troca livre de vapor d’água entre as sementes e o ambiente, sem proteger contra insetos. Exemplos incluem sacos de pano, plástico perfurado, papel e papelão. b. Embalagens semipermeáveis: são semiporosas e possibilitam uma troca intermediária de vapor d’água, sendo feitas de materiais como polietileno ou poliéster. c. Embalagens impermeáveis: bloqueiam totalmente a troca de vapor d’água, utilizando materiais como metal, plástico, vidro e alumínio para oferecer maior proteção. Fatores como o tempo de armazenamento, as condições climáticas e as características das embalagens influenciam na conservação das sementes. Para armazenamento prolongado, devem-se evitar embalagens permeáveis, que não mantêm a qualidade das sementes. O clima da região também é importante, pois afeta o equilíbrio de umidade das sementes, podendo aumentar o risco de pragas, patógenos e perda de vigor com o aumento da umidade. O ideal é se escolher embalagens resistentes a rasgamento, pragas e roedores, fáceis de empilhar e manusear e que estejam amplamente disponíveis no comércio local, para garantir a melhor opção de armazenamento. Dessa forma, alguns materiais utilizados em embalagens para armazenamento de sementes (Epamig, 2011) são: a. Tela de juta: esse material é econômico e amplamente utilizado na fabricação de sacos (Figura 15). Eles possuem alta resistência à tensão e ruptura, permitindo empilhamento elevado e fácil manuseio. Em condições normais de armazenamento, podem durar muitos anos, mas sua durabilidade diminui com longa exposição ao sol e alta umidade. 27 Figura 15 – Grãos de soja em saco de tela de juta Crédito: Photoongraphy/Shutterstock. b. Tela de algodão: sacos de algodão são comumente usados para comercializar sementes de grandes culturas (Figura 16). Eles são fáceis de manusear, imprimir e preservam as propriedades físicas das sementes, embora não ofereçam proteção contra pragas, como insetos e roedores, nem impeçam trocas de umidade com o ar. Quando combinados com materiais mais duráveis, sua eficácia aumenta. Figura 16 – Sementes em saco de algodão Crédito: Kristini/Shutterstock. c. Embalagens de papel: pequenas embalagens de sementes são frequentemente feitas de papel sulfite ou kraft (Figura 17), revestidas com um material branco para facilitar a impressão, mas permitem trocas de umidade com o ambiente. Sacos de papel com várias camadas são comuns para sementes grandes, consistindo em várias camadas de papel kraft e, às vezes, são protegidos por uma capa externa de papel resistente ou camadas de asfalto, polietileno ou alumínio, para maior proteção contra umidade. 28 Figura 17 – Sementes e grãos em embalagens de papel Crédito: New Africa/Shutterstock. d. Recipientes metálicos: quando fechados corretamente, oferecem uma barreira altamente eficaz contra umidade, gases, pragas e roedores. Garantem a preservação da germinação e vigor das sementes, desde que estejam bem secas, antes do armazenamento. e. Recipientes de vidro: embora raramente utilizados para armazenar sementes, principalmente devido à sua fragilidade, os frascos de vidro são comuns em pesquisas e exposições comerciais, especialmente para vendas a granel (Figura 18). Eles oferecem uma proteção comparável à dos recipientes de metal, impedindo a entrada de umidade e pragas. Figura 18 – Sementes e grãos em recipientes de vidro Crédito: Tania Shustyk/Shutterstock. f. Garrafas plásticas: para pequenos agricultores, garrafas plásticas podem ser uma solução prática para armazenar sementes. No entanto, é importante considerar a longevidade da espécie armazenada e garantir 29 que as garrafas estejam completamente limpas e secas para evitar contaminação ou degradação das sementes, ao longo do tempo. Figura 19 – Grãos de arroz armazenados em garrafas plásticas Crédito: Jr Images/Shutterstock. FINALIZANDO Chegamos ao final desta etapa, na qual foi possível discutir brevemente sobre beneficiamento e armazenamento de sementes. Com isso, destacamos a importância do beneficiamento, incluindo suas etapas, e das UBS, visando compreender processos de aumento de qualidade das sementes. Além disso, foi destacado o processo de armazenamento, com discussões sobre longevidade e degradação de sementes, fatores que influenciam a conservação de sementes e tipos de embalagens e formas de armazenamento. Encerramos aqui essa parte do estudo sobre tecnologia e produção de sementes. Esperamos que você tenha assimilado o conteúdo discutido nesta etapa. 30 REFERÊNCIAS BONNER, F. T. Storage of seeds: Potential and limitations for germplasm conservation. Forest Ecology and Management, v. 35, n. 1-2, p. 35-43, 1990. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária. Regras para análise de sementes. Brasília, 2009. 399 p. CARVALHO, J. E. U.; MÜLLER, C. H.; NASCIMENTO, W. M. O. 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