maturação de sementes

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IFMT - CAMPUS SÃO VICENTE
NÚCLEO AVANÇADO CAMPO VERDE
TECNOLOGIA E PRODUÇÃO DE SEMENTES
Agronomia integral e noturno – 8° semestre
DESENVOLVIMENTO (MATURAÇÃO) DA SEMENTE
Prof. Fernanda M. Dias
Campo Verde, novembro de 2014
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1. MATURAÇÃO DE SEMENTES
O estudo de maturação de sementes, teve um grande impulso nas décadas de 60 e 70, com trabalhos visando ponto de colheita.
 O armazenamento se inicia no campo no momento em que a semente atinge seu ponto de maturidade fisiológica. Neste estágio a semente atinge a sua máxima qualidade, máxima germinação, máximo vigor e máxima matéria seca.
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VIGOR DE SEMENTES
	Soma das propriedades que determinam o nível potencial das atividades e desempenho da sementes ou do lote de sementes durante a germinação e emergência da plântula.
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Ao atingir a maturidade fisiológica a semente apresenta seu máximo desempenho, e que vai mantê-lo através do armazenamento por um maior espaço de tempo.
 O conteúdo de reservas é máximo e o teor de água é muito alto (variando de 30 a 50%, dependendo da espécie). Sementes de soja apresentam cerca de 50 a 55% de umidade nesta fase, enquanto as de milho de 35 a 40%. Assim, as reservas acumuladas podem ser consumidas pela respiração intensa da semente com teor de água tão elevado.
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 PONTO DE MATURIDADE FISIOLÓGICA: é aquele que as sementes se desligam da planta mãe, cessa a translocação dos fotossintetizantes, e a partir daí, a planta aciona mecanismos para promover a desidratação das sementes.
O processo de maturação envolve uma série de modificações entre as quais se destacam: aumentos de tamanho, redução do teor de água, aumento na germinação, vigor e matéria seca.
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 Ocorre inicialmente uma alteração pelo aumento no número de células e pelo aumento no volume. Este aumento no volume ocorre pela deposição dos assimilados. Posteriormente há uma redução no tamanho pela desidratação.
2. ALTERAÇÕES NO TAMANHO
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Período necessário para sementes de diferentes espécies atinjam o máximo tamanho, a partir do florescimento. 
Fonte: Carvalho & Nakagawa (2000).
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 O teor de água nas sementes sofre um pequeno acréscimo na fase inicial de sua formação, para facilitar a deposição dos assimilados, e vai reduzindo com o aumento na deposição. De acordo com a espécie varia de 80- 90% em sua fase inicial.
 A redução acelera quando atinge a maturidade fisiológica, quando a planta aciona os mecanismos de dessecação. Nesta fase, se observam amarelecimento e abscisão foliar, mudança na coloração dos frutos entre outros. O teor de água decresce até 16-20% quando então entra em equilíbrio com o ambiente.
3. ALTERAÇÕES NO TEOR DE ÁGUA
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FIGURA: Modificações no conteúdo de água de sementes de frutos secos, durante o processo de maturação.
Fonte: Carvalho & Nakagawa (2000).
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 O potencial germinativo das sementes varia com a espécie, onde em algumas sementes apresentam capacidade de germinar cedo. 
 Em algumas sementes a germinação aparece, mas é bloqueada por ação de hormônios para evitar o processo de viviparidade, retornando quando a semente inicia o processo de dessecação.
4. ALTERAÇÕES NO POTENCIAL GERMINATIVO
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	O vigor das sementes acompanha o acúmulo de matéria seca. A partir do momento em que o material de reserva vai sendo acumulado tem se o acréscimo do vigor e vai aumentando com o desenvolvimento da semente.
5. ALTERAÇÕES NO VIGOR
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A matéria seca aumenta com a deposição de assimilados até um máximo, diminuindo no final devido ao gasto com a taxa respiratória.
De modo geral a máxima massa de matéria seca é associada a máxima germinação e máximo vigor, neste ponto a semente atingiu o ponto de maturidade fisiológica.
No ponto de maturidade fisiológica cessa a translocação de assimilados.
6. ALTERAÇÕES NA MATÉRIA SECA
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FIGURA: Modificações no conteúdo de matéria seca de sementes, durante o processo de maturação.
Fonte: Carvalho & Nakagawa (2000).
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 máxima matéria seca;
 queda brusca no teor de água da semente;
 mudança de cor em frutos e sementes maduras;
 paralisação da acumulação de assimilados; 
7. FATORES QUE INDICAM MATURIDADE FISIOLÓGICA
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TABELA: Viabilidade de sementes de soja em alguns estádios de maturação.
Fonte: Adams & Rinne (1981)
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TABELA: Momento e teor de água na maturidade fisiológica das sementes de algumas espécies cultivadas, em condições brasileiras.
após a antese / 2. após a semeadura /3. após o florescimento /4. após a frutificação
Fonte: Carvalho e Nakagawa, 1998).
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TABELA: Teores de água nas sementes compatíveis com a colheita mecânica.
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FIGURA:Fases de acúmulo de matéria seca e redução no teor de água de sementes durante a maturação.
Fonte: Carvalho & Nakagawa (2000).
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1. GERMINAÇÃO DE SEMENTES
Germinação: retomada do crescimento do eixo embrionário, que teve suas funções paralisadas por ocasião da maturação e dessecação.
Do ponto de vista botânico, a germinação se caracteriza pela protusão da raiz primária.
Do ponto de vista de tecnologia de sementes a germinação se caracteriza pelo desenvolvimento do eixo embrionário, inferindo ao analista, condições da semente se transformar em uma plântula normal em condições de campo. 
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A plântula deve apresentar todas as estruturas essenciais bem desenvolvidas; 
A germinação compreende uma série de eventos desde a absorção de água, reações de quebra e síntese de compostos, alongamento de células e tecidos, assimilação e emergência da plântula.
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FIGURA:
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 Embebição;
 Digestão de reserva;
 Síntese de compostos;
 Emergência das estruturas da plântula.
1.1. GERMINAÇÃO DO PONTO DE VISTA FISIOLÓGICO
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Reidratação;
 Aumento da respiração;
 Digestão das reservas;
 Mobilização e transporte das reservas;
 Crescimento e diferenciação dos tecidos. 
1.2. GERMINAÇÃO DO PONTO DE VISTA FISIOLÓGICO-BIOQUÍMICO
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Embebição é o processo de absorção de água pelas sementes. 
 aumento do volume e da semente;
 volume de água absorvida é grande, em relação ao peso de matéria seca da semente;
 liberação de calor;
1.3. EMBEBIÇÃO
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FASE I: Absorção rápida de água pelas sementes. É um processo de difusão e ocorre nas sementes vivas ou não. A absorção se dá através da diferença de potencial onde a água vai de um local de maior para um de menor concentração.
A fase I é crítica para o início da germinação, onde a falta ou excesso de água podem prejudicar as sementes. No entanto, estes dois fatores agem diferentemente, pois com relação a falta de água, há possibilidade da semente se recuperar caso as condições sejam alteradas num tempo não muito longo.
1.4. ETAPAS DA GERMINAÇÃO 
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Excesso de água pode causar os danos de embebição, com ruptura de células e a possibilidade de ocasionar anormalidades em plântulas e até a morte da semente.
FASE II: caracteriza-se por uma paralisação na absorção de água. Nesta fase, ocorre a reorganização das membranas e digestão das reservas. Há um aumento na taxa respiratória das sementes. 
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FASE III: é o início da absorção ativa de água. Somente ocorre nas sementes vivas. Para muitas espécies é o início visível da germinação. Nesta fase a falta de água pode causar a morte das sementes. Ocorre o transporte e assimilação dos compostos nas plantas de crescimento.
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 EPÍGEA: os cotilédones leva a estrutura acima deles acima da superfície do solo.
 HIPÓGEA: os cotilédones permanecem abaixo da superfície do solo e o epicótilo e a plúmula emergem, muitas vezes protegidos por uma estrutura tubular.
1.5. TIPOS DE GERMINAÇÃO
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FIGURA: Germinação epigeal em dicotiledônea (feijão).
Fonte: Carvalho & Nakagawa (2000).
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FIGURA: Germinação hipogeal em monocotiledônea (milho).
Fonte: Carvalho & Nakagawa (2000).
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FIGURA: Germinação hipogeal em dicotiledônea (guandu).
Fonte: Carvalho & Nakagawa (2000).
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TABELA: Diferentes espécies que apresentam
germinação epígea e hipógea.
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FIGURA: Queda de germinação de sementes de feijão em função da ocorrência de chuvas, por ocasião da maturidade fisiológica 
Fonte: Neubem & Carvalho (1976).
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EXTERNOS
 água
 temperatura
 oxigênio
luz
INTERNOS
 longevidade
 vigor
 danos mecânicos
 teor de água
maturidade
1.6. FATORES QUE AFETAM A GERMINAÇÃO
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a água absorvida pela semente geralmente amolece os tegumentos e provoca o aumento do volume do embrião e dos tecidos de reserva, isto resulta na ruptura dos tegumentos;
 a água favorece a penetração do oxigênio na semente, as paredes das células são impermeáveis à gases mas se tiverem absorvido considerável quantidade de água os gases podem difundir por elas.
 a água dilui o protoplasma tornando possível ou permitindo que suas funções sejam ativadas.
1.7. FUNÇÕES DA ÁGUA NO PROCESSO DE GERMINAÇÃO
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d) as células vivas não podem conduzir ativamente qualquer de suas funções normais, sendo que seus protoplasmas contenham considerável quantidade de água.
e) a água torna possível a transferência dos nutrientes solúveis dos tecidos de reserva para os pontos de crescimento do embrião. 
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TABELA: Teores de água na semente, mínimos necessários para o início da germinação.
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 a velocidade de germinação decresce progressivamente à medida que o teor de umidade do solo decresce.
 a porcentagem de germinação de algumas espécies é reduzida à medida que se aproxima do ponto de murcha permanente.
1.8. UMIDADE E GERMINAÇÃO
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temperatura mínima: abaixo da qual a semente não germina.
 temperatura máxima: acima dela não há germinação.
 temperatura letal: provoca a morte da semente, pela ação do calor.
 temperatura ótima: onde a germinação se processa mais rapidamente.
1.9. TEMPERATURA NA GERMINAÇÃO
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TABELA: Variação na temperatura para germinação de diferentes espécies
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TABELA: Porcentagem de germinação de 4 lotes de sementes de cenoura à temperatura entre 5 ºC e 25 ºC
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 A embebição à temperatura de 15ºC ou inferior, causa redução na sobrevivência das plântulas e no crescimento das sobreviventes.
 Para o eixo embrionário, os primeiros 30 minutos de embebição são críticos. Temperaturas baixas neste período reduzem drasticamente a sobrevivência e o crescimento.
 Tegumentos intactos atuam como agentes protetores contra injúrias no resfriamento, atrasando a embebição durante o período de resfriamento.
1.10. DANOS DE RESFRIAMENTO
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fernanda.dias@svc.ifmt.edu.br
66 - 81238444
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