Embebição de Sementes e DormênciaRodrigo Neto, Paloma Oliveira, Caio Mafra, Kaique Mesquita, Murilo Rocha.

Resumo

Este trabalho analisa os processos de absorção de água por sementes de Feijão (Phaseolus vulgaris) e Milho (Zea mays), mostrando os fatores que influenciam na velocidade de absorção de água - evidenciando a composição química das reservas; demonstra-se ainda a eficiência de alguns processos de quebra de dormência em sementes de Mucunã (Dioclea sp.) e Jatobá (Hymenaea sp.).

Introdução.

Genericamente, a germinação pode ser definida como sendo um processo de transformações metabólicas do embrião de uma planta, que se inicia com a entrada de água na semente e encerra-se com o rompimento do tegumento pela radícula. Diversos fatores influenciam nesse processo. A água e o oxigênio devem estar disponíveis, a temperatura deve estar adequada e não devem existir substâncias inibidoras (Taiz & Zeiger, 2002).

No que diz respeito da velocidade de absorção de água pela semente, esta depende dos seguintes fatores (Bewley & Black, 1978): Espécie - relacionada principalmente pela composição química das sementes (quanto maior o conteúdo de proteínas, mais rapidamente a semente absorveria água); Disponibilidade de água - Quanto maior a quantidade de água disponível para as sementes, mais rápida será a absorção; Área de contato - A semente absorve água do solo pela casca. Fica, então, óbvio que, quanto maior for à área de contato entre o solo e a casca, mais rápida deve ser a absorção; Temperatura - a temperatura na qual a semente está se embebendo de água exerce um efeito considerável sobre o processo: até certo limite, quanto maior a temperatura, maior a velocidade de absorção.

Ainda segundo Bewley e Black (1978), o processo de embebição, para a maioria das sementes, ocorre segundo um padrão trifásico. A primeira fase (Fase I), conhecida como embebição, é rápida, durando de uma a duas

horas, sendo um processo físico que ocorre devido à diferença de potencial hídrico entre a semente e o meio. Assim, é consequência das forças matriciais das paredes celulares e do conteúdo celular das sementes secas. Essa absorção de água ocorre mesmo que a semente esteja dormente (excluindo a impermeabilidade do tegumento à água) ou inviável. Na fase II ocorre intenso transporte das substâncias quebradas na fase I, do tecido de reserva para o tecido meristemático. Na fase III, as substâncias que foram transportadas na segunda fase se reorganizam para a formação da parece celular, permitindo que o eixo embrionário se desenvolva.

Algumas sementes, entretanto, mesmo estando viáveis, não irão germinar mesmo que todas as condições ambientais sejam ideais, caracterizando um fenômeno chamado dormência da semente. Este fenômeno induz um retardo temporal no processo de germinação, fornecendo um tempo adicional para dispersão da semente (Taiz & Zeiger, 2002). Segundo Bewley & Black (1978), existem cinco mecanismos básicos na dormência imposta pela testa (camada externa) da semente, são eles: Impedimento da absorção de água; Restrição mecânica - relacionada a rigidez da testa; Interferência com as trocas gasosas – redução da permeabilidade da testa ao oxigênio; Retenção de inibidores; Produção de inibidores – a testa e o pericarpo podem conter concentrações relativamente altas de

inibidores, como o ABA (ácido abscísico), que pode impedir a germinação do embrião.

Entre os tratamentos utilizados com sucesso para superação da dormência tegumentar, destacam-se as escarificações mecânica e química, além da imersão das sementes em água quente. A aplicação e a eficiência desses tratamentos dependem do grau de dormência, que varia entre diferentes espécies, procedências e anos de coleta.

Este trabalho tem como objetivo a análise da velocidade de absorção de água e verificação da existência de dormência observando os métodos de superação da mesma.

Materiais e métodos.

O trabalho foi dividido em dois experimentos: Experimento I - para análise de velocidade absorção de água em sementes de Zea mays e Phaseolus vulgaris L.; e Experimento II - para dormência em sementes de Dioclea sp. e Hymenaea sp.

Para o experimento I foram selecionadas 30(trinta) sementes de Zea mays e 30(trinta) de Phaseolus vulgaris L. Com auxilio de 2(duas) provetas graduadas de 50ml e preenchidas com 20ml de água potável. Em uma colocou-se as sementes de Phaseolus vulgaris L. e em outra as sementes de Zea mays. Após inserção dessas sementes, anotou-se o volume total de cada proveta, e com isso obteve-se o volume inicial das sementes. Feito isso, as sementes foram retiradas das provetas e inseridas em copos plásticos descartáveis contendo água, por um período de 7(sete) dias para que fosse possível determinar o ganho de água durante a embebição. Para cada dia, as sementes eram retiradas dos copos plásticos, levemente secadas com toalhas de papel, retornavam ás provetas contendo 20ml de água e anotava-se o volume das sementes para comparação da embebição.

No experimento II, foram selecionadas 3(três) sementes de Dioclea sp. e 3(três) sementes de Hymenaea sp., para cada método de quebra de dormência.

Utilizaram-se quatro métodos diferentes para provocar a quebra de dormência. No primeiro método, chamado de testemunha, as sementes foram pesadas, registrou-se o peso e em seguida imersas em um copo descartável com água potável devidamente identificado, durante um período de 7(sete) dias. O segundo método, chamado de escarificação mecânica, lixou-se as sementes bem levemente em superfícies ásperas de maneira a não estraga-las, pesadas, registradas o peso e imersas em um segundo copo com água potável e identificado, durante um período de 7(sete) dias. Para o terceiro método, chamado de escarificação química, pesou-se as sementes e colocou-as em um Becker contendo uma porção de ácido sulfúrico durante 30 minutos, após esse tempo as sementes foram colocadas em um copo com água potável devidamente identificado permanecendo por um período de 7(sete) dias. No último método, as sementes foram pesadas, os pesos anotados e postas em banho-maria a 40°C durante 24 horas. Após esse tempo de cocção, foram colocadas em um copo descartável identificado, permanecendo por um período de 7(sete) dias.

A cada 24 horas, os pesos das amostras eram anotados.

Resultados e Discursões.

- Por questões adversas, ao sexto dia não houve coleta de dados.

Experimento I - Comparação do aumento de volume das sementes de milho e feijão.

Após uma semana observou-se um aumento significativo nos volumes das amostras (Tabela 1).

Tabela 1: Acréscimo de volume (ml) durante uma semana.

SECAS 1 2 3 4 5 6 7FEIJAO 6,5 14,5 15,0 16,0 16,0 17,0 19,5MILHO 7,5 10,0 11,5 11,5 11,5 12,0 12,0

VOLUME (ml) SEMENTES FIEJÃO E MILHO/ DIA

Tabela 2: Taxa percentual de acréscimo de volume durante uma semana.

SECAS 1 2 3 4 5 6 7FEIJAO 0 123 131 146 146 162 200MILHO 0 33 53 53 53 60 60

TAXA EMBEBIÇÃO SEMENTES FIEJÃO E MILHO (%)/DIA

Quadro 1: Comparação da taxa (%) de embebição das amostras.

SECAS 1 2 3 4 5 70

50

100

150

200

250

Velocidade de absorção de água por sementes de feijão e milho.

FEIJAO

MILHO

Periodo (Dias)

Taxa

de

aum

ento

de

volu

me(

%)

Já no primeiro dia as sementes de feijão tiveram um aumento de 123% em relação ao volume inicial, do terceiro ao quarto dia não houve aumento de volume, e ao sétimo dia as sementes de feijão estavam com um volume 200% maior que o inicial (Quadro 1, Tabela 2).

No que diz respeito às sementes de milho, estas no primeiro dia houve um aumento de 33% no volume, do segundo ao quarto dia manteve-se sem aumento de volume, voltando a absorver água ao quinto dia chegando a uma

taxa de 60% de acréscimo, mantendo essa taxa até o sétimo dia (Quadro 1, Tabela 2).

O rápido aumento de volume das sementes de feijão na fase de embebição (que pode ser observado logo ao primeiro dia) é explicado pela composição química das reservas nos seus cotilédones, composta em maior parte de proteínas, que é uma substancia hidrofílica. Analogamente, as sementes de milho possuem como material de reserva o amido, que é uma substancia hidrofóbica, o que explica a baixa taxa de absorção ao primeiro dia, e pouca variação durante a semana.

Observa-se também que por estarem em condições de alagamento, há deficiência de oxigênio, afetando assim a fase II da germinação, ocasionando decréscimo no poder germinativo.

Experimento II – Dormência e processos de superação de dormência em sementes de Jatobá e Mucunã.

Aos tratamentos aplicados a sementes de Jatobá (Hymenaea sp.), observa-se (Tabela 3,

Tabela 4, Quadro 2): Testemunha – Houve um aumento de peso de 1% no primeiro dia, mantendo se constante até o sétimo dia; Escarificação mecânica – constante acréscimo no peso, chegando ao sétimo dia com um aumento de 95%; Ácido – até o quinto dia houve pouca variação no peso, aumentando a taxas de 1% a 2%, entre o quinto e sétimo dia houve um rápido aumento de 11%, finalizando com um total de 14% de acréscimo no peso; Térmico – não houve aumento de peso significativo para este tratamento.

Tabela 3: Aumento de peso (g) em sementes de jatobá durante a semana.

SECAS 1 2 3 4 5 6 7Testemunha 10,2 10,3 10,3 10,3 10,3 10,3 10,3Escarificação 10,7 11,6 13,2 15,2 17,1 18,3 20,9

Ácido 10,0 10,2 10,2 10,3 10,3 10,5 11,4Termico 11,0 11,0 11,0 11,0 11,0 11,0 11,0

Aumento de peso (g) de sementes de Hymenaea sp.

Tabela 4: Taxa de aumento de peso (%) em sementes de jatobá durante a semana.

SECAS 1 2 3 4 5 6 7Testemunha 0 1 1 1 1 1 1Escarificação 0 8 23 42 60 71 95

Ácido 0 2 2 3 3 5 14Termico 0 0 0 0 0 0 0

Taxa de aumento de peso de sementes de Hymenaea sp.

Quadro 2: Comparação do aumento de peso em sementes de Jatobá para cada método de superação de dormência.

SECAS 1 2 3 4 5 70

20406080

100120140160

Taxa de aumento de peso em sementes de Hymenaea sp.

TestemunhaEscarificaçãoÁcidoTermico

Período (Dias)

Taxa

de

aum

ento

de

peso

(%)

No que diz respeito aos tratamentos aplicados a sementes de Mucunã (Dioclea sp.), observa-se (Tabela 5, Tabela 6, Quadro 3): Testemunha – Aumento gradativo no peso durante a semana, chegando ao sétimo dia com 56% de acréscimo no peso; Escarificação mecânica – Já no primeiro dia observa-se um

aumento de 76% no peso, finalizando com um aumento de 149% ao sétimo dia; Ácido – Aumento gradativo de peso durante a semana, chegando ao sétimo dia com 97% de acréscimo; Térmico – Não houve aumento de peso significativo para este tratamento.

Tabela 5: Aumento de peso (g) em sementes de mucunã durante a semana.

SECAS 1 2 3 4 5 6 7Testemunha 26,6 30 35,2 37,4 38,8 39,8 41,5Escarificação 20,8 36,6 45,7 47,1 49,9 51,7 51,7

Ácido 27,4 34,3 43 48,8 51,7 53,6 54,1Termico 24,3 24,3 24,3 24,3 24,3 24,3 24,3

Aumento de peso (g) de sementes de Dioclea sp.

Tabela 6: Taxa de aumento de peso (%) em sementes de mucunã durante a semana.

SECAS 1 2 3 4 5 6 7Testemunha 0 13 32 41 46 50 56Escarificação 0 76 120 126 140 149 149

Ácido 0 25 57 78 89 96 97Termico 0 0 0 0 0 0 0

Taxa de aumento de peso de sementes de Dioclea sp.

Tabela 7: Comparação do aumento de peso em sementes de mucunã para cada método de superação de dormência.

SECAS 1 2 3 4 5 70

20406080

100120140160

Taxa de aumento de peso em sementes de Dioclea sp.

TestemunhaEscarificaçãoÁcidoTermico

Período (Dias)

Taxa

de

aum

ento

de

peso

(%)

No caso dos processos a que as sementes de jatobá e mucunã foram submetidas, mesmo a escarificação mecânica apresentando maior absorção de água, não se pode afirmar que seja o método ideal a ser aplicado. Uma série de elementos devem ser considerados, e não apenas o ganho de peso. Para uma real

constatação, seria necessário desde cuidados mais específicos de pesagem até plantio das sementes para determinação no tempo de germinação.

Conclusão.

As sementes de feijão absorvem água mais rapidamente, pois seu tecido de reserva é composto de proteínas, substancia hidrofílica.

A rápida absorção de água observada no 1º dia caracteriza a fase I da germinação.

As sementes de Jatobá apresentam maior impermeabilidade que as sementes de Mucunã.

Dentre os métodos de quebra de dormência estudados o que se demonstrou mais eficaz foi o da escarificação mecânica, enquanto o menos eficaz foi o método térmico.

Referências Bibliográficas.

TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3ed. Porto Alegre: Artmed, 2004

CAPELANES, T.M.C. Quebra-de-dormência de sementes florestais em laboratório. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO SOBRE TECNOLOGIA DE SEMENTES FLORESTAIS, 2., 1989, Atibaia. Anais. São Paulo: SEMA/ Instituto Florestal, 1991. p.41.

BEWLEY, J.D. BLACK, M. Seeds: physiology of development and germination. 2.ed. New York: Plenum Press, 1994. 445bp.