Como ocorre a germinação das sementes: entenda quais são as etapas, cuidados necessários e como avaliar a germinação do lote

A germinação de sementes é um processo decisivo no estabelecimento da população de plantas em uma lavoura, considerada o primeiro componente de rendimento das culturas.

Informações sobre a germinação de um lote de sementes são importantes. Através delas, você pode calcular a quantidade que deverá ser utilizada na semeadura por área.

Conhecer a porcentagem de sementes de qualidade, que poderão originar plantas vigorosas antes da semeadura, pode te garantir sucesso produtivo das culturas.

Neste artigo, entenda como ocorre o processo de germinação, as etapas envolvidas, além dos fatores que interferem no sucesso da germinação e na produção de sementes!

Como ocorre a germinação de sementes

O processo de desenvolvimento das sementes envolve uma sequência ordenada de eventos. Dentre eles há divisões celulares, acúmulo de reservas e perda de água.

As sementes se desenvolvem, passam pelo repouso fisiológico, criptobiose, quiescência e dormência. Conheça mais sobre cada um desses processos a seguir!

1. Desenvolvimento das sementes

Quando as sementes estão ligadas à planta-mãe, ocorre o acúmulo inicial de açúcares, aminoácidos e amidas.

Depois, moléculas mais complexas são formadas, incluindo proteínas, amido, lipídeos, celulose, dentre outras.

O acúmulo de matéria seca ocorre durante o enchimento das sementes, até que ela atinja o PMF (ponto de maturidade fisiológica). Nesse ponto, a semente possui alta porcentagem de água e é desligada da planta-mãe.

No PMF, a semente possui maior porcentagem de germinação e vigor. A partir dessa fase, é armazenada no campo até que o teor de água seja adequado à colheita.

A partir do PMF, as sementes iniciam seu processo de secagem, e estão suscetíveis a deterioração por umidade, temperatura, pragas e doenças. 

Elas devem ser colhidas o mais rápido possível e submetidas à secagem em temperatura do ar ideal. Depois disso, devem ser armazenadas em temperatura e umidade relativa do ar baixas, para que sua qualidade seja conservada ao longo do tempo.

Temperatura, umidade e teor de água baixos das sementes reduzem o metabolismo e a respiração, evitando a rápida deterioração.

Percentual de umidade de algumas espécies em relação à colheita e ao armazenamento

(Fonte: Senar, 2018)

2. Repouso fisiológico

O período de repouso fisiológico não ocorre com frequência em sementes que não toleram a dessecação e temperaturas baixas, como as recalcitrantes. Este período está associado às condições ambientais e à espécie.

Esse mecanismo permite que as sementes germinem apenas quando as condições de temperatura e umidade estiverem ideais. 

3. Criptobiose

Na criptobiose, há baixo consumo de água. O teor de água da semente é baixo, e há presença de substâncias inibidoras do metabolismo.

4. Quiescência

Este processo é inibido principalmente por:

• restrição ou baixo teor de água nas sementes; 
• baixo consumo de oxigênio;
• menor atividade enzimática;
• presença de substâncias inibidoras.

5. Dormência

A dormência das sementes acontece quando elas são expostas a condições ambientais específicas durante o período de maturação.

O período de repouso fisiológico de uma semente antes da germinação envolve a repressão. Isso significa paralisação do crescimento do embrião da semente.

Desta forma, para que a germinação ocorra, é necessária a reativação do crescimento embrionário.

A semente deve ser hidratada, reiniciando os processos anteriores.

Esta reativação depende da disponibilidade de água, que deve ser suficiente. Também depende de condições ideais de temperatura.

O tempo em dias para que ocorra a germinação de uma semente depende da espécie, da cultivar e das condições ambientais.

Representação da sequência de eventos que caracterizam o repouso pós-maturidade fisiológica

(Fonte: Marcos Filho, 2005)

Agora que compreendemos os eventos relacionados ao desenvolvimento das sementes e mecanismos que regulam a sua germinação, evitando que estas germinem ainda em campo, embora em algumas espécies este fenômeno ocorra em determinadas situações, como no trigo, vamos entender quais as etapas estão envolvidas na germinação das sementes e quais fatores que contribuem para o seu sucesso ou insucesso.

Germinação de sementes de trigo na espiga, com formação do sistema radicular visível, em decorrência das chuvas no período pré-colheita. A suscetibilidade da germinação ainda na espiga depende da cultivar e condições climáticas vigentes.

(Fonte: Pires, 2017).

Etapas da germinação das sementes

A germinação é caracterizada pelo fim do período de repouso fisiológico. O processo começa com o contato da semente com água.

Na germinação começa o desenvolvimento embrionário, que resulta na formação de uma plântula normal.

A germinação das sementes é caracterizada por três principais eventos metabólicos. Veja mais detalhes na imagem abaixo:

Principais eventos metabólicos que caracterizam a germinação de sementes

(Fonte: Adaptado de Bewley, 1997. In: Marcos Filho, 2005)

11 fatores que afetam a germinação das sementes

O desempenho das sementes é influenciado por fatores relacionados à própria semente e ao ambiente. Confira quais são eles!

1. Vitalidade e viabilidade 

A semente deve ser viável, viva e completamente desenvolvida. Suas características morfológicas e fisiológicas devem estar preservadas. 

Além disso, não deve estar sob interferência de mecanismos que bloqueiam a germinação, como a dormência. Sementes dormentes são consideradas vivas, mas não viáveis.

Logo, antes da implantação de uma lavoura, é indispensável que se conheça o potencial fisiológico de um lote de sementes.

Embora o teste de germinação seja o único obrigatório para os lotes de sementes, é importante saber que elevadas porcentagens no teste de germinação não são garantias de que elevadas germinações a campo.

Ou seja, um lote de sementes pode apresentar elevada germinação e baixo vigor.

Para isso, o teste de vigor pode ser utilizado, para conhecimento do real potencial fisiológico do lote.

2. Longevidade 

Período em que a semente permanece viva. Esta característica é determinada pelo genótipo e influenciada pelo ambiente.

Sementes armazenadas com alto teor de água e em locais com alta umidade relativa do ar deterioram rápido. Isso interfere diretamente na capacidade de germinação.

Além disso, essas sementes devem ser imediatamente submetidas ao processo de secagem. Afinal, a deterioração ocorre de forma rápida em condições de altas temperaturas e umidade.

3. Grau de maturidade

 Os valores máximos de germinação ocorrem na maturidade fisiológica. Nessa fase, há maior acúmulo de matéria seca. 

O ponto de colheita é fundamental para a produção de sementes de alto potencial fisiológico.

4. Dormência

Embora as sementes dormentes estejam vivas, a germinação não ocorre.

Neste caso,  mecanismos (relacionados a temperatura, umidade, concentração e produção de enzimas e fitormônios) devem ser anulados. Só assim a germinação acontece.

Para isso, é importante observar o período de dormência e se a espécie a ser cultivada apresenta esta característica. 

5. Sanidade

Patógenos estabelecem relação com as sementes antes da germinação em campo, na fase de maturação. 

Fungos e bactérias podem estar associados às sementes. Assim, são disseminados para novas áreas.

Além disso, a contaminação por patógenos pode favorecer a deterioração durante o armazenamento. Isso reduz o potencial germinativo e de vigor de um lote de sementes.

Para conhecimento sobre a sanidade de um lote de sementes, o teste de sanidade pode ser solicitado em um laboratório de análise de sementes.

6. Genótipo 

Processos fisiológicos da semente são programados geneticamente durante a sua formação. Por isso, na mesma espécie, podem existir diferenças devido às características do material genético (cultivar) utilizado.

Por isto, o conhecimento sobre as características do material genético utilizado quanto às necessidades de água e condições ambientais é indispensável!

7. Água

 A água é responsável pela retomada da atividade metabólica da semente após a maturidade.

A velocidade da absorção da água é diferente entre as espécies. Ela não deve acontecer de forma rápida, pois provoca danos às sementes.

Em sementes em deterioração avançada a absorção é mais rápida.

Conteúdo de água necessário para que o processo de germinação ocorra

(Fonte: Adaptado de Peske; Rosenthal; Rota, 2003)

As relações entre sementes e água no solo também são importantes. O excesso provoca problemas relacionados às trocas gasosas e danos relacionados à absorção.

Em solos com pouca disponibilidade de água, há redução da velocidade da germinação, estande desuniforme e estabelecimento da população de plantas.

Por isso, é importante conferir a umidade do solo antes da semeadura e se esta encontra-se abaixo do ideal, a conferência das previsões meteorológicas de chuva e temperaturas devem ser realizadas.

No caso de previsões de chuvas próximas, a semeadura pode ser realizada sem maiores problemas. 

8.Temperatura

A germinação pode ocorrer em amplas faixas de temperatura. Porém, a temperatura ótima para a maioria das espécies cultivadas é entre  20 °C e 30 °C.

Temperatura mínima do solo e temperaturas cardinais para que ocorra a germinação da semente de algumas espécies cultivadas

(Fonte: Peske; Rosenthal; Rota, 2003)

Para a cultura da soja, por exemplo, excesso de água, combinados com temperaturas elevadas, podem resultar no tombamento de plântulas e comprometer a germinação.

9. Oxigênio

É indispensável para as reações de oxidação das reservas. O oxigênio disponibiliza energia para o desenvolvimento do embrião.

Desta forma, em ambientes muito úmidos, o processo germinativo é influenciado negativamente.

10. Luz

A luz não é um fator determinante para a maioria das espécies.  Espécies como alface, gramíneas e forrageiras, em contrapartida, são beneficiadas pela presença de luz.

11. Promotores químicos

Nitrato de potássio, água-oxigenada, ácido sulfúrico e os fitormônios (produzidos pelas plantas em pequenas quantidades) auxiliam ou bloqueiam a germinação das sementes.

No caso dos fitormônios, as auxinas favorecem o crescimento da raiz primária e do caule. As giberelinas favorecem a expansão celular e o crescimento da plântula. 

Citocininas estimulam a divisão celular, e o etileno está envolvido na superação da dormência de várias espécies.

Como avaliar a germinação de um lote de sementes?

Para conferir o potencial germinativo de um lote, diferentes métodos podem ser empregados. O teste de germinação em canteiros é o método mais utilizado entre produtores.

Confira o passo a passo:

1. Adicione uma camada de 10 cm a 15 cm de solo em um canteiro;

2. Abra sulcos de 3 cm de profundidade (consulte a profundidade recomendada para a semeadura da espécie a ser avaliada. Os 3 cm são adequados à cultura da soja);

3. Acomode as sementes nos sulcos, que deverão ter de 1,5 cm a 2 cm de comprimento;

4. Utilize um espaçamento de 10 cm a 15 cm entre os sulcos;

5. Recubra as sementes com solo, de modo que o máximo da profundidade seja de 4 cm;

6. Realize a semeadura de 4 repetições de 100 sementes por amostra a ser testada;

7. Cada repetição deverá ser semeada em um sulco.

Canteiro para avaliação da emergência de plântulas de soja

(Fonte: Kryzanowski; França-Neto; Henning, 2018)

Avaliação da germinação

A contagem do percentual de emergência de plântulas pode ser realizada em dois momentos. O tempo também varia conforme a espécie.

Germinação de sementes de diferentes espécies e indicações de substratos para o teste de germinação, faixa de temperatura e tempo em dias para a primeira e última contagem de sementes germinadas. Substratos: RP=Rolo de Papel; SA= Sobre Areia; EP=Entre Papel; EA=Entre Areia

(Fonte:  Regras para Análise de Sementes, 2009)

Para a avaliação, conte as plântulas que surgiram no solo por cada repetição de 100 sementes. Depois, some todas as 4 repetições do lote e calcule a média de germinação do lote.

A contagem final deverá ser realizada no 8º ou 9º dia após a semeadura.

Cuidados na implantação do teste de germinação em canteiros

• Não conduza o teste em canteiros de hortas domésticas;
• Nos canteiros, utilize solo de área de lavoura. Colete em camada superficial de 0 – 20 cm de profundidade;
• O solo não deve conter inóculo de patógenos ou pragas da lavoura;
• O solo deverá estar seco e de preferência ser peneirado;
• O solo não deve ser reaproveitado em outros testes;
• Para facilitar o processo de semeadura nos canteiros e garantir o espaçamento recomendado, utilize uma régua guia perfurada.

13 dicas para obter sementes de qualidade 

Existem uma série de processos que devem ser seguidos para obter qualidade das sementes. 

As vantagens do pré-condicionamento são a rápida e uniforme germinação (se o lote de sementes possui alto potencial fisiológico e vigor). O resultado disso é bom desenvolvimento e maturação uniforme.

1. Em época de semeadura, a maturidade em período de chuva pode prejudicar a semente. Programe a semeadura para maturidade em período seco;
2. O manejo de água também é importante. A seca durante o desenvolvimento prejudica a qualidade da semente, então maneje a irrigação corretamente;
3. Plantas daninhas podem dificultar a colheita e interferir na qualidade das sementes. Elimine-as do estande da cultura quanto antes;
4. Picadas de insetos podem prejudicar sementes, sobretudo as de soja. Pulverize com inseticida caso a população seja alta, e comece cedo;
5. Existem doenças que reduzem a germinação, então utilize variedades resistentes, escolha locais com baixa incidência e realize o tratamento de sementes adequado;
6. Não atrase a colheita! Inicie assim que as sementes debulharem ou atingirem o teor de água ideal para esta operação;
7. Faça o monitoramento de pragas e doenças durante o cultivo;
8. Escolha o material genético mais apropriado para as condições ambientais da região. Considere a tolerância ao estresse hídrico, caso na sua região períodos de estiagem sejam comuns;
9. Monitore o ponto de colheita ideal. As sementes devem estar com teor de água que não provoque trincamentos (teor de água baixo: 13% para soja) ou amassamentos (teor de água alto: 18% para soja);
10. Cuide da velocidade e regulagem da colheitadeira, além da rotação do motor adequada. Rotações do cilindro superiores a 450rpm provocam em soja com 22% de teor de água danos mecânicos. Com umidade da semente mais alta, a velocidade do cilindro pode ser entre 400 e 700rpm;
11. A umidade da semente varia, a depender das horas do dia. Ela é maior no período da manhã e menor durante a tarde;
12. A colheita deve ser realizada o mais próximo possível do ponto de maturidade fisiológica;
13. A depender da espécie cultivada, as sementes podem ser pré-condicionadas através do umedecimento prévio controlado. Assim, elas reiniciam os processos metabólicos sem haver protusão da radícula e podem ser semeadas, garantindo maior uniformidade e estande a campo.

Conclusão

A germinação é um processo complexo, que depende de fatores intrínsecos (associados à própria semente)  e ambientais.

Conhecer as necessidades das culturas é importante, principalmente na produção de sementes de alto potencial fisiológico. Isso também vale para a implantação de uma lavoura.

Faça a avaliação de germinação de sementes para garantir uma lavoura sadia e produtiva. E na dúvida, consulte um engenheiro-agrônomo.

>>Leia mais: “Sementes esverdeadas: 3 causas mais comuns e dicas para evitá-las”

“Genética na agricultura: veja como ela vai mudar sua lavoura“

Restou alguma dúvida sobre como ocorre a germinação das sementes? Envie a sua abaixo!