Tratamento de plasma em sementes: entenda como funciona, como controla patógenos e melhora a produtividade das culturas agrícolas

Diversos avanços têm sido alcançados nos últimos anos na área de sementes. Afinal, elas estabelecem o estande inicial de plantas e impactam na produtividade da lavoura.

A qualidade das sementes pode ser conservada ao longo do armazenamento. No entanto, não pode ser recuperada.

A aplicação de técnicas de plasma tem demonstrado resultados animadores na qualidade de sementes. Na soja, o plasma pode aumentar a germinação e vigor das sementes, além de reduzir a infecção por fungos.

A seguir, saiba mais como funciona o tratamento de sementes com o plasma frio, vantagens, desvantagens, e como ela pode melhorar os lotes de sementes! Boa leitura.

O que é o tratamento de plasma em sementes

O tratamento de sementes por plasma frio consiste na adição de gases à superfície das sementes. Esses gases podem ser oxigênio ou nitrogênio, que modificam as propriedades das sementes.

Nesse processo, ocorre uma diminuição significativa do ângulo de contato aparente das sementes. Isso melhora a absorção de água e a germinação.

Há três tipos de técnicas de plasma: 

• LPRF (Plasma de radiofrequência de baixa pressão);
• DBD (Descarga de barreira dielétrica plasma atmosférico);
• Jato de plasma.

Tratamento de sementes a plasma frio

Também conhecido como plasma não térmico, é caracterizado por uma mistura de gás neutro, gás ionizado e diferentes moléculas excitadas. 

Isso inclui as ROS (espécies reativas de oxigênio) e RNS (espécies reativas de nitrogênio), elétrons e partículas positivas carregadas.

ROS e RNS estão envolvidas em uma série de funções regulatórias em plantas, como:

• metabolismo;
• sinais químicos;
• transporte e absorção de nutrientes;
• germinação;
• senescência (perda de atividade);
• tolerância a estresse hídrico, estresse térmico, e outros causados por microrganismos, pragas, salinidade.

O plasma frio é gerado da seguinte forma: 

1. Ocorre uma descarga da barreira de baixa pressão;
2. O reator da barreira está inserido em uma câmara de vácuo, constituída por dois eletrodos e um vidro;
3. Sementes são depositadas no vidro;
4. A pressão é reduzida (a depender da espécie) por uma bomba de vácuo;
5. A válvula 1 é fechada e a válvula 2 aberta (conforme imagem a seguir);
6. As sementes são tratadas através da regulação da potência de saída da fonte de alimentação de plasma.

Imagem esquemática de um dispositivo para tratamento de sementes com plasma a frio

(Fonte: traduzido de Li e colaboradores, 2021)

A potência e duração do tratamento das sementes variam, a depender da espécie. 

LPRF (Plasma de radiofrequência de baixa pressão)

É uma técnica tradicional, utilizada principalmente para a inativação de determinadas enzimas.

A técnica inativa microrganismos, especialmente os causadores de doenças em plantas. 

Também é útil na alteração das propriedades de afinidade pela água das sementes. Dessa forma, ajudam na absorção de água e na germinação das mesmas.

DBD (Descarga de barreira dielétrica plasma atmosférico)

É um tipo de plasma frio operado em atmosferas de pressão, gerando raios ultravioletas e elétrons variados. Para isso, não é necessário o uso de gases especiais, ou equipamentos de vácuo.

Jato de plasma

É também uma categoria de plasma frio, de fácil operação em diferentes potências e pressões atmosféricas. Conta com diferentes gases que podem influenciar positivamente nas propriedades físicas, químicas e biológicas das sementes.

Esquema do jato de plasma (a) e imagem do tratamento de sementes de arroz com o plasma (b)

(Fonte: traduzido de Billah e colaboradores, 2021)

Tipos de plasma disponíveis e suas principais características quanto a pressão, quantidade de amostras processadas e custo

(Fonte: Sarapirom; Yu, 2021)

Vantagens e desvantagens do tratamento de plasma

Dentre os benefícios e vantagens, destacam-se:

• Atraso na perda da atividade dos cotilédones das mudas tratadas. Isso garante maior vigor e tolerância a estresses;
• Aumento da taxa de germinação de sementes e redução dos patógenos contaminantes;
• Pode aumentar a biomassa seca das plantas em até 45%. Também pode ser utilizado em áreas com elevadas concentrações de Cádmio;
• Pode promover resistência de sementes ao frio;
• Pode recuperar a dormência de sementes.
• Inibição de fungos na pós-colheita de grãos e sementes,  devido à perda da integridade da membrana plasmática.

A principal desvantagem da técnica é a acessibilidade e aplicação restrita. Ela só é empregada em pequenas escalas e principalmente ao nível científico. 

Os laboratórios que aplicam e estudam a tecnologia de plasma no Brasil são recentes. Eles têm menos de 15 anos de operação.

Aplicação na agricultura e objetivos

A aplicação dos diferentes tipos de plasma na agricultura vem ganhando visibilidade. Afinal, novos estudos vêm sendo realizados.

No quadro a seguir é possível observar que, a depender da espécie, utiliza-se determinada potência, tempo de exposição e tipo de plasma. 

Essas escolhas são feitas em função dos objetivos do tratamento a ser realizado.

(Fonte: Pizá, legatechnics, Li, Sarapiron, Daiber, Gomi, Billah, Karkamar)

Locais em que o tratamento de sementes com plasma pode ser feito

O tratamento de plasma em sementes tem sido realizado em locais específicos e com direcionamento inicial para a pesquisa.

Em breve, deverá estar disponível no mercado, mas até o momento não pode ser realizado diretamente na fazenda.

A técnica exige equipamento e gases específicos para sua manipulação.

Para aplicação e possíveis parcerias com instituições de pesquisa, você deve entrar em contato com as instituições da sua região.

Veja os principais laboratórios que abordam a tecnologia do tratamento de sementes com plasma:

• Laboratório de plasma e processos: localizado em São Paulo;
• Laboratório de Processamento de Materiais por Plasma — LabPlasma: Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN);
• Laboratório de Plasma aplicado na Agricultura, Saúde e meio Ambiente — LabPlasma: Universidade Federal Rural do Semi-Árido (Ufersa).

Conclusão

O tratamento de sementes a plasma é uma técnica promissora e viável para diferentes espécies de interesse agrícola. 

Ele pode ser utilizado para acelerar o processo germinativo, expondo por menos tempo as sementes no solo aos patógenos e condições ambientais adversas.

A técnica também pode ajudar na recuperação da dormência de algumas sementes. Assim, a germinação acontece e há aumento da vida de prateleira em pós-colheita.

No momento a aplicação da tecnologia é restrita, mas em breve pode estar disponível em larga escala. 

Ela será grande aliada no tratamento de sementes, especialmente por ser uma tecnologia limpa.

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E você? Já leu a respeito do tratamento de plasma em sementes? Ficou com alguma dúvida? Vou adorar ler o seu comentário!