A germinação é o processo pelo qual as sementes devem passar até a emergência da plântula, que consiste basicamente num exemplar em miniatura da planta adulta. Essa plântula já vive dentro da semente antes da sua germinação, na forma de eixo embrionário e, para que o processo de germinação ocorra, a semente enfrenta diversas transformações antes de se tornar efetivamente uma planta.

Essas transformações só são possíveis desde que existam condições ambientais favoráveis, no caso das sementes quiescentes – que mantêm atividade metabólica antes de germinar, mesmo que baixa – e, em adição, a dormência seja quebrada, no caso das sementes dormentes.

Esse processo é extremamente importante e pode determinar a produtividade das culturas comerciais. Para se ter uma ideia, cada falha por metro quadrado em lavouras de soja causa perda de 180 a 240kg de soja por hectare, o que equivale a três a quatro sacas.

No texto abaixo, você será apresentado aos fatores relacionados à germinação de sementes, desde o que é necessário para quebrar a dormência de uma semente, passando pelos hormônios vegetais envolvidos no processo de germinação e culminando nas três etapas da germinação (embebição, reativação do metabolismo e protusão radicular).

Nosso objetivo aqui é proporcionar, mais do que uma boa leitura, meios para que você compreenda as transformações pelas quais a semente passa durante a germinação e consiga, assim, implementar melhores práticas para germinar sementes de soja e milho, por exemplo.

Estrutura das sementes

A estrutura das sementes é composta por três partes principais: tegumento (cobertura), tecido de reserva e eixo embrionário.

O tegumento, também conhecido como testa, é uma camada externa protetora formada por células mortas, cuja função é proteger o embrião contra danos mecânicos, microrganismos e perda de água. Em algumas espécies, como os cereais, essa cobertura pode estar fusionada ao pericarpo, que se origina da parede do ovário, transformando a semente em um verdadeiro fruto.

O embrião é a estrutura central da semente e é relativamente simples em angiospermas, consistindo no eixo embrionário e um ou dois cotilédones. O eixo embrionário inclui a radícula (raiz embrionária), o hipocótilo (parte inferior do caule) e a plúmula (primórdio foliar), que dará origem às primeiras folhas da planta. A diversidade na estrutura das sementes pode ser observada nas variações de tamanho e forma, desde as minúsculas sementes de orquídeas até grandes sementes, como as do coco-do-mar​. Alguns exemplos da estrutura das sementes são apresentados na Figura 1.

As sementes também podem ser classificadas como endospérmicas ou não endospérmicas, dependendo da presença de endosperma triploide no momento da maturidade.

O endosperma é um tecido de reserva que fornece nutrientes essenciais para o embrião durante a germinação. Em espécies como o feijão e outras leguminosas, as sementes são não endospérmicas, pois os cotilédones atuam como principais fontes de nutrientes. Já em espécies como trigo e milho, o endosperma é a principal reserva de nutrientes​.

O que é a quebra da dormência em sementes e por que ela é tão importante?

Para que a germinação ocorra com grande taxa de sucesso – ou seja, mais sementes germinam em menos tempo –, devem existir condições ambientais favoráveis, como a temperatura ideal (entre 20॰C e 30॰C) e a presença de água e oxigênio. Algumas sementes, como as de alface, ainda exigem a presença de luz para germinar. Contudo, as sementes dormentes precisam ter sua dormência quebrada.

A dormência é uma adaptação evolutiva das plantas para conseguirem se propagar mesmo em condições ambientais desfavoráveis, pois ela confere mais resistência da semente às intempéries e permite que ela seja dispersa a grandes distâncias.

A quebra da dormência consiste justamente em transpor essa barreira evolutiva para acelerar o processo de germinação. Sem ela, a semente não germina, e para que ela ocorra, hormônios como a citocina e principalmente a giberelina agem.

A dormência pode ser resultante de uma barreira física presente na semente, como o tegumento ou outros tecidos, ou de inibidores do crescimento do embrião, a dormência fisiológica.

O tipo de dormência define o tratamento que a semente deve receber, dentre eles: escarificação mecânica ou ácida, tratamento com água quente, lavagem em água corrente, secagem prévia, pré-resfriamento, estratificação ou exposição à luz.

As sementes comerciais de espécies anuais, entretanto, não precisam ter sua dormência quebrada, pois já são geneticamente melhoradas neste sentido.

O que é germinação das sementes?

A germinação pode ser definida de diferentes formas, dependendo do ponto de vista adotado. Existem definições baseadas na fisiologia, na tecnologia de sementes e até na visão prática do produtor. Neste artigo, vamos tratar a germinação sob a perspectiva fisiológica. Do ponto de vista dos fisiologistas de sementes, a germinação das sementes é o processo que se inicia com a absorção de água pela semente e se conclui com a protrusão da radícula, que é o primeiro indício visível de germinação.

Para saber mais sobre as definições de germinação das sementes do ponto de vista fisiológico, de tecnologia de sementes e do produtor e como ela ocorre, veja o vídeo abaixo do professor Edvaldo Ap. Amaral Silva:

Durante esse processo, a semente passa por três fases: embebição, ativação metabólica, e finalmente, a emergência da radícula. Este último evento marca o término da germinação fisiológica e o início do desenvolvimento da plântula.

As etapas da germinação: o que ocorre e quais hormônios estão envolvidos?

Finalizadas as preparações iniciais da semente, ela pode iniciar sua germinação, desde que encontre condições favoráveis para isso.

A seguir, serão apresentadas as etapas pelas quais a semente passa até que a plântula tenha emergido completamente e a fase de crescimento possa ocorrer, bem como os hormônios que influenciam o processo (Figura 2). São elas:

• Embebição
• Reativação do metabolismo
• Consumo dos tecidos de reserva e emergência da plântula

Etapa 1: Embebição

Quando a semente está madura e já passou pelos tratamentos necessários para iniciar a germinação, deve ser disponibilizada água para que se inicie a fase de embebição.

A embebição consiste no intumescimento da semente a partir da entrada de água por suas porções permeáveis. A água então se difunde para dentro da semente, amolecendo e rompendo seu tegumento e fazendo com que a semente e o embrião aumentem seu volume.

Radícula e caulículo (precursores da raiz e do caule, respectivamente) são emitidos para fora da semente, por conta do rompimento do seu tegumento, auxiliado pela ação do hormônio giberelina.

A entrada de água estimula a produção de enzimas e hormônios vegetais, que serão fundamentais para a continuidade do processo de germinação, reativando o metabolismo da semente que se encontrava pausado até então.

A embebição pode ocorrer com maior ou menor velocidade, dependendo: da permeabilidade do tegumento, da disponibilidade de água no ambiente, da pressão hidrostática, da temperatura (ideal entre 20 e 30^o C), da área de contato existente entre a semente e a água e da composição química da semente.

Sementes como a da soja, que é rica em proteínas, e a do milho, rica em carboidratos, apresentam maiores taxa e velocidade de embebição, obtendo melhores resultados nas fases subsequentes da germinação e, consequentemente, melhor produtividade com relação às demais.

Contudo, a embebição que ocorre em velocidade muito alta associada a temperaturas baixas danifica as membranas celulares da semente, prejudicando as taxas e velocidades de germinação. Esse fenômeno é denominado dano de embebição.

Fase 2: Reativação do metabolismo

Terminada a fase de embebição da semente, inicia-se a reativação do metabolismo, que se encontrava em baixíssimas taxas até que a semente encontrasse condições favoráveis à germinação.

Nesta fase, há a liberação de fitormônios (hormônios vegetais), a produção de enzimas e são observadas altas taxas de respiração celular, pois o embrião deve emergir na forma de plântula.

Uma vez hidratado, o embrião inicia a liberação do fitormônio giberelina (GA), que estimula a produção de enzimas que vão consumir os tecidos de reserva da semente, disponibilizando energia para a respiração celular e mais espaço para a emergência da radícula. A ação da GA se dá também por suprimir a ação dos genes que estimulam a liberação do ácido abscísico (ABA), que é um fitormônio inibidor da germinação e da síntese de enzimas induzidas pela GA.

Fase 3: Consumo dos tecidos de reserva e emergência da plântula

Para que as reações metabólicas ocorram com sucesso, é necessário também que oxigênio esteja disponível, pois ele será o responsável pela realização das reações oxidativas resultantes da respiração aeróbia e que desencadeiam o desenvolvimento do embrião.

São elas: a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia transportadora de elétrons, que quebram carboidratos, proteínas e lipídios em glicose ou sacarose, aminoácidos e ácidos graxos, respectivamente. Tais reações ocorrem na presença de enzimas como amilases, lipases e proteases. Ao fim, ocorre a liberação de calor e a produção de ATP e de compostos intermediários.

Os produtos resultantes da respiração aeróbia são transportados à região apical do eixo embrionário na presença de água, e desempenham importante papel no alongamento das células e nas divisões mitóticas, processos envolvidos no crescimento da planta.

Nessa fase ocorrem modificações morfológicas visíveis nas sementes, como o alongamento da radícula (protusão da raiz primária).

Do ponto de vista fisiológico, há um aumento constante na absorção de água e na atividade respiratória. Tanto a respiração quanto a absorção de água pelas sementes aumentam na fase I, estabilizam-se na fase II e voltam a aumentar na fase III.

Durante essa etapa, ocorre a mobilização das reservas e um crescimento mais pronunciado. Esta fase é caracterizada por uma intolerância à dessecação e é irreversível; a semente origina uma nova plântula ou morrerá.

8 Fatores que afetam a Germinação de Sementes: o que considerar ao comprar e plantar

A germinação das sementes é um processo complexo influenciado por diversos fatores. Para garantir uma boa taxa de germinação e a produtividade esperada no campo, é essencial levar em conta diversos fatores que influenciam diretamente o desempenho das sementes. A seguir, apresentamos os principais fatores que podem afetar a germinação das sementes e devem ser considerados.

1. Sanidade das Sementes

A sanidade das sementes é um dos fatores mais críticos para garantir uma boa germinação. Sementes contaminadas por fungos, bactérias ou pragas podem apresentar menor viabilidade e vigor, resultando em falhas na germinação e no estabelecimento das plântulas.

Para evitar esses problemas, é fundamental adquirir sementes certificadas, tratadas com fungicidas ou outros produtos sanitários, que garantem a proteção contra patógenos e aumentam a segurança no campo.

O investimento em sementes sadias reduz o risco de doenças e pragas, que podem comprometer toda a lavoura.

2. Grau de Maturidade

O grau de maturidade das sementes no momento da colheita é outro fator determinante e influencia no vigor e capacidade de germinação.

Sementes colhidas antes de atingirem a maturidade ideal no campo podem não estar completamente desenvolvidas, resultando em baixo vigor e menor capacidade de germinação.

Por outro lado, sementes que foram deixadas no campo além do ponto de maturidade podem ter perdido qualidade e vigor, o que também afeta negativamente a germinação. Por isso, é essencial que as sementes sejam colhidas no momento correto, garantindo que o embrião e as reservas nutritivas estejam plenamente formados.

3. Viabilidade e Vitalidade

A viabilidade refere-se à capacidade da semente de germinar e formar uma plântula saudável, enquanto a vitalidade está relacionada à força dessa plântula emergente.

Sementes viáveis e vigorosas resultam em plantas mais uniformes e produtivas, o que é crucial para culturas como soja, milho e trigo.

Ao adquirir sementes, o produtor deve verificar testes de viabilidade e vigor, que indicam se a semente é capaz de se desenvolver de forma eficiente sob condições adequadas.

4. Água e embebição

A água é fundamental na reativação das atividades metabólicas do embrião, especialmente em relação à respiração. A entrada de água nas sementes ocorre devido ao gradiente de potencial hídrico entre a semente e o substrato, por meio do processo de embebição, que se dá por difusão.

Durante a germinação, a água exerce diversas funções essenciais, incluindo:

• Amolecimento do tegumento: Facilita a expansão do embrião.
• Aumento do volume: O embrião e os tecidos de reserva se expandem.
• Ruptura do tegumento: Aumento da pressão hidrostática interna favorece a ruptura.
• Difusão gasosa: Promove a troca de oxigênio e dióxido de carbono.
• Emergência da radícula: Estimula o crescimento inicial da planta.
• Síntese de hormônios e enzimas: Como o ácido giberélico, que é crucial para o crescimento.

A água também contribui para a produção de hormônios como giberelina, auxina e citocinina, além de substratos como açúcares simples, aminoácidos e ácidos graxos, que são necessários para a respiração e o crescimento do embrião.

A velocidade de embebição varia consideravelmente dependendo de fatores como a espécie, a permeabilidade do tegumento, a disponibilidade de água, a temperatura, a pressão hidrostática e a condição fisiológica da semente.

A composição química da semente também é determinante na taxa de embebição. Sementes ricas em proteínas, consideradas hidrofílicas, tendem a absorver água mais rapidamente. A ordem de absorção em função dos compostos orgânicos é: proteínas > açúcares > lipídios.

Sementes de soja e milho, por exemplo, absorvem água rapidamente devido à sua composição química rica em proteínas e carboidratos. No entanto, uma embebição muito rápida, especialmente em temperaturas frias, pode causar danos às membranas celulares, afetando negativamente a germinação.

5. Temperatura

A temperatura é outro fator crucial que afeta a germinação, influenciando a velocidade e a uniformidade do processo. As temperaturas podem ser classificadas em três faixas cardinais:

• Temperatura mínima: Abaixo da qual a germinação não ocorre em um período razoável, mas não causa a morte da semente (geralmente abaixo de 10º a 15º C).
• Temperatura máxima: Acima da qual a germinação não ocorre, embora não resulte na morte da semente (normalmente acima de 35º a 40º C).
• Temperatura ótima: A que favorece o maior número de sementes germinadas no menor tempo possível (geralmente entre 20º e 30º C). Aumentos ligeiros na temperatura podem acelerar a germinação.

6. Oxigênio

Durante a germinação, as sementes necessitam de oxigênio para realizar a respiração celular, que gera energia para o desenvolvimento do embrião.

Solos encharcados ou compactados podem limitar o acesso ao oxigênio, impedindo a germinação ou retardando o processo.

O produtor deve garantir que o solo esteja bem drenado e com aeração suficiente para favorecer a germinação.

7. Longevidade das Sementes

A longevidade das sementes, ou seja, o tempo que elas podem ser armazenadas sem perder a viabilidade, também é importante.  Sementes armazenadas em condições inadequadas (umidade ou temperatura descontrolada) podem perder rapidamente sua capacidade de germinar.

Sementes de soja e milho, por exemplo, podem ser mais sensíveis a más condições de armazenamento, o que destaca a importância de adquirir sementes frescas e armazená-las corretamente até o momento do plantio.

8. Luz

Embora a luz não seja um fator primordial para a maioria das sementes de cereais e leguminosas, algumas sementes são fotoblásticas, ou seja, dependem de luz para germinar, como o alface, por exemplo.

Para culturas como soja e milho, a germinação geralmente ocorre independentemente da luz, mas é importante estar ciente dessa característica ao trabalhar com outras culturas.

Como Avaliar a Germinação de Sementes?

Para garantir que o lote de sementes utilizado possui boa qualidade e vigor, o produtor pode avaliar a germinação de sementes tanto no campo como em casa de vegetação (Figura 3).

O teste de germinação é simples e permite que o produtor identifique o potencial produtivo das sementes antes de iniciar o plantio em larga escala.

A seguir, apresentamos um passo a passo detalhado para a realização desse teste, conforme orientação da Embrapa:

Passo 1: Preparação do Solo ou Substrato

• Em campo: Coletar terra da camada superficial (0-20 cm) de uma área com histórico de boa produtividade e sem problemas fitossanitários. A terra deve ser seca, peneirada e livre de torrões.
• Em casa de vegetação: Utilizar terra peneirada ou areia média lavada como substrato em bandejas. Troque o substrato a cada teste para evitar contaminação por patógenos.

Passo 2: Semeadura

• Em campo: Prepare canteiros com uma camada de 10 a 15 cm de terra, fazendo sulcos de 3 cm de profundidade e de 1,5 a 2,0 m de comprimento. Cada sulco deve ter 10 a 15 cm de espaçamento entre si. Semeie 100 sementes por sulco, espaçando-as de forma equidistante.
• Casa de vegetação: Em bandejas de 45 cm x 30 cm, semear 100 sementes por bandeja, utilizando um espaçamento uniforme entre as sementes. Cubra-as com uma camada de até 3 cm de terra ou areia.

Passo 3: Cobertura e Irrigação

• Campo: Após a semeadura, cubra os sulcos com terra peneirada, garantindo que as sementes estejam a uma profundidade máxima de 4 cm. A irrigação inicial deve ser feita no dia seguinte à semeadura, evitando danos por embebição. Realize irrigação diária para manter a umidade do solo, sem encharcar.
• Casa de vegetação: Irrigue as bandejas apenas no dia seguinte à semeadura, especialmente se as sementes estiverem com umidade baixa (menos de 12%). Continue irrigando diariamente para garantir boa emergência.

Passo 4: Contagem das Plântulas

• Campo: Realize a primeira contagem das plântulas emergidas ao 5º ou 6º dia após a semeadura. Uma segunda contagem deve ser feita entre o 8º e 9º dia. Quanto maior a porcentagem de plântulas emergidas na primeira contagem, maior o vigor das sementes.
• Casa de vegetação: No teste em bandejas, a contagem final pode ser feita aos 15 dias. Caso deseje um índice de vigor, realize uma primeira contagem ao 5º ou 6º dia e uma segunda ao 15º dia após a semeadura.

Passo 5: Cálculo da Germinação

• Para obter a porcentagem média de germinação, calcule a média das plântulas emergidas nos quatro sulcos ou nas quatro bandejas utilizadas no teste. Isso permitirá que o produtor tenha uma visão clara da qualidade e do vigor do lote de sementes.

Ao seguir esse passo a passo, o produtor poderá identificar a taxa de germinação e o vigor do lote de sementes, garantindo maior segurança no plantio e melhor produtividade no campo.

Práticas que podem ajudar a melhorar a taxa de germinação das sementes no campo

O sucesso no cultivo começa com a adoção de boas práticas que otimizam a germinação das sementes. O manejo correto desde a escolha das sementes até as condições de plantio é essencial para garantir a produtividade.

Aqui estão algumas práticas recomendadas para melhorar a taxa de germinação:

1. Escolha de sementes certificadas e tratadas: Utilizar sementes certificadas é o primeiro passo para aumentar a taxa de germinação. Sementes de alta qualidade são livres de doenças e pragas, possuem bom vigor fisiológico e são tratadas para evitar ataques de microrganismos no solo. Certifique-se de escolher sementes que sejam puras geneticamente e tratadas de forma a garantir que elas expressem todo o seu potencial no campo.
2. Condições Adequadas de Água e Temperatura A germinação depende fortemente da quantidade de água disponível e das temperaturas adequadas. O solo deve estar úmido o suficiente para permitir que a semente inicie o processo de embebição, absorvendo a água necessária para ativar seu metabolismo. Além disso, a temperatura do solo deve estar dentro da faixa ideal para a cultura plantada — geralmente entre 20°C e 30°C.
3. Preparo adequado do Solo: Um solo bem-preparado facilita a germinação, fornecendo os nutrientes necessários e garantindo boa aeração e drenagem. Compactações e irregularidades podem formar bolsas de ar que impedem a absorção de água pela semente. Realizar a análise do solo e fazer as correções necessárias são práticas essenciais para garantir um ambiente ideal para a germinação.
4. Profundidade correta de plantio: A profundidade do plantio influencia diretamente na energia que a semente precisa para emergir. Plantar sementes muito profundas pode resultar em emergências desuniformes ou no não surgimento de plântulas. Para culturas como a soja, recomenda-se o plantio a uma profundidade de 2 cm a 4 cm.
5. Distribuição Adequada de Sementes Garantir um bom arranjo espacial das sementes na área plantada evita competições desnecessárias entre plantas e otimiza o uso de recursos. A densidade de semeadura, o espaçamento entre fileiras e a uniformidade na distribuição das sementes impactam diretamente na taxa de germinação e no desenvolvimento das plantas​.

Ao aplicar essas práticas, é possível maximizar a germinação das sementes, garantindo uma lavoura mais uniforme e produtiva, além de aumentar a rentabilidade do produtor.

Conclusão

A germinação de sementes é um dos momentos cruciais no ciclo de vida das plantas e um determinante vital para o sucesso na agricultura. É nesse estágio que a semente, através de um conjunto complexo de processos, se transforma em uma plântula, dando início ao desenvolvimento da planta adulta.

Fatores como a sanidade das sementes, seu grau de maturidade, a viabilidade e as condições ambientais desempenham papéis fundamentais nesse processo.

Compreender esses aspectos não apenas ajuda a otimizar a germinação, mas também a garantir a produtividade e a qualidade das culturas. Neste guia, abordaremos as fases da germinação, os fatores que a influenciam e as melhores práticas para maximizar a taxa de germinação, assegurando assim um cultivo bem-sucedido.

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Referências

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Sobre as autoras:

Como citar este artigo:

LOPES, G.R.; BOSCHIERO, B.N.B. Germinação de Sementes: Guia completo para melhorar a taxa de germinação no campo. Blog Agroadvance 2024. Disponível em: https://agroadvance.com.br/blog-germinacao-de-sementes/. Acesso: xx Xxx 20xx.