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Reportagem de capa - nov/dez 2002
Germinação, Deterioração e Vigor da Semente
James C. Delouche
Prof. Emérito da Mississippi State University / EUA
Quando iniciou-se a análise de sementes, entre 1900 e 1920, toda a atenção e todos esforços estavam concentrados no desenvolvimento de procedimentos, métodos e condições para testar a germinação das sementes. Alguns analistas, contudo, já reconheciam que havia diferenças significativas na velocidade de germinação e no crescimento de plântulas entre lotes da mesma espécie de sementes, como, por exemplo, para sementes de milho (Fig. 1), que não eram levadas em conta na determinação das percentagens de germinação.
Um lote de sementes que germinasse 80% em 10 dias era considerado da mesma qualidade de um lote de sementes da mesma espécie que germinasse 80% em 6 dias. Desde que as diferenças em velocidade de germinação e crescimento de plântulas ficaram bastante óbvias, a idéia de Triebkraft, significando energia germinativa, ressurgiu e foi refinada nos primeiros testes de vigor, os testes do "tijolo moído" e de "primeira contagem".
Variação na velocidade de crescimento entre plântulas de milho (Fig. 1)
Com início ao redor de 1920, da organização em níveis nacional e internacional da análise de sementes e o comércio crescente de sementes, concentrou-se esforços no refinamento e padronização dos procedimentos de análise. Foram estabelecidos, para diversas espécies de sementes, os regimes de temperaturas considerados ótimos, assim como os substratos e períodos de tempo. Avançou-se nos conceitos de normalidade e anormalidade de plântulas para reduzir a subjetividade na interpretação dos resultados do teste e permitir melhor padronização. Estes avanços resultaram na mudança da ênfase em critérios fisiológicos para germinação, tais como velocidade de germinação e de desenvolvimento de plântulas, para critérios morfológicos e estruturais. Um resultado importante, e talvez não intencional, do progresso na padronização da análise de sementes foi a tendência em direção à maximização dos resultados do teste de germinação, isto é, à obtenção dos mais altos resultados. Esta tendência enquadrou-se muito bem na mudança de orientação da análise que se iniciou nos anos 30. A análise de sementes, que havia iniciado para fornecer informações aos agricultores sobre a adequabilidade das sementes para semeadura, desenvolveu forte orientação comercial e regulatória, na qual a reprodutibilidade dos resultados dos testes era considerada essencial, sendo desejáveis os mais altos resultados.
As tendências e a orientação da análise de sementes estabelecidas durante a década de 30 sobreviveram às rupturas e distorções da Segunda Guerra Mundial e, na realidade, foram adotadas e fortalecidas no início do período pós-guerra, quando a agricultura recuperou-se e as relações de comércio entre os países foram reestabelecidas. Contudo, ocorreu o desenvolvimento de duas novas técnicas durante os anos de guerra que tiveram uma grande influência sobre nossos conceitos e compreensão da qualidade fisiológica de sementes: o teste de frio para avaliação do potencial de emergência de milho sob condições desfavoráveis de campo, que se tornou um paradigma para os testes de vigor; e a reação do tetrazólio (TZ), um método não germinativo para a avaliação da viabilidade das sementes, que mostrava de forma notável o processo deteriorativo nas mesmas.
A década de 50 foi um período bastante fértil para a análise de sementes. Procedimentos e métodos de análise foram refinados, as diferenças na filosofia de análise foram seriamente consideradas, a germinação e o vigor foram reconhecidos como atributos diferentes, e a atenção focalizou-se mais agudamente sobre a padronização dos testes de pureza, germinação e "autenticidade de cultivares", além de testes para detecção de doenças associadas às sementes, diminuindo um pouco o interesse pelos testes de vigor. Alguns pesquisadores, contudo, começaram a explorar a reação de tetrazólio com a finalidade de obter uma melhor compreensão da deterioração das sementes.
Deterioração das Sementes
A descoberta e aplicação da reação de tetrazólio foi fundamental para nossa compreensão do processo de deterioração nas sementes e de sua relação com germinação e vigor. Danos fisiológicos e necroses nas sementes eram mostrados em vívidos padrões de vermelho e branco, e ficavam claramente evidentes os padrões e a natureza progressiva da deterioração, conforme ilustrado para sementes de algodão (Fig. 2). E, o que é muito importante, a capacidade das sementes germinarem, mesmo obviamente enfraquecidas por extensivas necroses, foi uma observação inevitável na interpretação dos resultados do teste de tetrazólio. Ele é, ou deveria ser, a tecnologia escolhida em qualquer análise rigorosa das causas e efeitos dos problemas de germinação e vigor.
Deterioração em sementes de algodão, evidenciada pelo teste de tetrazólio (Fig. 2)
É provável que seja impossível definir, em termos exatos e não ambíguos, deterioração de sementes, de maneira que nem vou tentar. De forma prática, contudo, a deterioração das sementes pode ser vista como um complexo de mudanças que ocorrem com o passar do tempo, causando prejuízos a sistemas e funções vitais e resultando na diminuição no grau de capacidade e desempenho da semente. A deterioração começa depois que a semente alcança a maturidade fisiológica (deterioração zero) e continua até ela perder sua capacidade de germinar. A duração do processo de deterioração é determinada principalmente pela interação entre herança genética, o grau de hidratação da semente e temperatura. Nos anos 60 e 70, eu costumava caracterizar a deterioração das sementes em termos dramáticos de forma a salientar seu papel como um determinante crucial da qualidade da semente:
(1) A deterioração de sementes é um processo inexorável ou inevitável;
(2) A deterioração é irreversível;
(3) Existem diferenças inerentes entre espécies quanto à longevidade das sementes e, portanto, da velocidade de deterioração das mesmas;
(4) A deterioração é mínima na maturidade da semente;
(5) A velocidade de deterioração varia entre lotes de sementes da mesma variedade;
(6) A velocidade da deterioração varia entre sementes individuais dentro de um lote, como resultado das diferentes condições e traumas aos quais elas foram expostas.
As três primeiras características pretendiam definir as limitações biológicas no controle da deterioração das sementes, e duas delas podem não ser consideradas tão válidas atualmente como o eram consideradas na década de 1960. Certas sementes têm sobrevivido por mais de mil anos no solo, e somente podemos supor qual será sua longevidade sob armazenagem criogênica nos bancos de germoplasma.
Há evidências substanciais de que existem mecanismos de reparo ativos com a finalidade de reverter alguns dos efeitos da deterioração em sementes no solo e naquelas submetidas aos vários tipos de condicionamento osmótico. Diferenças inerentes na longevidade de sementes entre espécies e mesmo entre cultivares, contudo, são uma realidade e esta limitação deve ser levada em consideração nos sistemas de controle de qualidade. A quarta característica estabelece a época da maturidade da semente como o último ponto de partida para a implementação de procedimentos de controle de qualidade. As duas últimas características da deterioração das sementes são críticas para entendermos as relações entre a deterioração e a germinação, germinação e vigor, e entre vigor e deterioração - o principal assunto em discussão neste artigo.
Relação entre deterioração e germinação
O aspecto mais importante da relação entre deterioração de sementes e germinação pode ser declarado simplesmente como: a perda da capacidade de germinação é a conseqüência ou o efeito final prático da deterioração; é a última coisa que acontece no processo de deterioração. Este aspecto é representado graficamente (fig. 3), mostrando que já ocorreu considerável deterioração antes que haja diminuição na percentagem de germinação. Esta relação é ilustrada com plântulas de soja no quinto dia do teste de germinação (Fig. 4). As quatro plântulas da esquerda são consideradas plântulas normais e têm peso igual na avaliação, apesar das diferenças bastante óbvias na sua "energia germinativa". As quinta e sexta plântulas a partir da esquerda não cumprem os critérios morfológicos para germinação, enquanto a sétima e última plântula chegou ao estágio final do processo de deterioração - é incapaz de germinar. Duas questões surgem naturalmente da premissa de que a perda da capacidade de germinar é a conseqüência final da deterioração da semente: existem conseqüências ou efeitos menores da deterioração? Se existem, eles afetam significativamente o valor das sementes para semeadura?
Relação gráfica entre germinação e deterioração de sementes (Fig. 3)
Plântulas de soja em teste de germinação (Fig. 4)
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