Edição 2003 EDITORES, Manuais, Projetos, Pesquisas de Agronomia

Baixe Edição 2003 EDITORES e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Agronomia, somente na Docsity! SEMENTES: | FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS E TECNOLÓGICOS 1º Edição 2003  SEMENTES: FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS E TECNOLÓGICOS EDITORES Prof. Dr. Silmar Teichert Peske Engª Agrª Drª Mariane D´Avila Rosenthal Engª Agrª Drª Gladis Rosane Medeiros Rota Endereço Pelotas - RS - BRASIL 2003 7.2. Maturidade ...................................................................................... 51 8. PRODUÇÃO DE SEMENTES DE SOJA .............................................. 55 8.1. Deterioração no campo ................................................................... 55 8.2. Momento de colheita ...................................................................... 56 8.3. Seleção de regiões e épocas mais propícias para produção de sementes .. 56 8.4. Aplicação de fungicidas foliares ..................................................... 57 8.5. Estresse ocasionado por seca e alta temperatura durante o enchimento de grãos . 57 8.6. Danos causados por insetos ............................................................ 58 9. PRODUÇÃO DE SEMENTES DE MILHO HÍBRIDO ......................... 58 10. DEMANDA DE SEMENTE ................................................................. 61 10.1. Distribuição do risco ..................................................................... 61 10.2. Produção fora de época ................................................................ 62 10.3. Controle de qualidade ................................................................... 62 10.4. Comentário final ........................................................................... 63 11. COLHEITA ........................................................................................... 63 11.1. Colheitadeira ................................................................................. 65 11.2. Perdas na colheita – quantidade .................................................... 69 11.3. Danificações mecânicas ................................................................ 72 11.4. Misturas varietais .......................................................................... 77 11.5. Comentário final ........................................................................... 79 12. RESUMO DAS PRÁTICAS CULTURAIS .......................................... 79 13. INSPEÇÃO DE CAMPOS PARA PRODUÇÃO DE SEMENTES ...... 81 13.1. Período de inspeção ...................................................................... 81 13.2. Tipos de contaminantes ................................................................ 83 13.3. Como efetuar a inspeção ............................................................... 86 13.4. Caminhamento em um campo para sementes ............................... 88 13.5. Como efetuar as contagens de plantas no campo .......................... 89 13.6. Comentário sobre inspeção ........................................................... 91 14. BIBLIOGRAFIA ................................................................................... 91 CAPÍTULO 2 – FUNDAMENTOS DA QUALIDADE DE SEMENTES ..... 94 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................... 95 2. CICLO DE VIDA DE UMA ANGIOSPERMA ...................................... 95 2.1. Macrosporogênese .......................................................................... 95 2.2. Microsporogênese ........................................................................... 97 2.3. Polinização ..................................................................................... 97 2.4. Embriogênese ................................................................................. 98 3. ESTRUTURA DA SEMENTE ............................................................... 99 4. TRANSPORTE DE RESERVAS PARA SEMENTE ............................. 100 5. PRINCIPAIS CONSTITUINTES DA SEMENTE ................................. 102 6. AMIDO ................................................................................................... 103 6.1. Síntese de amido ............................................................................. 103 6.2. Enzimas ramificadoras ................................................................... 104 7. PROTEÍNAS DE RESERVA ................................................................ 105 7.1. Fatores fisiológicos que influenciam o conteúdo de N na semente .......... 109 8. LIPÍDEOS .............................................................................................. 110 8.1. Síntese de lipídeos ......................................................................... 112 9. EFEITOS DE FATORES AMBIENTAIS SOBRE A CONSTITUIÇÃO DA SEMENTE ............................................................................................. 113 9.1. Efeitos das condições ambientais sobre a qualidade da semente ... 115 10. MATURAÇÃO FISIOLÓGICA .......................................................... 117 11. A REGULAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO DA SEMENTE ......... 118 11.1. Tolerância à dessecação ............................................................. 120 11.2. Dormência ................................................................................. 121 11.3. Germinação ............................................................................... 122 12. PRÉ-CONDICIONAMENTO DE SEMENTES .................................. 130 12.1. Vantagens do pré-condicionamento ........................................... 130 12.2. Como o pré-condicionamento atua na semente .......................... 130 12.3. Tipos de pré-condicionamento ................................................... 131 12.4. Pré-condicionamento e longevidade da semente ........................ 132 13. DETERIORAÇÃO DA SEMENTE ..................................................... 133 13.1. Redução das reservas essenciais da semente .............................. 134 13.2. Danos a macromoléculas ........................................................... 134 13.3. Acumulação de substâncias tóxicas .......................................... 135 14. BIBLIOGRAFIA .................................................................................. 136 CAPÍTULO 3 – ANÁLISE DE SEMENTES .......................................... 138 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................... 139 2. AMOSTRAGEM .................................................................................... 140 2.1. Objetivo e importância ................................................................... 140 2.2. Definições ....................................................................................... 140 2.3. Homogeneidade do lote de sementes .............................................. 141 2.4. Peso máximo dos lotes .................................................................... 142 2.5. Obtenção de amostras representativas ............................................ 142 2.6. Tipos de amostradores e métodos para amostragem dos lotes ........ 143 2.7. Intensidade da amostragem ............................................................. 144 2.8. Pesos mínimos das amostras médias ............................................... 145 2.9. Embalagem, identificação, selagem e remessa da amostra ............. 145 2.10. Obtenção das amostras de trabalho ............................................... 146 2.11. Armazenamento das amostras ....................................................... 148 3. ANÁLISE DE PUREZA ......................................................................... 149 3.1. Objetivo .......................................................................................... 149 3.2. Definições ....................................................................................... 149 3.3. Equipamentos e materiais ............................................................... 150 3.4. Procedimento .................................................................................. 151 4. DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE OUTRAS SEMENTES ........... 155 4.1. Objetivo .......................................................................................... 155 4.2. Definições ....................................................................................... 155 4.3. Tipos de testes ................................................................................ 155 4.4. Procedimento .................................................................................. 156 4.5. Exame de sementes nocivas ............................................................ 156 4.6. Informação dos resultados .............................................................. 156 5. TESTE DE GERMINAÇÃO ................................................................... 157 5.1. Objetivo .......................................................................................... 157 5.2. Definição ........................................................................................ 157 5.3. Condições para a germinação ......................................................... 157 5.4. Materiais e equipamentos ............................................................... 160 5.5. Condições sanitárias ....................................................................... 164 5.6. Metodologia .................................................................................... 165 6. TESTES RÁPIDOS PARA DETERMINAR A VIABILIDADE DAS SEMENTES .......................................................................................... 175 6.1. Teste de tetrazólio ........................................................................... 175 6.2. Teste de embriões expostos ............................................................ 183 6.3. Teste de raio X ............................................................................... 184 7. VERIFICAÇÃO DE ESPÉCIES E CULTIVARES ................................ 185 7.1. Objetivo .......................................................................................... 185 7.2. Princípios gerais ............................................................................. 185 7.3. Exame das sementes ....................................................................... 186 7.4. Exame em plântulas ........................................................................ 189 7.5. Exame das plantas em casa de vegetação ou câmara de crescimento ........ 189 7.6. Exame das plantas em parcelas de campo ...................................... 190 7.7. Informação dos resultados .............................................................. 190 8. DETERMINAÇÃO DO GRAU DE UMIDADE .................................... 190 8.1. Objetivo e importância ................................................................... 190 8.2. Formas de água na semente ............................................................ 191 8.3. Métodos para a determinação do grau de umidade ......................... 191 9. DETERMINAÇÃO DO PESO DE SEMENTES .................................... 197 9.1. Objetivo .......................................................................................... 197 9.2. Metodologia .................................................................................... 197 9.3. Informação dos resultados .............................................................. 198 8.5. Velocidade de secagem ................................................................... 317 8.6. Danos térmicos ............................................................................... 317 8.7. Fluxo de ar ...................................................................................... 317 8.8. Supersecagem ................................................................................. 318 8.9. Uniformização ou homogeneização da umidade ............................ 318 8.10. Desconto da umidade .................................................................... 318 9. BIBLIOGRAFIA ..................................................................................... 319 CAPÍTULO 6 - BENEFICIAMENTO DE SEMENTES ....................... 321 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................... 322 2. RECEPÇÃO E AMOSTRAGEM ........................................................... 322 2.1. Recepção ........................................................................................ 322 2.2. Amostragem .................................................................................... 324 3. PRÉ-LIMPEZA E OPERAÇÕES ESPECIAIS ....................................... 324 3.1. Pré-limpeza ..................................................................................... 324 3.2. Operações especiais ........................................................................ 325 4. LIMPEZA DE SEMENTES .................................................................... 328 4.1. Largura, espessura e peso ............................................................... 329 4.2. Densidade ....................................................................................... 340 4.3. Comprimento .................................................................................. 344 4.4. Forma .............................................................................................. 346 4.5. Textura superficial .......................................................................... 348 4.6. Condutibilidade elétrica .................................................................. 349 4.7. Afinidade por líquidos .................................................................... 350 4.8. Separação pela cor .......................................................................... 350 5. CLASSIFICAÇÃO .................................................................................. 350 6. TRATAMENTO DE SEMENTES ......................................................... 355 6.1. Introdução ....................................................................................... 355 6.2. Equipamentos ................................................................................. 355 7. TRANSPORTADORES DE SEMENTES .............................................. 357 7.1. Elevador de caçambas .................................................................... 357 7.2. Transportador de parafuso (rosca sem-fim, caracol) ...................... 359 7.3. Correia transportadora .................................................................... 359 7.4. Transportador vibratório ................................................................. 359 7.5. Transportador pneumático .............................................................. 359 7.6. Transportador por corrente ............................................................. 360 7.7. Empilhadeira ................................................................................... 360 8. PLANEJAMENTO DE UBS .................................................................. 360 8.1. Fluxograma na UBS ....................................................................... 361 8.2. Seleção do equipamento ................................................................. 361 8.3. Tipos de UBS ................................................................................. 362 8.4. Aspectos importantes a considerar no planejamento de uma UBS . 363 8.5. Regulagem de fluxo de sementes .................................................... 363 9. BIBLIOGRAFIA ..................................................................................... 364 CAPÍTULO 7 - ARMAZENAMENTO DE SEMENTES ...................... 366 1. INTRODUÇAO ...................................................................................... 367 2. LONGEVIDADE E POTENCIAL DE ARMAZENAMENTO DAS SEMENTES .......................................................................................... 368 2.1. Sementes de vida longa e vida curta ............................................... 368 2.2. Sementes ortodoxas e recalcitrantes ............................................... 371 3. DETERIORAÇÃO DE SEMENTES ...................................................... 372 3.1. Definição ........................................................................................ 372 3.2. Teorias da deterioração de sementes .............................................. 374 3.3. Causas da deterioração ................................................................... 376 4. FATORES QUE AFETAM A CONSERVAÇÃO DAS SEMENTES .... 378 4.1. Fatores genéticos ............................................................................ 378 4.2. Estrutura da semente ....................................................................... 380 4.3. Fatores de pré e pós-colheita .......................................................... 381 4.4. Teor de umidade da semente .......................................................... 382 4.5. Umidade e temperatura ambiente ................................................... 386 4.6. Danos causados às sementes depois da colheita ............................. 389 4.7. Idade fisiológica das sementes ........................................................ 390 5. TIPOS DE ARMAZENAMENTO DE SEMENTES .............................. 391 5.1. Armazenamento a granel ................................................................ 391 5.2. Armazenamento em sacos ............................................................... 395 5.3. Armazenamento sob condições de ambiente controlado ................ 400 6. PRAGAS DAS SEMENTES ARMAZENADAS E SEU CONTROLE .. 403 6.1. Insetos e ácaros ............................................................................... 403 6.2. Fungos ............................................................................................ 409 6.3. Roedores e pássaros ........................................................................ 410 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................. 413 8. BIBLIOGRAFIA ..................................................................................... 414 CAPÍTULO 1 Produção de Sementes Prof. Dr. Silmar Teichert Peske Prof. Dr. Antonio Carlos Souza Albuquerque Barros Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 15 A integração harmoniosa entre os diversos componentes do programa de sementes requer principalmente que: a) ocorra um esforço comum, em nível estadual e nacional, onde se considere a participação dos setores público e privado; b) haja efetiva coordenação, colaboração e confiança entre os participantes e c) o Estado desenvolva uma ação de continuidade. 2.1. Pesquisa O valor agronômico de uma cultivar é constituído de várias características, sendo as mais importantes as seguintes: a) potencial de rendimento; b) resistência a doenças e insetos; c) resistência a fatores ambientais adversos; d) qualidade de seus produtos; e) resposta a insumos e f) precocidade. Para a liberação de uma cultivar1 com características superiores, é necessário que a mesma seja registrada em órgão competente do governo com base em resultados obtidos de diferentes locais, anos e tipos de ensaios realizados. No processo de registro, o obtentor deverá informar o valor de cultivo e uso (VCU) da cultivar, significando que um novo material não necessita necessariamente ter um maior potencial de produtividade em relação a uma cultivar testemunha, mas sim ter atributos agrônomicos ou industriais que assim justifiquem seu registro para cultivo. Uma cultivar também pode ser protegida por lei e para isso necessita ser estável, homogêna e diferente. A proteção confere ao obtentor um retorno de seu capital investido na criação da nova cultivar. Para um produtor de sementes multiplicar as sementes de uma cultivar protegida necessita ter a permissão do obtentor da cultivar. No Brasil o órgão que aufere registro e proteção de cultivares é o Serviço Nacional de Proteção de Cultivares (SNPC). Para efeitos práticos, não haverá uma indústria forte de sementes sem melhoramento vegetal. Atualmente as cultivares, são provenientes de entidades governamentais como de privadas. Delas se abastecem, como se fosse matéria- prima, todos os produtores de sementes individuais ou organizados em forma de empresas ou associações. 1Para efeitos práticos, será utilizado indistintamente os termos cultivar e variedade. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 16 2.2. Produção de sementes genética e básica O custo e o tempo requerido para criação e liberação de uma nova cultivar são grandes. Assim, alguns mecanismos devem ser utilizados para manter essa cultivar pura e multiplicá-la em quantidade suficiente para colocá-la à disposição dos agricultores. Para isso utiliza-se um sistema com controle de gerações com quatro classes de sementes genética, básica, registrada e certificada. A produção de sementes genéticas e básicas está sob a responsabilidade da empresa ou instituição que criou a cultivar e essa, por convênio ou outro mecanismo, pode autorizar outros a produzirem sementes básicas. A semente genética é a primeira geração obtida através de seleção de plantas, em geral, dentro da estação experimental, com supervisão do melhorista, enquanto a semente básica é a segunda geração obtida da multiplicação da semente genética, com pouca supervisão do melhorista, e em geral, obtida em unidades especiais, fora do setor de melhoramento. Como a quantidade de semente necessária para os agricultores é grande, a semente básica é multiplicada por mais duas gerações. O produto da primeira geração da básica designa-se semente registrada, enquanto a semente obtida da classe registrada, designa-se certificada. Como exemplo, será apresentado o cálculo da quantidade de sementes de soja requerida em cada classe de sementes, em um cultivo de 500.000ha e uma taxa de utilizaçao de sementes comerciais de 60%, ou seja, 60% dos agricultores comprarão sementes para instalarem seus campos de produção de grãos. Dessa maneira, ter-se-á 500.000 x 0,6 = 300.000ha semeados com sementes certificadas. Considerando uma densidade de semeadura de 60kg/ha e uma produção média de 1,2t/ha de sementes (semente seca, limpa e aprovada ) tem-se a necessidade de 37.5ha para produção de semente básica (Tabela 1). Com uma produção anual de 2,25t de semente genética, obtém-se a quantidade necessária para suprir toda a demanda de sementes. Dessa maneira, com um trabalho criterioso de produção, pode-se obter facilmente semente básica com pureza varietal, pois a área necessária para produção é pequena (menos de 40ha). Isso colocaria no programa sementes de alta qualidade que, se conduzidas com práticas culturais adequadas, proporcionariam a obtenção de semente certificada para atender a demanda. Somente iniciando com sementes de alta qualidade é que haverá chance de também obter sementes comerciais de alta qualidade. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 17 Tabela 1 – Quantidade de sementes e área necessária para suprir a demanda de arroz para 450.000ha. Área (ha) Densidade semeadura/ Produção Quantidade (t) Classe 450.000 22.500 1.125 56,33 2,82 0,15 t/ha 3 t/ha 3 t/ha 3 t/ha 3 t/ha 67.500 3.375 169 8,49 Certificada Registrada Básica Genética O mesmo exemplo pode ser utilizado para outras culturas no processo de manutenção de pureza varietal e produção de sementes livres de plantas daninhas. 2.3. Produção de sementes comerciais A produção de sementes comerciais é um dos componentes mais importantes do programa de sementes, constituindo seu elo central. Existem vários tipos de produtores de sementes, sendo alguns altamente tecnificados e organizados. A produção de sementes envolve grandes investimentos e a aplicação de elevados recursos financeiros a cada ano, exigindo do produtor a escolha de terras adequadas, condições ecológicas favoráveis e o compromisso de seguir normas rigorosas de produção, diferenciadas da tecnologia utilizada na produção agrícola de grãos. O produtor desenvolve uma atividade econômica e socialmente muito relevante. Os produtores de sementes podem ser classificados em, empresas produtoras, produtor individual e cooperante. 2.3.1 Produtor individual Caracteriza-se este tipo de produtor por possuir infra-estrutura mínima, em geral constituída de terras próprias, máquinas e equipamentos agrícolas e pouca capacidade de beneficiamento de suas sementes. Atua como pessoa física com poder de decisão sobre suas sementes, não estando, em geral, submetido a estruturas complexas de organização. Produz sob contrato ou através de um acerto informal com o comprador de sua produção. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 20 2.4. Controle de qualidade O agricultor deve ter a segurança de que a semente adquirida é de qualidade adequada e de uma específica cultivar devidamente identificada para seu fácil reconhecimento. Para proporcionar essa garantia, desenvolveram-se programas de controle de qualidade com o objetivo de supervisionar todo processo de produção e tecnologia de sementes. Há dois tipos de controle de qualidade de sementes: o interno e o externo. 2.4.1. Controle interno de qualidade (CIQ) Esse controle basicamente consiste nos registros e parâmetros que o produtor de sementes utiliza com o objetivo de conhecer a "história" de cada lote de sementes, bem como para obter sementes de alta qualidade com um mínimo de perdas e custos. O CIQ envolve escolha da semente, seleção da terra, descontaminação da lavoura, determinação de umidade, testes rápidos de viabilidade, germinação, vigor, eficiência e eficácia do equipamento e registros diversos para conhecimento da história da semente. Apesar de não ser requerido por lei, os produtores de sementes estão cada vez mais utilizando o CIQ, pois estão se conscientizando que o custo adicional é baixo em relação ao retorno propiciado. 2.4.2. Controle externo de qualidade (CEQ) Esse controle é feito por uma entidade fora do poder de influência do produtor ou comerciante de sementes e, em geral, é executado pelo governo. O CEQ é um dos elementos essenciais de um programa de sementes, uma vez que auxilia o pesquisador, o produtor de sementes e o agricultor. O fitomelhorista se beneficia do CEQ, proporcionando-lhe os meios de desenvolver um sistema para levar cultivares recém desenvolvidas dos campos de experimentação até os agricultores. Assim, pode concentrar-se em seu objetivo principal de fitomelhorador, sem desgastar-se com os aspectos de multiplicação das sementes. Os produtores de sementes obtem vantagens do CEQ por contarem com um terceiro membro para garantir que não se cometam erros na produção de sementes. Através do CEQ, o produtor de sementes é assistido, mantendo-se informado sobre os novos avanços em melhoramento e tecnologia de sementes, bem como tendo assistência técnica de pessoal qualificado para solução de seus problemas. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 21 O agricultor é beneficiado com o CEQ pela disponibilidade de sementes que asseguram um mínimo de qualidade física e fisiológica de uma cultivar apropriadamente identificada. O CEQ, em geral, se dá de duas formas: a) Sistema de certificação de sementes: Este sistema de produção é caracterizado principalmente por ter um controle de geração de semente produzida e acompanhar todo o processo tecnológico envolvido na obtenção de cada lote de sementes produzido. b) Fiscalização do comércio de sementes: Este CEQ é feito na semente colocada à venda. Atua, na fiscalização, uma equipe especial distinta da que atua na produção de sementes. Essa equipe verifica a documentação e qualidade de semente. 2.5. Comercialização Sementes de alta qualidade das cultivares melhoradas devem ser utilizadas por milhares de agricultores para haver um efetivo aumento da produção agrícola. Assim, as técnicas de comercialização são direcionadas ao usuário (agricultor) em vez do produto (semente). A comercialização envolve: a) uma determinação sistemática e contínua das necessidades do agricultor; b) acúmulo de sementes e serviços para satisfazer essas necessidades; c) comunicação e informação para e de agricultores sobre sementes e serviços e d) distribuição da semente ao agricultor. Há grandes diferenças, comparando-se os requerimentos técnicos para criação de cultivares, produção e regulamentação, com os requerimentos para comercialização, pois esta última requer pessoal especialmente treinado, o que não é normalmente encontrado nos outros componentes do programa de sementes. Esse pessoal necessita conhecimentos de relações humanas, comunicação, técnicas de comercialização, administração e gerenciamento. Os produtores, empresas, comerciantes, revendedores e agentes compõem a grande rede de distribuição de sementes, sempre atenta ao abastecimento pleno no local e momento certo. A decisão do agricultor em comprar a semente envolve o preço, o tipo de semente, sua localização em relação ao mercado, a sua avaliação da qualidade de semente, os serviços complementares e as alternativas disponíveis para obter a semente. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 22 2.6. Consumidor Com a globalização e a rapidez do fluxo de conhecimento, a sociedade tornou-se mais exigente em relação aos produtos que deseja consumir. Assim uma cultivar deve ser desenvolvida com o objetivo de atender determinada parcela de consumidores. O melhor exemplo que se possui é em relação aos produtos transgênicos que determinados consumidores se negam a consumir. Se o consumidor não compra não adianta produzir. Atualmente, pode-se dividir os produtos em convencionais, geneticamente modificados e orgânicos. Há nichos de mercado para vários produtos como soja para consumo in natura, arroz aromático entre outros. Assím, uma cultivar deve ser denvolvida para atender determinado mercado. 3. RELAÇÕES ENTRE ELEMENTOS DO PROGRAMA DE SEMENTES 3.1. Setor público As ações governamentais, para contribuírem com um programa de sementes, envolvem política, legislação, crédito, incentivos e investimentos. Entre os órgãos públicos, o Ministério da Agricultura (MA) é o de maior relevância para o setor sementeiro. O setor público também atua internamente nos registros e proteção de cultivares, na pesquisa, com a criação de novas cultivares e treinamento de pessoal. 3.2. Coordenação de atividades O programa de sementes somente alcançará seus objetivos quando todos seus componentes estiverem funcionando adequadamente. Assim, para acompanhar e avaliar o programa a nível nacional, possui-se o programa nacional de semenenes (PNS). O PNS tem os objetivos de: a) definir instrumentos de integração com os diferentes componentes do programa de sementes; b) sugerir prioridades para projetos de sementes e c) formular a política nacional de sementes, estabelecendo critérios para sua aplicação. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 25 nível internacional o "sistema OECD" (Organização Econômica para a Cooperação com o Desenvolvimento), permitindo que todos os países membros das Nações Unidas utilizem os modelos de certificação de sementes propostos por esse órgão, devendo seguir seus regulamentos ao se comprometerem com o sistema. Isso marcou o inicio de um intercâmbio entre países e tem permitido ajustar o mercado intercontinental de importação e exportação de sementes. A abertura dos mercados internacionais para a exportação de sementes e o "sistema OECD" de certificação tem contribuído significativamente para o aumento da produção de sementes certificadas em nível mundial. Em países da Comunidade Econômica Européia, África do Sul, Canadá e Austrália, a certificação é pré-requisito para a importação de sementes e sua comercialização dentro do país. Esses países possuem registros de variedades restritos e essas variedades têm que ser testadas num mínimo de três anos e aprovadas por uma agência oficial de certificação. Os requerimentos de certificação para sementes importadas a cargo dos ministérios de agricultura dos países em desenvolvimento, exigem sólidos sistemas de certificação dos países que queiram entrar e competir no mercado internacional de sementes. O futuro da certificação de sementes deve solidificar-se com base na qualidade de sementes, permitindo que os sistemas de certificação, além de verificar e assegurar a identidade genética da cultivar através da pureza varietal, participem também no controle e avaliação dessa qualidade, oferecendo aos produtores, beneficiadores, comerciantes e sementeiros, em geral, serviços de campo, de beneficiamento em UBSs e de laboratório (testes de vigor e de sanidade) que garantam todos os benefícios que a utilização de sementes de alta qualidade trazem aos agricultores. 3.4.1 Componentes de um sistema de certificação a) Serviço Oficial: É a autoridade designada pelo governo para implementar leis, regulamentos, através da inspeção nas diversas etapas do sistema e da verificação posterior por meio de testes prescritos. b) Cultivares Melhoradas: São as selecionadas para o sistema, se forem de comprovado valor agronômico. c) Material Básico: A entidade criadora da cultivar original deve mantê-la e fornecer os estoques de semente genética para multiplicação da semente básica. d) Controle de Gerações: Tem como base as classes ou etapas da certificação, que são: Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 26 1) Semente básica: material proveniente da genética, que serve de base para semente registrada; 2) Semente Registrada: material que serve de base para a semente certificada; 3) Semente Certificada: proveniente da semente registrada e colocada à venda para o agricultor; 4) Semente Fiscalizada: semente declarada como varietalmente pura pelo produtor, porém fora do sistema de certificação. e) Normas de Certificação: Normas gerais e específicas que definem os requisitos agronômicos que devem ser seguidos na produção de sementes. f) Registro de cultivares – Uma cultivar para entrar no sistema de produção tem que ser registrada na agência de certificação de sementes. g) Proteção de cultivares – Uma cultivar pode o não ser protegida. Em caso positivo, a proteção é feita também na agência de certificação de sementes. 4. PROTEÇÃO DE CULTIVARES O desenvolvimento de novas cultivares de plantas é demorado e caro. Os materiais vegetais frequentemente reproduzem a si próprios após a liberação para o mercado privando o seu criador de uma oportunidade adequada de recuperar o seu investimento em pesquisa e/ou manter um fundo para futuras pesquisas. Por essa razão entre os interessados em encorajar a inovação nas plantas, tem havido interesse em mecanismos para proteger a posição do obtentor provendo-o com um alto grau de exclusividade em relação à produção e venda de sua inovação (uma nova cultivar). Neste sentido, foi criada a UPOV (Organização Internacional para Proteção de Cultivares), que possui convenções de 1961, 1978 e 1991. As mais importantes, com validades até aos dias de hoje, são a de 1978 e a de 1991. A convenção de 1978 contempla a proteção da cultivar até a semente certificada ou comercial, enquanto a de 1991, entre outros aspectos, contempla que a proteção vai até o produto comercial, ou seja se o agricultor quiser usar a sua própria semente, não há problemas, entretanto o royalty do melhorista deve ser pago. Salienta-se que alguns países, mesmo estando filiados à ATA da UPOV de 1978, contemplam em lei uma área máxima em que o agricultor pode usar sua própria sem pagar royaties. Procurando manter a capacidade do sistema de proteção das obtenções vegetais e de promover as atividades de melhoramento das plantas, foi Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 27 introduzido no Convênio da UPOV, pela Ata de 1991, o conceito de “variedade essencialmente derivada”, que tem como objetivos: a) salvar uma brecha do sistema de proteção baseado na Ata de 1978 do Convênio; b) contar com relações eqüitativas entre obtentores; c) criar relações eqüitativas entre titulares de direitos de obtentor e titulares de patentes. 4.1. Alguns conceitos relacionados incluídos nos convênios da UPOV Para fins de proteção, considera-se, de forma muito simplificada, que uma cultivar é um conjunto vegetal distinto, homogêneo e estável. Considera-se que a distinção entre cultivares é estabelecida sobre a base de caracteres que possuem ou não uma relação com o valor agronômico ou tecnológico da variedade, ou mesmo um interesse econômico, bastando uma diferença com relação a um caracter, para chegar-se a concluir que existe distinção entre elas. Para que a atividade de fitomelhoramento possa desenvolver-se plenamente, é condição indispensável a livre disponibilidade de todas as cultivares como fonte de variabilidade para o posterior melhoramento, que não se deve, em absoluto, restringir. Os Convênios da UPOV deixaram isso bem claro desde o início, e já na Ata de 1961 foi estabelecida a chamada “Isenção do Obtentor”, que estabelece que uma cultivar protegida pode ser livremente utilizada para criar novas cultivares. Assim, pois, o emprego das cultivares dos competidores, a fim de obter delas caracteres desejáveis, é uma prática adequada entre os fitomelhoristas. 4.2. O melhoramento vegetal tradicional Existem, por outro lado, caracteres que são regulados por apenas um ou por um número reduzido de genes. São caracteres do tipo qualitativo, que algumas vezes apresentam importância para o cultivo, como pode ser a resistência a uma determinada raça de um fungo, ou regular a presença de um determinado tipo de óleo. Porém, muitas vezes, não são de importância, como por exemplo a cor das flores nas plantas de soja ou a presença de antocianinas nos estigmas do milho. Modificar a expressão desses caracteres qualitativos pode ser uma tarefa relativamente simples, quando comparada com o desenvolvimento de uma cultivar completa, que implicaria, além disso, na obtenção de estrutura genética que assegure uma boa adaptabilidade e um bom rendimento. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 30 uma mera atividade “cosmética” da variedade protegida, caíram fora do conceito de variedade essencialmente derivada, já que a adaptação de uma variedade às condições locais requer um verdadeiro programa de melhoramento vegetal, no qual estarão implicados cruzamentos com variedades locais que possibilitem introduzir caracteres que permitam obter um rendimento ótimo da variedade. O espírito do convênio é promover o melhoramento vegetal, incluída a adaptação de variedades, não restringi-lo, sempre e quando se salvaguardam os direitos dos obtentores de proteger-se da mera “cópia”. b) obtentores de variedades resultantes da seleção “inovadora”, protegidas por direitos de obtentor e criadores de procedimentos ou de produtos protegidos por patentes. 5. ATRIBUTOS DE QUALIDADE DE SEMENTES A preocupação de uma empresa produtora com a qualidade de sua semente deve ser constante no sentido de alcançá-la, mantê-la e determiná-la. Os atributos de qualidade podem ser divididos em genéticos, físicos, fisiológicos e sanitários. 5.1. Genéticos A qualidade genética envolve a pureza varietal, potencial de produtividade, resistência a pragas e moléstias, precocidade, qualidade do grão e resistência a condições adversas de solo e clima, entre outros. Essas características são, em maior ou menor grau, influenciadas pelo meio ambiente e melhor identificadas examinando-se o desenvolvimento das plantas em nível de campo. Há necessidade de uma série de medidas a serem tomadas, para evitar contaminações genéticas ou varietais e, assim, colocar à disposição do agricultor sementes com características desejadas. Por contaminação genética, entende-se a resultante da troca de grãos de pólen entre diferentes cultivares, enquanto por contaminação varietal, entende-se a que acontece quando sementes de diferentes variedades se misturam. A primeira, ocorre na fase de produção e a segunda, principalmente, na etapa de pós-colheita. Com a certeza da pureza genética da cultivar, ter-se-á no campo plantas que irão reproduzir fielmente as características selecionadas pelo melhorista e originar um produto em quantidade e com as qualidades esperadas pelo agricultor e consumidor. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 31 Nos últimos anos, tem-se dado bastante ênfase em características genéticas das sementes que possibilitem um maior desempenho para o seu estabelecimento no campo. Algumas dessas características já foram ou estão sendo incorporadas em cultivares de algumas espécies como: a) resistência à deterioração de campo através da incorporação do caracter de dureza da semente; b) capacidade de germinar em condições de baixa disponibilidade de água c) capacidade de germinar a maiores profundidades do solo. 5.2. Físicos Vários são os atributos de qualidade física da semente: a) Pureza física - é uma característica que reflete a composição física ou mecânica de um lote de sementes. Através desse atributo, tem-se a informação do grau de contaminação do lote com sementes de plantas daninhas, de outras variedades e material inerte. Um lote de sementes com alta pureza física é um indicativo que o campo de produção foi bem conduzido e que a colheita e o beneficiamento foram eficientes. b) Umidade - o grau de umidade é a quantidade de água contida na semente, expressa em porcentagem, em função de seu peso úmido. A umidade exerce grande influência sobre o desempenho da semente em várias situações. Dessa maneira, o ponto de colheita de grande número de espécies é determinado em função do grau de umidade da semente. Há uma faixa de umidade em que a semente sofre menos danos mecânicos e debulha com facilidade. Outra influência do grau de umidade é na atividade metabólica da semente, como nos processos de germinação e deterioração. Portanto, o conhecimento desse atributo físico permite a escolha do procedimento mais adequado para colheita, secagem, acondicionamento, armazenamento e preservação da qualidade física, fisiológica e sanitária da semente. Há, também, exigências quanto a umidade para a comercialização, pois este está associado ao peso do material adquirido. Na maioria dos países, considera-se como 13% o padrão de umidade para comercialização. c) Danificações mecânicas - toda vez que a semente é manuseada, está sujeita a danificações mecânicas. O ideal seria colhê-la e beneficiá-la manualmente. Entretanto, na grande maioria das vezes, isso não é prático nem econômico. As colheitadeiras, mesmo quando perfeitamente reguladas, podem danificar severamente as sementes durante a operação Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 32 de debulha. Esse processo causa danos às sementes, principalmente se forem colhidas muito úmidas ou secas. Danificações também podem ocorrer na UBS (Unidade de Beneficiamento de Sementes), principalmente quando as sementes passam por elevadores, através de quedas, impactos e abrasões, que causam lesões no tegumento. O tegumento da semente possui a função de protegê-la fisicamente e, toda vez que for rompido, faz com que a semente fique mais exposta às condições adversas do meio ambiente para entrada de microorganismos e trocas gasosas. Algumas sementes são mais suscetíveis a danos mecânicos que outras. Sementes de soja são altamente danificáveis As danificações mecânicas, além de propiciarem uma má aparência do lote de sementes, também afetam sua qualidade fisiológica, as quais podem manifestar imediatamente ou após alguns meses de armazenamento, o chamado efeito latente. Nem todos os danos mecânicos são visíveis; inclusive em caso de sementes com um pouco mais de umidade, os danos não visíveis podem estar em maior proporção e causar desagradáveis surpresas. d) Peso de 1000 sementes - é uma característica utilizada para informar o tamanho e peso da semente. Como a semeadura é realizada ajustando-se a máquina para colocar um determinado número de sementes por metro, sabendo o peso de 1000 sementes e, por conseguinte, o número de sementes por kg, é fácil de determinar o peso de sementes a ser utilizado por área. Com a adoção da classificação de sementes de soja pelos produtores de sementes, esse atributo físico torna-se muito importante. f) Aparência - a aparência do lote de sementes atua como um forte elemento de comercialização. A semente deve ser boa e parecer boa. Lotes de sementes, com ervas daninhas, materiais inertes e com sementes mal formadas e opacas, não possuem o reconhecimento do agricultor. g) Peso volumétrico - é o peso de um determinado volume de sementes. Recebe o nome de peso hectolítrico se for o peso de 100 litros. É uma característica que fornece o grau de desenvolvimento da semente. O peso volumétrico é influenciado pelo tamanho, formato, densidade e grau de umidade das sementes. Mantendo outras características iguais, quanto menor for a semente maior será seu peso volumétrico. Em relação à umidade, a mesma varia conforme o tipo de semente; por exemplo, em trigo, milho e soja, quanto maior o teor de umidade, menor será o peso volumétrico, enquanto para sementes de arroz ocorre o inverso, onde 1m3 de arroz com 13% de umidade pesa ao redor de 560kg e, com 17%, pesa mais de 600kg. Um lote formado por sementes maduras, bem granadas, apresenta um peso volumétrico maior do que outro lote com a presença de sementes imaturas, Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 35 uma variedade melhorada, também seja utilizada em larga escala pelo agricultor. No desenvolvimento deste assunto, considerou-se como meta a produção de sementes de alta qualidade, em quantidade adequada, por uma empresa de sementes. A seguir será discutido as técnicas e cuidados para a produção de sementes as quais não se diferenciam muito daquelas utilizadas para produção de grãos. Entretanto, algumas necessitam de cuidados especiais. 6.1. Origem da semente e cultivar A seleção da semente pura da espécie é o primeiro passo na direção da obtenção da semente de alta qualidade. Dessa maneira, a semente a utilizar deverá ser: a) de origem e classe conhecida, aceitável para a reprodução da espécie; b) de alta pureza genética (caso a semente adquirida esteja geneticamente contaminada, não será possível produzir sementes geneticamente puras); c) livre de doenças, de sementes de plantas daninhas, de insetos, de sementes de outras espécies e de material inerte e d) com alta geminação e vigor. Em relação à cultivar, a seleção deve recair para aquelas cujo cultivo seja familiar ao produtor, para possibilitar os melhores resultados de rendimento e qualidade. Outro aspecto que deve ser considerado é a preferência em termos de cultivares por parte do consumidor (agricultor). A procura por parte do agricultor de uma determinada cultivar, em algumas espécies, além do aspecto de produção da cultura, leva em conta a facilidade de comercialização do produto, em função das exigências do mercado consumidor. O produtor de sementes poderá trabalhar com mais de uma cultivar de uma determinada espécie. Entretanto, para que misturas genéticas e/ou de cultivares sejam evitadas, é recomendável que trabalhe com poucas. Se trabalhar com vários cooperantes, essa recomendação será válida para esses. Também em nível de UBS, devem ser tomadas as devidas precauções. Ainda sobre a cultivar, destaca-se que a genética vem em primeiro lugar e que a qualidade intrínseca da semente valorizada de forma especial é fundamental para a agricultura, somente através de uma cultivar superior, de elite, como hoje se diz, é que um produtor de sementes se mantém competitivo. Ainda com relação à cultivar e à LPC, alguns produtores estão deixando ou irão deixar a atividade, pois não conscientizaram-se de que a cultivar é a chave do sistema. Alertados, não se dispuseram a ingressar no melhoramento genético. Nem se articularam com obtentores vegetais privados e vão apostar nas Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 36 cultivares de instituições públicas, concorrendo em licitações com outros colegas. A tendência é a diminuição do número de produtores de sementes daquelas espécies protegidas, na proporção em que as cultivares não protegidas saírem de recomendação. Agora, vários produtores estão reunindo-se em fundações ou implementando empresas de melhoramento genético, o que irá aumentar a concorrência. Alguns produtores, no entanto, estão ligados a mais de um obtentor de cultivares, por acreditarem que sem a fonte da cultivar vão deixar de existir como sementeiros. Em função da LPC, as empresas de melhoramento genético vão partir para aumentar sua participação no mercado, faturar mais e aumentar seu conceito ante o cenário do agronegócio e fora dele. Produtores de sementes e obtentores vegetais deverão estar cada vez mais associados, articulados e formando parcerias fortes. A busca de maior fatia de mercado através de estratégias de marketing, será uma constante. Eficiência e prestígio estarão em jogo. Afinal, a cultivar é a chave dos sistemas de produção de sementes e dará sustentabilidade às pesquisas para outras tecnologias, se for o caso, exceção feita às empresas públicas. Portanto, em produção e comercialização de sementes a palavra-chave é e continuará sendo: cultivar. 6.2. Escolha do campo Considerando que a região seja promissora para a produção de sementes, o passo seguinte é o da escolha do campo onde será instalada a cultura. Essa escolha é um outro problema a ser solucionado, pois a área onde se desenvolverá a produção pode estar sujeita a vários tipos de contaminações, como: patogênica, varietal, genética, física, de plantas daninhas, etc., que irão prejudicar ou inviabilizar o material obtido como semente. O produtor necessita conhecer o histórico do campo e da região em que irá trabalhar. Esse histórico envolve regime de chuvas, espécies ou cultivares produzidos anteriormente, plantas daninhas existentes, problemas locais com pragas, doenças e nematóides, condições de fertilidade, problemas de erosão, etc. Alguns desses fatores serão apresentados, a seguir, com maior profundidade. a) Cultura anterior O campo não deve ter sido cultivado com a mesma espécie no ano anterior ou nos anos anteriores, conforme a cultivar escolhida. Dependendo da espécie, não deve ter sido cultivada nem com espécies afins. Esse cuidado ou exigência deve-se ao fato de que as sementes caídas ao solo sobrevivem de um ano para outro ou, às vezes, por mais de um ano, principalmente se essas apresentarem dormência, bastante comum em leguminosas, essencialmente nas espécies Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 37 forrageiras. Essas sementes, uma vez germinando e desenvolvendo-se em plantas adultas, tornar-se-ão plantas voluntárias (isto é, não semeadas pelo homem), polinizadoras ou ocasionadoras de contaminações varietais. Por qualquer um dos processos, há o comprometimento da pureza varietal e genética da semente. Outros problemas relacionados com a cultura anterior são os de doenças e pragas, pois aquelas podem constituir-se através de seus restos de culturas em fontes de inóculo ou de hospedeiro, que irão trazer problemas para a cultura posterior. Por outro lado, as plantas voluntárias surgidas podem ser as plantas hospedeiras de microrganismos patogênicos e, também, de insetos, dentre os quais podem existir os vetores de doenças. Dependendo dos problemas ocorridos na cultura anterior, o próprio solo pode tornar-se o veículo ou a fonte de inóculo das doenças. Um exemplo típico desse caso é o da cultura do amendoim, onde culturas sucessivas ocasionam o comprometimento total do campo, por problema de doenças, principalmente por causa da murcha de Sclerotium. No caso do feijoeiro, o terreno não deve ter sido cultivado com a espécie ou com outras leguminosas em geral, sendo preferível que tenha sido ocupado com gramíneas. Outro exemplo é o caso da murcha em batata, causada pela bactéria Pseudomonas solanacearum, que pode ficar no solo por vários anos. Esses cuidados visam, principalmente, evitar problemas fitossanitários. b) Espécies silvestres O conhecimento das plantas daninhas predominantes no campo é de primordial importância pois, além de ser mais fácil produzir em áreas livres da concorrência dessas, há o fato de que elas podem se enquadrar dentro daquelas consideradas silvestres nocivas (Tabela 2). E, se entre as nocivas, ocorreram as consideradas proibidas para a região, o problema será maior para se garantir o sucesso do campo, caso se cultive em tal área. Se, desde a fase de escolha e instalação do campo para produção de sementes, houver condições de se desprezar aquelas áreas mais problemáticas com ervas daninhas, principalmente as consideradas nocivas, ter-se-ão menores transtornos, seja para controle das mesmas, seja para as inspeções, colheita e posterior beneficiamento. Um exemplo bem típico é o caso da presença de arroz vermelho e/ou preto em um campo, o que o torna não indicado para instalação de um campo para produção de sementes de arroz. Para um melhor exame da ocorrência de plantas daninhas e situação do cultivo anterior, recomenda-se que o campo seja inspecionado antes que seja lavrado. c) Insetos A presença de insetos necessita ser encarada sob dois aspectos: o positivo e o negativo. O negativo, com os efeitos comumente abordados e conhecidos para as Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 40 Exemplo de cálculo de semeadura Considerando uma população de 300.000 plantas de soja/ha, demonstra-se, a seguir, o cálculo de quantas sementes devem ser distribuídas por metro linear, considerando o espaço entre as linhas de 0,5m. a) 1,0ha = 10.000m2 ou um quadrado de 100m x 100m b) Assim, em 100m, tem-se: 100m/0,5m = 200 linhas c) Em 1,0ha teremos 200 linhas de 100m de comprimento d) As sementes vão ser distribuídas em 200 linhas x 100m = 20.000m e) Dessa maneira, o número de sementes por metro linear será: 300.000 plantas/20.000 = 15 sementes/m. Essa densidade de semeadura seria para um lote de sementes com 100% de germinação. Entretanto, em um lote de sementes com 80% de germinação, a densidade será: 15/0,8 = 19 sementes/m linear. c) Preparo do solo – Uma boa emergência é essencial tanto para produção de grãos como para produção de sementes. Entretanto, é mais importante para produção de sementes, onde é necessário também que haja uniformidade no estande e, neste sentido, o solo deve ser bem preparado para que as sementes tenham a mesma profundidade de semeadura e mesmo contato solo-semente, a fim de haver sincronismo na emergência e posterior floração, o que é bastante importante no caso de soja. Campos desuniformes de produção de sementes, além dos problemas de produção, dificultam as inspeções de controle de qualidade e não são um bom cartão de visitas da empresa de sementes. 6.4. Adubação Os solos férteis devem ser preferidos para multiplicação de sementes, pois neles se obtém não só as maiores produções, bem como sementes de maior qualidade. Os nutrientes, NPK (Nitrogênio, Fósforo e Potássio), são necessários para formação e desenvolvimento de novos órgãos e de materiais de reserva a serem acumulados. Dessa maneira, a disponibilidade de nutrientes influi na boa formação do embrião, do órgão de reserva e do tecido protetor, assim como na sua composição química e, conseqüentemente, em sua qualidade fisiológica e física. Várias foram as pesquisas realizadas relacionando adubação com qualidade fisiológica e física de sementes. Identifica-se uma estreita relação entre a quantidade de nutrientes aplicados à planta-mãe e sua posterior determinação na semente. Entretanto, essa mesma tendência muitas vezes não é constatada em Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 41 relação à qualidade das sementes pelos testes rotineiros de avaliação. Mesmo assim, já se determinou efeitos positivos de fósforo para sementes de soja. Salienta-se que solos ricos em cálcio propiciam a formação de um melhor tegumento em sementes de soja, as quais tornam-se mais resistentes aos danos mecânicos. Um dos efeitos da produção de sementes em solos pouco férteis é a produção de sementes de menor tamanho, o que, necessariamente, não quer dizer menor qualidade. Entretanto, sabe-se que uma planta bem nutrida produzirá uma semente normal, que apresentará um bom desempenho mesmo sob condições adversas. A pesquisa já demonstrou que sementes de soja com mais conteúdo de fósforo irão originar plantas que produzirão mais, cujo acréscimo pode alcançar 10% Outro elemente importante na produção de sementes, em termos quantitativos, é o microelemento boro que auxilia na retenção das flores em uma planta de soja. 6.5. Manutenção da variedade A manutenção das características próprias de uma variedade é conseguida através da produção de sementes genéticas. Em sementes de cereais e leguminosas, a "purificação da variedade" é obtida normalmente pelo sistema de produção planta por linha, espiga-panícula por linha e planta ou espiga-panícula por cova. O procedimento consiste na seleção de algumas centenas de plantas (conforme a necessidade) e semeadura de cada unidade em uma linha. Apenas as linhas que estejam de acordo com as características da variedade são colhidas. As sementes, então, são juntadas para início do programa de multiplicação de sementes puras. Caso esse procedimento seja adotado, é essencial que centenas de linhas sejam produzidas. Entretanto, em situações em que uma linha apresente variações e as mesmas não sejam detectadas, é possível que a porcentagem de plantas fora de tipo dentro da variedade, inclusive, aumente. A pureza varietal também pode ser mantida semeando-se pequenas parcelas todos os anos e retirando-se as plantas atípicas. Através desse procedimento, a porcentagem de misturas de variedade decrescerá ano a ano. A produção de sementes genéticas de soja pode ser ilustrada da seguinte forma: a) são colhidas 200 plantas de uma determinada cultivar; b) cada planta é trilhada isoladamente fornecendo, em média, 120 sementes/ planta; c) na época apropriada de semeadura, as sementes de cada planta são semeadas isoladamente em linha, totalizando 200 linhas; Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 42 d) considerando um descarte de 40 linhas devido a plantas e/ou linhas atípicas, serão colhidas 160 linhas; e) considerando que, das 120 sementes colocadas em linha no solo, originem 90 plantas/linha; f) dessa forma, as 160 linhas x 90 plantas/linha totalizarão 14.400 plantas; g) considerando 120 sementes/plantas x 14.400 plantas, ter-se-á 1.728.000 sementes genéticas e h) considerando que 8 sementes pesam 1,0 grama, as 1.728.000 sementes pesarão 216.000 gramas ou 216kg. Dessa forma, a colheita de 200 plantas de uma determinada cultivar de soja produzirá, potencialmente, 216kg de semente genética. Conforme a necessidade, colhem-se mais ou menos plantas para a produção das mesmas. Enfatiza-se que o custo de produção desses 216kg de semente genética situa- se ao redor US$ 2.200,00, isso considerando o envolvimento do fitomelhorista para coleta e analise das plantas, pessoal de campo, tratos culturais, manejo, etc. esse valor foi estimado como mínimo. Desta maneira o custo da semente será aproximadamente US$10,00/kg (2.200.216). Apesar de barata o valor absoluto da semente genética é alto, assim a semente genética é multiplicada mais três vezes para diminuir o seu custo. Normalmente a semente certificada é vendida ao agricultor por menos de um dolar por kg. Outro aspecto da necessidade do processo de manutenção de cultivares é que em geral as cultivares, quando são lançadas apresentam uniformidade para umdeterminado ambiente, e quando esse ambiente muda alguns gens que estavam sem se manisfestar, apresentam as sua caraterísticas. Neste sentido levou-se a cabo um estudo de três anos em uma região tropical, em que colhiam- se plantas com um mesmo estadio de maturação e plantava-se para analisar a população resultante. Em todos os anos do estudo era possível colher em uma mesma época quatro tipos de plantas, as verdes, as amareladas, as maduras e as plantas já quase secas (Tabela 3). Tabela 3 - Comportamento da maturação de plantas de soja provenientes de sementes colhidas de dois estádios de maturação. Material Material colhido - maturação (%) – (F1) semeado Adiantada Campo Fisiológica Verde MC 2,5 54,0 40,5 3,0 MF 1,00 40,5 53,5 5,0 MA = Maturação Adiantada; MC = Maturação de Campo: MF = Maturação Fisiológica; MV = Maturação Verde. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 45 Tabela 4 - Tipo de polinização de algumas espécies. Autógamas Nome científico Alface Algodão* Amendoim Arroz Aveia Cevada Crotalaria Ervilha Feijão Linho Soja Sorgo Tomate Trigo Lactuca sativa Hirsutum officinallis Arachis hypogaea Oryza sativa Avena sativa Hordeum vulgare Crotalaria juncea Pisum sativum Phaseolus vulgaris Linum usitatissimum Glycine max Sorghum bicolor Lycopersicom lycopersicum Triticum aestivum Alógamas Nome científico Alfafa Azevém Beterraba Cebola Centeio Cornichão Girassol Melancia Milho Repolho Trevo branco Medicago sativa Lolium multiflorum Beta vulgaris Allium cepa Secale cereale Lotus corniculatus Helianthus annus Citrullus vulgaris Zea mays Brassica oleracea var. Capitata Trifolium repens *Freqüentemente, mais de 10% de polinização cruzada. Em função desses aspectos é que são definidas as distâncias mínimas de isolamento (Tabela 5), sendo que, quanto mais alta a classe da semente, maior será o rigor em termos de isolamento. Assim, como exemplo, para a cebola (alógama), recomenda-se distância mínima de 1.600m para a classe de semente básica, 800m para a registrada e 400m para a certificada. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 46 Figura 3 – Diminuição da contaminação de azevém em função da distância do contaminante. Tabela 5 - Isolamento mínimo para campos de produção de sementes, de acordo com as normas de produção de sementes do Estado do RS - BRASIL. Espécie Distância (m) Algodão Arroz Cevada Colza Feijão Forrageiras alógamas Forrageiras autógamas Linho Soja Sorgo Trigo Milho 100 3 3 400 20 500 10 3 3 200 3 200 30 20 10 0 100 200 Distância da fonte ( m ) % c on ta m in aç ão n a s em en te Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 47 b) Época de semeadura - esse tipo de isolamento pode ser utilizado de maneira que o florescimento de cada variedade (ou entre o campo e a cultura comercial da espécie) ocorra em épocas diferentes. Para o caso do milho, uma diferença de 25 dias é o suficiente, desde que as emergências ocorram de forma uniforme e não haja diferença de ciclo entre as cultivares consideradas. c) Barreiras - a distância mínima de isolamento pode ser reduzida, se forem feitas semeaduras de bordaduras, que irão se constituir em barreiras vegetais. Podem ser linhas de bordadura com a variedade ou com o híbrido polinizador, sendo que o número mínimo de fileiras é definido em função do tamanho da área cultivada. O número é inversamente proporcional ao tamanho da área e à distância entre o campo de produção e a lavoura mais próxima da espécie. Barreiras naturais, como elevações do terreno, bosques, matos, assim como barreiras formadas por plantas cultivadas, podem complementar o isolamento. Dessa forma, a distância mínima de isolamento recomendada para produção de semente básica e certificada de algodão é, respectivamente, de 200 e 100 m. Se for interposta uma cortina vegetal entre os campos, essa deverá ser plantada com o milho ou outra cultura que tenha, no mínimo, um terço de altura a mais que o algodoeiro e toda a barreira deve ser da mesma espécie. Se isso for feito, a distância passa a ser 50 e 25 m, respectivamente, para as sementes básicas e certificadas. Como cuidados complementares, deve-se levar em consideração, ainda, a direção e o sentido dos ventos predominantes no local, bem como a atividade dos insetos, pois espécies autógamas com alguma polinização de insetos, como solanáceas (berinjela, pimentão) e malváceas (quiabo), necessitam um isolamento semelhante ao das alógamas, chegando a até 1500 m. 6.8. Descontaminação (depuração) A descontaminação é a limpeza total e sistemática com a remoção de plantas indesejáveis de um campo para produção de sementes. É um procedimento utilizado quando existem no campo de sementes plantas polinizadoras indesejáveis e/ou plantas de ervas daninhas, evitando perda de sementes por problemas de qualidade. A descontaminação permite retirar: a) plantas de espécies indesejáveis que possam polinizar a espécie cultivada; b) espécies indesejáveis que produzam sementes em profusão e causem contaminação mecânica na colheita; Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 50 As flores completas, ou hermafroditas, possuem órgãos masculinos, que são os estames, com seus grãos de pólen, e o feminino, que é o pistilo, com seus óvulos. A formação da semente começa com o processo de fecundação pela união dos gametas. Primeiramente, as anteras rompem-se ao alcançarem a maturidade, liberando os grãos de pólen em direção ao estigma, onde germinam, emitindo o tubo polínico que atravessa o canal do estilete e chega, finalmente, até ao óvulo (Fig. 4). Figura 4 – Diagrama de uma flor completa. Através do tubo polínico, passam ao interior do óvulo, pela micrópila, as duas células espermáticas do grão de pólen. Uma delas funde-se com o núcleo da oosfera (gameta feminino), dando lugar ao zigoto, a partir do qual surge o embrião da semente; a outra célula espermática do gameta masculino, funde-se com o núcleo diplóide do saco embrionário (núcleos polares) e, dessa união, Estigma Tubo Polínico Polinização Pétula Micrópila Integumentos Ovário Filamento Antera Grão de Pólen Ovário Estilete Estgma Filamento Antera Pistilo Estame Pedúnculo Receptáculo Finículo Oosféra Núcleos Polares Ovário Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 51 desenvolve-se o endosperma (no caso de soja o endosperma é absorvido durante a fase de enchimento da sementes). Esse processo denomina-se de dupla fecundação, sendo típico das angiospermas. Seguindo a dupla fertilização, somente depois de 32 horas (no caso de soja), ocorre a primeira divisão celular. Outro importante resultado da investigacção e do conhecimento é que somente entre 50 ou 55 dias depois da floração é que a semente chega à maturidade. A origem de cada parte da semente vem da flor que, no caso das sementes de soja, pode ser ilustrada pelas seguintes partes: Flor Semente Oosfera Núcleos polares Micrófila Funículo Integumentos Embrião (2n) Endosperma (3n) Micrópila Hilo Tegumento Como pode ser observado, o embrião é diplóide, enquanto o endosperma é triplóide, provindo o tegumento de uma semente inteiramente da planta-mãe. Este conhecimento é utilizado em programas de melhoramento. No período de polinização os estames estão elevados em uma posição tal que as anteras formam um anel ao redor do estigma (no caso de soja). O pólen é liberado na direção do estigma, resultando assim em uma alta percentagem de fertilização. O cruzamento natural varia de 0,5% até 1%. A polinização, em geral, ocorre antes da total abertura da flor. O tempo necessário para polinização até a fertilização varia de 8 a 10 horas. 7.2. Maturidade Após a fecundação, ou dupla fertilização, o óvulo sofre uma série de modificações, tanto em suas funções e forma como em sua fisiologia, originando a semente que, em seu estádio final de desenvolvimento, atinge o seu maior tamanho e maior peso seco. Nesse ponto de máximas as sementes atingem máxima germinação e vigor (Fig. 5). A soma de todos os atributos, tais como peso (matéria seca), tamanho, germinação, vigor e mais as variações ocorridas em termos de proteína, lipídios e carboidratos, além de mecanismos de autoproteção, como o aparecimento de inibidores no momento da MF, são fatos marcantes da formação completa da semente. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 52 Figura 5 – Tendência geral da maturação de sementes de soja. Em resumo, tem-se que após a fertilização, o tamanho da semente aumenta rapidamente, atingindo o máximo em curto período de tempo em relação à duração total do período de maturação. Este rápido crescimento é devido à multiplicação e ao desenvolvimento das células do embrião e do tecido de reserva. Após atingir o máximo, o tamanho vai diminuindo devido à perda de água pelas sementes. Paralelamente, os produtos formados nas folhas, pela fotossíntese, são encaminhados para a semente em formação, onde são transformados e aproveitados para a formação de novas células, tecidos e como futuro material de reserva. Na realidade, o que denominamos “matéria seca” da semente são as proteínas, açúcares, lipídios e outras substâncias que são acumuladas nas sementes durante o seu desenvolvimento. Logo após a fertilização, o acúmulo de Maturação de sementes de soja 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Dias após a antese % Umidade Germinação Vigor ------------------------------------------------------- l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l Ma t . F i s i o l ó g i c a M a t u r i d a d e C a m p Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 55 Após todas essas considerações, fica claro que conhecer e entender o processo de desenvolvimento/maturação das sementes bem como as principais mudanças que ocorrem desde a sua formação até a maturidade fisiológica se constitui em importante suporte para que os problemas típicos desta fase da vida da semente possam ser contornados e as sementes colhidas apresentem elevado padrão de qualidade. 8. PRODUÇÃO DE SEMENTES DE SOJA No campo, as sementes estão sujeitas a diversos fatores, que poderão prejudicar seriamente a qualidade. Tais fatores abarcam extremos de temperatura durante a maturação, flutuações da umidade ambiental, incluindo secas, deficiências na nutrição das plantas, presença de insetos, além de adoção de técnicas inadequadas de colheita. Diversos patógenos de campo podem também afetar a qualidade das sementes de soja. Phomopsis sp, Colletotrichum truncatum, causador de antracnose, Cercospora kikuchii, causador da mancha púrpura e Fusarium spp. São alguns dos patógenos mais freqüentemente associados com as sementes de soja. Existe um ditado popular de amplo conhecimento nos meios sementeiros, que deve ser recordado porque sempre terá validade: “a semente é feita no campo”. Isto significa que a qualidade das sementes é estabelecida durante a etapa de produção no campo, sendo que as demais etapas, como por exemplo a secagem, o processamento e o armazenamento, poderão somente manter a qualidade. A seguir, serão abordados os principais fatores que podem afetar a qualidade das sementes de soja no campo e as possíveis alternativas que podem ser adotadas para superar tais limitações. 8.1. Deterioração no campo A deterioração no campo, também conhecida como deterioração por umidade, é a fase do processo de deterioração que ocorre depois do ponto de maturação fisiológica, e antes que as sementes sejam colhidas. É um dos fatores que mais afeta a qualidade das sementes de soja, principalmente nas regiões tropicais e subtropicais. As sementes de soja, normalmente, têm no ponto de maturação fisiológica a mais alta viabilidade e o máximo vigor. O intervalo entre a maturação fisiológica e a colheita, que normalmente é de duas semanas, é caracterizado como um período de armazenamento e, raramente, as condições climáticas no campo são Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 56 favoráveis para a conservação da qualidade das sementes, especialmente em regiões tropicaies. A exposição de sementes de soja a ciclos alternados de alta e baixa umidade antes da colheita, devido à ocorrência de chuvas freqüentes, ou às flutuações diárias de umidade relativa do ar, resultam na deterioração por umidade. Esta será todavia mais intensa se tais condições estiverem associadas com temperaturas elevadas, comuns em regiões tropicais. A presença de rugas nos cotilédones, na região oposta ao hilo, é um sintoma típico da deterioração por umidade. Além das conseqüências diretas na qualidade das sementes, a deterioração por umidade pode resultar em um índice maior de danos mecânicos na colheita, já que as sementes deterioradas são extremamente vulneráveis aos impactos mecânicos. A deterioração a campo pode ser intensificada pela interação com alguns fungos, como Phomopsis spp. e Colletotrichum truncatum, que, ao infectar as sementes, podem reduzir o vigor e a germinação. Diversas práticas podem ser utilizadas para minimizar as conseqüências da deterioração da semente no campo, as quais serão abordadas a seguir: 8.2. Momento de colheita As sementes devem ser colhidas no momento adequado, evitando-se qualquer atraso na colheita. As sementes são normalmente colhidas quando, pela primeira vez, o grau de umidade se encontra abaixo de 18%, durante o processo natural de secagem no campo. Esta operação requer que o produtor de sementes tenha amplos conhecimentos de regulagem do sistema de trilha, evitando a produção de elevados índices de danos mecânicos. Além disso, deverá estar disponível uma estrutura adequada de secadores, para que o grau de umidade das sementes seja reduzido a níveis adequados, sem que ocorra redução na germinação e vigor. 8.3. Seleção de regiões e épocas mais propícias para produção de sementes A seleção de áreas mais apropiadas para a produção de sementes de soja de alta qualidade requer estudos de investigação apropriados, especialmente em regiões tropicais. A produção de sementes de alta qualidade requer que as fases de maturação e de colheita ocorram em condições climáticas secas, associadas com temperaturas amenas. Tais condições não são facilmente encontradas em regiões tropicais, porém podem encontrar-se em regiões com altitude superior a 700 m, ou com o ajuste da época de semeadura para a produção de sementes. Para cada 160 m de elevação em altitude, ocorre, em média, uma redução de 1°C Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 57 na temperatura. Como regra geral, a maturação e a colheita da semente de soja devem ocorrer mais ou menos a 22°C de temperatura. Em regiões tropicais e subtropicais, existem diferentes épocas de semeadura para a produção de grãos e para a produção de sementes. Para a produção de grãos, a época de semeadura deve ser ajustada de modo que possa obter-se produtividades máximas. Entretanto, para a produção de sementes, o fator qualidade tem prioridade sobre o fator produtividade. Muitas vezes, altas produtividades são sacrificadas em favor da obtenção de sementes de melhor qualidade. A época de semeadura deve ser ajustada para que a maturação das sementes ocorra em condições de temperaturas amenas associadas com menores índices de precipitação. Se pode selecionar a época de semeadura que propicie menores índices de deterioração por umidade nas sementes, através da comparação do ciclo das cultivares de soja utilizadas, observando-se específicamente a época de ocorrência da maturação e colheita com os padrões de chuvas de uma determinada região. 8.4. Aplicação de fungicidas foliares No Brasil, a aplicação de fungicidas foliares é recomendada para o controle de algumas enfermidades que aparecem ao final do ciclo (mancha parda, causada por Septoria glycines) e para o controle de oídio, causado por Microsphaera diffusa. Além de permitir o control de tais enfermidades, a utilização de fungicidas foliares, conforme é recomendado, pode propiciar melhores rendimentos e alta qualidade de sementes. Entretanto, se deve mencionar que um dos melhores métodos para o controle de patógenos transmitidos por sementes é o uso de cultivares resistentes. A criação e utilização de cultivares resistentes às principais enfermidades resultará em uma menor necessidade de aplicação de fungicidas foliares, propiciando uma menor poluição ambiental e economia aos produtores de soja. 8.5. Estresse ocasionado por seca e alta temperatura durante o enchimento de grãos A ocorrência de altas temperaturas associadas com baixa disponibilidade hídrica durante a fase de enchimento de grãos pode resultar em reduções na produtividade como também na germinação e no vigor das sementes. As sementes de soja submetidas a estresse de alta temperatura e seca podem ser pequenas e menos densas, imaturas ou verdes, enrugadas ou deformadas. A intensidade de tais sintomas é dependente do nível de ocorrência dessas Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 60 alcançam o ponto de maturidade fisiológica com 35% de umidade, percentual esse que praticamente impossibilita o degrane das sementes. A origem das sementes Será utilizado como exemplo, a necessidade de produção de 1000t de um determinado híbrido triplo. Para isso há necessidade de ter-se para multiplicação 4t de sementes do híbrido simples e 1,34t de sementes da linha pura que servirá como macho. Para produzir essas sementes há necessidade de cultivar 3,33ha da linha pura fêmea e 1,11ha da linha pura macho para formação do híbrido simples e 1,07ha para multiplicação da linha pura que servirá como macho na formação do híbrido triplo (Tabela 7). Tabela 7 – Necessidade de sementes e área em diferentes estádios de um programa de produção de sementes de milho híbrido simples. VARIÁVEL HÍBRIDO TRIPLO Material progenitor Híbrido Simples + Linha Pura Quantidade de sementes a ser produzida 1000t Área necessária na proporção de 3:1 (considerando produção de 5/ha) 200ha do híbrido simples 67ha da linha pura Material para semeadura (considerando 20kg/ha) 4,0t do híbrido 1,34t linha pura Área necessária (considerando produção de 1,2/ha da L.P) 3,33ha da linha fêmea 1,11ha da linha do macho 1,07ha multiplicaçao (L.P) Semente necessária (considerando 2,0kg/ha) 67kg feminina (L.P.) 22kg masculina (L.P.) 20kg (L.P.) Número de plantas necessárias (considerando 50g/planta) 1340 feminina (L.P.) 440 masculina (L.P.) 400 multiplicação (L.P.) Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 61 10. DEMANDA DE SEMENTE Em uma empresa de sementes como em qualquer outra empresa agrícola, tem que produzir um produto, que neste caso é bem especial. Além de trabalhar sob diferentes condições climáticas, enfermidades e pragas, deve obter sementes de alta qualidade, e muitas vezes fazer as multiplicações fora da época de semeadura, para atender a clientela, pois um cliente mal atendido resulta difícil sua recuperação. A produção de sementes envolve a utilização de alta tecnologia e grandes inversões, por isso minimizar os riscos é essencial. As empresas necessitam atender ao cliente, entretanto, a produção de grandes volumes resulta difícil, pois a semente é um organismo vivo, pelo que, guardá-la de um ciclo para outro requer condições especiais de armazenamento, elevando os custos de produção. Devido ao fato de que as margens de lucro em sementes são pequenas, um incremento extra da produção de 10% significa uma redução de lucros. Por outro lado, em algumas ocasiões, em que a quantidade de sementes é bem estimada, pode ser que não seja com as variedades que o agricultor está requerendo. Nestes casos, se apresentará, simultaneamente, excesso e a falta de semente. Contar com a quantidade precisa de sementes para atender o mercado é a chave do negócio. 10.1.Distribuição do risco O agricultor, com sua sabedoria, minimiza parte de seus riscos, distribuindo seu cultivo no tempo, ou seja, utiliza, quando é possível, variedades ou híbridos de ciclo precoce, médio ou tardio. E dentro de cada ciclo, o agricultor utiliza o procedimento de seleção de híbridos e/ou variedades; assim, qualquer anomalia no tempo não afetará a todos da mesma forma. Há materiais que resistem mais que outros às condições adversas. O agricultor quase não realiza a distribuição no espaço, devido ao tamanho de sua propriedade. Entretanto, o produtor de sementes o faz, pois consegue utilizar cooperantes bem distribuídos em uma ou mais regiões. A separação em alguns quilômetros entre as propriedades dos agricultores cooperantes propiciará que no caso de alguma adversidade, a mesma não afete a todos com a mesma intensidade. Resulta comum que chova em uma propriedade e em outra que está relativamente perto não. É bom enfatizar que, por razões de logística, não é aconselhável que o agricultor cooperante do produtor de sementes não esteja muito distante da sede da empresa. As sementes quando são colhidas úmidas, em muitas ocasiões, devem ser secadas o mais cedo possível. A distância do agricultor cooperante também influi facilitando os trabalhos de inspeção tanto Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 62 dos campos de produção como no momento da colheita. Desta maneira, se minimizam os riscos das condições climáticas, porém se perde um pouco o controle da produção. Entretanto, há empresas que por princípio não utilizam agricultores cooperantes para produzir semente, pois consideram que perdem no controle de qualidade, pela dificuldade operacional, assim como pela falta de multiplicadores de sementes com a sensibilidade de produzir algo especial. As empresas que não utilizam agricultores cooperantes sabem que concentrando a produção em um só local correm maior risco de perder parte da produção, o que evidencia que o risco deve ser controlado, porém o problema vem quando o risco não é considerado ou não se tem idéia de que imprevistos podem se apresentar. 10.2. Produção fora de época Ter um mercado e não poder atendê-lo implica em risco ou até no perigo de perdê-lo, pois o agricultor não irá esmorecer sem semear suas terras, buscará materiais de qualidade. Para evitar isso, as empresas acostumam produzir suas sementes fora de época ou da localidade tradicional de produção. Quando algo anormal sucede, que afete a produção, os efeitos são sentidos não somente no ano de sua produção, devido a que a produção é planificada com dois ou três anos de anticipação, envolvendo a produção de sementes básicas e/ou linhas puras e outros materiais progenitores. Em uma empresa de sementes extistem, entre outros, o pessoal de produção e o da área comercial, tendo logísticas em fins e tempos muito distintas. É comum que o pessoal da área comercial solicite certa quantidade de toneladas de uma variedade e o pessoal de produção não disponha dela. Neste caso, a capacidade de produção de sementes fora de época adquire relevância. 10.3. Controle de qualidade Como o consumidor atual é cada vez mais exigente e está bem informado, contando por sua vez com leis que protegem seus direitos, o produtor de sementes necessita contar com um programa de controle de qualidade. Com o avanço da tecnologia, os protocolos de avaliação são cada vez mais precisos e rigorosos, ainda que, apesar de minimizar-se a possibilidade de colocar um produto de baixa qualidade no mercado, esse processo somente agrega valor de custo à semente, pois o agricultor não percebe as bondades. No processo de produção, onde várias toneladas de sementes se produzem, é praticamente impossível obter que todos os lotes de sementes estejam dentro dos Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 65 como succionadores pneumáticos tracionados por trator, para aspirar todo material (sementes, impurezas, etc.) da superfície do solo. As sementes colhidas por esses processos apresentam-se com baixa pureza física, apesar de alta produtividade e obtenção de sementes com alto potencial de geminação, por essas estarem ou terem completado sua maturidade antes de caírem ao solo. A baixa pureza física, que pode dificultar o beneficiamento ou até mesmo inviabilizá-lo, alia-se o fato de os lotes poderem apresentar alta contaminação por sementes de plantas daninhas e de outras espécies ou cultivares, se esses provierem de áreas que não receberam os cuidados específicos para a produção de sementes. 11.1. A colheitadeira A primeira colheitadeira combinada foi construída em 1834 e o desempenho do modelo utilizado representou tal avanço em eficiência de colheita, que contribuiu para a manutenção de quase todas as suas características de origem nas colhedoras atuais (Fig. 6). Uma colheitadeira automotriz convencional é constituída basicamente dos seguintes sistemas (Fig. 6): 1) corte, recolhimento e alimentação; 2) trilha; 3) separação; e 4) limpeza. O sistema de corte, recolhimento e alimentação possui os seguintes componentes e respectivas funções: barra de corte - tem a função de realizar o corte das hastes das plantas. É constituída de navalhas, contra-navalhas, dedos duplos, régua e placas de desgaste; molinete - tem a função de tombar sobre a plataforma as plantas cortadas pela barra de corte. É constituído de suportes laterais, eixo central, travessões e pentes recolhedores e necessita de velocidade e posicionamento adequados; caracol - é um cilindro ôco situado na plataforma logo após a barra de corte, tendo na sua superfície e a partir das extremidades, lâminas helicoidais que trazem para o centro da plataforma todo o material cortado pela barra de corte e que cai sobre a plataforma. Na parte central, o caracol possui uma série de dedos retráteis os quais ficam totalmente expostos na parte da frente do caracol, transferindo o material amontoado pelos helicóides para a esteira alimentadora; esteira alimentadora - é um mecanismo constituído de duas transmissões por correntes paralelas, unidas por travessas que preenchem totalmente o espaço, também conhecido por garganta, que une a plataforma de corte ao sistema de trilha. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 66 Figura 6 – Diagrama de uma combinada colheitadeira automotriz. 4 1 2 5 6 7 Diagrama combinada automotriz separação limpeza corte e recolhimentotrilha elevação de retrilha elevaçãode grãos trilhados armazenagem e descarga 3 4 3 2 1 barra de corte molinete caracol esteira alimentadora Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 67 Figura 6A – Diagrama de uma combinada colheitadeira automotriz. 5 3 6 2 4 1 Figura 4.3 cilindro de trilha côncavo extensão regulável do côncavo batedor cortinas retardadoras sacapalhas 1a Figura 4.4 1 2 2b 2 1b 3 bandejão peneira superior peneira inferior a elevador de retrilha ventilador elevador de grãos sem fim da retrilha sem fim da trilha 4 Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 70 b) Por que ocorrem as perdas A perda ou queda natural das sementes por degrane ou deiscência dos frutos ocorre, na maioria das espécies cultivadas, pouco após terem atingido a MF. É algo inerente às espécies, como uma forma de disseminar suas sementes. O conhecimento das características da cultivar com respeito a sua maior facilidade ou dificuldade de perda natural da semente e o acompanhamento freqüente do campo de produção na fase de maturidade das sementes, são primordiais para se detectar o momento exato da colheita. Tal cuidado precisa ser maior se as condições da região nessa fase da cultura são predominantemente de clima seco e quente. As causas de perda, durante a colheita, são várias e podem estar relacionadas com a implantação da lavoura de forma não recomendada, acamamento das plantas, baixa altura de inserção dos frutos, grande quantidade de plantas daninhas (massa verde), topografia inadequada ao funcionamento das colhedoras, momento de colheita inadequado, com a presença de muita massa vegetal da planta que é colhida junto com as sementes, dificultando a separação completa dessas, baixo grau de umidade das sementes, facilitando o degrane ou deiscência desses ao simples contato da máquina com as plantas. Em resumo, as perdas de sementes, normalmente, podem ser devidas: a) à altura de inserção da vagem na planta estar muito baixa, como pode ocorrer em feijão, algumas forrageiras e, em alguns casos, em soja; b) ao degrane natural, como ocorre em arroz e em algumas sementes de leguminosas forrageiras, em especial e c) por partes da combinada automotriz, como pelo molinete, barra de corte, sistema de trilha e sistema de limpeza. c) Momento da colheita O momento adequado para a colheita, pode ser dividida em: colheita prematura, colheita ótima e colheita tardia. A colheita prematura é aquela feita quando a semente estiver madura, porém não debulhando com facilidade. Nessa fase, as sementes apresentam alto teor de umidade, o que dificulta ou impede a trilha; a presença de grande massa verde da planta dificulta ou impede o funcionamento dos mecanismos de trilha e separação havendo, conseqüentemente, perda de sementes. A colheita ótima é aquela na qual se tem o número máximo das sementes morfologicamente maduras, debulhando com relativa facilidade para facilitar a trilha, tendo-se índice pequeno de deiscência ou degrane. A colheita tardia ocorre quando a umidade da semente está baixa, facilitando a trilha e separação (limpeza), entretanto podendo ocorrer perdas como deiscência e degrane. Na Fig. 7 são apresentadas as contribuições, de forma esquemática, das diferentes perdas, em função do momento de colheita. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 71 Figura 7 – Perda de sementes em função do momento da colheita. d) Quantificação da perda Com a tecnologia de colheita no momento disponível, aceita-se como razoável uma perda de 2 a 3% da produção. Um método bom para determinar a porcentagem de perda de sementes durante a colheita é realizar a contagem das mesmas em um m2 de solo (em toda extensão da barra de corte), repetindo-se a contagem algumas vezes. Dessa maneira, no caso de soja, encontrando-se 80 sementes/m2, ter-se-á 800.000 sementes em um hectare (80 x 10.000). Considerando-se 8 sementes por grama, a perda será de 100 kg/ha. Em uma produção de 2.000kg/ha, a perda representará 5%. Portanto, em função da espécie, da área de cultivo, das condições do meio, da tecnologia e do pessoal disponível, é necessário que a medida correta seja tomada, colheita próxima à MF ou não, para que a operação possa ser feita de forma mais rápida e com máximo rendimento, mas que isso não seja causa de novos problemas (danificações mecânicas, secagem, etc.) para a qualidade da semente. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 72 É importante ressaltar que a combinada automotriz tem como função principal coletar e trilhar a semente e, em segundo plano, de forma rudimentar, limpar a mesma. Dessa forma, é normal as sementes apresentarem um relativo alto percentual de impurezas, quando recém colhidas. Caso o produtor de sementes queira colher suas sementes mais limpas, deverá realizar ajustes tais que, além das impurezas, também descarte na lavoura algumas sementes boas. Dessa maneira, recomenda-se que a limpeza das sementes não seja feita na lavoura, e sim na UBS, com máquinas especiais, para que suas perdas sejam utilizadas como subprodutos comerciais. 11.3. Danificações mecânicas As sementes estão sujeitas à ação de agentes mecânicos durante todo o seu manejo, desde a colheita até a semeadura. Esses causam impactos, abrasões, cortes ou pressões, que resultam em danos às sementes, às vezes visíveis, outras vezes não. Os danos mecânicos são considerados como um dos mais sérios problemas para a produção de sementes, ao lado das misturas varietais. Acontecem em conseqüência do emprego de máquinas nas atividades agrícolas, sendo, portanto, um problema bastante importante para a colheita dos campos de produção de sementes quando o uso das colheitadeiras ou trilhadeiras faz-se necessário, dadas as dimensões da área ou da quantidade a ser colhida. Nas colheitadeiras, o dano mecânico ocorre no momento em que se dá a trilha, ou seja, por ocasião da separação das sementes da vagem. Em se tratando de colheitadeira combinada (ceifa e trilha), a danificação ocorre, essencialmente, em conseqüência dos impactos recebidos do cilindro debulhador e no momento que passa pelo côncavo (Fig. 6). A intensidade do dano mecânico depende de uma série de fatores, quais sejam: intensidade do impacto, número de impactos, grau de umidade da semente, local do impacto e características da semente (tamanho, tipo de tecido de reserva, forma, localização do eixo embrionário, presença de casca, apêndice e expansões da casca, espessura do tegumento da semente). Quanto maior a grandeza do impacto e o número desses, maior a intensidade do dano, havendo ainda um efeito cumulativo do número desses. Ambos são fatores que podem ser controlados até certo limite. O local do impacto, apesar de ser algo incontrolável, apresenta efeito diferenciado em função da característica da semente. Assim, se o impacto for na região onde se localiza o eixo embrionário, o dano será maior que em outra parte. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 75 amassamento. Na soja, essa faixa se situa entre 15-18% de umidade. A maior parte das perdas por danificação das sementes ocorre no sistema de trilha, cuja maioria dos agricultores usam o sistema de cilindro e côncavo por alimentação tangencial, patenteado há mais de 200 anos. A trilha envolve ações simultâneas de impacto, compressão e atrito à velocidades das barras do cilindro de aproximadamente 50km/h. Devido à agressividade dessa operação, parece lógico se admitir que a lavoura colhida, e levada a passar entre esses dois componentes, poderá ser danificada. O sistema de trilha axial, concepção mecânica alternativa que envolve as mesmas ações de impacto, compressão e atrito, foi introduzido recentemente no Brasil, através de alguns modelos de colheitadeiras, e há cerca de 25 anos nos Estados Unidos, embora tenha sido patenteado na Alemanha há mais de um século. Entretanto, apesar de algumas pesquisas indicarem maior capacidade de colheita e redução dos danos mecânicos com o sistema de trilha axial, tanto este sistema como o de alimentação tangencial arriscam níveis elevados de danos mecânicos às sementes. b) Perdas em qualidade Em um campo de produção de sementes, apesar da importância da perda quantitativa, por representar perdas de rendimento, a preocupação maior recai sobre a qualidade, pois se houver perda desse tipo por ocasião da colheita, as sementes poderão não alcançar os padrões necessários e serem recusadas para fins de semeadura. Tal situação representaria perda de todo o esforço despendido, até então, para a produção das sementes. Uma das principais causas da perda de qualidade nessa fase é o atraso da colheita em relação ao tempo adequado. Como já foi mencionado anteriormente, após a semente ter atingido a MF, ela passa, praticamente, a estar armazenada no próprio campo, sujeita a todas condições do meio e, geralmente, sob condições adversas. Essas adversidades são representadas pelas condições climáticas, chuvas, temperaturas extremas, pragas e microrganismos, os quais, diretamente ou auxiliados pelas condições climáticas, causam às sementes danos físicos, fisiológicos e sanitários resultando, tudo isso, em uma aceleração do processo irreversível da deterioração. Como conseqüência, obtém-se sementes de baixa qualidade fisiológica. Um dos exemplos mais claros da perda de qualidade devido à demora de colheita é com sementes de soja, pois apenas alguns dias com umidade entre 15-20% no campo já são suficientes para que suas sementes deteriorem. Dessa maneira, em muitas regiões com problemas de umidade e temperatura, recomenda-se realizar a colheita da soja assim que as sementes começarem a debulhar com certa facilidade, ou seja, com 18-19% de umidade. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 76 Para ilustrar a importância de colher-se no momento certo passamos a relatar um estudo recente realizado em condições tropicais. A desuniformidade na maturação em um campo de sementes de soja não se deve unicamente a variabilidade na população, mas também ao fato de que há alta dispersão da umidade das sementes dentro de uma mesma planta de soja. Analisando a umidade das sementes de soja no processo de maturação observou-se que em uma colheita realiazada quando umas poucas folhas estavam amarelando na planta as sementes apresentaram um grau médio de umidade 58,4%, entretanto, com 27 pontos percentuais de diferença entre as duas sementes mais secas e as duas sementes mais úmidas oriundas de uma mesma planta (Tabela 10). Nessa colheita, observando os dados constata-se pelo desvio padrão que 95% das sementes estavam entre 50 e 67% de umidade, ou seja, praticamente toda a população de sementes estava acima do ponto de maturidade fisiológica. Até a terceira colheita, com quatro dias após a primeira havia ainda um alto percentual de sementes imaturas, em que mais de 10% de sementes apresentavam mais de 50% de umidade (Tabela 10). Por outro lado, a partir da quarta colheita, sete dias após a primeira, todas as sementes já tinham alcançado o ponto de maturidade fisiológica. Tabela 10 - Distribuição do grau de umidade em uma planta de soja. Colheita Dias Intervalo de confiança Média Desvio Padrão 1 0 45,2 - 72,2 58,40 4,25 2 2 36,3 - 67,5 53,30 3,81 3 4 23,2 - 58,4 44,20 3,89 4 7 13,5 - 37,6 25,10 2,51 5 10 13,0 - 21,5 15,20 1,87 6 12 11,8 - 17,0 13,60 0,80 7 14 10,6 - 15,3 12,50 0,80 8 16 9,8 - 15,0 11,80 0,90 A sexta colheita, realizada onze dias após a primeira apresentou uma amplitude de umidade entre as sementes de apenas 5,2 pontos percentuais. Por outro lado, a última colheita realizada dezesseis dias após a primeira, apesar de apresentar uma umidade média das sementes inferior a 12%, ainda apresentava um pequeno percentual de sementes com umidade superior a 14%, percentual esse não seguro para armazenamento Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 77 Salienta-se que mesmo quando o percentual médio das sementes de soja estava superior a 20% e portanto não recomendável para a colheita mecânica, haviam sementes que estavam com 13% de umidade aguardando a colheita. Esse percentual de sementes aumenta acentuadamente conforme a colheita é retardada. Praticamente qualquer combinação de tempo, temperatura e conteúdo de água levam a perda de viabilidade de sementes e causam alguns danos genéticos. Enfatiza-se que o ganho e perda de umidade durante um dia alcança a cinco pontos percentuais fazendo com que a semente acelere o processo de deterioração, enquanto não é colhida. Assim, caso se colha as sementes com uma umidade média de 12%, muitas das sementes já estarão deterioradas pelo processo de ganho e perda de umidade no campo. Os produtores de sementes que não efetuarem a colheita com umidade superior a 15%, correrão riscos para obter lotes com alta qualidade fisiológica. É evidente, conforme a Tabela 10, que para não perder sementes por deterioração, deve-se proceder a secagem das sementes para um armazenamento seguro. Também evidencia-se que um percentual de sementes com umidade superior a 20% tornam-se muito suscetíveis ao dano mecânico, entretanto como são bem maiores que as outras sementes da população, poderão facilmente ser removidas pelo processo de pré-limpeza. A potencialização da danificação por umidade ocorre porque há um longo período da exposição das sementes no campo devido a grande desuniformidade na maturação dentro da população de plantas e na mesma planta, o que leva a duas conseqüencias na produção de sementes: sementes oriundas de plantas com maturação mais precoce ficam submetidas a condições desfavoráveis no campo aguardando a maturação daquelas oriundas de plantas menos precoces e sementes verdes deformadas se encontram misturadas ao lote de sementes. Enfatiza-se que o estudo foi realizado em uma região tropical, com alta temperatura e umidade relativa, requrendo que o processo de colheita seja realizado na época oportuna, pois num período de duas semanas as sementes passaram de um estádio de pré-maturação fisiológica até um estádio em que a umidade média do lote de sementes era inferior a 12%. 11.4. Misturas varietais A mistura de sementes, que se traduz em uma contaminação do lote com sementes de outras cultivares e/ou espécies, constitui-se em um grave problema, pelo fato de prejudicar a pureza varietal. Dependendo da gravidade, o lote poderá não atingir os padrões mínimos exigidos para sementes quanto a essas características e ser, posteriormente, recusado pois, dependendo da contaminação, ela não terá condições de ser eliminada nas operações de pós-colheita. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 80 Operação Problema Possível solução Época de semeadura Maturidade em período chuvoso acarreta baixa qualidade de semente Programar semeadura para maturidade em período seco Manejo da água Seca durante o desenvolvimento da semente reduz sua qualidade Manejar época de semeadura, irrigar se possível Controle de invasoras Plantas daninhas dificultam a colheita e afetam a qualidade da semente Depuração, bom estande, aumentar população de plantas Controle de Insetos As picadas de insetos afetam a qualidade de semente (soja) Pulverizar com inseticida, caso a população seja alta; começar cedo Controle de doenças Algumas doenças reduzem a germinação e são transmitidas pela semente Utilizar variedades resistentes, escolher locais de baixa incidência; depuração, tratamento Colheita Atraso da colheita afeta a qualidade Iniciar colheita assim que as sementes debulharem (± 20%) Trilha Danos mecânicos e perda de sementes Ajustar o equipamento para minimizar o dano e as perdas Mencionou-se várias vezes maturidade fisiológica e maturidade de campo. A diferença entre as mesmas está em que, na maturidade fisiológica a semente atinge o máximo de qualidade que, na maioria das vezes, não coincide com o ponto de maturidade de campo, pois as sementes encontram-se com alto grau de umidade e não debulham. Como colher? Considerando apenas o processo de trilha, ressaltam-se as seguintes recomendações: a) que a velocidade do cilindro da máquina seja de 400-700rpm b) quanto mais alto o grau de umidade das sementes, maior poderá ser a velocidade do cilindro da trilhadeira, devido aos danos serem pequenos e serem diminuídas as perdas de colheita; c) para sementes de soja, utilizar trilhadeira possuindo cilindro de barras para para minimizar os danos mecânicos. Para arroz, utiliza-se cilindro de dentes para facilitar a debulha, pois essas sementes são pouco danificáveis. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 81 13. INSPEÇÃO DE CAMPOS PARA PRODUÇÃO DE SEMENTES A inspeção de campos para produção de sementes tem por finalidade controlar e comparar a qualidade das sementes que estão sendo produzidas, de forma a atingirem o padrão exigido pelas Normas de Produção de Sementes ou pela empresa produtora. Através de um sistema padronizado de inspeção de lavoura, garante-se a identidade da semente, obtendo-se lotes com alta pureza física. Em diversos países, o processo de cerificação de sementes é adotado e, dentro das quatro classes de sementes (genética, básica, registrada e certificada), a pureza varietal e a identidade genética são preservadas. Com um bom trabalho de inspeção pode-se dizer que uma boa semente reproduzirá uma nova planta adulta, com todas as características genéticas idênticas à variedade que foi lançada pelo melhorista. Isso justifica plenamente o trabalho de inspeção de lavouras, pois na agricultura moderna, onde a produtividade é fundamental, a pureza varietal, identidade genética, alta viabilidade e vigor das sementes são os alicerces do produto final. Dentro do programa de produção de sementes há necessidade de posicionar-se a Inspeção de Lavouras como parte do sistema, pois é no campo que se pode fazer o controle rigoroso da qualidade genética das plantas, observando-se o desenvolvimento, florescimento, polinização e frutificação. 13.1. Período de inspeção Muitas vezes, é bastante difícil, em apenas uma inspeção de campo, observar todos os fatores que poderão afetar a qualidade da semente, considerando-se que nem todos os fatores apresentam-se em um mesmo tempo. Cada cultura tem exigências diferentes quanto à fiscalização dos campos para a produção de sementes. Cultivares das espécies autógamas como soja, etc., são geralmente linhagens puras, o que significa serem, dentro de cada cultivar, geneticamente semelhantes na sua maioria, sendo relativamente fácil a manutenção de tais linhagens, pois a mistura varietal é quase sempre identificável em condições de campo e, através da depuração, poderá ser eliminada. Da mesma forma, culturas que se propagam vegetativamente, comportam-se de forma semelhante. Para fins de inspeção, as fases das culturas de propagação sexuada são as seguintes (Tabela 11). Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 82 Tabela 11 - Número mínimo de inspeções de campos para produção de sementes para algumas espécies e fases de sua execução. Espécie No de inspeções Fases de execução Algodão 1 Pós-floração Amendoim 1 Pós-floração Arroz 1 Floração Pré-colheita Aveia 1 Pré-colheita Batata* 2 Pré-floração Floração Cevada 1 Floração Pré-colheita Feijão 2 Floração Feijão miúdo 2 Floração Pré-colheita Forrageiras 2 Pré-colheita Floração Milho (cultivar) 1 Pré-colheita Milho híbrido 3 Pré-floração Floração-Início floração Colheita Quiabo 2 Floração Pré-colheita Soja 2 Floração Pré-colheita Sorgo (cultivar) 1 Pré-colheita Sorgo híbrido 2 Floração-Início floração Colheita Trigo 2 Pós-floração Pré-colheita 13.1.1. Período de pré-floração Compreende todo o período de desenvolvimento vegetativo que precede ao florescimento das plantas. Para efeito de inspeção de campo, abrange desde a emergência das plântulas até o início do desabrochar das inflorescências. 13.1.2. Período de floração Esse período é caracterizado pela fase em que as flores estão abertas, o Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 85 Figura 8 – Partes de uma planta de arroz. Internódio Perfilho Raízes Adventícias Internódio Septo Nadal Polvino da Bainha Bainha Foliar Internódio Lâmina Foliar Bainha Foliar Prófilo Pedicelo Rarn. Secundária Espigueta Base da Panícula Folha Bandeira Internódio Superior Ram. Primária Eixo da panícula Baínha Foliar Colar Aurícula Lígula Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 86 13.2.3. Plantas silvestres indesejáveis São plantas de espécies silvestres, que são difíceis de separar por meios mecânicos. Estas competem com a cultura durante o desenvolvimento, tornam-se difíceis para a execução da depuração, podem ser hospedeiras para pragas e doenças, além de dificultar as inspeções e outras práticas agronômicas. 13.2.4. Doenças É de conhecimento geral que muitos agentes patogênicos causadores de doenças em plantas, podem acompanhar as sementes, tanto interna como externamente. Dessa forma, quando há plantas cujas sementes possam conter tais agentes patogênicos, essas devem ser eliminadas e, dependendo da incidência da contaminação, o campo deve ser eliminado. 13.3. Como efetuar a inspeção O exame de uma lavoura para produção de sementes não é realizado em planta por planta. Resume-se na tomada de subamostras em toda a área de produção de sementes, efetuando-se contagem nesses pontos, que determinarão a qualidade do campo. Através de um croqui do campo, são determinados locais de avaliação de subamostras. A amostragem de um campo compreende áreas predeterminadas, completamente ao acaso. As áreas de subamostras são de acordo com o limite de tolerância de cada cultura para os determinados contaminantes, devendo ser representativas de todo o campo e permitirem uma visão geral da uniformidade do mesmo. Deve ser possível uma avaliação bastante precisa da presença de plantas atípicas, fazendo-se a contagem e anotações de todos os contaminantes encontrados durante o percurso de inspeção (Fig. 9). Deverão ser observados, entre outros, os seguintes aspectos na inspeção: - isolamento do campo e tamanho das bordaduras; - origem da semente utilizada; - área de produção; - presença de plantas atípicas ou de outras espécies silvestres ou cultivadas; - sanidade da cultura; - limpeza de maquinaria na semeadura e na colheita e - cultivo de acordo com todos os requisitos do sistema de produção para a cultura. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 87 Figura 9 – Caminhamento em um campo de produção de sementes. O número mínimo de inspeções deverá ser executado na época apropriada de desenvolvimento da cultura, não sendo aconselhável que um mesmo campo seja inspecionado duas vezes em um mesmo dia. A inspeção pode ser realizada a qualquer hora do dia e em qualquer estádio de desenvolvimento da cultura. Se um terço ou mais de uma cultura autógama estiver acamada, a não ser que se note possibilidades de recuperação desse campo antes da maturidade, o 100m 100m 100m 400m 50m 100m 180m 100m 200m 300m SaidaEntrada Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 90 O tamanho da amostra total e, assim, o tamanho das subamostras dependerá dos limites de tolerância permitidos para a ocorrência de plantas atípicas ou contaminantes. Caso o limite de tolerância seja alterado, o tamanho da amostra e das subamostras também deverá ser modificado para possibilitar uma inspeção atenta da área ou da população de plantas, na qual se permita a presença de três plantas atípicas. 13..5.2. Determinação da população de plantas por hectare A determinação da população de plantas por hectare pode ser feita de várias maneiras mas, para facilidade dos inspetores, alguns aspectos são aqui detalhados. Inicialmente, são selecionadas várias áreas. O trabalho de contagem é iniciado, considerando: a) estande – determinar o número médio de plantas/m2; b) tolerância do contaminante – ver Tabela 13. Tabela 13 - Os padrões de lavoura, para aprovação de um campo de produção de sementes de soja, são: Fatores Unidade Tolerância Mistura varietal Outras plantas cultivadas Plantas silvestres e nocivas toleradas Plantas nocivas proibidas Planta Planta Planta Planta 0,30% Ocorrencia Mínima Ocorrencia Mínima Zero A determinação do tamanho das subamostras é como segue: a) Mistura varietal Proceda à determinação do número médio de plantas por metro quadrado, supondo que o campo esteja semeado no espaçamento de 0,50m e tenha 20 plantas por metro linear de fileira. Dessa maneira, o número de plantas por m2 será de 40. Toma-se a Tabela 13 e, de acordo com a tolerância máxima de plantas de 0,30%, determina-se o número de subamostras, que normalmente é 6, e o número de plantas por subamostra. Assim, considerando que 1% é uma planta em 100; 0,1% é uma planta em 1.000 e 0,3% são três plantas em 3.000, como necessitamos amostrar para potencialmente encontrar 3 plantas, deve-se inspecionar uma área que envolva 3.000 plantas que será dividida em 6 subamostras de 500 plantas. Assim, como temos 40 plantas/m2, em 3.000 plantas vamos ter 75,0m2. Se mais de três plantas atípicas forem encontradas na amostragem (somatório das 6 subamostras), o campo será rejeitado ou será depurado. Se três ou menos forem encontradas, esse será aprovado. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 91 b) Outras plantas cultivadas Observe que em campos de produção de sementes pode ainda ser tolerável o aparecimento de outras plantas cultivadas. c) Plantas nocivas proibidas Quando o padrão é zero, deve-se lembrar que o aparecimento, em qualquer ponto do campo de sementes, de uma espécie nociva proibida, leva à rejeição do mesmo. 13.6 Comentário sobre inspeção Com o surgimento de cultivares modificadas genéticamente constatou-se que o problema de misturas varietais não estava recebendo a devida atenção, pois o surgimento de sementes adventícias (misturas) no meio de materiais convencionais esta bastante alto, fazendo com que muitas sementes e grão estejam sendo considerados como transgênicos sem na realidade serem, apenas apresentando uma contaminção. A verificação se o material é transgênico é feita qualitativamente sem determinar-se o quanto. O problema esta sendo sério, levando a necessidade de desenvolver-se protocolos para determinar-pse quantitativamente a mistura. 14. BIBLIOGRAFIA ABRASEM . Anuário da Abrasem 2002. Brasília 186pp, 2002 ALLARD, R.W. Princípios de la mejora genética de las plantas. Trad. MONTOYA, J.I. Barcelona: Ediciones Omega, 1967. 498p. BLANCO, G. Variedade essencialmente derivada. Revista SEED News, ano IV no 3, 2000, 8p. BOHART, G.E.; KOERBER, T.W. Insects and seed production. In: KOZLOWSKI, T.T. Seed biology. Vol. III. New York - London: Academic Press, 1972. p. 1-53. COSTA, J.A. Cultura da soja. Porto Alegre: Ivo Manica e José Antônio Costa (eds.). 1996. 233p. Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 92 COSTA, N.P.; MESQUITA, C.M.; HENNING, A.A. Avaliação das perdas e qualidade de semente na colheita mecânica de soja. Rev. Bras. Sem., Brasília, v. 1, n. 3, 1999. p. 59-70. DELOUCHE, J.C. Germinación, deterioro y vigor de semilla. Revista SEED News, VI No 6 2002, 16-20pp. DOUGLAS, J.E. 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É objetivo deste módulo discutir os principais aspectos relecionados com a formação, desenvolvimento, germinação e deterioração das sementes. 2. CICLO DE VIDA DE UMA ANGIOSPERMA O ciclo de vida de uma angiospesma é composto de uma fase (geração) esporofítica e outra gametofítica. A fase esporofítica inicia com a fertilização, a qual resulta na formação do zigoto. Este, pela embriogênese e com algum tecido materno aderido, forma a semente. Tanto a semente como a planta desenvolvida da semente, são partes da fase ou geração esporofítica. A fase gametofítica ocorre somente dentro da flor, e inicia quando células especializadas das estruturas femininas e masculinas da flor sofrem meiose e produzem esporos haplóides. As estruturas reprodutivas femininas de uma flor são chamadas de carpelos. Cada carpelo consiste de estigma, estilete e ovário. O saco embrionário é o gametófito feminino e fica localizado no interior do óvulo. O conjunto das estruturas reprodutivas masculinas de uma flor é chamado de estames. Cada estame consiste de uma antera, a qual está conectada com a flor por uma haste delgada chamada filamento. O grão de pólen é o gametófito masculino e se localiza no interior da antera. 2.1. Macrosporogênese Enquanto o carpelo se desenvolve e diferenciando-se em estilete, estigma e ovário, no interior do ovário, desenvolve-se o óvulo. Este tem inicio com o surgimento de uma massa indiferenciada de células com o formato de cúpula, Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 96 sobre a placenta da flor. Este grupo de células diferencia-se no nucelo. Os integumentos, os quais darão origem ao tegumento da semente, surgem das bordas do nucelo e crescem de forma ascendente, envolvendo o nucelo deixando apenas na parte inferior uma abertura chamada de micrópila. No óvulo jovem todas as células que compõem o nucelo são idênticas. Contudo, uma das células nucelares, usualmente logo abaixo da epiderme próximo ao topo, diferencia-se dando origem a célula mãe do megasporo. Figura 1 - Quadro representando a embriogênese, o desenvolvimento e a germinação de uma semente. Geneticamente este é um tecido 2n (diplóide). O núcleo desta célula mãe do megasporo sofre meiose e produz 4 megasporos haplóides. Os três megasporos mais próximos da micrópola desintegram-se e o megasporo remanescente sofre 3 sucessivas divisões mitóticas, porém sem citocinese, originando 8 núcleos. Ao final de 3ª divisão os 8 núcleos são arranjados em dois grupos de 4, um grupo na região da micrópola e um grupo na região oposta, chalaza. Um núcleo de cada grupo migra para o centro e passam a ser chamados de núcleos polares. Dos três núcleos remanescentes na região da micrópila, um se tornará a célula ovo e os outros, as duas sinérgides. Os núcleos da região da chalaza formaram as três Embriogênese, Desenvolvimento de Sementes, e Germinação Esporófito maduro com anteras Inflorescência Esporôfito em Desenvolvimento sementes Inflorescência mãe célula Megesporo Melose 2n Micróspora mãe célula Embrião Fecundação Micróspora Grão de pólen do ovo Núcleo Núcleo Espermático Megásporos Óvulos Megásporos Degenerando Tubo Poínico Microgametófitos Megagametófito Ovo Megagametófito maduro Sementes: Fundamentos Científicos e Tecnológicos 97 células conhecidas por antípodas. Os dois núcleos polares constituirão a célula central. Portanto, o saco embrionário consiste sete células e oito núcleos. 2.2. Microsporogênese A medida que o estame se desenvolve vão se diferenciando o filete e a antera. Após a diferenciação, a antera consiste de uma massa uniforme de células. Eventualmente quatro grupos de células se diferenciam, tomam uma cor mais avermelhada e com características distintas das dos tecidos parenquimatosos ao redor das mesmas. Estas células iniciam a se dividir e para a região interior produzirão um tecido esporaginoso e para o exterior o tapete e o endotécio. As células do tecido esporaginoso formaram as células mães das micrósporas. À medida que a antera vai se desenvolvendo, cada célula mãe das micrósporas sofre meiose dando origem ao que é conhecido como tétrade de micróspora. Ao redor de cada uma das micrósporas, desenvolve-se uma parede de carboidrato (basicamente de calose, β 1,3 glucana). Essa parede, em um determinado momento após a meiose, será rompida. Uma divisão nuclear originará uma estrutura binucleada a qual passa a ser chamada de grão de pólen (gameta masculino). Um dos núcleos é chamado de núcleo generativo e o outro, núcleo do tubo polínico. 2.3. Polinização Uma série de mecanismos evoluiram com a finalidade de aumentar a probabilidade do pólen ser tranferido para o estigma. No caso mais simples o pólen é transportado pelo vento; em outros casos mais específicos é carregado por animais polinizadores, incluindo entre eles, pássaros e insetos. A polinização de uma flor inicia quando um grão de pólen maduro é depositado em um estigma compatível. O grão de pólen absorve água e nutrientes da superfície do estigma e inicia a germinação. Esta, envolve a formação de um tubo polínico. O tubo polínico, carregando os núcleos espermáticos, penetra o estigma, o estilete e o saco embrionário através de uma sinérgide, na qual expele os núcleos espermáticos. Essa sinérgide, chega a triplicar de tamanho causando a ruptura de sua membrana celular. De uma forma ainda não conhecida, um deles, penetra a célula ovo, formando o zigoto ou a primeira célula do embrião. O outro núcleo espermático, migra e se funde com dois núcleos polares dando inicio a formação do endosperma (3n). Dessa forma, fica completada a dupla fecundação.