Princípios de fisiologia das sementes

Fisiologia das sementes: quais as etapas da germinação de sementes e quais os tipos de germinação.

A fisiologia de sementes engloba vários tópicos importantes na área de sementes.

Dentro da fisiologia de sementes podemos ver vários assuntos como:

• importância das sementes;
• formação das sementes;
• maturação das sementes;
• germinação;
• composição química de sementes;
• dormência de sementes;
• deterioração de sementes;
• condicionamento fisiológicos de sementes;
• vigor e desempenho de sementes.

No texto de hoje vou te mostrar com mais detalhes sobre a germinação de sementes.

 

Qual a definição de germinação?

A germinação de uma semente é o fenômeno pelo qual, sob condições adequadas, o eixo embrionário dá prosseguimento ao seu desenvolvimento, que havia sido interrompido na maturidade fisiológica (no caso de sementes ortodoxas – que toleram a secagem).

A germinação também pode ser definida como o encerramento do período de repouso fisiológico da semente.

A germinação pode ser dividida em fases, que vou te mostrar a seguir.

Mas antes, observe a figura abaixo para ver quais são as partes que compõem uma semente, pois vamos falar vários desses termos ao longo do texto.

Fonte: Só Biologia.

 

Fases da germinação das sementes

A germinação das sementes pode ser dividida em três fases:

Fase I: início da degradação das substâncias de reserva e absorção de água.

Fase II:  transporte ativo das substâncias.

Fase III: crescimento visível do eixo embrionário.

Vamos ver com mais detalhes os processos que acontecem em cada uma dessas fases.

 

Fase I: absorção de água e degradação das substâncias de reservas

 Na fase I a semente começa a captação de água e há o reinício de atividades metabólicas da semente após a maturidade.

A absorção de água pela semente é fundamental para:

• amolecer o tegumento;
• intensificar a velocidade respiratória;
• favorecer as trocas gasosas;
• induzir a síntese e atividade de enzimas e hormônios;
• regularidade da digestão, translocação e assimilação das reservas e crescimento.

 

A entrada de água na semente provoca o aumento do volume do embrião e dos tecidos de reserva, o que resulta na ruptura do tegumento e facilita a protusão da raiz primária.

A degradação das substâncias de reserva são necessárias para nutrir o eixo embrionário até que a plântula tenha sistema radicular.

Nessa fase a intensidade respiratória das sementes aumenta conforme aumenta a absorção de água.

A água é fundamental para o início do processo de germinação, sendo um dos fatores limitantes.

Em pouco tempo as sementes absorvem grandes quantidades de água.

A degradação das substâncias em compostos menores é fundamental para o transporte dessas substâncias.

 

Fase II: transporte ativo das substâncias

Nessa fase, as substâncias quebradas em compostos menores estão sendo levadas do tecido de reserva para o tecido meristemático.

As principais substâncias de reserva armazenadas pelas sementes são os carboidratos, lipídios e proteínas.

Para que estas substâncias armazenadas pelas sementes possam ser utilizadas, elas precisam ser simplificadas.

Assim, as substâncias de reserva presentes no endosperma ou nos cotilédones são decompostas e os produtos solúveis desse processo são translocados para os pontos vegetativos do embrião.

Por exemplo, o amido é quebrado pelas enzimas amilases e maltase em maltose e glucose, respectivamente.

A duração dessa fase é maior que a fase I, a absorção de água é pouca ou quase nula e a intensidade respiratória também é lenta.

 

Fase III: crescimento visível do eixo embrionário

A semente volta a absorver água e a respirar intensamente.

O crescimento do eixo embrionário fica visível.

As substâncias quebradas na fase I e transportadas na fase II são reorganizadas em substâncias complexas.

Essas substâncias complexas vão formar o protoplasma e as paredes celulares.

Quando inicia a fase III, a semente apresenta as três fases.

Nessa fase, portanto, há o rompimento do tegumento e a protusão da raiz primária.

 

Processo de germinação das sementes. Fonte: Bewley (1997).

 

Detalhes do processo de germinação de sementes

Muitos pesquisadores detalham os processo de germinação das sementes.

Trouxe para vocês verem as etapas dos autores Kramer e Kozlowski (1960):

• hidratação e absorção de água;
• hidratação dos tecidos;
• absorção de oxigênio;
• intensificação das atividades enzimáticas e de digestão;
• início da multiplicação e do crescimento celular;
• intensificação da respiração e da assimilação;
• intensificação da multiplicação e do crescimento celular;
• diferenciação celular;
• aumento no conteúdo de açúcares redutores;
• emergência da plântula.

O tempo que leva para uma semente germinar depende das condições ambientais, da espécie e da cultivar.

Agora que você viu as etapas do processo de germinação das sementes, vamos ver quais os tipos de germinação.

 

Tipos de germinação

A germinação das sementes pode ser epígea ou hipógea.

 

Germinação do tipo epígea

Na germinação epígea o hipocótilo leva os cotilédones para fora do solo.

A parte aérea é posta fora do solo envolta dos cotilédones.

Há um rápido e vigoroso crescimento inicial do eixo hipocótilo-radicular.

A primeira parte da plântula a atingir a superfície do solo é uma alça, na qual em uma das extremidades está o sistema radicular e na outra estão os cotilédones.

Os cotilédones trazem a plúmula e o epicótilo.

Ao atingir a superfície do solo os cotilédones saem a luz e dão origem a parte aérea da planta.

Com o consumo das suas reservas, os cotilédones vão reduzindo de tamanho ao longo do processo de germinação e desenvolvimento da planta, até que finalmente caem.

A germinação epígea ocorre nas eudicotiledôneas (folhas largas), exceção feita à cebola.

Exemplos de germinação epígea: cebola, mamona, feijão, alface, pepino, soja, café, algodão, abóbora e amendoim.

Germinação epígea. Fonte: Escola educação.

 

Germinação do tipo hipógea

Na germinação do tipo hipógea não há a formação do gancho (alça) de germinação como na germinação do tipo epígea.

Após a emergência da radícula, o coleóptilo se alonga até alcançar a superfície do solo.

Através de uma abertura na sua extremidade, ocorre a emissão das primeiras folhas.

Na germinação hipógea o cotilédone permanece abaixo do nível do solo.

Exemplos de germinação hipógea: arroz, cevada, milho, trigo, seringueira e ervilha.

Germinação hipógea. Fonte: Escola educação.

A germinação pode ser afetada por diversos fatores como:

• vitalidade e viabilidade;
• longevidade;
• grau de maturidade;
• dormência;
• sanidade;
• genótipo;
• água;
• temperatura;
• oxigênio;
• luz;
• promotores químicos.

Você pode ler mais sobre este assunto no texto “Germinação de sementes: fatores que afetam a germinação de sementes”.

 

Conclusão

Vários processos estão envolvidos na fisiologia de sementes, sendo um deles a germinação.

A germinação de sementes é influenciada por diversos fatores, sendo a água essencial para iniciar o processo.

O processo de germinação ocorre em três fases e os tipos de germinação podem ser classificados em epígea e hipógea.

Sobre a Autora: Ana Ligia Giraldeli. Engenheira Agrônoma formada na UFSCar. Mestra em Agricultura e Ambiente (UFSCar), Doutora em Fitotecnia (USP) e especialista em Agronegócios.

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