EFEITOS DE FATORES AMBIENTAIS SOBRE A CONSTITUIÇÃO DA

Fatores ambientais podem afetar a constituição da semente. Entre estes, destacam-se temperatura, umidade e nutrientes no solo.

Altas temperaturas durante o enchimento da semente de cereais limitam o rendimento de sementes pela redução do peso de mil sementes. O aumento da temperatura estimula o desenvolvimento da semente, porém a taxa de enchimento da mesma não aumenta o suficiente para compensar a redução do período de enchimento da semente. Outro aspecto que tem sido observado é que, a conversão da sacarose à amido no interior das células do endosperma em desenvolvimento é reduzida com o aumento da temperatura (acima de 30oC). As enzimas amido síntase (envolvidas na síntese do amido) comprovadamente mostraram redução de atividade no endosperma de trigo em resposta a altas temperaturas, gerando uma redução de síntese de amido. Possivelmente também outras enzimas reguladoras da síntese de amido apresentam igualmente redução de atividade, sob altas temperaturas.

Há indicações de que, o estresse de água, durante a fase de enchimento de grão, reduz a atividade da enzima ADPG Pirofosforilase (veja função em síntese de amido), afetando, dessa forma, também a deposição de amido nas células do endosperma. Freqüentemente o estresse de água está associado ao de temperatura, ficando inclusive difícil de separá-los. O efeito de ambos os estresses é, significativamente, maior sobre a deposição de amido do que sobre a de proteína (em torno de 85% do N já se encontra na planta quando da antese). Por essa razão, ambos os estresses, quando ocorrem, isoladamente ou em conjunto, promovem um aumento na porcentagem de proteína da semente. A porcentagem de proteína na semente de cereais, por exemplo, é basicamente uma relação entre a quantidade de proteína e amido. Diminuindo-se a quantidade de amido e mantendo-se o nitrogênio praticamente constante, aumenta a relação proteína/amido. Vê-se que numa situação de estresse de água ou temperatura, aumenta a concentração de proteína na semente, porém não significa que se está produzindo mais proteína por área. Em conseqüência do estresse, as células produzidas nos primeiros vinte dias após a antese não foram inteiramente preenchidas, o que resulta numa redução do peso da semente e uma conseqüente redução no rendimento e no vigor da mesma.

Deficiência de água, durante a fase de enchimento da semente de soja, tem resultado em redução no conteúdo de cálcio da mesma (1648 e 1305µg/g de tecido na não estressada e na estressada, respectivamente). O conteúdo de cálcio também estava positivamente associado a germinação. O cálcio é um elemento

muito importante na manutenção da integridade das membranas celulares e esta aparentemente tem muito a haver com a qualidade fisiológica da semente.

Tem sido observado que o tipo de lipídeo presente na sementes de oleaginosas é afetado pela temperatura. Os lipídeos de sementes produzidas em temperaturas mais amenas, tendem a ser menos saturados (menos ligações duplas) do que os encontrados em sementes produzidas em condições mais quentes. As enzimas desnaturase são inibidas por altas temperaturas durante o desenvolvimento da semente, o que contribui para a redução na proporção dos lipídeos não saturados. Em soja, por exemplo, com o aumento da temperatura durante o desenvolvimento da semente, observou-se que aumentava o conteúdo do ácido graxo esteárico e diminuia o linolêico e linolênico. Não é em todas as espécies oleaginosas que se verifica o efeito da temperatura sobre o tipo de lipídeo.

O nível de nutrientes que é colocado a disposição da planta tem significativa influência sobre a concentração dos mesmos na semente (Tabela 7). Por exemplo, aumentando-se a disponibilidade de nitrogênio aumentar-se-á o nível de proteína na semente. Deficiência no nível de enxofre reduz a quantidade de proteína na semente, porque o mesmo faz parte da estrutura dos amino-ácidos metionina e cistina. Se estes aminoácidos não são sintetizados, as proteínas que contém os mesmos também não serão sintetizadas. Redução na disponibilidade dos outros nutrientes também resultará na redução dos mesmos na semente. Tabela 7 - Porcentagem de minerais presentes na semente de cevada, em função da adubação Minerais Elemento aplicado N P K Ca Mg Na Nenhum 1,54 0,29 0,51 0,065 0,10 0,39 P 1,44 0,36 0,45 0,055 0,10 0,27 K, Na, Mg 1,44 0,36 0,52 0,050 0,12 0,18 P,K, Na, Mg 1,40 0,36 0,54 0,050 0,11 0,16 N 1,90 0,28 0,45 0,055 0.11 0.47 N,P 1,65 0,34 0,42 0,055 0,10 0,47 N,K,Na,Mg 1,62 0,30 0,46 0,045 0,11 0,20 N,P,K,Na,Mg 1,35 0,32 0,53 0,050 0,10 0,23 Os trabalhos tem indicado que, de uma maneira geral, dos elementos nutritivos, o nitrogênio (sua concentração na semente) é o que tem maior influência sobre o vigor da mesma.

9.1. Efeitos das condições ambientais sobre a qualidade da semente

A qualidade da semente pode ser influenciada pelas condições ambientais que se verificam antes ou após a maturação fisiológica (quando a semente tem o máximo de peso seco, germinação e vigor).

Se estresses ocorrerem por ocasião do enchimento da semente, isto é, antes da mesma atingir a maturação fisiológica, limitações no peso (matéria seca), viabilidade e vigor, provavelmente se verificarão.

Em condições de deficiência de água em soja, a irrigação durante a formação da vagem (ainda não está ocorrendo o enchimento da semente) melhora o aspecto ("qualidade visual") da semente, enquanto que a irrigação nas fases mais avançadas do enchimento da semente tendem a prejudicar sensivelmente sua "qualidade visual", possivelmente, por promover a incidência de doenças.

Altas temperaturas do ar durante a fase de enchimento da semente podem reduzir o vigor, a germinação e a qualidade visual. Em soja, por exemplo, a exposição da planta a alta temperatura (32/28oC; dia/noite) durante a fase de enchimento da sementes reduziu a germinação destas em 28%, a matéria seca em 24 mg/planta (vigor) e em 26% o nº de sementes descoloridas (qualidade visual), em relação as que se desenvolvem em uma temperatura baixa (27/22oC). No geral, o dano causado a semente, devido as altas temperaturas, é maior se vem associado a problemas de seca.

O efeito de estresse de seca, sobre a qualidade da semente de soja, também tem se revelado como mais severo, se imposto durante a fase de enchimento da semente.

Tabela 8 - Resposta da qualidade de sementes de soja ao estresse de deficiência de água Tratamento Germinação (%) Peso seco de plântula (mg) Sem estresse 95,6 61,8

Estresse no florescimento completo 94,4 61,8

Estresse na formação da vagen 92,4 60,3

Estresse no início do enchimento da semente 85,4 58,0 Estresse no máximo volume da semente 91,0 58,1

Em milho, há indicações de que altas temperaturas durante o dia tem pouco efeito sobre a qualidade da semente. Contudo, temperaturas noturnas elevadas afetam significativamente, de forma negativa, a forma da semente.

A temperatura durante esta fase também tem profunda influência sobre a dormência da semente. Esta, poderá ou não ter influência significativa sobre a qualidade da semente, dependendo se ocorrerem chuvas após a maturação fisiológica. Um grande número de espécies como, trigo, cevada, aveia, triticale, festuca, caruru, beterraba entre outras, tem a dormência das sementes tremendamente reduzida (não desenvolvem dormência) se durante o desenvolvimento das mesmas ocorrerem altas temperaturas. Em trigo, por exemplo, se ocorrerem temperaturas acima de 25oC durante o estágio de massa mole (± 27 dias após a floração), a semente não apresentará dormência. Assim, em uma situação como essa, se ocorrer chuva por ocasião da colheita, a semente poderá iniciar o processo de germinação ainda na espiga, o que reduzirá em muito a qualidade fisiológica dessa semente.

Portanto, claramente, os danos causados às sementes em conseqüência de altas temperaturas e deficiência de água, podem reduzir sensivelmente sua qualidade. Contudo, deve-se ter presente, de que nem sempre se verificará a mesma resposta a um determinado estresse. Porque influências tais como, intensidade do estresse, época de ocorrência do mesmo durante o enchimento da semente e variabilidade genética entre as cultivares, podem determinar uma resposta diferenciada.

9.1.1. Efeito de condições ambientais após a maturação fisiológica da semente sobre a qualidade da mesma

Após a maturação fisiológica, tanto o vigor como a germinação vão gradativamente sendo diminuídos.

Alguns fatores contribuem para esta redução da qualidade da semente: 1- o umedecimento e secamento alternado, no campo, provoca uma redução na qualidade devido a rápida e diferenciada absorção de água pelos diferentes tecidos e a subsequente deterioração diferenciada destes; 2- altas temperaturas acompanhadas de alta umidade relativa, (especialmente para leguminosas), que podem prolongar o período de perda de água da semente (pelo menos duas causas podem contribuir para a perda de vigor da semente nesta situação: a) a respiração da semente é mantida em um processo no qual não ocorre mais síntese, a maturação fisiológica já foi atingida e, b) infecção por doenças) 3- variabilidade genética entre cultivaras de uma mesma espécie para uma tolerância maior ou menor ao estresse durante esta fase (em soja, trigo, triticale, por exemplo, são bem conhecidas essas diferenças).