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Nutrição & Qualidade
Sementes
Estado nutricional da semente repercute na sua qualidade
Atualmente, a qualidade de sementes está sendo enfocada em todos os aspectos, e cada vez mais requerida, normatizada e incentivada pela globalização da economia, imprimindo a eficiência produtiva no sistema agrícola. Este cenário faz com que os melhores sistemas de produção agrícola do mundo sejam os nossos concorrentes diretos.
A eficiência dos fatores de produção, muitas vezes, depende da semente utilizada e, portanto, tem-se uma série de vantagens associadas ao uso de sementes de qualidade, como: a) maior resistência das plântulas às pragas e doenças iniciais; b) produção de um estande mais adequado e uniforme, contribuindo para maior precocidade das plantas; c) as plântulas são mais tolerantes ao estresse inicial; d) os riscos de replantio são significativamente reduzidos; e) a necessidade de sementes por área é reduzida; f) a possibilidade de uma emergência mais rápida e crescimento vigoroso do sistema radicular, etc.
A qualidade da semente, caracterizada pelos aspectos genéticos, físicos, sanitários e fisiológicos, influencia o desenvolvimento da cultura.
Os efeitos dos nutrientes minerais no crescimento e produção são usualmente estudados em termos das suas funções no metabolismo das plantas, e no seu crescimento.
Qualquer alteração no nível e/ou equilíbrio destes nutrientes implicou alteração no metabolismo, levando a modificações na morfologia, anatomia e composição química da semente.
Assim, é conhecido o papel dos nutrientes na produção vegetal, especialmente o nitrogênio e o potássio e estes podem afetar a qualidade das sementes, caracterizando-se como fatores primordiais no estabelecimento da lavoura. Sementes de baixa qualidade possuem germinação e vigor reduzidos, originando lavouras com baixa população de plantas, sinônimo de prejuízo econômico.
Um dos pontos básicos para o estudo da qualidade fisiológica de sementes seria a partir dos sistemas de membranas, particularmente através da integridade das membranas celulares, que muitas vezes têm participação fundamental dos nutrientes minerais. Caso contrário, ou seja, a desorganização da integridade, leva ao aumento da permeabilidade, caracterizando um dos primeiros sinais da deterioração da semente e redução da qualidade.
Este fato pode ser explicado pela desorganização na estrutura das membranas, causando aumento da lixiviação (açúcares, aminoácidos, íons inorgânicos, como K, Ca, Mg) com perdas de qualidade da semente.
Como nos boletins de recomendação de adubação inexiste qualquer inferência dos efeitos da nutrição na qualidade de sementes estudos que relacionam estes aspectos, tornam-se importantes, conciliando a alta produção com qualidade.
Teoricamente, o nitrogênio é o elemento da qualidade, pois faz parte da composição das proteínas.
Assim, a adubação nitrogenada interfere no conteúdo de proteína das sementes, podendo afetar sua qualidade uma vez que as proteínas de reserva são hidrolisadas durante a germinação, para suprir o nitrogênio, enxofre e esqueletos de carbono, necessários ao eixo embrionário e a plântula durante as fases iniciais de desenvolvimento. Portanto, a redução da quantidade de proteína na semente pode ocasionar-lhe deterioração mais rápida.
Assim, a adubação nitrogenada, além do efeito na produtividade, pode influir no teor de proteína das sementes. Em trigo, o teor de proteína nas sementes tem-se correlacionado positivamente com o vigor.
Em aveia preta, o efeito de doses de nitrogênio em cobertura, na emergência da panícula, sobre a qualidade da semente, não é influenciada pelas doses de N, exceto no seu tamanho.
Em feijoeiro, a adubação nitrogenada não afeta a qualidade das sementes. Uma outra possível explicação para a falta de resposta da adubação nitrogenada no teor de proteína seria o aumento do nitrogênio não protéico, a baixa atividade de redução do nitrato ou do amônio e, às vezes, a baixa concentração de molibdênio.
No caso do milho, o nitrogênio apresenta significativa influência sobre a qualidade da produção na cultura ou seja, aumento da concentração da zeína e redução da lisina e do triptofano, com adubação nitrogenada.
Em milho, estudos com o nitrogênio indicam que além de aumentar a produtividade e melhorar a qualidade dos grãos em termos de proteína e de nutrientes (P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn, e Zn), incrementa o peso de mil grãos, o que pode ser explicado pelas diferenças no período efetivo de enchimento dos grãos. Enquanto que o potássio tem influência positiva sobre as características de qualidade de sementes de milho.
Há certas situações em que a aplicação de potássio não aumenta diretamente a produção em vista as concentrações do K no solo (teor médio a alto); entretanto, outros efeitos são verificados, como maior retenção de vagem na haste, redução da deiscência e melhoria da qualidade das sementes.
A relação existente entre adubação potássica e a qualidade de soja é de fundamental importância para a produção de sementes. Os principais benefícios do potássio na cultura da soja são: redução da deiscência das vagens e do nível de Phomopsis sp na semente, uniformização da maturação das plantas, aumento da germinação e do peso de 100 sementes.
A qualidade das sementes de soja (avaliada pelo seu tamanho e aspecto visual) tem influência positiva quando o potássio é incluído na adubação inicial da cultura.
Cabe salientar que o potássio, na semente das plantas, mostra-se tão importante que passou a fazer parte de metodologia de laboratórios de sementes, para verificar o seu vigor.
Portanto, o teste de lixiviação de potássio constituiu-se em uma opção eficiente para a avaliação da qualidade fisiológica de sementes.
Assim, a importância da nutrição mineral no incremento da qualidade de sementes é explicada pelo processo de absorção de nutrientes da planta-mãe, os quais são drenados para o fruto (semente) e armazenados em estruturas especiais (cotilédone por exemplo), e que tais estruturas são responsáveis pela nutrição das plântulas durante os seus primeiros dias de vida, caracterizados por um estágio crítico de desenvolvimento.
Portanto, a melhor forma de garantir um teor adequado de nutrientes na semente é a aplicação via planta-mãe, especialmente para os nutrientes de alto requerimento pela plantas, como N e K.
Por fim, observa-se que o nitrogênio, isoladamente, não afeta o vigor das sementes; entretanto, em algumas situações, pode alterar as frações das proteínas presentes nos grãos e o tamanho das sementes.
No entanto, o N associado com o potássio incrementa os efeitos na qualidade. Além disso, níveis adequados de outros nutrientes, a exemplo do P, Ca e Mn mostraram-se necessários devido aos ganhos na qualidade das sementes.
ESTUDOS SOBRE OS EFEITOS DA NUTRIÇÃO MINERAL DAS PLANTAS NA QUALIDADE DE SEMENTES SÃO IMPORTANTES, NO SENTIDO DE AUMENTAR A EFICIÊNCIA DA RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO.
O nitrogênio, isoladamente, não afeta o vigor das sementes; entretanto, em algumas situações, altera as frações das proteínas presentes nos grãos e o tamanho das sementes. Porém, com o N associado ao potássio, os efeitos na qualidade são incrementados e, ainda, níveis adequados de outros nutrientes, como P, Ca e Mn, mostram-se necessários, pois os ganhos na qualidade das sementes são relevantes. O potássio mostra-se um nutriente com efeitos expressivos na qualidade de sementes, desde o tamanho até no vigor. O fornecimento dos nutrientes via planta-mãe mostra-se a melhor alternativa para garantir a qualidade das sementes, que com maior tamanho melhoram o desenvolvimento das plântulas; entretanto, não refletem em maior rendimento das culturas.
Nutritional state of the seed affects its quality
The efficiency of the production factors, many times, depends on the used seed and therefore, has a series of advantages associate to the use of high quality seeds, a) higher seedling resistance to initial diseases; b) better field stands, contributing for higher yields; c) higher seedling tolerance to initial ambient stress; d) lower risk of replanting; e) lower seed rate for planting; f) faster emergence and vigorous growth of the radical system, etc.
The quality of the seed, characterized by the genetic, physical, sanitary and physiological aspects, influences the development of the crop.
The effect of the mineral nutrients in the growth and production are usually studied in terms of its functions in the metabolism of the plants, and in its growth.
Any alteration in the level and/or balance of these nutrients, imply alteration in the metabolism, leading into modifications in the morphology, anatomy and chemical composition of the seed.
Thus, the function of the nutrients in crop production is known, especially nitrogen and potassium and these can affect the quality of the seeds, characterizing themselves as primordial factors in the establishment of the crop. Seeds of low quality possess reduced germination and vigor, originating crops with low population of plants, synonymous of economic loss.
One of the basic points to study seed physiological quality would be from the membranes systems, particularly through the integrity of the cellular membranes, that many times have basic participation of the mineral nutrients. On the other hand, the disorganization of the integrity, allows permeability increase, characterizing one of the first signals of seed deterioration. This fact can be explained by the disorganization in the membranes structure, causing leaching increase (inorganic sugars, amino acids, K, Ca, Mg) with losses of seed quality.
As in the bulletins of fertilization do not exist any inference about the effect of the nutrition on seed quality of seeds, studies that relate these aspects, become important, conciliating the high production with quality.
Theoretically, the nitrogen, as part of the protein composition, is a quality element.
Thus, fertilization with nitrogen intervenes in the protein content of the seeds, being able to affect the quality of the seeds. The reserve proteins are hydrolyzed during the germination, to supply nitrogen, sulfur and skeletons of carbon to the embryonic axis and seedling, during the initial phases of development; therefore, the reduction of protein amount in the seed can cause faster deterioration to it.
Thus, the nitrogen fertilization, beyond the effect in productivity, can influence in the protein content of the seeds. In wheat, the protein content in the seeds has been positively correlated with vigor. While for black oats, the effect of nitrogen application relates well with seed size.
Some possible explanations for the lack of response of nitrogen fertilization in the protein content, would be the increase of nitrogen not related to proteins, low activity of nitrate or ammonium reduction and, sometimes, low the concentration of molybdenum.
In the case of maize, the nitrogen presents significant influence on the quality of the crop production. It increases the concentration of zein and reduction of the lisin and triptophan, with nitrogen fertilization. Also, studies with nitrogen indicates that besides increasing the productivity and improving the quality of the grains in terms of protein and nutrients (P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn, and Zn), it increases the weight of a thousand seeds, which can be explained by the differences in the effective period of seed filling. While potassium has positive influence on the seed quality characteristics.
There are certain situations where the potassium application does not increase the production in sight due to K concentrations in the soil (average to high concentration); however, other effects are verified, as higher vain retention, dehiscence reduction and improvement of seed quality.
The existing relationship between potassium fertilization and soybean seed quality is very important for production purpose. The main benefits of potassium to soybean seeds are: reduction of dehiscence and the level of Phomopsis sp in the seed, uniform maturation of the plants, increase germination and the weight of 1000 seeds.
The quality of soybean seeds (evaluated by size and visual aspect of the seeds) has positive influence when the potassium is enclosed in the initial fertilization of the crop.
It is pointed out that potassium, in the seed reveals so important that it started to be part of the seed laboratories procedures, to verify its vigor. Therefore, the potassium leaching test consisted in an efficient option for the evaluation of seed physiological quality.
Thus, the importance of mineral nutrition in the increment of seed quality is explained by the process of nutrients absorption of the mother-plant, which are drained to seed and stored in special structures (endosperm and cotyledon, for example), and that such structures are responsible for the seedling nutrition during its first days of life, characterized for a critical development period.
Therefore, the best way to guarantee an adequate nutrient content in the seed, is the application through mother-plant, especially for the nutrients of high petition for the plants, as N and K.
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