Unidade II · Desempenho e Análise

Como prever o desempenho das sementes no campo?

Aula 05. Vigor de Sementes

Prof. Dr. Anísio da Silva Nunes

Produção e Tecnologia de Sementes

UNEMAT · Agronomia · Tangará da Serra

Ponto de partida

Por que lotes de sementes com a mesma germinação apresentam desempenhos diferentes?

Ao final desta aula, você será capaz de

Objetivos de aprendizagem

Ajustar a densidade

Relacionar o nível de vigor do lote ao ajuste da densidade de semeadura para compensar perdas de emergência.

Interpretar testes de vigor

Interpretar resultados de testes de vigor para classificar lotes e recomendar uso, ajuste de dose ou descarte.

Justificar ao produtor

Justificar tecnicamente ao produtor a relação entre vigor do lote e desempenho em condições adversas de campo.

Duas medidas, um só lote

Vigor mede o que resta

“

Germinação mede o melhor cenário possível; vigor mede o que a semente faz quando o cenário não é o melhor.

Um registro que atravessa um século

A evolução do conceito de vigor

Nobbe descreve em 1876 diferenças de força motriz entre plântulas do mesmo lote

Franck separa germinação e vigor no IX Congresso da ISTA, em 1950

O mesmo congresso cria o primeiro comitê de vigor da ISTA

Cada autor, uma ênfase

Definições que dividem ênfases

Primeira geração

Estande em condições favoráveisEmergência rápida e uniformeSoma de propriedades de desempenho

Isely, 1957; Delouche e Caldwell, 1960; Perry, 1978.

Definições recentes

Diversidade ambiental amplaResiste a medição diretaAparece em germinação aceitável

AOSA, 1983; TeKrony, 2003.

Não é um valor único

Vigor do lote e da semente

Média

Vigor do lote

Resultado médio de sementes de vigor alto e baixo misturadas no mesmo lote.

Unidade

Semente individual

O vigor também é atributo de cada semente, não só da média do lote.

Distribuição

Variabilidade intralote

Lotes com a mesma média podem ter distribuições internas de vigor bem diferentes.

Conceito

Vigor do lote

Emergência de dois lotes de meloeiro com vigor diferente.

Fonte: KLS

A defasagem que o boletim não mostra

Vigor cai antes da germinação

Vigor

Cai antes da germinaçãoSinaliza problemas cedoInvisível ao teste padrão

Só os testes de vigor revelam essa fase.

Germinação

Cai depois, mais tardeAinda parece altaTeto que engana

É nessa janela que está a maior parte da vida útil do lote.

Uma definição impossível

Vigor funciona como a saúde

“

Carvalho, em 1986, comparou vigor à saúde humana: ninguém precisa defini-la com precisão para reconhecer e tratar.

Onde o vigor mora

Estruturas celulares do vigor

Barreira

Membrana celular

Reorganiza-se em minutos na embebição; lenta ou incompleta em sementes deterioradas.

Energia

Mitocôndrias

Organelas mais sensíveis; seu colapso reduz o ATP disponível para germinar.

Processo

Peroxidação lipídica

Processo bioquímico central da deterioração; gera radicais que se autoalimentam.

Do estado de gel à fase líquida

Da secagem à reidratação da membrana

Secagem após a maturação leva a membrana a um estado de gel

Embebição inicia a reorganização para a fase cristalina líquida

Em sementes vigorosas essa reorganização ocorre em minutos

Em sementes deterioradas a reorganização é lenta ou incompleta

Eletrólitos vazam do citoplasma quando a reorganização é incompleta

As duas linhas de defesa

Defesas antioxidantes da semente

Enzimático

Sistema enzimático

Superóxido dismutase, catalase e peroxidases neutralizam radicais antes do dano.

Nã

Não enzimático

Antioxidantes não enzimáticos

Tocoferol, ácido ascórbico, flavonoides e glutationa reforçam a defesa celular.

Radicais

Espécies reativas de oxigênio

Superóxido, peróxido de hidrogênio e radical hidroxila atacam membranas e DNA.

Bioquímica

Defesas antioxidantes

Equilíbrio e desequilíbrio do sistema antioxidante da semente.

Fonte: Krzyzanowski et al. — Deterioração e Vigor da Semente

A reserva que sustenta o arranque

Reservas químicas e minerais

Fração	Papel no vigor
Proteínas	Fonte de aminoácidos para as enzimas da germinação
Carboidratos solúveis	Sacarose dá energia; rafinose protege a semente seca
Minerais	Zinco, manganês e ferro são cofatores antioxidantes
Nitrogênio	N em excesso atrasa a maturação da semente

Composição

Reservas e vigor

Grão de cevada: reservas químicas e minerais ligadas ao vigor.

Fonte: 16

A composição decide a rota de deterioração

Soja e cereais amiláceos

Soja

37% a 45% de proteína17% a 22% de lipídiosMais suscetível à peroxidação

Ácidos graxos poli-insaturados, como linoleico e linolênico, reagem mais fácil com oxigênio.

Milho e trigo

Perfil amiláceoAçúcares redutores como via principalMenos suscetíveis à peroxidação

Mecanismo degenerativo diferente do da soja.

O vigor se decide antes da colheita

Enchimento e maturação do vigor

Fase	Fator	Efeito
Enchimento	Déficit hídrico e calor acima de 30°C	Sementes menores e enrugadas
Enchimento	Excesso hídrico pré-colheita	Maturação acelerada, mais microrganismos
Maturação	Colheita antecipada	Semente imatura, menor massa seca
Maturação	Percevejo em soja	Necrose por Nematospora coryli

Planta-mãe e pós-colheita

Onde o vigor se decide

Planta-mãe

Nutrição mineral variávelPosição na vagem ou espigaFotoassimilados desiguais

Gera vigor diferencial já na origem da semente.

Pós-colheita

Dano mecânico na colheitaMicrotrincas no beneficiamentoDano latente e tardio

Nenhum manejo posterior recupera o vigor perdido.

Delouche e Baskin, 1973

Da maturidade fisiológica à morte

Maturidade fisiológica: máximo vigor da semente

Desestruturação de membranas celulares

Peroxidação lipídica reduz fluidez e aumenta permeabilidade

Declínio da velocidade de germinação

Morte de tecidos meristemáticos e colapso germinativo

Deterioração

Da maturidade à morte

Sequência de eventos da deterioração, da maturidade à morte.

Fonte: Krzyzanowski et al. — Deterioração e Vigor da Semente

Delouche, 1979

Três atributos da deterioração

Sem escapatória

Inexorabilidade

A deterioração não pode ser evitada, apenas retardada pelo manejo.

Sem retorno

Irreversibilidade

Uma vez instalada, nenhum tratamento restaura a qualidade fisiológica anterior.

Sem regra única

Variabilidade

Velocidade e intensidade diferem entre espécies, lotes e sementes do mesmo lote.

Ebone et al., 2019

Três fases da deterioração

Fase	O que ocorre
Fase 1	Reações oxidativas leves; só o vigor detecta
Fase 2	Peroxidação intensa; lixiviação de solutos
Fase 3	Colapso mitocondrial; germinação cai

Deterioração

Três fases da deterioração

As fases da deterioração das sementes desde a maturidade fisiológica.

Fonte: Krzyzanowski et al. — Deterioração e Vigor da Semente

A irreversibilidade em prática

Por que não há retorno

Sem retorno

Sem restauração pós-colheita

Nenhum procedimento repara membranas peroxidadas ou DNA degradado.

Única ação

Retardar é a única saída

A tecnologia de sementes atua sobre temperatura e teor de água, nunca sobre recuperação.

No campo

Emergência comprometida

Vigor reduzido gera emergência lenta, desuniforme e, em casos avançados, incompleta.

A deterioração não espera o boletim

Envelhecimento e queda da respiração

Dias de envelhecimento	Germinação (%)	Respiração (µL O₂/g/h)
0	100	230
2	99	140
4	81	100
7	0	90

Soja; Parrish e Leopold, 1978, apud Marcos Filho, 2005.

Duas variáveis, um prazo

A regra de Harrington

1 ponto %

de queda no teor de água dobra o prazo seguro de armazenamento

5,5°C

de queda na temperatura também dobra o prazo seguro

Quanto tempo o lote aguenta

Soma de UR% e temperatura

Período desejado	Soma máxima UR% + T°C
8 a 10 meses	Até 80
12 a 18 meses	65 a 70
3 a 5 anos	Até 55
5 a 15 anos	Até 45

Delouche et al., 1973.

Duas variáveis a mais no armazenamento

Embalagem e qualidade inicial

Barreira

Embalagem

Permeabilidade ao vapor de água e ao oxigênio define o vigor residual final.

Ponto de partida

Qualidade inicial

Lotes que chegam com alto vigor mantêm qualidade por mais tempo nas mesmas condições.

Prioridade

Controle preferencial

Marcos Filho, 2005: controlar a umidade é preferível a controlar a temperatura.

Quatro janelas para o mesmo vigor

Classificação de McDonald, 1975

Categoria	Princípio
Físicos	Tamanho, massa, densidade, raios X
Fisiológicos	Contagem, IVG, comprimento de plântula
Bioquímicos	Tetrazólio, condutividade, potássio
Resistência a estresse	Envelhecimento acelerado, teste de frio, deterioração controlada

Nenhum teste vê o todo

Vigor exige mais de um teste

“

AOSA e ISTA recomendam combinar dois ou três testes de princípios distintos antes de decisão sobre lotes intermediários.

Estresse controlado em minicâmara

Envelhecimento acelerado em três culturas

Cultura	Temperatura	Período	Umidade final
Soja	41°C	72 h	27 a 30%
Milho	45°C	72 h	26 a 29%
Feijão	41°C	72 h	28 a 30%

McDonald e Phaneendranath, 1978.

Controle de qualidade do próprio teste

Por que repetir o teste

Controle

Umidade fora da faixa

Invalida a comparação; o teste precisa ser repetido com nova amostra.

Padronização

Intensidade do estresse

A faixa de umidade final garante estresse equivalente entre os lotes testados.

Validade

Mesma condição sempre

Só é válido comparar lotes testados sob temperatura e período idênticos.

Mesma câmara, culturas diferentes

Envelhecimento acelerado em trigo e sorgo

Cultura	Temperatura	Período	Umidade final
Trigo	41°C	72 h	28 a 30%
Sorgo	43°C	72 h	28 a 30%

McDonald e Phaneendranath, 1978.

Nem toda semente aguenta o mesmo estresse

Envelhecimento acelerado convencional e salino

Água pura

Umidade relativa próxima de 100%Estresse mais severoAbsorção elevada de água

Protocolo convencional de McDonald e Phaneendranath.

Solução salina saturada

Cloreto de potássio, 87%Cloreto de sódio, 76%Brometo de sódio, 55%

Reduz a captação de água e controla microrganismos; teor final próximo ao do armazenamento.

Simulando o solo real

Teste de frio para o milho

Milho

Substrato não estéril

Simula o solo real, sem esterilização, com alto teor de água.

10 a 15°C

Temperatura baixa

Reproduz o solo frio típico da semeadura do milho safrinha.

AOSA

Método preferencial

Recomendado pela AOSA como referência de vigor para o milho.

Powell, 1995

Deterioração controlada

Sementes expostas a alta temperatura e alta umidade por período determinado

Protocolo próprio de padronização da condição imposta

Germinação avaliada logo depois da exposição ao estresse

Lotes de menor vigor perdem germinação mais cedo na curva

O que vaza da membrana

Teste de condutividade elétrica

Fick e Hibbard, 1925

Princípio

Membranas deterioradas liberam mais eletrólitos na água de embebição.

Método de massa

Protocolo

Quatro repetições de 50 sementes, 24 horas a 25°C, leitura em condutivímetro.

Ponto fraco

Limitação

Avalia só o momento presente; não simula deterioração futura do lote.

Teste de vigor

Condutividade elétrica

Condutividade elétrica do exsudato como indicador de vigor.

Fonte: Embrapa Soja — Documentos, 380

Nem toda espécie tem padrão

Limites de leitura por espécie

Ervilha

Valores publicados e testadosFaixas com base experimentalReferência específica e válida

Matthews e Powell, 1981.

Soja e milho

Sem faixas universaisÍndices internos por empresaPadrão de ervilha não serve

Cada empresa usa correlação própria com a emergência a campo.

Só validado para uma espécie

Condutividade elétrica em ervilha

Condutividade (µS·cm⁻¹·g⁻¹)	Interpretação
Até 25	Alto vigor, sem indicativo de problema
25 a 29	Risco sob condições adversas
30 a 43	Não recomendado para semeadura precoce
Acima de 43	Lote impróprio para semeadura

Matthews e Powell, 1981; valores específicos para ervilha.

O que a cor do formazan diz

Princípio do teste de tetrazólio

Solução

Sal de tetrazólio

Solução incolor de cloreto ou brometo de trifenil tetrazólio embebe a semente.

Reação

Formazan vermelho

Células vivas reduzem o sal a formazan, composto vermelho e estável.

Diagnóstico

Localização do dano

A distribuição da cor revela tipo, causa e extensão do comprometimento.

A cor que revela o dano

Classes de tetrazólio para soja

Classes	Interpretação
1 e 2	Sementes viáveis de alto vigor
3	Vigor intermediário
4 e 5	Viáveis, mas com vigor comprometido
6 a 8	Sementes não viáveis

Embrapa Soja, 1988; soma de 1 a 3 expressa o vigor e de 1 a 5 a viabilidade do lote.

RAS 2025, passo a passo

Protocolo do tetrazólio

Amostra

Amostra de trabalho

200 sementes da porção pura, em repetições de 25, 50 ou 100.

Preparo

Pré-umedecimento

Lento sobre papel para soja e sementes secas, ou embebição direta em água.

Leitura

Avaliação individual

Ao estereomicroscópio, com aumento de 5 a 10 vezes, sob iluminação.

Rapidez com custo de subjetividade

Vantagem e limitação do tetrazólio

Vantagem

Resultado em 24 horasDiagnostica a causaLocaliza o comprometimento

Redutível ao mesmo dia com pré-condicionamento.

Limitação

Exige analista treinadoLeitura é subjetivaDifícil de automatizar

Principal barreira ao uso como rotina automatizada.

Os testes mais simples de conduzir

Testes de desempenho de plântulas

1ª

Sem custo extra

Primeira contagem

Percentual de plântulas normais na data prevista para a primeira avaliação.

Maguire, 1962

Índice de velocidade

Soma de plântulas normais por data de avaliação, dividida pelos dias decorridos.

Reservas

Comprimento e massa seca

Plântulas maiores mobilizaram reservas com mais eficiência.

O teste mais próximo do campo real

Índice de velocidade de emergência

5,15

índice calculado com 45 plântulas emergidas entre o 5º e o 11º dia

21 ou 28 dias

prazo padrão de avaliação da emergência em campo

Do laboratório ao solo real

Emergência em campo e em canteiro

Peske, 2006

Emergência em campo

Quatro repetições de 50 sementes; avaliação aos 21 ou 28 dias.

Aprosoja MT

Emergência em canteiro

Alternativa prática de campo, sem laboratório, para soja e milho.

Referência

Parâmetro de validação

É o teste mais próximo do uso real da semente, validando os demais.

Teste de vigor

Emergência em canteiro

Plântulas de soja avaliadas em canteiro.

Fonte: Aprosoja — Programa Semente Forte

Comparar certo, decidir certo

Vigor não é escala absoluta

Comparação válida

Mesma espécie e testeMesmas condições de execuçãoLote de referência conhecido

Só assim o número ganha sentido.

Comparação inválida

Testes de princípios diferentesEspécies diferentesProtocolos distintos

Compromete qualquer conclusão sobre o lote.

O padrão que valida o próprio teste

Padrões da amostra testemunha

70 a 80%

de vigor exigido na testemunha, tanto para milho quanto para soja

95%

germinação mínima da testemunha de milho no teste de frio

90%

germinação mínima da testemunha de soja no envelhecimento acelerado

Do laudo à decisão

O caminho do laudo de vigor

Laudo recebido; germinação precisa estar acima do padrão mínimo

Testes de vigor conduzidos com princípios distintos

Lotes ranqueados entre alto, médio e baixo vigor

Alto vigor autoriza semeadura precoce e condições adversas

Baixo vigor exige ajuste de densidade ou descarte

Onde a análise vira valor

Comunicar o laudo ao produtor

Tradução

Traduzir o número

Um percentual isolado não significa nada sem explicação prática ao produtor.

Responsabilidade

Papel do agrônomo

Converter o laudo em decisão de densidade, época e uso é função técnica.

Valor real

Laudo bem explicado

Um laudo bem feito e mal explicado não evita nenhum prejuízo ao produtor.

Vigor vira dose de semeadura

Ajuste de densidade por vigor

FórmulaSementes por metro = (população-alvo × espaçamento ÷ 10.000 ÷ germinação) × correção de vigor

Com os dados reais(300.000 × 0,5 ÷ 10.000 ÷ 0,80) × 1,15 = 18,75 × 1,15

População-alvo: 300.000 plantas/haGerminação do lote: 80%Correção por baixo vigor: 15%, Scheeren, 2002

Resultado22sementes por metro

Do cálculo de Peske, 2006

Sementes por metro por condição

Condição do lote	Sementes por metro
Germinação de 100%	15 sementes por metro
Germinação de 80%	19 sementes por metro
Germinação de 80% com baixo vigor	Cerca de 22 sementes por metro

Onde o vigor vira decisão de campo

Vigor na decisão de semeadura

Scheeren, 2002

Correção de densidade

Lotes de baixo vigor exigem cerca de 15% mais sementes por metro.

Ép

Interação

Época de semeadura

Baixa temperatura é o principal estresse à emergência de soja e milho.

Distância maior

Profundidade de semeadura

Baixo vigor sustenta pior a emergência quanto maior a profundidade.

O vigor aparece no rendimento

Ganhos documentados de produtividade

10%

de ganho máximo registrado pela Embrapa Soja com sementes de alto vigor

de diferença medida por Scheeren, 2002, entre alto e baixo vigor

40 a 50%

de diferença medida por Cervieri Filho, 2005, em três cultivares

Vigor certo, janela certa

Destinação de lotes por vigor

Alto vigor

Regiões de clima mais variávelPeríodos de maior risco climáticoSemeadura nas bordas da janela

Prática de empresas de sementes do Centro-Oeste.

Baixo e médio vigor

Regiões de clima mais estávelPeríodo próximo ao ponto ótimoCumpre bem a função

Falha justamente nas bordas da janela de semeadura.

Cada cultura, seu ponto fraco

Vigor por espécie e teste indicado

Espécie	Ponto crítico	Teste indicado
Milho	Dano mecânico no embrião e sensibilidade ao frio	Teste de frio
Soja	Tegumento frágil e lipídios insaturados	Envelhecimento acelerado
Trigo	Acúmulo de açúcares redutores	Tetrazólio
Feijão	Dano mecânico e de embebição	Tetrazólio e envelhecimento acelerado

Teste de vigor

Tetrazólio e emergência

Relação entre vigor por tetrazólio e emergência em campo.

Fonte: Embrapa Soja — Documentos, 380

O caso particular do arroz

Dormência que engana o laudo

35 dias

Maturação fisiológica

Ocorre cerca de 35 dias após a floração, com teor de água próximo de 32%.

Fenólicos

Dormência por compostos fenólicos

Restringem a entrada de oxigênio ao embrião e reduzem o poder germinativo.

Armazenamento

Germinação sobe depois

Tende a aumentar naturalmente ao longo de seis a sete meses de armazenamento.

Retome a pergunta

Por que lotes de sementes com a mesma germinação apresentam desempenhos diferentes?

Responda agora com o que você viu na aula.

Encerramento

O vigor transforma um boletim de germinação em uma decisão real de densidade, época e uso do lote.