Embebição

EMBEBIÇÃO

     A velocidade de absorção de água pela semente varia com a espécie, com o número de poros distribuídos sobre a superfície do tegumento, disponibilidade de água, temperatura, pressão hidrostática, área de contato entre a semente e a água, forças intermoleculares, composição química e qualidade fisiológica da semente. Todas essas variáveis somadas resultam no processo de capilaridade, em um primeiro momento, e no de difusão, mais tarde, que  são os processos responsáveis pelo movimento da água para o interior da semente.

     Assim sendo, a embebição pode ser definida, essencialmente, como um processo físico relacionado às características de permeabilidade do tegumento e das propriedades dos colóides que constituem as sementes, cuja hidratação é uma de suas primeiras conseqüências.

 Absorção de água em uma célula

     A água é a substância mais abundante nos sistemas vivos e perfaz até 70% ou mais do peso da maioria das formas de vida. É o meio onde ocorrem o transporte de nutrientes, as reações do metabolismo e a transferência da energia química e, por isso, é a substância que representa a grande parte do conteúdo celular.

     Como as sementes são órgãos vivos da planta, constituídas de células, as relações hídricas das células em geral se aplicam também às sementes. O estudo das relações hídricas de células, tecidos e órgãos é fundamental para se entender a água em equilíbrio e em movimento nos vegetais.

     O estado hídrico de uma célula, tecido ou órgão pode ser dado em função do seu potencial hídrico, que, em termos grosseiros, diz respeito à quantidade de água que existe na célula, tecido ou órgão. O potencial hídrico, por sua vez, é função de uma somatória de componentes relacionados ao movimento ou equilíbrio da água na célula. A equação que descreve esses componentes é apresentada à seguir.

ψ = ψS + ψp + ψm + ψg

onde:

Ψ = potencial hídrico total

ψS = potencial osmótico

ψp = potencial de pressão, de turgescencia

ψm = potencial mátrico ou matricial

ψg = potencial gravitacional

     Contudo, apenas algumas dessas componentes tem maior significado na embebição das sementes, como será apresentado à seguir.

 Absorção de água em sementes

     As sementes ortodoxas, as quais, quando dispersas da planla-mãe, apresentam baixo conteúdo de água, em torno de 5 a 10% de seu peso fresco. Por outro lado, sementes recalcitrantes, o conteúdo de água pode ser mantido relativamente elevado, em torno de 60 a 70% de seu peso fresco.

     Sob baixos conteúdos de água, a atividade metabólica é bastante reduzida, sendo evidente que a água deve ser reabsorvida antes que a atividade metabólica possa recomeçar. Em algumas sementes, a testa e/ou os tegumentos impermeáveis podem impedir a absorção de água estendendo o período seco das mesmas até que a resistência seja superada por exposição ao tempo ou por ação biológica, tornando-as permeáveis à absorção de água e à hidratação.

     Outras sementes se hidratam muito rapidamente quando em contato com a água. Assim, a taxa inicial de embebição pode variar extensamente, dependendo das características da testa e/ou do pericarpo que cerca o embrião.

     Todas as células dos tecidos embrionários e dos demais tecidos da semente apresentam potencial hídrico, que pode ser específico a cada tecido, célula ou até mesmo a cada compartimento celular. Conseqüentemente, a semente como um todo pode comportar-se como uma célula gigante, apresentando relações hídricas especificas.

     A  embebição ou absorção de água na semente, é um processo dirigido pelo gradiente de potencial hídrico (Y) entre a semente e seu ambiente. Como em células individuais, o potencial hídrico da semente consiste de três componentes principais que contribuem para a força dirigida de absorção de água: o potencial matricial, o osmótico e o de pressão, dados pela equação:

ψ = ψS + ψp + ψm

     Ao monitorar o conteúdo de água de sementes secas submetidas a embebição, frequentemente se observa um típico padrão trifásico de absorção de hidratação, como pode ser verificado na figura abaixo (Bewley e Black, 1994) conforme a (Figura 1).

Figura 1: Padrão trifásico de embebição durante as germinação de sementes

     Em resumo, as fases da embebição de sementes apresentam as seguintes características:

Fase I – Também chamada de reativação, caracteriza-se pela embebição propriamente dita, ativação de respiração e de rotas metabólicos importantes. Absorção de água é ditada pelo Ψm.

Fase II – É a fase da indução do crescimento, também chamada de fase lag. Nesta etapa ocorre a preparação para o crescimento do embrião, não há ganho de massa, não há entrada de água nas células que, nessa ocasião, estão túrgidas.

Fase III – Fase onde inicia-se o crescimento da plântula, há a protusão da radícula, marcando o início da germinação visível. A entrada de água ocorre devido, principalmente, ao Ψs. O ganho de matéria fresca se dá pela divisão e crescimento celular e pela entrada de água nas células.

Temperatura de embebição

     As variações de temperatura afetam não só o total de germinação, como também a velocidade e a uniformidade do processo. A temperatura ótima para a germinação das sementes é aquela em que o maior número de sementes germina no mais curto período, para a maioria das espécies cultivadas, encontra-se entre 20 e 30°C.

     Ao se reduzir a temperatura, a partir da ótima, reduz-se a velocidade de germinação, enquanto o aumento, em direção aos valores máximos suportados pela espécie, proporciona redução tanto na velocidade quanto no percentual de germinação. Essa redução da germinação quando tem-se valores de temperatura fora da faixa ótima se deve, em parte, a danos causados à semente no início da embebição (fase I).

     A taxa inicial de embebição e a temperatura podem alterar acentuadamente a germinação e a qualidade da semente (vigor), sobretudo em sementes grandes. Tem-se observado que algumas sementes, como as de Phaseolus vulgaris (feijão) e Zea mays L. (milho), são danificadas pela embebição rápida em temperaturas baixas, evento este conhecido como “dano de embebição”, caracterizado por danos irreparáveis ao sistema de membranas celulares, o que leva à lixiviação de conteúdos celulares, afetando negativamente a germinação. Temperaturas baixas associadas a um nível elevado de dessecação, aumentam esses danos (Wolk et al., 1989).

     Esse efeito prejudicial pode ser reduzido retardando-se a taxa de absorção de água, permitindo que a hidratação inicial da semente ocorra com a fase de vapor d’água, quando na presença de umidade relativa elevada, ou revestindo a semente para retardar a taxa inicial do influxo de água.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

FERREIRA, A. G.; BORGHETTI, F. Germinação: do básico ao aplicado. Porto Alegre: Artmed, 2004. 323 p.

GUIMARÃES, R.M. Fisiologia de sementes. Apostila (Curso de especialização Pós-Graduação “Lato Senso” por tutoria à distância: Produção e Tecnologia de Sementes). Lavras: UFLA/FAEPE, 132p. 1999.

HALMER, P. Commercial seed treatment technology. In: BLACK. M.; BEWLEY; J.D. Seed technology and its biological basis. Sheffield: Sheffield Academic Press, 2000. p. 258-286.

Mc DONALD, M.B. Seed priming. In: BLACK, M.; BEWLEY, J.D. Seed technology and its biological basis. Sheffield: Sheffield Academic Press, 2000. p. 287-325.

MOROASHI, Y. E SUGIMOTO, M.   ATP synthesis in cotyledons of cucumber and mung bean seeds during the first hours of imbibition.   Plant Cell Physiol., 29:893-896, 1988.