Um dos preceitos fundamentais da ciência e tecnologia de sementes é que sementes de alta qualidade têm melhor desempenho do que as de menor qualidade. A principal implicação deste preceito é que a melhora do desempenho das sementes na produção da lavoura é melhor obtida concentrando-se no desenvolvimento e na produção de sementes de alta qualidade e na manutenção desta através do condicionamento, armazenamento, marketing e semeadura. Não se pode argüir este método. Ele é demonstrativamente efetivo e eficiente, porém: Ele é o único método para melhorar o desempenho das sementes?   

                 
    A resposta para esta questão, necessariamente, envolve o reconhecimento e a análise de várias outras questões relevantes.     

            
    O desempenho e a qualidade da semente são essencialmente o mesmo aspecto?

                
    A alta qualidade da semente garante o alcance do seu desempenho desejado?        

        
    O desempenho das sementes de alta qualidade pode ser melhorado sem uma mudança significativa em seu status de qualidade?  

             
    O desempenho das sementes de qualidade inferior pode ser econômica e consistentemente melhorado?  

                
    Reações e/ou respostas a estas questões, e talvez algumas outras, são analisadas, discutidas e resolvidas nesta apresentação.  

                
    Qualidade e desempenho da semente não são a mesma coisa!                  
   Qualidade e desempenho da semente estão relacionadas e vinculadas, porém não são o mesmo aspecto das sementes. Semanticamente, a qualidade é um atributo ou propriedade que conota superioridade ou excelência. Desempenho, por outro lado, é um aspecto dinâmico que deixa implícita a execução de uma atividade, conclusão de uma ação, cumprimento de uma reclamação, etc.              
    Enquanto se concebe que o termo qualidade da semente teve um significado muito amplo, abrangendo essencialmente todos os atributos genéticos, fisiológicos, e físicos das sementes, pode ser e é arguido que alguns aspectos ou atributos das sementes de grande importância na produção da lavoura excedem os limites da qualidade e são melhor descritos e compreendidos em termos de desempenho. Isto não diminui a importância da qualidade da semente, muito pelo contrário, gera uma porção de expectativas com relação às amostras que estão além da faixa de qualidade. Os vínculos e limitações dos atributos da qualidade e do desempenho da semente são bem evidentes nas seguintes premissas:  

              
    O desempenho da semente depende de um alto nível de qualidade da semente, mas...         
    A alta qualidade das sementes não garante que elas terão o desempenho desejado ou esperado.    

            
    Por que a atual ênfase sobre o desempenho da semente?                
    As funções biológicas básicas das sementes devem servir de repositores da herança de uma população. Uma vez que as sementes são relativamente fáceis de produzir, e são multiplicadas ao invés de consumidas no processo de produção, elas eram até recentemente consideradas como um fator essencial e crucial, porém de baixo custo na produção. As coisas mudaram. As sementes tornaram-se um sistema de entrega e uma propriedade em nossa agricultura moderna, mecanizada, comercializada e geneticamente transformada. Elas não são mais o item de baixo custo no orçamento da produção. Os altos custos das sementes e taxas associadas, de tecnologia demandadas pelos proprietários e produtores de sementes, estão sendo opostos pelas expectativas rapidamente crescentes dos consumidores de sementes com relação ao desempenho das sementes em suas operações. Adicionalmente, a competição global requer vigilância constante para minimizar os custos de produção através do gerenciamento sadio e das inovações que reduzem ou eliminam o trabalho e a energia usados para operações específicas da agricultura.  

              
    Sementes como Sistema de Entrega - As funções das sementes expandiram-se enormemente de um repositor da herança e propagação para a entrega de inseticidas, fungicidas, micronutrientes, fitohormônios, produtos biológicos, protetores de herbicidas, organismos geneticamente transformados para resistência a herbicidas, controle de insetos e um fluxo crescente de outros eventos que melhoram a qualidade do produto, produzem bioquímicos específicos, e assim por diante. Falhas ou deficiências no desempenho da semente, ex., a produção da população desejada de plantas uniformes e saudáveis, atrapalham o tempo das operações, reduzem o rendimento e a qualidade da produção e, é claro, os lucros.                 

   Sementes como propriedade- A mais revolucionária mudança numa agricultura nos últimos 100 anos ou mais foi no status das sementes de uma commodity para uma propriedade intelectual. Os fitomelhoradores e os produtores de sementes podem agora recuperar totalmente os custos e um lucro razoável de sua pesquisa e do desenvolvimento de seu trabalho e esforços operacionais e, assim, ter os incentivos, oportunidade e recursos para atender às demandas dos consumidores com relação à qualidade e o desempenho das sementes que comercializam.          

       
    Triângulo +3 do desempenho da semente                
    O desempenho da semente é determinado por três componentes vinculados e interativos, que constituem um tipo de triângulo do desempenho: herança, qualidade fisiológica e o ambiente.
     Herança é a doação genética recebida dos pais, mesmo para as variedades auto-polinizadas e vegetativamente propagadas, uma vez que, exceto para variedades mutantes, a herança desejada para ambos os tipos seja estabelecida através da combinação dos pais sexuais.
   O ambiente para a agricultura tem três aspectos pertinentes: o edáfico, que pertence ao solo ou outro meio para produção; o biótico, que consiste tanto de bioformas úteis quanto danosas, ex., insetos, microrganismos, ervas daninhas; e o climático, que inclui fatores que suportam e/ou controlam o crescimento e o desenvolvimento de uma variedade ex. seca, chuva, temperatura, luz solar.
    A qualidade fisiológica das sementes se refere a sua capacidade de realizar sua função primeira de propagação, a qual pode ir de zero a um total e perfeita capacidade, comumente descrita ou caracterizada em termos de percentual de germinação e, mais recentemente, vigor. Dois outros fatores que influenciam o desempenho da semente precisam ser mencionados: a condição física das sementes (tamanho, formato) e o solo (crosta) e aditivos, isto é, produtos, na maioria químicos, porém incluindo coberturas aplicadas nas sementes ou carregadas por elas.      

            
    Mudando e/ou alterando o desempenho da semente                     
   Quatro aspectos principais do desempenho da semente que podem ser alterados, mudados e/ou melhorados são: germinação, emergência, desenvolvimento inicial, e longevidade ou potencial de armazenagem.          
    Obviamente, outros atributos e aditivos das sementes, especialmente o componente da herança, mas também incluindo alguns tratamentos químicos da semente, podem e têm efeitos sobre a produção.                 
   Mudanças em qualquer dos aspectos do desempenho da semente são projetados para alcançar um ou uma combinação dos seguintes propósitos:                 
·         Melhorar o desempenho da semente em termos de percentual, velocidade e uniformidade da germinação e o desenvolvimento inicial da plântula, e a expansão ou extensão dos limites micro ambientais para a germinação;                 
·         Controlar o desempenho da semente em termos de tempo e condições para germinação;                 
·         Proteger o desempenho da semente contra microrganismos, insetos e estresses micro ambientais;                 
·         Assegurar o desempenho da semente até o ponto possível através da sua melhora, controle, e proteção.        

        
    Melhorando o desempenho da semente                
    Muitos métodos e tratamentos foram criados e estão disponíveis para a melhora da porcentagem, velocidade e uniformidade da germinação e desenvolvimento inicial da cultura e para aumentar a faixa de condições para a germinação.          

       
    Tratamentos físicos- Uma variedade de tratamentos físicos muito familiares foi usada durante muito tempo para melhorar o desempenho da semente. A remoção das cascas melhora bastante tanto a porcentagem quanto a taxa de germinação das sementes de forrageiras da família das gramíneas (Poaceae) dormentes ou residualmente dormentes: ex., sementes de Cynodon dactylon de alta qualidade, uma espécie importante de gramados, são vendidas com ou sem casca (lema e palea); as sementes sem casca são mais caras, porém germinam mais rápido; isto é, têm melhor desempenho do que as com cascas. A escarificação das sementes por meio mecânico com ácidos para liberar a dormência imposta pela casca e pericarpo da semente aumenta a porcentagem, a velocidade e a uniformidade da germinação de muitas importantes espécies de forragem Poaceae e Fabaceae, tais como as espécies de Panicum, Paspalum, Medicago, Trifolium, Melilotus, Lespedeza, e outros gêneros. O deslintamento ácido das sementes de algodão não apenas melhora o fluxo das sementes, mas também aumenta a velocidade e a uniformidade da germinação e o desenvolvimento inicial das plântulas, o que é muito importante na produção de algodão.      

          
   Tratamentos químicos- O produto químico mais comumente usado e mais poderoso para a melhoria da velocidade, uniformidade e porcentagem de germinação e emergência é o ácido giberélico – um fitohormônio. Ele é usado para opor-se à termodormência nas sementes de alface; aumenta a porcentagem, a taxa e a uniformidade da germinação de algumas espécies de gramados, como Eremochloa ophuiroides; e, mais recentemente, é aplicado às sementes de algumas variedades de arroz semi-anão para umentar a emergência através do aumento do comprimento do mesocotilo.    

             
    Tratamentos fisiológicos - A prégerminação das sementes através do encharcamento em água ou em várias soluções antes da semeadura, para acelerar a germinação e melhorar a uniformidade, foi bastante usado para estabelecer rapidamente espécies de conservação ao longo de rodovias, áreas de minas renovadas e outros locais que tinham encostas relativamente íngremes, sujeitas à erosão.                
As sementes de arroz são pré-germinadas para semeadura em água, para controlar o arroz vermelho e outras ervas daninhas que infestam o ambiente aquático da cultura de arroz irrigado. O mais recente, poderoso e interessante tratamento para melhora do desempenho da semente é o osmocondicionamento ou priming - a hidratação controlada das sementes até certo nível preciso, que inicia a maquinaria metabólica para germinação e permite que ela proceda até um ponto bastante curto de retomada do crescimento ativo do eixo embrionário.

   

    Comercialmente, são usados quatro métodos para o priming: líquido, matriz sólida, gelatinoso e tambor. Alguns dos processos são patenteados e os procedimentos detalhados são mantidos no maior sigilo pela maioria das empresas sementeiras que usam o priming para melhorar a performance da semente. O priming aumenta o desempenho da semente de várias formas: ele estende a faixa de condições ambientais sob os quais as sementes germinam, aumentando assim a posição das plantas obtidas sob estresses micro ambientais; ele aumenta a velocidade e a uniformidade da germinação; e libera dormências residuais ou induzidas como a foto e a termo dormências; e aumenta a uniformidade da germinação, a emergência e o desenvolvimento inicial da plântula, que são fundamentais para a produção.    

    Cobertura e Peletização da semente- A peletização da semente é um tratamento antigo, originalmente projetado para aumentar o tamanho e mudar o formato de algumas sementes muito pequenas e de formato irregular, para facilitar a precisão e a "singularidade" da semeadura. A peletização também foi usada para melhorar as propriedades "balísticas" das sementes, isto é, aumentar o peso e a aerodinâmica, para restauração de grandes relvas e reflorestamento de encostas por semeadura aérea.        

       

    Protegendo o desempenho da semente                  

    As sementes podem ter todas as potencialidades para um desempenho de alto nível, isto é, alta germinação e vigor, porém podem sucumbir a micro-organismos, insetos do solo, temperaturas altas ou baixas demais, e/ou condições que são secas ou úmidas demais. Estas adversidades e estresses comuns encontrados durante a semeadura podem ser muito prejudiciais para todos os tipos de operações. Proteger as sementes contra estresses e adversidades é o foco de pesquisa e atenção de desenvolvimento de um segmento especializado de proteção da lavoura chamado tratamento da semente.    

           

    Tratamentos químicos da semente - As sementes há muito são tratadas de várias formas e com vários materiais, para desinfestar, desinfetar e protegê-las contra microorganismos prejudiciais que podem limitar severamente seu desempenho. Alguns dos tratamentos envolvem banhos da semente em água quente ou várias soluções, porém o mais comumente usado e efetivo meio de proteger o desempenho da semente contra as adversidades e estresses no microambiente do leito da semente é o tratamento com um fungicida.                

    O fungicida previne ou controla a deterioração da semente e doenças da plântula, que são as causas usuais de deterioração e morte das sementes. Os fungos envolvidos na deterioração da semente e as doenças da plântula são especialmente danosas quando as sementes estão sob estresse de temperatura ou de umidade. Então, é importante que o fungicida proteja a semente até as condições se tornarem mais favoráveis para a germinação e a emergência. Muitos tipos, formulações e marcas de fungicidas são usados para as sementes. A maioria agora é aplicada na capa da semente, mas alguns ainda são aplicados como um tratamento da caixa de plantar no momento da semeadura. Alguns tratamentos da semente combinam um fungicida com um inseticida para evitar a destruição das sementes por insetos do solo.  

             

    Coberturas hidrofóbicas hiodrofílicas - Foi bem estabelecido que algumas sementes podem ser seriamente afetadas pela embebição rápida demais, especialmente sob déficit de oxigênio e baixa temperatura. Os traumas resultantes são chamados dano por embebição. Reduzir a taxa de embebição das sementes em solos muito úmidos deve prevenir ou pelo menos reduzir o grau e a gravidade do dano por encharcamento. Muitos de meus alunos de graduação avaliaram tratamentos simples e baratos, tais como a cobertura das sementes com materiais hidrofóbicos como óleo de linhaça ou lanolina para proteger os tipos de sementes suscetíveis, ex., sementes de soja, feijão e feijão miúdo contra o dano por encharcamento em solos frios e úmidos. Eles descobriram que, sob as mesmas condições, a cobertura hidrofóbica de óleo retardou o encharcamento da semente, de modo que o dano foi mínimo. Além disso, sementes com uma cobertura menos permeável, como a soja, com uma cobertura de semente de cor normal preta ou semi-permeável estavam protegidas contra o dano por encharcamento. Os avanços na tecnologia de cobertura e química de polímeros durante os últimos anos gerou uma grande oportunidade para estender e melhorar a proteção do desempenho da semente contra as adversidades e estresses no leito da semente, além daquela dada pelo uso de fungicidas químicos apropriados.   

             

    Controlando o desempenho da semente               

   O controle do desempenho da semente, ex., o tempo da germinação, é uma visão bastante antiga, experimentada por muitos agricultores, tecnólogos de sementes e cientistas. Não seria a agricultura menos arriscada e estressante se uma lavoura pudesse ser estabelecida durante um clima favorável mas não germinasse e emergisse até o tempo certo para  semeadura?Cerca de 35 anos atrás, alguns pesquisadores do Canadá experimentaram o controle da germinação do trigo de primavera, de modo que a lavoura pudesse ser plantada no outono, antes do advento do inverno congelante e da neve, mas não germinasse até a temperatura ficar favorável na próxima primavera, quando as condições geralmente são muito amenas para plantio. Eles usaram uma cobertura que impedia a absorção de água pelas sementes até o solo aquecer, atingindo a temperatura desejada para germinação.                  

    Aparentemente, a química e a maquinaria da época não eram adequadas para o cumprimento de sua visão, porque os procedimentos não eram amplamente usados. Mais recentemente, entretanto, novos polímeros sensíveis à temperatura e máquinas de cobertura contínua tornam possível o plantio "precoce" com germinação retardada até o solo aquecer a um nível favorável.              

    Os produtores de sementes de milho híbrido há muito viram um meio eficaz de controlar a germinação da linhagem parental que florescia mais cedo de modo que ambos os pais podiam ser semeados ao mesmo tempo, com um atraso na germinação do pai mais precoce para sincronizar a florescência entre os pais. Isto seria mais eficiente e menos dispendioso do que semear os pais em momentos diferentes ou usar de todos os tipos de tratamentos para retardar o desenvolvimento da linha mais precoce. Foram desenvolvidas coberturas que retardam a germinação das sementes das linhas mais precoces para sincronizar a florescência dos pais.               

    A nova e poderosa química de cobertura e os equipamentos para aplicação geram grandes oportunidades para, finalmente, realizar muitos, mas provavelmente não a maioria e certamente nem todos os sonhos e visões do controle da germinação das sementes.

              

    Garantindo o desempenho da semente               

   Provavelmente, não é possível assegurar nem garantir o desempenho das sementes, desconsiderando as adversidades e estresses encontrados. E certamente não seria um bom negócio para uma empresa de sementes oferecer uma garantia ilimitada ou incondicional sobre a germinação e a emergência das sementes que ela vende. As condições micro ambientais no leito da semente podem ser tão estressantes que excedem o potencial máximo inerente e a proteção acrescentada às espécies. O valor grandemente agregado - e o custo - das sementes, entretanto, e a importância do desempenho das sementes em tempo hábil e não decrescida, são ou deveriam ser incentivos poderosos tanto para o fornecedor quanto para o usuário da indústria de sementes tirarem vantagem de todas as tecnologias disponíveis e para desenvolver tecnologias mais novas e ainda mais inovadoras, para assegurar o desempenho das sementes sob todas as condições, exceto os extremos.               

    Agricultores de todos os tipos esperam cada vez mais que as sementes que eles compram a um custo considerável e frequentemente sob termos rigorosos estejam numa condição o mais próxima possível de "zero defeitos", de forma que seus anseios relativos ao desempenho das sementes sejam realizados. Atingir este desafio requerirá um método multi-caminhos, porém integrativo para desenvolver e refinar ainda mais e então integrar as tecnologias e procedimentos para melhoria, proteção e controle do desempenho das sementes.    

            

    Prioridades para pesquisa               

    Esforços de pesquisa e desenvolvimento visando melhorar, controlar e proteger o desempenho da semente devem focar as melhoras inerentes nas qualidades do desempenho e sanar as adversidades mais comuns.

    Genética ou melhorias inerentes             

    Os melhoristas tiveram de sanar e levar em consideração tantos objetivos de melhoria das plantas em seus trabalhos de cruzamento que foi dada pouca atenção para a melhoria da qualidade de semente. Em alguns casos, foram feitas melhorias no produto às custas das qualidades da semente, ex., "milho super doce", feijão verde. Estas circunstâncias no passado e mesmo no presente para produtos de elite são compreensíveis, porém mudanças no tempo, tecnologias e oportunidades justificam e demandam um novo e completo exame das potencialidades das melhorias inerentes e dramáticas no desempenho da semente. Há uma variabilidade considerável nas populações da maioria de nossas lavouras para germinação e emergência sob uma ampla faixa de temperaturas e tensões de umidade do solo, para a emergência sob condições de solo encrostado, para alongamento e crescimento das estruturas das plântulas envolvidas na emergência, e assim por diante.

   

    O recobrimento melhora o desempenho da semente     

   No ponto de vista de alguns especialistas, um dos exemplos notáveis de uma melhora inerente no desempenho da semente foi a seleção, aparentemente inadvertida, do desempenho das sementes de milho em climas mais frios, através do desenvolvimento e uso amplo do "teste de frio" para o vigor da semente. Um outro exemplo que foi deliberado ao invés de inadvertido foi o desenvolvimento de variedades de algodão resistentes a multiadversidades (MAR) o qual envolvia a seleção para germinação, crescimento da plântula sob condições bastante frias.                

    As prioridades para as melhorias inerentes do desempenho da semente deveriam incluir:               

1. A eliminação das fraquezas ou defeitos inerentes que causam problemas na produção e desempenho das sementes.              

2. Aumento da tolerância das sementes à temperatura ambiental e estresses da umidade, ou colocando de outra forma, expandir o leque de condições sob as quais as sementes podem ter desempenho satisfatório.        3. Aumento do vigor e do potencial de armazenagem inerente das sementes.     

              

   Pode-se progredir nestes objetivos ao fazer uso da variabilidade natural disponível nas populações de espécies, populações estreitamente relacionadas, e características nas populações exóticas que podem ser engenhados, isto é, um método biotecnológico.

              

    Tratamentos e procedimentos físicos, químicos e fisiológicos             

    Alguns dos métodos para melhoria do desempenho das sementes através de tratamentos físicos, químicos e fisiológicos foram introduzidos e discutidos. As necessidades prioritárias precisam ser dadas para o refino e a melhoria dos procedimentos em uso, estendendo sua aplicação a mais tipos de sementes, e desenvolvendo e avaliando novos tratamentos e procedimentos. Alguns tecnólogos de sementes apontaram que mais progresso poderia ser feito na melhoria do desempenho da semente se ela tivesse recebido a mesma quantia de atenção e recursos gastos na definição e avaliação da qualidade da semente.    

           

    Produzir sementes de alta qualidade - a primeira prioridade              

    Esta apresentação começa com uma afirmação de um dos preceitos básicos da ciência e tecnologia de sementes:  

             

    Sementes de alta qualidade têm melhor desempenho do que as de menor qualidade.  

               

    Nada apresentado aqui diminuiu ou enfraqueceu este preceito. A primeira prioridade na indústria de sementes é e deve continuar sendo a produção de sementes da mais alta qualidade possível. O desempenho das sementes depende de uma base de alta qualidade, e há pouco ou nenhum objetivo em melhorar o desempenho de sementes de baixa ou mesmo média qualidade. Os tecnólogos, cientistas e produtores de sementes deveriam aumentar a atenção e os esforços para produzir sementes da mais alta qualidade, mesmo quando abordam mais vigorosamente a questão da melhora do desempenho da semente.