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Nota: "Plúmula" redireciona para este artigo. Para a estrutura das aves, veja Plúmula (penugem lanosa).Plântula é a designação dada em botânica e em agronomia ao embrião vegetal já desenvolvido que emerge da semente.[1] Do ponto de vista ontogénico, a plântula é um jovem esporófito que se desenvolve a partir do embrião contido numa semente, num processo de desenvolvimento que começa com a germinação. Uma plântula típica é constituída por três partes principais: a radícula (raiz embrionária), o hipocótilo (rebento embrionário) e os cotilédones (folhas embrionárias da semente).
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Os dois grandes agrupamentos filogenéticos de plantas com flor (as angiospermas) distinguem-se pelo número de folhas da semente: as monocotiledóneas possuem um cotilédone em forma de lâmina, enquanto as dicotiledóneass apresentam dois cotilédones arredondados. As gimnospermas são mais variadas: por exemplo, as plântulas de pinheiro têm até oito cotilédones. As plântulas de algumas plantas com flor não possuem cotilédones, pelo que são chamadas de acotiledóneas.
As plântulas de dicotiledóneas cultivadas à luz desenvolvem hipocótilos curtos e cotilédones abertos que expõem o epicótilo. Isto também é chamado de fotomorfogénese. Em contraste, as plântulas cultivadas no escuro desenvolvem longos hipocótilos e os seus cotilédones permanecem fechados em torno do epicótilo num gancho apical. Este fenómeno é designado por escotomorfogénese ou etiolação. As plântulas etioladas são de cor amarelada, pois a síntese de clorofila e o desenvolvimento do cloroplasto dependem da luz. Abrem os cotilédones e ficam verdes quando expostas à luz.
Numa situação natural, o desenvolvimento das plântulas começa com a escotomorfogénese enquanto a plântula está a crescer através do solo e a tentar alcançar a luz o mais rapidamente possível. Durante esta fase, os cotilédones estão bem fechados e formam o gancho apical para proteger o meristema apical do rebento de danos enquanto o empurra através do solo. Em muitas plantas, o revestimento da semente ainda cobre os cotilédones para proteção extra.
Ao romper a superfície e alcançar a luz, o programa de desenvolvimento da plântula muda para a fotomorfogénese. Os cotilédones abrem-se ao contacto com a luz (dividindo o revestimento da semente, se ainda estiver presente) e tornam-se verdes, formando os primeiros órgãos fotossintéticos da planta jovem. Até esta fase, a plântula vive das reservas de energia armazenadas na semente. A abertura dos cotilédones expõe o meristema apical do rebento e a plúmula, estrutura que consiste nas primeiras "folhas verdadeiras" da planta jovem.
As plântulas detectam a luz através dos receptores de luz designados por fitocromos (luz vermelha e vermelha distante) e criptocromos (luz azul). As mutações nestes fotorreceptores e nos seus componentes de transdução de sinal conduzem a um desenvolvimento das plântulas que não está de acordo com as condições de luz, por exemplo, plântulas que apresentam fotomorfogénese quando crescem no escuro.
A partir do momento em que a plântula começa a fotossíntetizar, deixa de estar dependente das reservas energéticas da semente. Os meristemas apicais começam a crescer e dão origem à raiz e ao rebento. As primeiras "verdadeiras" folhas expandem-se e podem muitas vezes ser distinguidas dos cotilédones redondos através das suas formas distintas dependentes da espécie.[2] Enquanto a planta está a crescer e a desenvolver folhas adicionais, os cotilédones eventualmente senescem e caem. O crescimento das plântulas também é afetado por estímulos mecânicos, como o vento ou outras formas de contacto físico, através de um processo chamado tigmomorfogénese.
A temperatura e a intensidade luminosa interagem na medida em que afectam o crescimento das plântulas, pois com baixos níveis de luz, cerca de 40 lumens/m2, um regime de temperatura dia/noite de 28 °C/13 °C é eficaz.[3]
Um fotoperíodo inferior a 14 horas provoca a paragem do crescimento, enquanto que um fotoperíodo prolongado com baixas intensidades de luz até 16 h ou mais provoca um crescimento contínuo (livre). Pouco se ganha com a utilização de mais de 16 h de baixa intensidade luminosa quando as plântulas estão no modo de crescimento livre. Fotoperíodos longos utilizando intensidades luminosas elevadas de 10 000 a 20 000 lumens/m2 aumentam a produção de matéria seca, e o aumento do fotoperíodo de 15 para 24 horas pode duplicar o crescimento da matéria seca.[4][5]
Os efeitos do enriquecimento em dióxido de carbono e do fornecimento de azoto no crescimento do abeto-branco e do Populus tremuloides foram investigados,[6] numa experiência em que as plântulas foram cultivadas em ambientes controlados com CO2 atmosférico ambiente ou enriquecido (350 ou 750 f1/L, respetivamente) e com soluções nutritivas com alto, médio e baixo teor de N (15,5, 1,55 e 0,16 mM). As plântulas foram colhidas, pesadas e medidas em intervalos inferiores a 100 dias. O fornecimento de N afectou fortemente a acumulação de biomassa, a altura e a área foliar de ambas as espécies. Apenas no abeto-branco, a razão de peso da raiz (RWR) aumentou significativamente com o regime de baixo teor de azoto. CO2 durante 100 dias aumentou significativamente a biomassa foliar e total das plântulas de abeto-branco no regime de alto-N, a RWR das plântulas no regime de médio-N e a biomassa radicular das plântulas no regime de baixo-N.
As plântulas do primeiro ano têm normalmente taxas de mortalidade elevadas, sendo a seca a principal causa, uma vez que as raízes não se conseguiram desenvolver o suficiente para manter o contacto com o solo suficientemente húmido para evitar o desenvolvimento de stress hídrico letal para as plântulas. Paradoxalmente, no entanto, observou-se que, tanto nas camas de sementes minerais como nas de folhada, a mortalidade das plântulas era maior em habitats húmidos (aluvião e Aralia-Dryopteris) do que em habitats secos (Cornus-musgo).[7] Concluiu-se que, em habitats secos, após a primeira estação de crescimento, as plântulas sobreviventes pareciam ter muito mais hipóteses de continuar a sobreviver do que as que se encontravam em habitats húmidos ou molhados, nos quais a geada e a concorrência da vegetação menor se tornavam factores importantes nos anos seguintes.[7]
As plântulas são particularmente vulneráveis ao ataque de pragas e doenças[8] e podem, consequentemente, registar taxas de mortalidade elevadas. As doenças que são especialmente prejudiciais para as plântulas incluem o emurchecimento fúngico. As pragas que são especialmente nocivas para as plântulas incluem os vermes, os percevejos, as lesmas e os caracóis.[9]
A plúmula é a parte do embrião de uma semente que se desenvolve no rebento que dá origem às primeiras folhas verdadeiras de uma planta.
Na maioria das sementes, por exemplo o girassol, a plúmula é uma pequena estrutura cónica sem qualquer estrutura foliar. O crescimento da plúmula não ocorre até que os cotilédones tenham crescido acima do solo. Esta é a germinação epígea.
No entanto, em sementes como a fava, uma estrutura foliar é visível na plúmula da semente. Estas sementes desenvolvem-se através do crescimento da plúmula através do solo, permanecendo os cotilédones abaixo da superfície. Este processo é conhecido como germinação hipógea.
Em muitas culturas, as plântulas são geralmente transplantadas[10] quando aparece o primeiro par de folhas verdadeiras. Se a zona for árida ou quente, pode ser fornecida uma sombra. Para evitar o choque do transplante, pode ser utilizado um concentrado vitamínico hormonal disponível no mercado, que pode conter cloridrato de tiamina, ácido 1-naftalenoacético e ácido indolbutírico.
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