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A maior parte dos estudos relacionados à nutrição e regimes de irrigação aplicados as plantas são voltadas para a produção comercial de grãos, não tendo como foco, o potencial fisiológico das sementes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica de sementes de gergelim produzidas a partir de plantas cultivadas sob diferentes tipos de adubação e lâminas de irrigação. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso com 4 repetições, em arranjo fatorial 3x5, sendo três tipos de adubos (testemunha, composto orgânico e resíduo sólido de biodigestor) e cinco lâminas de irrigação (25, 50, 75, 100 e 125% da evapotranspiração da cultura). Foram analisados a germinação, índice de velocidade de germinação, primeira contagem de germinação e comprimento de parte área e da raiz primária das plântulas. O uso de diferentes lâminas de irrigação não influenciou a qualidade de sementes produzidas a partir de plantas cultivadas sem adubação ou adubadas com resíduo de biodigestor, mas promoveram a produção de sementes de qualidade crescente, a medida em que se aumentou a disponibilidade de água, quando combinada com o uso do composto orgânico. Sementes produzidas a partir de plantas não adubadas ou com resíduo de biodigestor, apresentaram maior viabilidade e vigor que aquelas adubadas com composto orgânico.