Biorreguladores, Aminoácidos e Extratos de Algas

como conseqüência, fornecedores de fertilizantes do mundo não
conseguiram acompanhar o ritmo de crescimento da demanda por
adubos.
O consumo de fertilizantes no Brasil representa menos de
6% do total mundial, ocupando o quarto lugar no ranking do mercado internacional, depois da China, Índia e Estados Unidos. Diferente do Brasil, na China e na Índia os fertilizantes são subsidiados,
a logística é privilegiada e a segurança alimentar é definida como
segurança nacional.
No Brasil, as importações representam 74% do suprimento
de fertilizantes (Figura 11), ou seja, o país encontra-se altamente
dependente do mercado internacional e, em função disso, a indústria nacional adota preços comparáveis ao do mercado internacional (price taker). Assim, caso não haja expansão na capacidade de
produção agrícola, a necessidade por importações tenderá a aumentar (Figura 12).
Nota: “Produção de fósforo” inclui produção com matérias-primas internacionais.
Figura 11. Consumo brasileiro de nitrogênio, fósforo e potássio e quantidades supridas por produção nacional e por importação em
2007, em milhões de toneladas (Mt).
Fonte: ANDA, SIACESP.
Figura 13. Entregas de produtos e nutrientes ao consumidor final. Dados
de 2008 correspondem ao primeiro trimestre.
Fonte: ANDA, SIACESP.
Para melhorar este cenário e reduzir os custos dos produtos
vendidos aos agricultores é necessária uma política específica para
regular o mercado, ampliar a produção brasileira e diminuir os impostos nas importações de adubos. Entre os desafios a serem enfrentados, podem ser citados: alta taxa de juros (a maior do mundo: 11,75% ao ano); aumento da inadimplência e renegociações
de dívidas; falta de subsídios; barreiras internacionais; déficit
logístico e de infra-estrutura; desbalanço no consumo de N, P e
K; inconsistência no consumo de calcário; dívida de R$ 131 bilhões (US$ 73 bilhões) oriundas de diferentes programas de crédito
rural (bancos, tradings, fornecedores de insumos); ausência de
seguro agrícola/climático. Além disso, a capacidade de escoamento
do mercado brasileiro é rudimentar, prejudicando principalmente os
produtores distantes do mercado consumidor ou dos portos, e a
capacidade de armazenamento é deficiente, forçando o agricultor a
vender seu produto em momentos muitas vezes inadequados, por
não ter onde armazená-lo.
Por outro lado, as oportunidades do mercado agrícola são
imensas e o setor de fertilizantes revela-se estratégico, tendo em
vista a vocação do Brasil como potência agrícola em alimentos e
bioenergia. Portanto, é preciso buscar, com urgência, maior autosuficiência nacional neste insumo.
BIORREGULADORES, AMINOÁCIDOS E EXTRATOS DE
ALGAS: VERDADES E MITOS
João Domingos Rodrigues, UNESP, Botucatu, SP, email: mingo@ibb.
unesp.br
Notas:
• Produção = amônia, rocha fosfática e KCl.
• Necessidade de importação: consumo menos importação.
• Produção em 2012 considera projetos em implementação.
Figura 12. Demanda e oferta de fertilizantes no Brasil, em milhões de
toneladas (Mt).
Fonte: Dados de 2002: ANDA e IFA; 2007 a 2012, dados estimados.
A maior venda de adubos realizada no país no primeiro trimestre de 2008 (Figura 13), a despeito do aumento dos preços, é
explicada pelo plantio de milho safrinha. Também está havendo
antecipação da safra de verão e compra antecipada de safras.
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 – JUNHO/2008
O milho ocupa importante papel na alimentação humana e,
com o advento do etanol, a demanda por este cereal tem aumentado
muito nos Estados Unidos. No Brasil, a média de produtividade do
milho está em torno de 3 t ha-1, muito abaixo daquela alcançada em
áreas com adoção de alta tecnologia, como nos Estados Unidos,
que é de cerca de 9 t ha-1 de milho, muito aquém ainda do seu
potencial genético produtivo, que é de cerca de 38 t ha-1.
Desta forma, torna-se estratégico o emprego de novas
tecnologias que proporcionem aumentos de produtividade, melhorem o aproveitamento dos recursos disponíveis, visando sustentabilidade dos sistema agrícolas, e evitem prejuízos ao ambiente.
Os componentes da produtividade do milho, tais como
número de plantas por unidade de área, número de fileiras por espiga,
número de grãos por fileira e massa de grãos, são determinados por
processos fenológicos como germinação, desenvolvimento vegetativo, florescimento, granação e maturação. Apesar de o milho
apresentar elevado potencial produtivo, fatores bióticos e abióticos
influenciam sua capacidade de produção. Dentre estes fatores, os
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hormônios vegetais desempenham função importante. Estes são
compostos orgânicos, não nutrientes, de ocorrência natural, produzidos nas plantas em baixas concentrações (10-4 M), que promovem,
inibem ou modificam processos fisiológicos e morfológicos dos
vegetais, podendo uniformizar a germinação, controlar o desenvolvimento vegetativo, promover florescimento, auxiliar no processo
de enchimento de grãos e antecipar ou atrasar a maturação (Figura 14). Até recentemente, apenas seis tipos de hormônios eram considerados: auxinas, giberelinas, citocininas, retardadores, inibidores
e etileno. Contudo, hoje, outras moléculas com efeitos similares têm
sido descobertas, tais como, brassinosteróides, ácido jasmônico
(jasmonatos), ácido salicílico (salicilatos) e poliaminas.
Para que haja resposta, promoção, inibição ou alteração
metabólica do vegetal a um determinado hormônio, este deve: a) estar
em quantidade suficiente nas células adequadas, b) ser reconhe-
cido e capturado por receptores específicos localizados na membrana plasmática de células vegetais e c) ter seus efeitos amplificados por mensageiros secundários (geralmente um mineral,
normalmente Ca ou P) (Figura 15). Assim, diferentes respostas
fisiológicas, como floração, germinação, crescimento, alongamento,
acontecem em função das diferentes enzimas formadas por cada um
dos reguladores que são aplicados. Por isso, é importante sempre
manter na planta, primeiro, o equilíbrio nutricional, e depois o
hormonal.
Com os inúmeros benefícios obtidos a partir da aplicação de
reguladores vegetais sobre as plantas cultivadas, combinações
desses produtos têm sido estudadas. Além disso, raramente os
hormônios vegetais agem sozinhos, mesmo quando uma resposta
no vegetal é atribuída à aplicação de um único regulador vegetal, o
tecido que recebeu a aplicação contém hormônios endógenos que
contribuem para as respostas obtidas. As inter-relações no desenvolvimento vegetal resultam da combinação de muitos sinais, da
ação conjunta de muitas dessas substâncias.
As sementes constituem o principal veículo de multiplicação
de espécies cultivadas. Além disso, a população de plantas, um dos
componentes da produtividade, em uma determinada área cultivada,
é determinada, entre outros fatores, pela germinação de sementes,
que começa com a absorção de água e termina com o alongamento
do eixo embrionário. Práticas de manejo que permitam maximizar o
potencial fisiológico das sementes após a semeadura são de grande
importância para a obtenção de elevadas produtividades.
A principal razão para o uso de reguladores vegetais em
milho tem sido promover melhor germinação de sementes, visando
reduzir falhas no estande e melhorar o desenvolvimento do sistema
radicular, pois como os recursos de solos, água e nutrientes estão
irregularmente distribuídos, quanto maior a habilidade das plantas
em distribuir seu sistema radicular no solo, melhor sua capacidade
em explorar eficientemente estes recursos. As raízes das plantas
terrestres estão envolvidas na aquisição de água e nutrientes
disponíveis no solo, sustentação da planta, síntese de hormônios
vegetais e funções de armazenamento.
A
B
Nos últimos anos, os biorreguladores, os aminoácidos e os
extratos de algas têm estado em evidência e despertado o interesse
dos produtores pelo potencial em promover aumentos de produtividade.
• Biorreguladores
Os biorreguladores ou reguladores vegetais são compostos
orgânicos, naturais ou sintéticos que, em pequenas quantidades,
promovem ações similares aos grupos de hormônios vegetais
conhecidos. Essas substâncias podem ser aplicadas diretamente
nas plantas (folhas, frutos, sementes), provocando alterações nos
processos vitais e estruturais com a finalidade de incrementar a
produção, melhorar a qualidade e facilitar a colheita, mesmo sob
condições ambientais adversas.
O único regulador de crescimento vegetal do grupo químico
citocinina + giberelina + ácido indolbutírico registrado para a
cultura do milho no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) é o Stimulate®, da Stoller do Brasil, contendo
em sua formulação 90 mg L-1 de cinetina (citocinina), 50 mg L-1 de
ácido indolbutírico (auxina) e 50 mg L-1 de ácido giberélico (giberelina).
Figura 14. Funções dos hormônios vegetais no crescimento vegetativo (A) e no crescimento reprodutivo e na senescência (B). Legenda: AX = auxina,
CK = citocinina, GA = giberelina, BR = brassinosteróide, ABA = ácido abscísico, ET = etileno, JA = ácido jasmônico.
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INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 – JUNHO/2008
Entre os fatores que regulam o processo germinativo, a
presença de hormônios e o equilíbrio entre eles, promotores e
inibidores, exercem papel fundamental (Figura 15). O desenvolvimento do eixo embrionário é mediado por auxinas e citocininas e
o aumento tanto no número como no tamanho das células é
decorrente da síntese protéica realizada pelo embrião. De maneira
geral, as giberelinas estão envolvidas na transcrição genética,
as citocininas na tradução e as auxinas na permeabilidade das
membranas. O ácido giberélico, por regular a expressão do gene da
α-amilase, a qual hidrolisa o amido, tem a função de regulação na
mobilização de reservas do endosperma durante o desenvolvimento
de plântulas.
Quanto à produção de grãos, a relação fonte/dreno tem sido
a principal determinante. Neste caso, sabe-se do papel das citocininas na promoção do movimento de nutrientes. Inúmeros
trabalhos mostram que os nutrientes são preferencialmente transportados e acumulados em tecidos tratados com citocininas,
havendo uma provável alteração na relação fonte-dreno.
Experimento com aplicação de Stimulate® em tratamento de
sementes, na concentração de 10 ml kg-1, mostrou-se eficiente na
promoção de melhor desempenho das sementes no processo
germinativo, proporcionando maior número de plântulas normais.
Também registrou-se melhor resposta dos sistemas radiculares das
plantas originadas de sementes pré-tratadas com o biorregulador,
aumentando significativamente o crescimento das raízes (Figura 16).
A fotossíntese também depende dos hormônios, assim como
dos nutrientes, os quais, na forma iônica, ativam as enzimas. O principal
hormônio que atua na fotossíntese é a citocinina, que age na
diferenciação do cloroplasto, na síntese da enzima rubisco –
responsável pela transformação do carbono inorgânico em orgânico –
, na síntese de clorofila, na expansão foliar e na inibição da degradação
da clorofila (inibe a senescência). A giberelina inibe ou retarda a
degradação da clorofila. A auxina regula a abertura das folhas e é
responsável pela partição e movimento de assimilados no floema.
• Aminoácidos
São metabólitos primários das plantas, constituintes das
proteínas. Para a síntese de proteínas, aminoácidos individuais são
acoplados por ligações peptídicas.
Figura 16. Efeito de Stimulate® na germinação de
sementes, no número de plântulas normais e no comprimento de raízes de milho.
Fonte: VIEIRA e CASTRO (2000).
Figura 15. Mecanismos de ação dos hormônios e reguladores na planta.
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 – JUNHO/2008
Embora as plantas possam conter mais
de 300 aminoácidos diferentes, apenas 20 são
necessários para a síntese de proteína, quais
sejam: fenilalanina, tirosina, triptofano, hidroxiprolina, isoleucina, leucina, lisina, metionina,
ornitina, valina, alanina, arginina, aspartato, asparagina, cisteína, glutamato, glutamina, glicina,
prolina e serina.
A importância dos aminoácidos para as
plantas está ligada aos metabolismos primário e
secundário. Há aminoácidos que são preponderantes na composição das proteínas vegetais,
como metionina, lisina, glicina e ácido glutâmico.
Há, também, funções particulares, em que aminoácidos específicos estão presentes, como, por
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exemplo, a glicina está presente na formação da clorofila, o ácido
glutâmico é um aminoácido-chave no crescimento e funcionamento
dos meristemas e na frutificação, a prolina e a hidroxiprolina são
responsáveis pela fertilidade do grão de pólen e pela consistência
das paredes celulares, a asparagina e o glutamato promovem a conexão entre o ciclo do carbono e o do nitrogênio nas plantas, influenciando a síntese de açúcares e de proteínas, entre outros.
Os aminoácidos são considerados aditivos pelo MAPA e
têm seu uso aprovado em fertilizantes, em geral como estabilizantes
da formulação.
O uso destes produtos em pulverizações foliares está se
tornando cada vez mais freqüente, embora haja controvérsias quanto
à absorção pelas plantas, pois os resultados apresentados na
literatura científica existente não são consistentes, talvez em função
do reduzido número de trabalhos publicados. No entanto, há
citações de que as plantas podem absorver aminoácidos pelas raízes
e pelas folhas.
Os aminoácidos podem formar complexos com cátios como
Zn, Cu, Mn e Fe, protegendo-os e aumentando sua disponibilidade
para as plantas.
• Extratos de algas
Produtos comerciais à base de Ascophyllum nodosum, por
exibirem ação semelhante aos hormônios vegetais, tem sido usados
para aplicações foliares ou no solo, inclusive na agricultura orgânica. Esta alga é encontrada exclusivamente em águas temperadas
do hemisfério norte. Por ter se adaptado a condições de sobrevivência bastante adversas – águas com temperaturas extremamente
baixas no inverno, imersão total na água salgada na maré alta e
intensa exposição ao solo na maré baixa – acredita-se que desenvolveu estratégias de sobrevivência, como a síntese de compostos
anti-estresse.
Assim como os aminoácidos, o extrato de alga é considerado
aditivo pelo MAPA e tem seu uso aprovado em fertilizantes, em
geral como estabilizante da formulação.
Auxinas e citocininas podem ser identificadas e quantificadas em extratos de algas, porém, há controvérsias na pesquisa
sobre a possibilidade de haver uma relação direta entre os níveis de
citocinina de extratos de algas e os níveis deste hormônio no tecido
das plantas que receberam a aplicação do extrato. As respostas
parecem depender da espécie de planta e da composição das
substâncias húmicas e extratos de algas presentes nos produtos.
Assim, há necessidade de mais estudos para elucidar o mecanismo
de ação e os efeitos dessas substâncias bem como a de padronização
do extrato de alga em relação à concentração dos hormônios.
PLANTAS DE COBERTURA E ROTAÇÃO DE CULTURAS
NO SISTEMA PLANTIO DIRETO
Ademir Calegari, Instituto Agronômico do Paraná-IAPAR,
Londrina, PR, email: [email protected]
O declínio dos níveis de fertilidade natural dos solos
geralmente está relacionado com o uso intensivo e inadequado das
áreas exploradas, o que, por sua vez, não permite às plantas
manifestarem todo seu potencial genético. Este manejo inadequado
tem contribuído para o processo de degradação da matéria orgânica,
causando desequilíbrio nas propriedades físicas, químicas e
biológicas do solo, acelerando a erosão e diminuindo a produtividade
das culturas. Normalmente, as áreas mantidas sem cobertura verde
ou morta são as mais predispostas aos efeitos desfavoráveis das
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precipitações excessivas e, certamente, às perdas de solo e nutrientes
por erosão e lixiviação.
Com as evidências marcantes do efeito estufa, as mudanças
climáticas provocarão alterações nas distribuições e níveis de
precipitação, incorrendo em maiores riscos de perdas de solo e
nutrientes. Dessa forma, é fundamental que o solo seja mantido
coberto com resíduos vegetais, que o preparo seja mínimo (plantio
direto) e que o perfil do solo apresente condições favoráveis à
infiltração de água, práticas estas que devem ser integradas a outras
de conservação do solo e da água, como uso de terraços, curvas de
nível, cultivos em faixas, rotação de culturas, canal escoadouro e
outras.
Atualmente, a tendência é o manejo dos agrossistemas de
forma a serem produtivos, competitivos e sustentáveis a longo prazo.
Assim, são priorizados os sistemas que integram e contribuem para
maior biodiversidade; equilíbrio no uso, reciclagem, e aproveitamento de nutrientes e manutenção e/ou recuperação das características químicas, físicas e biológicas do solo, como, por exemplo,
o plantio direto, a adubação verde e a rotação de culturas. Com a
redução do revolvimento do solo e a adição de matéria orgânica há
um balanço positivo de carbono no solo, conduzindo a um sistema
sustentável de produção.
No planejamento do cultivo de plantas a serem usadas como
cobertura do solo ou adubação verde é de fundamental importância
conhecer com profundidade a espécie a ser utilizada, o histórico da
área a ser cultivada, as condições edafoclimáticas específicas, o
sistema de produção em curso, onde será implantada a planta de
cobertura, bem como as finalidades propostas (suprimento de N,
descompactação, aumento de C orgânico do solo, diminuição de
pragas e doenças, controle de invasora, e outras).
Diversos trabalhos de pesquisa com diferentes espécies de
adubos verdes de primavera/verão e outono/inverno no sistema de
plantio direto, realizados em diferentes condições agroecológicas
do Paraná, têm mostrado a eficiência destes sistemas no equilíbrio
e melhoria das características do solo. Entre as espécies testadas,
destacam-se: aveia preta (Avena strigosa), tremoço (Lupinus sp.),
ervilhaca peluda e comum (Vicia villosa e V. sativa), nabo forrageiro
(Raphanus sativus), ervilha (Pisum sativum), mucuna (Mucuna
pruriens), crotalária (Crotalaria juncea), guandu (Cajanus cajan),
capim Moha-IAPAR (Setaria italica), caupi (Vigna unguiculata),
milheto (Penissetum americanum), calopogonio (Calopogonium
mucunoides), amendoim forrageiro (Arachis pintoi), entre outras.
As plantas de cobertura poderão ser plantadas em cultivo
singular ou em associações. Pode-se fazer uso do consórcio de
gramíneas e leguminosas (Figura 17) ou, ainda, misturar duas, três
ou mais espécies (Figura 18). Além de apresentarem importante efeito
melhorador das propriedades físicas do solo (agregação, estruturação), produzem resíduos de relação C/N intermediária que
favorece a mineralização de N e promovem maior equilíbrio e acúmulo
de C no perfil do solo ao longo dos anos.
No caso de cultivos singulares, a decomposição das leguminosas resultará em maiores riscos de perdas de N (mineralização,
lixiviação), quando comparada à das gramíneas. Quando os resíduos
de gramíneas são mesclados com resíduos de leguminosas normalmente não há problemas com imobilização de N, e a mineralização
paulatina favorecerá a disponibilidade e a absorção dos nutrientes
pelas plantas.
Os nutrientes deixados pelas plantas de cobertura às culturas
posteriores podem ser aproveitados em quantidades variáveis, de
acordo com os seguintes fatores:
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 122 – JUNHO/2008