Pesquisa do INCT busca compreender os segredos que fazem com que plantas de limão sejam mais eficientes no uso do nitrogênio
Pesquisa do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT), conduzida pelo grupo de pesquisa do Dr. Dirceu Mattos Jr., identificou características fundamentais em plantas de limão que as tornam mais eficientes no uso do nitrogênio em comparação com as plantas de laranja.
Qual a relevância do nitrogênio para sociedade?
Na agricultura, o uso de fertilizantes nitrogenados é crucial para o crescimento saudável das plantas e a garantia de boas colheitas. Isso se deve ao fato de que a oferta natural desse nutriente, proveniente da decomposição da matéria orgânica do solo, resíduos vegetais e animais, como estercos e compostos, muitas vezes não atende à demanda das plantas cultivadas, para a produção de alimentos.
Atualmente, a maior parte dos fertilizantes nitrogenados utilizados na agricultura brasileira é importada, o que torna a situação vulnerável às dinâmicas globais. A recente crise na Ucrânia é um exemplo disso, já que a Rússia é um importante fornecedor de adubos nitrogenados no mundo. O País já vinha enfrentando desafios na produção desses fertilizantes devido à pandemia e a restrições relacionadas às políticas climáticas. Como resultado, os preços dos insumos têm aumentado consideravelmente.
Essa situação afeta diretamente a segurança alimentar, que é o direito de todas as pessoas terem acesso regular e constante a alimentos básicos de qualidade. Afinal, é crucial, para agricultura, garantir que as plantas continuem recebendo nitrogênio, mesmo que a um custo mais elevado, o que pode, por sua vez, impactar nos preços finais dos alimentos nos supermercados.
“O nitrogênio é um dos nutrientes mais requerido pelas plantas, dado seu papel na fisiologia vegetal, e consequentemente na produção agrícola, e por isso é considerado um macronutriente”. Dr. Dirceu de Mattos Júnior – Centro de Citricultura Sylvio Moreira (IAC).
Uma alternativa a constante reposição de nitrogênio no campo é fazer com que as plantas utilizem o nitrogênio disponível no solo de forma mais eficiente. Assim, a aplicação de nitrogênio pode ser reduzida sem afetar a produtividade das plantas e promover a economia de uso de recursos no campo.
Plantas de limão são eficientes no uso de nitrogênio
Algo já conhecido entre os pesquisadores que estudam fisiologia vegetal é que plantas de limão [Citrus limon (L.) Burm. f.] usam o nitrogênio fornecido de forma mais eficiente do que plantas de laranja [Citrus sinensis (L.) Osbeck]. Isso significa que os limoeiros conseguem atingir sua máxima produtividade utilizando menos nitrogênio.
Por exemplo, a produção máxima de frutos de laranjeiras doces é alcançada com concentração foliar de 28 g de nitrogênio (por kg de matéria foliar seca), enquanto a mesma produtividade para limoeiros é alcançada com uma concentração de 18 g. Por que isso acontece?
Diante desse questionamento, o grupo de pesquisa do Dr. Dirceu Mattos decidiu aprofundar a investigação, buscando identificar características específicas dos limoeiros que os tornam mais eficientes no uso do nitrogênio. Para isso, planejaram o seguinte experimento.
Comparando o uso de nitrogênio entre limoeiros e laranjeiras doces
Neste experimento, plantas saudáveis de limão e laranja foram transplantadas para vasos de 42 litros e colocadas em uma casa de vegetação. Elas foram divididas em dois grupos: o primeiro grupo (A) recebeu uma solução nutritiva contendo 27 g de nitrogênio, enquanto o segundo grupo (B) recebeu uma solução nutritiva com apenas 7 g de nitrogênio.
“As casas de vegetação são ambientes protegidos, onde é possível regular condições ambientais, como temperatura e umidade, e proteger as plantas contra chuva, vento e pragas, além de doenças.” Dr. Dirceu de Mattos Júnior – Centro de Citricultura Sylvio Moreira (IAC).
Tanto no grupo A quanto no grupo B, havia plantas de limão e laranja. Para avaliação, as plantas eram removidas dos vasos, cortadas e posteriormente secadas. Essas coletas foram realizadas em quatro datas diferentes: i) logo após o transplante; ii) 8 meses após o transplante; iii) 11 meses após o transplante e iv) 14 meses após o transplante.
Isso permitiu o acompanhamento da absorção de nutrientes pelas plantas ao longo de todo o ciclo reprodutivo, que, no caso dos citros, é anual.
“Para uma compreensão mais completa do uso de nitrogênio pelas plantas, medimos as trocas gasosas, a fluorescência da clorofila, a concentração de nitrogênio e carboidratos no material vegetal. Também avaliamos o tamanho das folhas e o peso seco das folhas, raízes e galhos.” Dr. Dirceu de Mattos Júnior – Centro de Citricultura Sylvio Moreira (IAC).
Plantas de limão são adaptadas a produzir mais com menos
Os resultados das avaliações revelaram que, mesmo tendo menor absorção e concentração de nitrogênio em seus tecidos, os limoeiros conseguem utilizar esse nutriente de forma mais eficiente quando comparados às laranjeiras doces. Essa eficiência é atribuída a diversos fatores.
Por exemplo, os pesquisadores observaram que as plantas de limoeiro apresentavam maiores concentrações de açúcares, principalmente durante o inverno. Isso indica que essas plantas têm mais energia disponível para o desenvolvimento dos frutos de limão.
Além disso, os limoeiros demonstraram ter uma melhor eficiência na fotossíntese e no transporte de carboidratos, utilizando menores quantidades de nutrientes em comparação com as plantas de laranja.
Isso significa que, do ponto de vista fisiológico, as plantas de limão conseguem alcançar um aumento de biomassa gastando menos energia do que as plantas de laranja.
“Nossa pesquisa evidencia que a eficiência no uso do nitrogênio pelas plantas de limão está diretamente relacionada à capacidade dessas plantas de utilizarem a clorofila para o transporte de energia de forma mais eficiente. Na prática, demos um importante passo no entendimento desse mecanismo e que futuramente deve impactar no melhoramento genético de plantas e menor gasto com adubação nitrogenada.” – Dr. Dirceu de Mattos Júnior – Centro de Citricultura Sylvio Moreira (IAC).
Referência:
Dovis, V. L., et al. Biomass partitioning and photosynthesis in the quest for nitrogen- use efficiency for citrus tree species. Tree Physiology, 2020. https://doi.org/10.1093/treephys/tpaa126
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