A falta de acesso a água suficiente, ou estresse hídrico, é um dos principais fatores de estresse para as culturas em todo o mundo. A seca é classificada como um fator de estresse abiótico, juntamente com fatores ambientais como temperaturas extremas e exposição aos raios ultravioleta.

Perceber o papel vital que a água desempenha no desenvolvimento das plantas pode levar a visões de um pé de milho absorvendo litros de água através de suas raízes para injetá-la diretamente nas folhas e grãos — mas a forma como a planta utiliza a umidade é um pouco mais complexa.

Deanna Smith, gerente global de produtos para tecnologia bioquímica da Elemental Enzymes, observa que as plantas utilizam apenas cerca de 5% da água que absorvem para o crescimento vegetativo ou reprodutivo. Até 95% são perdidos por transpiração, um processo em que a planta perde água ao trocar oxigênio por dióxido de carbono para alimentar a fotossíntese.

Ela se refere a essa perda como “um compromisso infeliz” necessário para o crescimento das plantas, um processo que a maioria tenta restringir às partes mais frias do dia para reter água. Se uma planta não produziu osmoprotetores suficientes — compostos que facilitam a absorção e o armazenamento de água —, ela corre o risco de ter seu desenvolvimento prejudicado.

“Se ela precisa se reabastecer ou se reparar constantemente, a cultura não pode gastar essa energia para produzir”, explica Smith. “Portanto, quanto mais água você puder reter na planta, mais ela poderá usar essa água de forma eficiente e manter suas estruturas fortes, gerando rendimento e, para o agricultor, um maior retorno sobre o investimento.”

Protetores complementares

As plantas produzem osmoprotetores a partir de aminoácidos, como prolina, açúcares, carboidratos e compostos como a betaína. Ao reter água, eles ajudam a proteger a estrutura e a função celular. A resistência de uma planta é parcialmente determinada pela quantidade de osmoprotetores que ela pode produzir. Por exemplo, os cactos estão entre os mais prolíficos nesse aspecto, o que explica como eles podem prosperar em ambientes áridos. Mais próximas do outro extremo do espectro estão muitas plantas hortícolas. Culturas em fileiras, como milho, sorgo, soja e trigo, ficam em algum ponto intermediário.

“Nós meio que eliminamos a resistência dos vegetais e frutas cítricas, porque os colocamos em solo fértil e os regamos regularmente, de modo que eles não precisam mais produzir tantos osmoprotetores por conta própria”, diz Smith.

A Elemental utilizou bioquímicas derivadas naturalmente para projetar mitigadores de seca foliar para um amplo espectro de culturas hortícolas e em fileiras, dependendo do seu nível de necessidade. Eles concentram aminoácidos e compostos naturais para fornecer osmoprotetores exógenos à planta, complementando os seus próprios, dando-lhe acesso a mais umidade. Isso significa que a planta usa menos energia para combater o estresse hídrico e, em vez disso, direciona-a para facilitar o crescimento e o desenvolvimento.

Por sua vez, as bioquímicas ajudam a prevenir a degradação de proteínas e enzimas essenciais dentro da planta devido às espécies reativas de oxigênio (ROS). Embora uma certa quantidade de ROS seja um efeito colateral normal do processo metabólico da planta, fatores de estresse, incluindo a falta de água, podem levar a uma maior concentração desses radicais livres, que então atacam a estabilidade celular da planta.

O modo de ação do Elemental ajuda a cultura:

• Retenha mais água
• Use a água de forma mais eficiente
• Estabilizar a sua própria estrutura

Avanços em pesquisa e desenvolvimento contra a seca

Os produtos atuais da Elemental para mitigação da seca são tratamentos foliares formulados exclusivamente para combinar blocos de construção osmoprotetores com um surfactante e potássio. O surfactante permite a cobertura total da planta, e o potássio ajuda as células a absorverem mais água. Eles são geralmente aplicados durante os estágios vegetativo médio ou reprodutivo inicial da cultura, quando, segundo Smith, as plantas são mais sensíveis aos efeitos do estresse hídrico.

A Elemental também expandiu as formulações em seu pipeline de pesquisa e desenvolvimento de longo prazo para lidar com a mitigação da seca. Smith observa que os cientistas da Elemental estão trabalhando em opções de tratamento de sementes e aplicação em caixas de plantio, nas quais a tecnologia ficaria inativa até que a planta precisasse dela para combater o estresse hídrico. Isso evita que o agricultor tenha que decidir quando aplicar um produto foliar. Embora os atuais produtos de mitigação da seca da Elemental sejam baseados em bioquímica, a empresa tem um tratamento baseado em enzimas em fase inicial de desenvolvimento.

Tal como acontece com outros produtos Elemental, estas formulações para mitigação da seca são fáceis de aplicar e podem ser utilizadas em conjunto com outros produtos, tais como pesticidas ou fungicidas. São formuladas naturalmente e têm uma vida útil de pelo menos 30 meses. Os pesquisadores estão atualmente a testar os produtos em condições reais para poderem verificar a vida útil até três ou mesmo quatro anos.

“Os agricultores só podem usar um produto bioquímico ou outro insumo de formulação natural junto com seus produtos químicos convencionais, dependendo de sua maior necessidade”, explica Smith. “Se for para resolver um problema de fixação de nitrogênio para a soja, por exemplo, eles podem usar um rizóbio de base biológica; em uma área seca, eles podem optar por um produto de mitigação da seca.

“Seja qual for a mitigação de estresse que um agricultor precise, queremos que a Elemental seja sua primeira escolha.”