Éder Jr de Oliveira Zampar – Engenheiro agrônomo e mestrando em Solos e Nutrição de Plantas – Universidade Estadual de Maringá (UEM)
Priscila Angelotti Zampar – Engenheira agrônoma e doutoranda em Proteção de Plantas – UEM
Gabriel Ferrari Pascheto / Celso Rafael Macon – Graduandos em Agronomia e estagiários no Grupo de Estudos em Solos e Nutrição de Plantas (GESSO-UEM)
No mundo atual existe uma demanda constante, especialmente em países em desenvolvimento, para o aumento da produção agrícola a fim de atender as necessidades crescentes da população mundial. Podemos satisfazer essas necessidades de duas formas, aumentando as áreas de plantio ou a produtividade das culturas nas áreas que temos hoje. A última alternativa se torna ideal afim de mantermos a sustentabilidade do sistema e evitarmos desmatamentos.
Nossa produção agrícola está em constante crescimento, seja pelo melhoramento genético empregado em plantas cada vez mais produtivas, seja no manejo, utilizando os princípios básicos de rotação de culturas, calagem e gessagem, seja pela utilização de fertilizantes cada vez mais eficientes ou pelo manejo fitossanitário adequado a cada região produtora. Estamos a cada ano alcançando altas médias de produção, tanto em culturas de grãos como em olerícolas e frutíferas.
Estresses bióticos e abióticos
O fator que mais preocupa a agricultura atual é o clima, pois na maioria das áreas ele se torna o principal limitante para que as plantas expressem o máximo potencial produtivo. Os problemas climáticos no ciclo da cultura recebem o nome de estresses abióticos, que estão relacionados a fatores que o homem não consegue contornar, relacionados a intempéries climáticas.
Os estresses bióticos seriam aqueles que o homem ainda consegue controlar, como insetos-praga, fungos, bactérias, vírus e nematoides.
O conceito de estresse pode ser definido, de maneira simples, como qualquer fator externo que exerce influência desvantajosa sobre a planta, induzindo a mudanças e respostas a todos os níveis. Normalmente visando diminuir os efeitos desses estresses, os agricultores tentam manejar a cultura com aplicações foliares de forma preventiva, visando a manutenção da atividade metabólica e a prevenção de estresse.
Papel dos aminoácidos
Buscando mitigar os estresses, tanto os climáticos como falta de água, estresse salino ou até mesmo algum tipo de fitotoxidez causada na cultura, a utilização de aminoácidos tem sido uma boa solução para esses problemas.
O uso de aminoácidos na agricultura ainda é cercado de perguntas e desconfianças, entretanto, os aminoácidos têm potencial de aumentar a eficiência de uso de fertilizantes e aumentar a produção e resistência ao estresse causado por temperatura e déficit hídrico.
Aminoácidos nas plantas
Embora a planta seja capaz de sintetizar todos os aminoácidos que são necessários para a síntese de proteínas, a suplementação de campos de produção com componentes primários de proteínas e ácidos nucleicos é uma estratégia inteligente para aumentar a produtividade da lavoura.
A aplicação de aminoácidos em cultivos pode ativar o metabolismo fisiológico da planta. Cada estágio de crescimento da planta requer quantidades específicas de diferentes aminoácidos, e caso seja aplicado o aminoácido mais requerido pela planta naquele momento, causará benefícios para seu crescimento e desenvolvimento.
Aminoácidos são moléculas orgânicas que contêm nitrogênio, carbono, hidrogênio e oxigênio, e uma cadeia orgânica lateral na sua estrutura, utilizada para distinguir um aminoácido dos demais.
Glutamato, glutamina e aspartato são os primeiros aminoácidos formados pelas plantas na via de assimilação de nitrogênio. A partir destes, outros são formados pela atividade de aminotransferases. Os aminoácidos podem desempenhar diferentes funções nas plantas, podendo atuar como agentes redutores de estresse, fonte de nitrogênio e precursores hormonais (Dudareva, 2012).
O processo de formação dos aminoácidos está totalmente ligado à assimilação e absorção do nitrogênio, pois quando a planta absorve o nitrogênio na forma de nitrato do solo, ele é reduzido a nitrito nos plastídios das raízes ou até mesmo na parte aérea.
Posteriormente esse nitrito é reduzido a amônio e, por fim, esse amônio será incorporado aos aminoácidos pela atividade de duas enzimas: a glutamina sintetase (GS) e a glutamato sintetase (Gogat).
Por fim, temos a formação de duas moléculas de glutamato, que é o primeiro aminoácido formado na planta e é utilizado como base para a formação dos demais aminoácidos, de acordo com a necessidade fisiológica da cultura.
Funções dos aminoácidos
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As plantas possuem em torno de 20 aminoácidos essenciais, dentre os quais: triptofano, glicina, metionina, serina, tirosina, valina, prolina, fenilalanina, arginina, leucina, histidina, ácido aspártico, lisina, treonina, ácido glutâmico e isoleucina.
Os aminoácidos possuem diferentes funções nas plantas, como o triptofano, que atua na velocidade de brotação das culturas e na germinação das sementes, precursor do mais importante hormônio de crescimento radicular e da parte aérea das plantas, a auxina.
Glicina é precursora da síntese de clorofila, além de agir nos mecanismos de defesa das culturas, auxiliando na fotossíntese e exercendo papel fundamental no controle do equilíbrio osmótico intracelular da planta.
A metionina é precursora do etileno, hormônio responsável pela maturação dos frutos e senescência vegetal, além de ser extremamente importante na melhoria da assimilação do enxofre.
A serina é importante no metabolismo, dado que participa na biossíntese de purinas e pirimidinas. É percursora de vários aminoácidos, incluindo glicina e cisteína, e o triptofano em bactérias. É também o percursor de muitos outros metabólitos, incluindo esfingolipídios e folato, que é o principal doador de parcelas de um carbono em biossíntese.
A tirosina e a fenilalanina são precursoras dos compostos fenólicos, os quais participam da defesa das plantas e na síntese de lignina, aumentando a resistência das plantas ao acamamento.
Focado no desenvolvimento inicial, a valina afeta diretamente a germinação das sementes. A arginina age sobre o desenvolvimento radicular e eleva a solubilidade e absorção de nutrientes, sendo ainda o principal aminoácido de translocação no floema, tendo altas concentrações em flores e frutos.
Já o ácido aspártico (aspartato) é importante na produção de outros aminoácidos, além de ser importante no desenvolvimento inicial das plantas. A metionina, precursora de hormônios como o etileno, responsável pela maturação dos frutos, melhora a assimilação de nitratos, sendo a metionina sintetizada a partir do aspartato, assim como a lisina e a treonina (Bryan, 1990).
A fenilalanina está relacionada com o metabolismo secundário, na produção de lignina (juntamente com a tirosina) e flavonoides. É um composto intermediário na biossíntese de compostos fenólicos. A prolina, em sua maioria, está associada a situações de estresse hídrico e térmico, funcionando como uma reserva de nitrogênio para o metabolismo vegetal, importante na síntese de carboidratos.
A lisina é importante na manutenção da clorofila, retardando o envelhecimento dessa célula. No geral, todos os aminoácidos estão relacionados ao crescimento e manutenção fisiológica das plantas, tendo sua atuação intrínseca no sistema.
Fornecimento de aminoácidos para as plantas
Os aminoácidos nos fornecem uma grande tranquilidade, pois podem ser fornecidos pelo tratamento de sementes ou via pulverização foliar, ou até mesmo em sistemas de fornecimento de aminoácidos ao solo por meio de jato dirigido no sulco de plantio, podem ser aplicados em conjunto com nutrientes ou até mesmo de forma isolada.
Quando utilizados no tratamento de sementes, os benefícios alcançados com o uso de aminoácidos estão associados à melhora do enraizamento, que tem como resultado plantas mais vigorosas e uniformes, com um sistema radicular maior, absorção otimizada de nutrientes e exploração do solo, sofrendo menos com estresses hídricos, por exemplo.
Uma planta que recebeu um tratamento com aminoácidos no plantio tem maior velocidade de recuperação e diminuição de danos causados por algum fator, como clima ou fitotoxidez.
A aplicação foliar de produtos contendo aminoácidos é uma técnica que está sendo utilizada nos últimos anos, melhorando a forma de dispor os nutrientes para as plantas e agregando mais aos fertilizantes. Assim, aminoácidos promovem uma maior eficiência nas atividades metabólicas da planta e, consequentemente, resulta em aumento da produtividade (Braga, 2016).
Quelatos
Os compostos formados pela associação entre um aminoácido e um nutriente são chamados no meio agronômico de “quelatos”, mas na verdade esse tipo de composto deve ser chamado de complexo, ou seja, um agente complexante, um íon, uma molécula ou um grupo funcional que pode se ligar com um íon metálico através de um ou vários átomos de moléculas diferentes para formar um grande complexo.
Por outro lado, um agente quelante um composto que pode se ligar com um íon de metal para produzir um quelato através de vários átomos na mesma molécula.
Vantagens
Os aminoácidos têm grande permeabilidade na cutícula via pulverização foliar, e dessa forma aumentam a eficiência da absorção foliar. O fornecimento de aminoácidos por meio de aplicações foliares proporciona uma resposta rápida, pois sua incorporação na planta pode passar de 25% de produto aplicado em 24 horas.
A importância dos aminoácidos para as plantas está ligada aos metabolismos primário e secundário. Os aminoácidos complexados com nutrientes têm sido utilizados muitas vezes no manejo de situações de estresse abióticos, como déficit hídrico, altas temperaturas, salinidade, entre outros, com a finalidade de mitigar os efeitos desses estresses.
Resultados com aminoácidos
A arginina 20 ppm mostrou-se eficiente para incrementar a emergência da cana-de-açúcar. Este aminoácido adicionado na solução nutritiva, substituindo uma pequena fração do nitrogênio, apresentou forte efeito positivo no crescimento da cana.
A presença de arginina estimulou o desenvolvimento das células de cana em meio de cultura (Nickell; Kortschak, 1964). A aplicação de molibdênio juntamente com aminoácidos na safra 2016/17 pode acarretar incrementos de produtividade na soja de até 16%, segundo o professor Dr. Evandro Binotto Fagan, do Centro Universitário de Patos de Minas (UNIPAM).
Serciloto e Castro (2005) observaram que aplicação de aminoácidos pode reverter os sintomas causados pela aplicação de glifosato em feijoeiro, pelo fato de o glifosato afetar a absorção de micronutrientes e prejudicar a rizosfera das plantas.
Segundo Karam et al. (2010), a aplicação de aminoácido potássico, sete dias após a pulverização de doses elevadas de nicosulfuron (um herbicida da família das sulfonilureas), também conferiu poder de recuperação às plantas de milho.
Foltran et al. (1990), com o objetivo de avaliar a adição de aminoácidos via foliar na produção hortaliças, realizaram experimento utilizando misturas em diferentes concentrações de Ajifol, onde verificaram diferenças significativas em relação a testemunha para a alface. Trabalhos utilizando aminoácidos em casa de vegetação mostraram redução da infecção pela bactéria Pseudomonas syringae pv. Maculicola em folhas de Arabdopsis thaliana.
Castro, 2013 verificou efeitos positivos no cafeeiro com a utilização de aminoácidos, influenciando o número médio de grãos, que foi superior em plantas tratadas, promovendo o aumento da produção média de café em relação aos demais tratamentos.
Verificou-se que a colocação de uma gota da solução de aminoácidos marcados sobre uma folha de soja possibilitou a absorção e translocação dos diversos aminoácidos e nutrientes para o interior da planta, com velocidades e direções diferentes (Kursanov, 1961).
Resultados
De forma geral, a utilização de produtos à base de aminoácidos tem tido uma excelente resposta em todas as culturas, e uma excelente aceitação pelos mercados, visto que no Brasil, principalmente em situações de estresse, são comuns por se tratar de um país tropical e ter uma grande extensão, a presença de estresses ocorrem de Norte a Sul.
Assim, o manejo com aminoácidos em tratamentos de semente ou mudas no pré-plantio possibilita uma melhor capacidade de se recuperar de estresses futuros, pelo melhor desenvolvimento das raízes, melhor estabelecimento e melhor exploração do solo. Da mesma forma, aplicações foliares promovem uma melhor recuperação da cultura, melhorando sua taxa fotossintética.
O manejo com aminoácidos é uma ferramenta importante na mitigação de estresse, mas sempre devemos realiza-lo em equilíbrio, buscando ter um bom perfil de solo, com boa qualidade química, física e biológica associado ao sistema de rotação de culturas de plantio direto, utilizando da melhor forma as demais ferramentas como os aminoácidos, visando a capacidade da planta em expressar o seu máximo potencial produtivo.
