Parâmetros fisiológicos da soja sob estresse hídrico

A produção de soja no Brasil vem crescendo anualmente, se tornando líder mundial na produção e exportação de soja a partir de 2020. A competitividade comercial exige do setor sojícola, investimento e desenvolvimento de pesquisas e tecnologias para incrementar a produção por área (m²) e práticas de manejo eficientes, tornando o cultivo de soja cada vez mais sustentável e eficiente. Por isso, a compreensão dos fatores que afetam a produtividade da soja, tem papel fundamental para o direcionamento das pesquisas.

Dentre os principais fatores que reduzem a produtividade da soja, podemos destacar o não uso de sementes de boa qualidade, baixo uso de fertilizantes, baixa eficiência no controle de plantas daninhas, doenças e pragas e a “temida” deficiência hídrica. A água é um dos elementos mais importantes para que a produtividade máxima da soja seja alcançada em uma lavoura. A cultura da soja possui necessidade hídrica diferente ao longo do ciclo, sendo a fase reprodutiva a de maior demanda.

Dependendo do estádio de desenvolvimento em que a planta se encontra durante esse estresse, os danos podem se tornar irreversíveis e reduzir de forma significativa o potencial produtivo. Na região sul do Brasil, esse fenômeno vem ocorrendo com maior frequência, nas últimas três safras 2019/2020, 20/21 e 21/22 as perdas atingiram valores médios entre 40 e 50 %, segundo dados da EMATER/RS.

Demanda hídrica da cultura da soja

A cultura da soja demanda ao longo do ciclo entre 450 a 700 mm de água, sendo considerada sensível ao estresse hídrico, especialmente no período crítico que é no início do desenvolvimento reprodutivo, causando o abortamento de legumes e grãos. Visando garantir uma boa germinação de plantas na lavoura, durante a emergência é necessário que haja a absorção de no mínimo 50% do peso da semente em água. A necessidade hídrica aumenta ao longo do desenvolvimento da cultura, atingindo aproximadamente 7 a 8 mm/dia durante as fases de floração e enchimento de grãos.

Com base nessas informações, podemos manejar o período crítico da cultura com o posicionamento de época de semeadura, irrigação, cultivares, dentre outras estratégias, visando reduzir o efeito do déficit hídrico nos estádios fenológicos mais sensíveis.

Testes com novos materiais genéticos no Brasil

Uma boa cultivar de soja tolerante à seca pode escapar dos efeitos do estresse hídrico, aumentando a profundidade das raízes no solo, reduzindo a expansão da área foliar, fechando os estômatos, mantendo maior teor relativo de água, maior potencial hídrico e pressão de turgescência. O potencial hídrico foliar tem menor redução nas novas cultivares de soja sob estresse, maiores concentrações de Ácido Abscísico (ABA), induzindo o fechamento estomático mais precoce, reduzindo as perdas de água, aumentando a concentração de solutos e gerando um maior ajuste osmótico, quando comparamos com as mais antigas.

Em um estudo realizado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), utilizou-se cultivares denominadas de TMG Convencional, TMG Transgênica (Gene HaHb4) e cultivares comerciais (Vmax RR e a TMG 7262 RR que possui resistência à deficiência hídrica), estas foram submetidas ao déficit hídrico no estádio reprodutivo. O intuito do trabalho foi avaliar os parâmetros fisiológicos das cultivares sob os efeitos do déficit hídrico. Com base nas avaliações, não houve diferença estatística para as cultivares, em relação ao déficit hídrico, apenas para os dias com déficit hídrico.

Os tratamentos utilizados para avaliar a resposta das cultivares aos parâmetros fisiológicos foram: (I) consistiu em cessar a irrigação das cultivares por seis dias consecutivos e após este período, irrigá-las durante quatro dias. Já no segundo tratamento (II) - testemunha - houve irrigação diariamente durante os 10 dias do experimento.

Efeito do déficit hídrico nos parâmetros fisiológicos da cultura da soja

Os parâmetros fisiológicos de cultivares de soja sob estresse hídrico durante o período reprodutivo da cultura podem ser mensurados por alguns índices do desenvolvimento da soja, como: rendimento quântico do fotossistema II (Yield), conteúdo relativo de água na folha (CRAF), potencial de água na folha e massa seca acumulada nos tecidos (Biomassa seca da parte aérea), variáveis apresentadas na figura 2.

O rendimento quântico do fotossistema II (Yield), que avalia a atividade fotoquímica da planta, representando a captura de energia de excitação pelos centros de reação do fotossistema II e pode representar a eficiência do transporte de elétrons através deste fotossistema, ou seja, medimos a eficiência da atividade fotossintética da planta com ou sem déficit hídrico.

Os resultados do Yield indicaram que durante o início do estresse hídrico, as plantas apresentaram comportamento semelhante entre o irrigado e o estressado. Porém, a partir do dia 4° dia sob estresse hídrico, as plantas apresentaram redução significativa na capacidade fotossintética avaliada pelo “Yield” e mesmo após o retorno da irrigação, verificamos que a cultura não consegue retornar a mesma taxa fotossintética que as plantas sem estresse, isso devido ao dano causado pelo déficit hídrico nas plantas (Figura 3).

Outro parâmetro fisiológico com muita importância é o conteúdo relativo de água na folha (CRAF). Este parâmetro é um indicador do estado da água na planta, que quando submetida a estresse hídrico, reduzem o conteúdo de água nas folhas. A redução da taxa do CRAF, reduz o crescimento celular e, consequentemente, a estatura e área foliar da planta. Portanto, o CRAF é um parâmetro de crescimento e um medidor do status hídrico da planta em condição de déficit hídrica. Após a indução ao estresse hídrico, o CRAF apresentou uma redução de 80% e atingiu 38% no sexto dia, enquanto que as plantas irrigadas se mantiveram sempre superiores a 80% (Figura 4). No entanto, é importante destacar que, a partir do 4° dia após o início do déficit hídrico detecta-se os efeitos na cultura.

A produção de biomassa seca da parte aérea (MSPA), é um ótimo parâmetro fisiológico e morfológico para avaliar o desenvolvimento das plantas e a sua eficiência em acumular biomassa durante o período de desenvolvimento. Com a incidência de déficit hídrico na soja identificou-se que a partir do quarto dia ocorre uma redução na produção de massa pelas plantas (Figura 5). Essa redução de produção de massa é devido a redução do índice de área foliar e consequente uma redução na atividade fotossintética.

Com relação ao potencial mínimo de água na folha (ᴪmin), no ensaio realizado no período reprodutivo, houve diferença significativa entre os níveis de estresse no período reprodutivo, para os dias 2, 4, 5, 6 (Figura 6). Para todos os dias avaliados o tratamento irrigado apresentou maior potencial mínimo de água na folha. Quando se avalia a resposta da soja a condições hídricas no período reprodutivo, espera-se que o potencial mínimo da água na folha de soja (ᴪmin), sem irrigação e com irrigação apresentem valores negativos (entre -0,5 a -2,5 Mpa), indicando que a cultura está sob limitações hídricas no solo. No trabalho desenvolvimento durante o período reprodutivo, verificou-se que o tratamento não irrigado (estressado) apresentou valores de (ᴪmin) em torno de -3,5 Mpa ao 6 dia sob déficit hídrico, indicando o severo estresse na planta.

Considerações finais

Os parâmetros ecofisiológicos avaliados, responderam de forma significativa e positiva em condições de estresse hídrico no período reprodutivo, evidenciando os efeitos negativos quando comparado a condição adequada de disponibilidade hídrica.

Este estudo demonstrou que a resiliência das cultivares de soja frente às condições adversas ao desenvolvimento, são decisivas para manutenção dos índices de produtividade, além de evidenciar os benefícios dos avanços no melhoramento genético vegetal.

Por Anna Elisa Petersen Gatelli, UFRGS; Elizandro Fochesatto, UNIARP; João Paulo Vanin, SLC Agrícola S.A.; André Luis Vian, UFRGS; Christian Bredemeier, UFRGS