Nitrato de potássio e silício aumentam tolerância do sorgo à seca

Plantas de sorgo tratadas com nitrato de potássio (KNO3) e silício (Si) apresentaram melhor desempenho ao enfrentar a falta de água. A comprovação é de pesquisa conduzida na Embrapa Milho e Sorgo (MG), em parceria com a Universidade Federal de Lavras (UFLA). O estudo procurou avaliar a resposta da cultura antecipando alguns efeitos das mudanças climáticas, como a redução das chuvas.

Os cientistas avaliaram plantas cultivadas sob déficit hídrico no pré-florescimento, período do desenvolvimento do sorgo em que ele é mais afetado pela deficiência hídrica. “Por isso, foi imposto o estresse nesse período, também chamado de fase de emborrachamento, como se diz para a cultura do sorgo”, conta o pesquisador da Embrapa Paulo César Magalhães.

Os pesquisadores constataram que, na condição de seca, as plantas tratadas com nitrato de potássio apresentaram maiores níveis de clorofila, maior taxa fotossintética, melhor transpiração, além de progredir em outros índices e mostrar maiores teores de fósforo (P), potássio (K), magnésio (Mg), enxofre (S), cobre (Cu) e ferro (Fe), quando comparadas àquelas não tratadas com nitrato de potássio.

As plantas que receberam esse nitrato também apresentaram maior crescimento e tiveram o rendimento de grãos 32,2% maior que aquelas que não foram tratadas com KNO3. “Por meio dessas variáveis, é possível afirmar que o KNO3 induziu tolerância à seca em plantas de sorgo submetidas ao estresse hídrico severo no pré-florescimento”, ressalta Magalhães.

Já com a aplicação de silício, os cientistas observaram mitigação dos efeitos da seca sobre o potencial hídrico foliar, fotossíntese, e morfometria do sistema radicular (Medição e caracterização morfológica do sistema radicular). Além disso, o elemento atuou positivamente sobre o sistema antioxidante e conteúdo de açúcares da planta. “Esses efeitos positivos contribuíram para um maior rendimento de grãos e, portanto, para maior tolerância à seca”, detalha Magalhães.

Ele explica que a tolerância à seca está relacionada a um mecanismo mediado por uma cadeia de proteínas chamadas de aquaporinas, que atravessam a membrana celular. Elas conduzem, de maneira seletiva, moléculas de água para dentro e para fora da célula. O estudo identificou a aquaporina TIP 4 como a mais responsiva à seca em plantas de sorgo. Esses resultados poderão ajudar outras pesquisas para aprimorar ainda mais o desempenho do sorgo em condições de estresse hídrico.

Tese premiada Os resultados desse trabalho foram apresentados na tese de doutorado de Roniel Geraldo Ávila, intitulada “Indução de tolerância à seca em sorgo cultivado sob déficit hídrico e suplementação com silício e nitrato de potássio no pré-florescimento”, sob a orientação do pesquisador Paulo César Magalhães, da Embrapa Milho e Sorgo, e do professor Amauri Alves de Alvarenga, da UFLA. O trabalho já gerou quatro artigos científicos, um deles já publicado na revista Silicon (veja ao lado). A tese foi eleita em primeiro lugar entre os trabalhos da universidade na área de Fisiologia Vegetal durante o Congresso de Pós-graduação de 2019. A premiação conta como uma pré-seleção para o prêmio Capes. Participantes Além de Paulo César Magalhães e Roniel Ávila, participaram da pesquisa: Amauri Alves de Alvarenga e Éder Marcos da Silva, do Departamento de Biologia da UFLA; Carlos César Gomes Júnior, do Instituto de Ciências Naturais da Universidade Federal de Alfenas (Unifal); Ubiraci Gomes de Paula Lana, da Embrapa Milho e Sorgo; e Thiago Corrêa de Souza, da Unifal.

Tese premiada

Os resultados desse trabalho foram apresentados na tese de doutorado de Roniel Geraldo Ávila, intitulada “Indução de tolerância à seca em sorgo cultivado sob déficit hídrico e suplementação com silício e nitrato de potássio no pré-florescimento”, sob a orientação do pesquisador Paulo César Magalhães, da Embrapa Milho e Sorgo, e do professor Amauri Alves de Alvarenga, da UFLA. O trabalho já gerou quatro artigos científicos, um deles já publicado na revista Silicon (veja ao lado).

A tese foi eleita em primeiro lugar entre os trabalhos da universidade na área de Fisiologia Vegetal durante o Congresso de Pós-graduação de 2019. A premiação conta como uma pré-seleção para o prêmio Capes.

Participantes

Além de Paulo César Magalhães e Roniel Ávila, participaram da pesquisa: Amauri Alves de Alvarenga e Éder Marcos da Silva, do Departamento de Biologia da UFLA; Carlos César Gomes Júnior, do Instituto de Ciências Naturais da Universidade Federal de Alfenas (Unifal); Ubiraci Gomes de Paula Lana, da Embrapa Milho e Sorgo; e Thiago Corrêa de Souza, da Unifal.

Os dados do estudo com o silício foram publicados no periódico científico Silicon sob o título “Silicon supplementation improves tolerance to water deficiency in sorghum plants by increasing root system growth and improving photosynthesis” (Suplementação de silício melhora a tolerância à deficiência hídrica em plantas de sorgo, aumentando o crescimento do sistema radicular e melhorando a fotossíntese).

Reconhecido pela tolerância à seca

Os estudos também reforçaram o conhecimento sobre a tolerância do sorgo à seca. “Essa característica é comprovada em vários trabalhos da Embrapa e de outros pesquisadores do Brasil e do mundo. Porém, a planta ainda sofre com o déficit hídrico. Por isso, buscamos estudar os efeitos da suplementação tanto do nitrato de potássio quanto do silício”, conta Magalhães.

O cientista ressalta a preocupação com as mudanças climáticas, pois já são uma realidade e, segundo ele, vão provocar alterações bruscas no clima em um espaço muito curto de tempo. “Entre essas mudanças, a falta de água e a falta de precipitação pluviométrica serão, com certeza, fatores mais impactantes para a agricultura. Por isso, estudamos tudo o que for possível para minimizar, mitigar, os efeitos do déficit hídrico sobre as plantas””, frisa.

Experimento controlado

“Como decidimos avaliar várias características muito refinadas, optamos por não realizar esse experimento no campo”, relata. A pesquisa foi feita em casa de vegetação, com condições controladas com o auxílio de aparelhos que possibilitaram fazer as medidas necessárias. “Por exemplo, as medições de trocas gasosas no campo seriam bem mais complicadas de realizar. Mas a casa de vegetação é um ambiente mais controlado e prático para se medir”, detalha Magalhães.

Nessas condições, foi possível comprovar que tanto o nitrato de potássio como o silício beneficiaram a planta ao mitigar os efeitos do déficit hídrico imposto no período de pré-florescimento.