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Tecnologia utiliza campos elétricos para proteger culturas contra patógenos

Esporos de "Phytophthora palmivora" exibem comportamento eletrotático, ou seja, são naturalmente atraídos por cargas elétricas positivas

25.10.2024 | 15:51 (UTC -3)

Revista Cultivar

Esquema da configuração da caixa V impressa em 3D para ensaios de infecção de raiz com zoósporos de P. palmivora na presença de campos elétricos externos. Os eletrodos negativo e positivo são conectados a uma fonte de alimentação externa. <b>(A)</b> Configuração do campo elétrico global. As raízes são envolvidas em uma corrente iônica constante. <b>(B)</b> Configuração do campo elétrico local. Os eletrodos são montados em uma raiz simulada localizada em um lado da caixa V, de modo que as raízes não são envolvidas na corrente iônica. <b>(C)</b> Raiz simulada usada para gerar o campo elétrico local, com ranhuras usadas para inserir os eletrodos positivo e negativo — Esquema da configuração da caixa V impressa em 3D para ensaios de infecção de raiz com zoósporos de P. palmivora na presença de campos elétricos externos. Os eletrodos negativo e positivo são conectados a uma fonte de alimentação externa. **(A)** Configuração do campo elétrico global. As raízes são envolvidas em uma corrente iônica constante. **(B)** Configuração do campo elétrico local. Os eletrodos são montados em uma raiz simulada localizada em um lado da caixa V, de modo que as raízes não são envolvidas na corrente iônica. **(C)** Raiz simulada usada para gerar o campo elétrico local, com ranhuras usadas para inserir os eletrodos positivo e negativo

Cientistas desenvolveram abordagem para proteger plantas contra ataques de patógenos utilizando campos elétricos fracos. A pesquisa revela que a aplicação de campos elétricos próximos às raízes das plantas pode reduzir significativamente a aderência de esporos nocivos, oferecendo uma alternativa sustentável aos métodos tradicionais de controle de pragas.

O estudo demonstrou que os esporos de Phytophthora palmivora exibem comportamento eletrotático, ou seja, são naturalmente atraídos por cargas elétricas positivas. Ao posicionar dispositivos geradores de campos elétricos próximos às raízes de plantas como Arabidopsis thaliana e Medicago truncatula, a equipe conseguiu reduzir consideravelmente o número de esporos fixados nas raízes. Sem comprometer a saúde das plantas.

A pesquisa indicou que os campos elétricos não apenas diminuem a adesão dos esporos, mas também inibem o crescimento micelial do patógeno nas raízes das plantas após 24 horas de exposição. Isso sugere que a aplicação de correntes iônicas pode interromper múltiplas etapas do processo de infecção de P. palmivora em sistemas hidropônicos.

A metodologia adotada envolveu duas configurações de aplicação de campos elétricos: uma global, que envolve as raízes das plantas com correntes iônicas, e outra local, onde as correntes são induzidas a uma distância das raízes. Ambas as configurações mostraram eficácia na redução da aderência dos esporos, embora a configuração global tenha demonstrado maior eficiência em Arabidopsis. Em Medicago truncatula, ambas as configurações tiveram impacto semelhante, possivelmente devido à resposta mais forte dos esporos a gradientes químicos em vez de elétricos.

Os pesquisadores sugerem que essa abordagem pode ser especialmente útil para culturas de grande porte, como cacau, mamão e açaí, onde a colocação de "raízes fictícias" geradoras de campos elétricos poderia proteger efetivamente as plantas.

Importante destacar que os campos elétricos aplicados não afetaram negativamente o crescimento ou a saúde geral das plantas, com apenas uma ligeira redução no crescimento das raízes primárias de Arabidopsis, sem comprometer sua gravitropia.

Os pesquisadores enfatizaram que "ao estudar o componente bioelétrico das interações entre hospedeiro e patógeno em níveis fundamentais, temos a oportunidade de desenvolver novos métodos para a proteção das culturas". Essa estratégia pode ser utilizada em conjunto com outras práticas agrícolas, minimizando a carga de patógenos e contribuindo para a sustentabilidade e produtividade agrícola.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1038/s41598-024-68730-y