Mitigando o estresse abiótico nas culturas
Tornar as plantas mais resistentes a condições ambientais extremas é uma área crescente de pesquisa e desenvolvimento. Nosso novo artigo explora as possibilidades e os desafios.
O estresse abiótico nas culturas, ou seja, os danos causados por fatores ambientais como seca, alagamento, salinidade, pH e temperatura, sempre foi um problema para os agricultores em climas extremos. Como as mudanças climáticas trazem um clima cada vez mais irregular, o impacto dos estresses abióticos está piorando em todos os lugares, mesmo em regiões com climas historicamente amenos. Algumas estimativas sugerem que os estresses abióticos já causam mais de US$ 170 bilhões (£ 138 bilhões) em perdas de safras por ano.
Os estresses abióticos podem danificar diretamente a planta ou desencadear respostas biológicas que podem ser prejudiciais à saúde e ao rendimento da planta. Ao modificar a forma como as plantas reagem a esses estresses, podemos criar plantas mais resistentes, com melhores rendimentos, mesmo com a piora das condições climáticas.
Quatro estratégias para responder ao estresse abiótico
Em nosso novo artigo, Mitigating Abiotic Stress to Create Resilient Crops (Mitigando o estresse abiótico para criar culturas resistentes), analisamos quatro estratégias para lidar com o estresse abiótico: priming, bioestimulantes, reprodução e práticas agrícolas.
A preparação envolve fazer com que a semente ultrapasse a fase inicial de germinação (fase em que é mais vulnerável a estresses ambientais) antes de ser plantada. Isso melhora a germinação geral, mesmo em condições de estresse, e evita a dormência da semente. A preparação personalizada também pode estimular mecanismos de defesa, como antioxidantes e osmoprotetores, que a tornam mais resistente a estresses.
Os bioestimulantes são substâncias químicas ou microrganismos que podem ser aplicados a sementes, plantas ou solos para estimular processos naturais na planta. Por exemplo, alguns bioestimulantes aumentam a produção de antioxidantes, o que permite que as plantas eliminem o excesso de espécies reativas de oxigênio (ROS), que são moléculas que geralmente são produzidas em excesso em plantas estressadas e podem danificar as células vegetais. Os bioestimulantes que aumentam os antioxidantes melhoraram a produtividade do cacau em mais de 35%.
A reprodução envolve a criação de plantas com características genéticas adaptadas a condições estressantes, por exemplo, aquelas que produzem naturalmente mais antioxidantes ou hormônios de crescimento. Convencionalmente, isso envolve o longo processo de cruzamento de plantas com características desejáveis, mas a medição moderna nos permite detectar marcadores moleculares ou genéticos associados a características desejáveis para programas de reprodução seletiva. A edição direta de genes poderia desempenhar um papel no futuro, mas por enquanto está limitada à pesquisa de laboratório.
Por fim, as boas práticas agrícolas serão cada vez mais necessárias. Isso inclui a redução de condições estressantes, por exemplo, plantando árvores para criar sombra, gerenciamento eficiente da água e o uso de sensores para permitir intervenções orientadas por dados contra o estresse abiótico.
Uma área de pesquisa importante e animadora
Embora haja uma crescente inovação em torno das soluções para o estresse abiótico, estamos apenas no início do que é possível fazer. A área continua desafiadora, com uma grande variedade de caminhos de pesquisa ainda a serem explorados em todas as áreas discutidas acima.
Nosso novo artigo explora algumas das abordagens e soluções que estão sendo desenvolvidas em todas essas quatro áreas e discute os amplos desafios que os pesquisadores de estresse abiótico enfrentam e como podemos superá-los para impulsionar essa fascinante área de inovação.
Mitigating Abiotic Stress to Create Resilient Crops
