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As raízes do milho secretam certos produtos químicos que afetam a qualidade do solo. Em alguns campos, este efeito aumenta a produtividade do trigo plantado posteriormente ao milho no mesmo solo em mais de 4%. Isso foi comprovado por pesquisadores da Universidade de Berna. Embora as descobertas de vários experimentos de campo mostrem que esses efeitos são altamente variáveis, a longo prazo eles ainda podem ajudar a tornar o cultivo de grãos mais sustentável, sem a necessidade de fertilizantes ou pesticidas adicionais.
As plantas produzem uma abundância de produtos químicos especiais. Alguns destes são liberados no solo e influenciam sua qualidade. Isso, por sua vez, afeta a próxima planta a crescer no solo. Até agora, pouca pesquisa foi realizada sobre até que ponto os produtos químicos excretados podem ser usados na agricultura para aumentar a produtividade. Recentemente, no entanto, pesquisadores do Instituto de Ciências Vegetais (IPS) da Universidade de Berna realizaram experimentos de campo nessa área. Com suas descobertas publicadas na revista científica eLifeos pesquisadores demonstram que metabólitos especializados das raízes da planta de milho podem provocar um aumento na produtividade do trigo plantado posteriormente sob condições agrícolas realistas.
Como os produtos químicos da raiz do milho afetam o trigo
Com base em estudos anteriores conduzidos por pesquisadores do Instituto de Ciências Vegetais (IPS) da Universidade de Berna, sabia-se que os chamados benzoxazinóides – substâncias químicas naturais que as plantas de milho liberam através de suas raízes – alteram a composição dos microorganismos no solo nas raízes e, portanto, influenciam o crescimento das plantas subseqüentes que crescem no solo. O presente estudo investigou se feedbacks planta-solo desse tipo também ocorrem em condições agrícolas realistas. “Esses experimentos de campo são essenciais para testar a transferibilidade da pesquisa básica para a prática e, assim, avaliar o potencial benefício agronômico”, explica Valentin Gfeller, que trabalhou no projeto como aluno de doutorado no IPS e agora trabalha no Instituto de Pesquisa em Agricultura Orgânica FiBL . Durante um experimento de campo de dois anos, duas linhagens de milho foram inicialmente cultivadas, das quais apenas uma liberou benzoxazinóides no solo. Três variedades de trigo de inverno foram então cultivadas em solos com condições diferentes. Com base nisso, foi possível demonstrar que a excreção de benzoxazinóides melhora a germinação e aumenta o perfilhamento, o crescimento e o rendimento da cultura.
Menos pragas, mesma qualidade
Além do aumento da safra, também foram observados menores níveis de infestação por algumas pragas. “Um aumento de rendimento de 4% pode não parecer espetacular, mas ainda é significativo, considerando o quão desafiador se tornou aumentar o rendimento do trigo sem insumos adicionais”, explicou Matthias Erb, professor de interações bióticas no Institute of Plant Sciences, que liderou o estudar junto com Klaus Schläppi da Universidade de Basel. “Se os efeitos desse tipo realmente fazem uma diferença significativa para a produtividade e sustentabilidade agrícola geral, ainda não se sabe, pois o rendimento também depende de muitos outros fatores”, explica Erb. O estudo demonstra o potencial do uso de compostos vegetais especializados para melhorar a produtividade das culturas por meio de rotações de variedades específicas.
No âmbito da Interfaculty Research Cooperation (IRC) “One Health” da Universidade de Berna (ver caixa), também foi possível investigar a qualidade do trigo ao nível de elementos químicos individuais. Juntamente com o Instituto de Geografia da Universidade de Berna e Agroscope, o centro suíço de excelência em pesquisa agrícola, foi possível demonstrar que o aumento da colheita devido aos benzoxazinóides não tem nenhum impacto negativo na qualidade do grão de trigo.
Substâncias químicas vegetais persistem no solo
Para entender melhor o mecanismo subjacente, os pesquisadores realizaram uma variedade de análises do solo e das raízes. As plantas produtoras de benzoxazinóides acumularam esses produtos químicos e seus produtos de degradação no solo perto de suas raízes. Além disso, em colaboração com a Universidade de Basel, foi confirmado que os benzoxazinóides influenciam a comunidade de bactérias e fungos nas raízes do milho. No entanto, os nutrientes do solo não foram alterados. Os benzoxazinóides também se mostraram particularmente persistentes no solo. A extensão em que o crescimento do trigo e o rendimento geral são direta ou indiretamente afetados pelos benzoxazinóides através de microrganismos do solo será objeto de investigação adicional.
As propriedades do solo são importantes
Para testar os efeitos das propriedades do solo, juntamente com a Universidade de Basel e a Agroscope, a equipe de pesquisa realizou outro experimento de campo de dois anos para investigar como esses feedbacks de benzoxazinóides planta-solo agem em um campo mais heterogêneo. A composição da química do solo e dos microorganismos no campo em questão variou consideravelmente. Os pesquisadores conseguiram mostrar que a influência dos benzoxazinóides no crescimento e na resistência do trigo depende dessa composição diferenciada. “Uma melhor compreensão dos efeitos das propriedades do solo nos feedbacks planta-solo é crucial em termos de uso futuro na agricultura sustentável”, explica Valentin Gfeller.
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