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Insights sobre sistemas de controle de genes e proteínas que regulam o uso de nitrogênio pelas raízes das plantas podem ajudar a desenvolver culturas que requerem menos fertilizantes nitrogenados para produzir rendimentos aceitáveis. O bioquímico de plantas Soichi Kojima e colegas da Universidade de Tohoku discutem suas descobertas e planos futuros em um artigo na revista Fronteiras em Fitotecnia.
O nitrogênio é um nutriente tão crucial para as plantas que vastas quantidades de fertilizantes contendo nitrogênio são espalhadas em terras agrícolas em todo o mundo. Esses fertilizantes contêm principalmente nitrogênio como íons de amônio (NH4 +), a forma química na qual o nitrogênio é mais prontamente absorvido pelas raízes das plantas. No entanto, o excesso de nitrogênio no solo e na drenagem que escoa para lagos e rios causa sérios desequilíbrios ecológicos, incluindo proliferação de algas que desoxigenam a água e matam peixes e outras formas de vida aquática.
“Um dos principais objetivos da pesquisa agrícola moderna é desenvolver culturas que possam crescer de forma saudável sem depender de tanto nitrogênio adicionado”, diz Kojima. Ele acrescenta que também existem incentivos econômicos e ambientais significativos por trás desse objetivo, apontando: “Atualmente, a energia de grandes quantidades de combustíveis fósseis é necessária para converter o nitrogênio do ar em amônia para fertilizantes”.
Os pesquisadores trabalharam com a pequena planta com flor agrião (Arabidopsis thaliana), uma espécie comum usada para estudos de laboratório em fitoterapia.
“Em conjunto, nossos resultados revelam, no nível genético, mecanismos regulatórios em ação quando as plantas utilizam fertilizantes nitrogenados em suas raízes”, diz Kojima.
O próximo passo da equipe é determinar se os processos que eles identificaram em Arabidopsis são compartilhados por outras espécies de plantas, especialmente as principais plantas cultivadas, como arroz e outros cereais. Se isso for confirmado, poderá abrir um caminho para criadores de plantas e geneticistas gerarem colheitas que podem precisar de muito menos fertilizantes, enquanto ainda produzem os rendimentos necessários para alimentar o mundo. Aumentar a produção ou atividade das enzimas produtoras de aminoácidos pode ser a chave para o sucesso.
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