A partir do meio desse ano de 2024 o Brasil começou a passar por um fenômeno conhecido como La Ninã. No Brasil, quando o La Niña está ativo, o volume de chuvas costuma diminuir na região Sul (causando estiagem em muitos casos) e aumentar nas regiões Norte e Nordeste. No Sudeste e no Centro-Oeste, por sua vez, não há uma correlação tão clara, mas aumentam as chances de ocorrência de períodos frios e chuvosos (FABBRI, 2024).

O déficit hídrico é uma das grandes causas na redução da produtividade agrícola por afetar negativamente o crescimento e desenvolvimento do vegetal (JOSHI et al., 2016; KOCH et al., 2019). A escassez na disponibilidade de água limita a manutenção de processos cruciais a sobrevivência da planta, promovendo reduções significativas no rendimento de espécies cultivadas pela limitação do máximo potencial produtivo (ANSARI et al., 2019; CONTI et al., 2019; CRUZ et al., 2023).

Entre as tecnologias que estão sendo difundidas atualmente no mercado para otimizar a produtividade está a utilização de fertilizantes foliares contendo aminoácidos em sua composição. Dessa forma, o objetivo destes produtos é proporcionar uma nutrição mais completa para as plantas aumentando a produtividade. A presença de aminoácidos tem como objetivo potencializar a nutrição disponibilizando moléculas que são utilizadas para formar proteínas. Com aminoácidos prontamente disponíveis para absorção a planta economiza energia ao sintetizar estes compostos, por isso acontece a utilização em conjunto com outros nutrientes (ROSA et al., 2023).

Além disso, há funções particulares em que os aminoácidos estão presentes, como por exemplo na formação da clorofila, crescimento e funcionamento dos meristemas, na frutificação, responsáveis pela fertilidade do grão de pólen, pela consistência das paredes celulares, além de propiciar a conexão entre o ciclo do carbono e do nitrogênio nas plantas influenciando a síntese de açucares e de proteínas, entre outros (COLLA et al.,2015; NARDI et al., 2016).

Por outro lado, podem atuar como moduladores fisiológicos atuando na via de sinalização para os processos de desenvolvimento e na defesa contra estresses bióticos e abióticos (LAMBAIS, 2011). Nesse aspecto, a aplicação de aminoácidos não tem o objetivo de suprir os blocos para a realização de síntese proteica, mas, sim, ativar o metabolismo fisiológico das plantas, tendo importante ação antiestressante (TEIXEIRA et al., 2017; ALFOSEA-SIMÓN et al., 2020).

Os aminoácidos são moléculas orgânicas, solúveis, energéticas e de fácil degradação, sintetizadas a partir do processo de assimilação do nitrogênio e da fotossíntese nas rotas da glicólise, ciclo do ácido cítrico e da via da pentose fosfato. No total, as plantas produzem 20 aminoácidos essenciais e na ausência de um ou mais aminoácidos essenciais a planta não completa o ciclo de vida (Revista Cultivar, 2024).

A maior função dos aminoácidos na planta é a formação de proteínas, essas são formadas a partir da união dos aminoácidos. De maneira geral, existem mais de 3.000 proteínas em uma única célula vegetal e para compor cada proteína é necessário no mínimo 70 aminoácidos. Está apresentado abaixo, segundo a Revista Cultivar (2024), os principais aminoácidos e suas respectivas funções em plantas.

• Serina – atua na formação do embrião em sementes;
• Cisteína- age na tolerância à seca e altas temperaturas atuando como precursor do metabolismo antioxidante e de glutationa;
• Glicina – aumenta açúcares, carboidratos, proteínas, clorofila e atua na regulação osmótica e celular. Além disso, este aminoácido possui papel importante como osmoprotetor na resistência à seca e na fixação biológica do nitrogênio em plantas leguminosas;
• Fenilalanina – síntese de flavonoides, fenilpropanoides, lignina e antocianinas;
• Triptofano – síntese de auxina, diferenciação celular e inibição de ABA;
• Valina – regula o crescimento da planta e atua em um suprimento adicional de nitrogênio;
• Leucina – aumenta a velocidade do processo de germinação e influência na síntese de outros aminoácidos;
• Alanina – age na proteção das plantas contra estresses como altas temperaturas, hipóxia e seca;
• Aspartato – percursor de metionina, biossíntese de biomoléculas necessárias para o crescimento e defesa das plantas, formação de clorofila e desenvolvimento do pólen;
• Asparagina – armazenamento e transporte de nitrogênio na planta;
• Metionina – biossíntese de poliaminas, quelante de zinco, formação de etileno, auxilia na incorporação de enxofre, favorece assimilação de nitrato e eleva a espessura da cutícula;
• Lisina – quelante natural de zinco;
• Tirosina – precursores para formação de metabólitos especializados;
• Isoleucina – acúmulo de antocianina;
• Prolina – aumenta açúcares, carboidratos, proteínas, clorofila e atua na regulação osmótica e celular, além de influenciar na fixação biológica do nitrogênio. A prolina é um importante aminoácido osmoprotetor na resistência à seca;
• Glutamato – atua na germinação de sementes, arquitetura de raiz, germinação de pólen e crescimento do tubo polínico;
• Arginina – estimula o crescimento do sistema radicular e está diretamente relacionada com a síntese de citocinina e clorofila;
• Glutamina – age na síntese de flavonoides, clorofila e aumenta a nodulação e germinação de sementes, além de possuir alto poder quelatizante;
• Histidina – quelante natural de cobre, zinco e níquel.

Os aminoácidos são ácidos orgânicos cujas moléculas são formadas por um ou mais grupamento amina, sendo suas principais funções constituintes de proteínas, e precursores de várias substâncias que regulam o metabolismo vegetal (FLOSS e FLOSS, 2008). Estão envolvidos em grande parte do metabolismo primário e secundário, levando à síntese de vários compostos que influenciam na produção (ALBUQUERQUE e DANTAS, 2010) e, também, favorecem uma significativa tolerância à planta contra adversidades ambientais ativando o metabolismo fisiológico vegetal.

Na cultura do feijão, estudos concluíram que, após o uso de aminoácidos, as plantas resistiram melhor ao estresse térmico, tanto em altas quanto em baixas temperaturas, e também mostraram um incremento em altura de planta, número de vagens e massa dos grãos (CASTRO et al., 2011).

Um aminoácido que está presente na maior parte dos produtos é o ácido Lglutâmico, de grande importância para o metabolismo celular, pois apresenta uma gama de funções biológicas, atuando como molécula central na síntese de outros aminoácidos e no metabolismo das plantas superiores (FORDE E LEA, 2007), atuando como precursor da síntese de clorofila (YARONSKAYA et al., 2006).

Em estudo realizado por Collaço Junior (2019), concluiu que o estresse hídrico moderado e agudo causa a redução do desenvolvimento radicular da cultura do feijão, diminuindo o volume radicular e a massa da matéria seca das raízes. Porem a aplicação de aminoácidos reduz significativamente estas perdas, quando aplicado antecipadamente ao período de estresse hídrico no florescimento. Além disso, o componente de produtividade, número de vagens por planta sofre grande redução sob efeito do estresse hídrico moderado e agudo, quando o déficit hídrico ocorre de forma aguda, o número de grãos produzidos por planta é significativamente reduzido, estas perdas podem ser significativamente minimizadas quando a aplicação de aminoácidos ocorre no florescimento antecedendo o período de estresse.

A ILSA conta com uma gama de produtos que pode ajudar nesses períodos de estresse hídrico, a matriz GELAMIN (Figura 1), que é a base de fertilizantes orgânicos e organominerais líquidos e hidrossolúveis de diferentes produtos e que contém nitrogênio orgânico derivado da hidrolise enzimática, por isso apresenta principalmente os aminoácidos glicina, prolina, hidroxiprolina, ácido glutâmico, e alanina.

Figura 1- Composição de aminoácidos na matriz GELAMIN.

A glicina é o aminoácido presente em maior quantidade na matriz GELAMIN. Este aminoácido está envolvido no processo de formação da glicina-betaína. Este composto é acumulado em plantas que estão sobre estresse hídrico, salino ou por questões climáticas como a temperatura.

A glicina betaína é o composto de amônio quaternário mais conhecido em plantas cultivadas, sintetizado endogenamente nos cloroplastos em resposta aos estresses abióticos, como o déficit hídrico (JÚNIOR et al., 2021). Em diversas culturas, a sua concentração é correlacionada com a capacidade de tolerância ao estresse (ASHARAF e FOOLAD 2007, DAWOOD 2016).

O uso de glicina betaína pode aumentar a síntese de solutos compatíveis em plantas estressadas (FAROOQ et al. 2008), melhorando assim o crescimento e a adaptação em condições de déficit hídrico (ANJUM et al. 2012).

Júnior (2021) concluiu que a aplicação foliar de glicina betaína melhorou a taxa relativa de crescimento de plantas de cana-de-açúcar sob estresse hídrico, sobretudo após a reidratação o que diminuiu os efeitos negativos do estresse sobre a produção de massa seca.

Referências:

ALBUQUERQUE, T. C. S. de. DANTAS, B. F. Aplicação foliar de aminoácidos e a qualidade das uvas da cv. – Boa Vista: Embrapa Roraima. 19p. (Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento/ Embrapa Roraima, 23), 2010.

ALFOSEA-SIMÓN, Marina et al. Effect of foliar application of amino acids on the salinity tolerance of tomato plants cultivated under hydroponic system. Scientia Horticulturae, v. 272, p. 109509, 2020.

ANJUM, Shakeel Ahmad et al. Protective role of glycinebetaine in maize against drought-induced lipid peroxidation by enhancing capacity of antioxidative system. Australian Journal of Crop Science, v. 6, n. 4, p. 576-583, 2012.

ANSARI, Waquar Akhter et al. Influence of drought stress on morphological, physiological and biochemical attributes of plants: A review. Biosciences Biotechnology Research Asia, v. 16, n. 4, p. 697-709, 2019.

SHRAF M e FOOLAD MR. 2007. Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. Environmental and Experimental Botany 59: 206-216.

CASTRO, P.R.C.et al. Ação antiestresse de Flororgan em feijoeiro (Phaseolus vulgaris cv. Carioca). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FISIOLOGIA VEGETAL, 13. Búzios. Resumos… Búzios: UENF, 2011. 1 CD-ROM, 2011.

COLLA, Giuseppe et al. Protein hydrolysates as biostimulants in horticulture. Scientia Horticulturae, v. 196, p. 28-38, 2015.

COLLAÇO JUNIOR, João Celso. Utilização de aminoácidos aplicados via foliar no manejo do estresse hídrico na cultura do feijão. 2019.

CONTI, Veronica et al. Drought stress affects the response of italian local tomato (Solanum lycopersicum L.) varieties in a genotype-dependent manner. Plants, v. 8, n. 9, p. 336, 2019.

CRUZ¹, Natan Teles et al. Estresse hídrico em plantas forrageiras: uma breve revisão. 2023.

DAWOOD MG. Influence of osmoregulators on plant tolerance to water stress. Scientia Agriculturae 13: 42-58. 2016.

FABBRI, Felipe. Sai el niño, entra la niña: o que muda nos mercados agropecuários?. AgroANALYSIS, v. 44, n. 04, p. 20-22, 2024.

FAROOQ, M. et al. Physiological role of exogenously applied glycinebetaine to improve drought tolerance in fine grain aromatic rice (Oryza sativa L.). Journal of Agronomy and Crop Science, v. 194, n. 5, p. 325-333, 2008.

FLOSS, E. L.; FLOSS, L. G. Fertilizantes Organominerais de Última Geração: funções fisiológicas e uso na agricultura. Revista Plantio Direto, edição 100, julho/agosto de 2007.

FORDE, B.G. E LEA, P.J. Glutamate in plants: metabolism, regulation, and signaling. Journal of Experimental Botany, 58, 9: 2339-2358, 2007.

JOSHI, Rohit et al. Transcription factors and plants response to drought stress: current understanding and future directions. Frontiers in plant science, v. 7, p. 1029, 2016.

JÚNIOR, Sebastião de Oliveira Maia et al. Respostas da aplicação foliar de glicina betaína em cana-de-açúcar submetida a estresse hídrico e reidratação. Revista de Ciências Agroveterinárias, v. 20, n. 2, p. 128-133, 2021.

KOCH, Garance et al. Leaf production and expansion: a generalized response to drought stresses from cells to whole leaf biomass—a case study in the tomato compound leaf. Plants, v. 8, n. 10, p. 409, 2019.

LAMBAIS G. R. Aminoácidos como coadjuvantes da adubação foliar e do uso de glifosato na cultura da soja. 2011. 97f. Dissertação (Mestrado em ciências) –   Escola Superior de agricultura “Luizde Queiroz”, Universidade de São Paulo.  Piracicaba, 2011.

NARDI, Serenella et al. Plant biostimulants: physiological responses induced by protein hydrolyzed-based products and humic substances in plant metabolism. Scientia Agricola, v. 73, n. 1, p. 18-23, 2016.

ROSA, Marcio et al. Índice de clorofilas e desempenho agronômico de soja submetida a aplicação foliar de aminoácidos. In: CICURV-Congresso de Iniciação Científica da Universidade de Rio Verde. 2023.

Revista Cultivar. https://revistacultivar.com.br/artigos/utilizacao-de-aminoacidos-como-estrategia-para-minimizar-o-estresse-abiotico-em-plantas acesso em 08/07/2024.

TEIXEIRA, Walquíria F. et al. Foliar and seed application of amino acids affects the antioxidant metabolism of the soybean crop. Frontiers in plant science, v. 8, p. 327, 2017.

YARONSKAYA, E. et al. Cytokinin effects on tetrapyrrole biosynthesis and photosynthetic activity in barley seedlings. Planta, 2006.

Autores

Eng. Agr. Dra. Angélica Schmitz Heinzen

Eng. Agr. Msc. Thiago Stella de Freitas

Eng. Agr. Tuíra Barcellos