Pesquisa investiga impactos do alumínio nas plantas do Cerrado

Uma pesquisa realizada pela Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (Cenargen), com apoio da Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF), estuda árvores nativas do Cerrado para encontrar formas de deixar a flora regional resistente à toxicidade do alumínio.

“Em solos ácidos, o alumínio, presente em todos os tipos de solo, torna-se iônico em diferentes gradações e, nestas concentrações, é extremamente tóxico para a maioria das plantas e dos seres vivos”Leila Maria Gomes Barros, coordenadora da pesquisa

Intitulado “Prospecção de genes e biomoléculas em árvore do Cerrado (Sclerolobium paniculatum) tolerante ao alumínio, visando o desenvolvimento de ferramentas para otimizar o cultivo de espécies perenes em solos ácidos”, o estudo tem o objetivo de prospectar genes e metabólitos que poderão ser utilizados como marcadores moleculares ou mesmo transferidos para espécies de interesse agrícola para auxiliar na adaptação aos solos ácidos.

De acordo com a coordenadora da pesquisa, Leila Maria Gomes Barros, o trabalho surge da necessidade de correção de acidez e adubação para o cultivo de plantas em solos com pH baixo, como os do Cerrado.

“A correção do pH do solo é necessária porque em solos ácidos, o alumínio (Al), que está presente em todos os tipos de solo, torna-se iônico em diferentes gradações (Al +1 , Al +2 e Al +3) e, nestas concentrações, ele é extremamente tóxico para a maioria das plantas e dos seres vivos em geral”, explica a cientista.

Impactos no Cerrado

Para elevar o pH do solo e, consequentemente, evitar os efeitos prejudiciais da acidez, incorpora-se calcário ao solo por meio de calagem, que é uma etapa do preparo do solo para o cultivo agrícola.

Apesar de eficiente e amplamente utilizada, essa técnica provoca danos ambientais durante sua extração, transporte para o campo e incorporação ao solo, além de encarecer a lavoura. Entre os principais efeitos negativos desse procedimento, estão:

“O que esperamos para o futuro com essa pesquisa é poder transferir essas características de tolerância para espécies de interesse agronômico”Leila Maria Gomes Barros, coordenadora da pesquisa

. Como a adição do calcário é na superfície do solo, as plantas cultivadas nesses solos se tornam mais sensíveis à seca e ao acamamento;

. Dano ambiental causado pela extração do calcário, que é um recurso não renovável. Ao ser retirado do solo causa problemas ambientais graves, inerentes a qualquer mineração, como desmatamento, erosão e poluição de cursos d’água;

. O maquinário utilizado na extração do calcário e seu transporte para a lavoura libera CO2 (dióxido de carbono) na atmosfera, contribuindo ainda mais para o efeito estufa.

Uma alternativa para evitar o uso do calcário é cultivar plantas tolerantes à toxicidade do alumínio, mas as plantas usadas na alimentação são, na maioria, sensíveis a esse metal.

Por outro lado, as plantas nativas do Cerrado apresentam alta tolerância ao alumínio. Portanto, o grande desafio da equipe de pesquisadores é identificar genes e metabólitos presentes nas espécies do Cerrado responsáveis por essa tolerância.

“O que esperamos para o futuro com essa pesquisa é poder transferir essas características de tolerância para espécies de interesse agronômico ou utilizar os metabólitos incorporados ao solo para suavizar o efeito prejudicial da toxicidade do alumínio, diminuindo o uso da calagem do solo”, afirma Leila Barros.

Metodologia

Inicialmente foi demarcada uma área de Cerrado sem registro de atuação humana (Sentido Restrito) e vegetação característica de propriedade da Embrapa Hortaliças, localizada no Distrito Federal.

Foram analisadas 31 espécies nativas da região e os resultados mostraram que 77,4% das espécies apresentam o mecanismo de exclusão do alumínio, ou seja, 24 plantas excludentes de alumínio com potencial para fornecer genes e metabólitos envolvidos com a tolerância por exclusão do metal.

Para essa identificação, a equipe analisou as plantas horas após o cultivo na presença do metal, quando as pontas das raízes são isoladas e delas é extraído o RNA total, tanto das plantas submetidas ao alumínio como das cultivadas na ausência do metal.

Neste momento, os RNAs de ambos tratamentos estão sendo analisados por protocolos de bioinformática para identificação dos genes que se expressam apenas na presença do metal.

Os estudos de expressão gênica estão sendo finalizados e, paralelamente, estão sendo finalizadas as análises bioquímicas da solução nutritiva utilizada no cultivo, visando detectar compostos orgânicos que foram expelidos pelas plantas na presença de alumínio.

Os dados obtidos permitirão um avanço na compreensão dos mecanismos de tolerância ao alumínio com potenciais positivos para o cultivo de espécies arbóreas em solos ácidos.

*Com informações da Fundação de Apoio à Pesquisa do DF