BIOTECNOLOGIA APLICADA À MITIGAÇÃO DO DÉFICIT HÍDRICO EM SISTEMAS AGRÍCOLAS
1ADRIANO BATISTA, 2DERCIEL ALVES BATISTA, 3THIAGO ALBERTO ORTIZ
1Discente de Engenharia agronômica, Universidade Paranaense (UNIPAR) 2Discente de Engenharia agronômica, Universidade Paranaense (UNIPAR) 3Professor titular, Orientador, Biotecnologia aplicada à agricultura e Agronomia, Universidade Paranaense (UNIPAR)
Introdução: As mudanças climáticas representam um grande desafio para a agricultura, com o déficit hídrico sendo o principal fator na redução da produtividade de culturas estratégicas, como soja e milho (Paterniani et al., 2019; Cavalcante et al., 2020). O melhoramento genético, apoiado pela biotecnologia para desenvolver cultivares tolerantes à seca e aliado a práticas de manejo, permite explorar caracteres adaptativos, como eficiência no uso da água, expansão radicular e controle da condutância estomática, aumentando a resiliência das culturas e contribuindo para a sustentabilidade agrícola e a segurança alimentar global (Viana et al., 2021; Silva et al., 2024). Objetivo: Analisar como a biotecnologia contribui para o desenvolvimento de cultivares tolerantes ao déficit hídrico e de estratégias de manejo que promovam sustentabilidade agrícola e segurança alimentar frente às mudanças climáticas. Desenvolvimento: A biotecnologia tem se consolidado como uma ferramenta estratégica na mitigação dos efeitos do déficit hídrico, possibilitando avanços tanto no manejo de culturas por meio de bioestimulantes e microrganismos promotores de crescimento, quanto no desenvolvimento de cultivares geneticamente adaptadas à seca. O uso de bioestimulantes tem mostrado resultados expressivos em culturas de importância econômica, como a soja. Cavalcante et al. (2020) observaram que a aplicação de extratos de algas marinhas, aminoácidos, ácidos fúlvicos, fitormônios e nutrientes em plantas submetidas a potenciais hídricos variando de -0,34 a -1,05 MPa promoveu incrementos de 8 a 22% na produtividade de grãos. Esses efeitos foram atribuídos à maior eficiência fotossintética, dado o aumento dos teores de clorofilas, mostrando a eficiência do uso dos bioestimulantes em promover  maior capacidade de suportar um período de déficit hídrico. De modo semelhante, Bulegon et al. (2021) verificaram que a aplicação foliar da bactéria promotora de crescimento Azospirillum brasilense ou de reguladores vegetais (auxina, giberelina e citocinina) amenizou perdas produtivas durante o florescimento da soja sob estresse hídrico severo. Ainda relataram que a aplicação foliar do microrganismo interferiu nas trocas gasosas da soja durante períodos de déficit hídrico severo no florescimento, enquanto a inoculação das sementes com o mesmo microrganismo e a aplicação de reguladores vegetais não afetaram significativamente essas variáveis. Por sua vez, Coelho et al. (2017) não constataram efeitos significativos da inoculação de sementes de milho com A. brasilense sobre biomassa e acúmulo de nitrogênio em condições de déficit hídrico, destacando a variabilidade de respostas entre espécies e modos de aplicação. Paralelamente, o desenvolvimento de cultivares geneticamente adaptadas ao estresse hídrico tem avançado substancialmente. Viana et al. (2021) ressaltam que características como maior enraizamento, fixação de nitrogênio em solos secos, controle da condutância estomática, ajuste osmótico, florescimento precoce e uso eficiente da água são fundamentais para a tolerância à seca. Nesse contexto, o melhoramento genético busca explorar tanto a seleção convencional de caracteres adaptativos quanto o emprego de ferramentas biotecnológicas modernas, como a edição gênica e a seleção assistida por marcadores. De acordo com Silva et al. (2024), técnicas como CRISPR/Cas9 e piramidação de genes já permitiram avanços relevantes, como o desenvolvimento de variedades de arroz submersível e milho tolerante à seca. Esses progressos demonstram o potencial das ferramentas moleculares para a criação de cultivares mais robustas, capazes de enfrentar múltiplos estresses abióticos. Contudo, desafios permanecem, incluindo a resistência a estresses múltiplos simultâneos, as interações gênicas complexas e a aceitação pública e regulatória das culturas geneticamente modificadas. Parteniani et al. (2019) destacam que a tolerância à seca é um caráter altamente complexo, controlado por múltiplos genes e fortemente influenciado pelas condições ambientais, o que torna o melhoramento genético para esse traço um trabalho de médio a longo prazo. Programas de melhoramento convencional, focados em caracteres secundários como stay-green, intervalo entre florescimento e enrolamento foliar, têm promovido progressos consistentes na tolerância ao déficit hídrico em culturas agrícolas. Contudo, a integração de estratégias de transgenia e engenharia genética será essencial para acelerar a obtenção de híbridos com maior resistência à seca. Conclusão: Os avanços em biotecnologia, incluindo o desenvolvimento de cultivares adaptadas ao estresse hídrico e o uso de microrganismos promotores de crescimento, configuram-se como ferramentas estratégicas para mitigar os efeitos do déficit hídrico na agricultura. Associadas a práticas integradas de manejo, essas estratégias fortalecem a resiliência das culturas e asseguram maior estabilidade produtiva mesmo sob condições adversas de irregularidade pluviométrica. Assim, a integração entre biotecnologia e manejo agrícola contribui para a sustentabilidade dos sistemas agrícolas e reduz a vulnerabilidade dos agricultores às variações climáticas.
Referências: Bulegon, L. G.; Guimarães, V. F.; Inagaki, A. M.; Battistus, A. G.; Offemann, L. C.; Pomini de Souza, A. K. Respostas da soja ao Azospirillum brasilense e reguladores vegetais em condições de déficit hídrico. Agrária - Revista Brasileira de Ciências Agrárias, v. 14, n. 4, p. 1-10, 2021. Cavalcante, W. S. da S.; da Silva, N. F.; Teixeira, M. B.; Cabral Filho, F. R.; Nascimento, P. E. R.; Corrêa, F. R. Eficiência dos bioestimulantes no manejo do déficit hídrico na cultura da soja. Irriga, v. 25, n. 4, p. 754-763, 2020. Coelho, A. E.; Tochetto, C.; Turek, T. L.; Michelon, L. H.; Fioreze, S. L. Inoculação de sementes com Azospirillum brasilense em plantas de milho submetidas à restrição hídrica. Scientia Agraria Paranaensis, v. 16, n. 2, p. 186-192, 2017. Paterniani, M. E. A. G. Z.; Bernini, C. S.; Guimarães, P. de S.; Rodrigues, C. S. Estratégias de melhoramento para tolerância à seca em germoplasma de milho tropical. Singular. Meio Ambiente e Agrárias, v. 1, n. 1, 2019. Silva, C. M. da; Azevedo, G. A. de; Frade, L. F. da S.; Barreto, A. V. R.; Soares, J. V.; da Silva, M. P.; Oliveira, M. dos S.; Marques, D. F.; Gomes, J. de S.; Canuto, R. E. das F.; da Silva, A. V. Melhoramento genético de plantas para adaptabilidade às mudanças climáticas. Revista de Gestão e Secretariado – GeSec, v. 15, n. 9, p. 1-19, 2024. Viana, J. S.; Barros, C. T.; Borges, J. P. G. da S.; Silva, M. B. G.; Gonçalves, E. P.; Moura, M. F. de. Conditioners for cultivation soybean tolerant to the water deficit in the Northeast Semi-arid. Agrarian and Biological Sciences, v. 10, n. 4, 2021.