As plantas usam uma variedade de pigmentos para criar as cores de suas pétalas. Esses pigmentos são produtos químicos complexos. Se a planta não tiver acesso aos nutrientes certos, suas flores sofrerão. Mas quais nutrientes são os nutrientes certos? Laços Ausma e colegas investigaram os efeitos da limitação de enxofre, nitrogênio e fósforo em várias características florais.
O enxofre é um nutriente frequentemente esquecido. Freqüentemente, você lerá sobre N para nitrogênio, P para fósforo e às vezes K para potássio, mas não tanto para S. Em um e-mail para o Botany One, o co-autor Casper van der Kooi disse: nutriente, particularmente quando comparado com a quantidade de pesquisa feita em P e N. Muitas terras agrícolas também sofrem de deficiência de S, mas sua ocorrência e causas são amplamente desconhecidas, então muitos agricultores também não sabem disso.”
O primeiro autor, Ties Ausma, acrescentou que conversou recentemente com agricultores que têm flores de formato tão aberrante em suas plantações de colza, mas eles não sabiam que isso poderia ser causado por deficiência de enxofre. “Além disso, os agricultores usam cada vez mais fertilizantes sem S, em vez de estrume fresco que era mais comum no passado, o que, juntamente com o aumento da densidade de cultivo nos campos agrícolas, apenas agrava a deficiência.”
Uma equipe baseada em Groningen, Graz e Colônia montou experimentos para ver como as deficiências de nutrientes, incluindo enxofre, afetavam o desenvolvimento floral e as características do pólen. Duas das plantas, Brassica Rapa (a espécie que produz nabo e bok choy, entre outras coisas) e Physalis Filadélfia (tomatillo) têm flores amarelas.
“Geralmente, as cores amarelas são geradas por carotenóides, as flores brancas por flavonóis e as cores azul, roxa e vermelha por pigmentos de antocianina,” van der Kooi escreve em outro artigo recente. Portanto, seria útil examinar algumas plantas com flores de cores diferentes. A equipe também incluiu três Petúnia espécies em seus ensaios, Petúnia nyctaginiflora, P. exserta e P. integrifolia. Essas plantas forneciam flores brancas, roxas e vermelhas. Dessa forma, se uma deficiência de nutrientes inibisse apenas a produção de um conjunto de pigmentos, ela deveria ser clara.
O método para o experimento é interessante. Após formar as primeiras folhas não cotilédones, a equipe transferiu as mudas para outro recipiente com solução nutritiva. Todas as mudas passaram uma semana nesta solução. Em seguida, os autores escrevem em seu artigo: “Após a formação dos primeiros botões florais, após 7 dias, as plantas foram transferidas para uma solução nutritiva de Hoagland fresca a 25% a 0.5 mM (+S, enxofre suficiente) ou 0 mM sulfato (-S, privado de enxofre). Portanto, o estresse do enxofre ocorreu em um estágio tardio e não há uma grande diferença na concentração de enxofre. Há uma boa razão para isso, escreveram Ausma e van der Kooi em seu e-mail.
“O que importa é que as plantas ficam com deficiência de enxofre, como no campo, mas não morrem. Em outras palavras, aplicamos um leve estresse de enxofre, porque em alto estresse, as plantas não florescem. Não há resposta linear entre a disponibilidade de S e os problemas observados, não sabemos quais são os limites exatos.”
Como é uma planta infeliz? Se tem flores amarelas, sem enxofre, essas flores são mais pálidas. Mesmo que não dependam de pigmento amarelo, as coisas vão mal sem enxofre. As flores são menores e mais propensas a ter formas estranhas. As flores podem não parecer certas para nós, mas a opinião humana não importa muito. Em vez disso, é o que os polinizadores veem que importa e a equipe também usou modelagem de visão para descobrir. Eles descobriram que o inseto via flores amarelas muito menores e menos coloridas. Isso é importante porque é um sinal que a planta envia ao polinizador.
Ausma e colegas referem-se a Schnug e Haneklaus, que descobriu que, após a polinização, B. Rapa as flores murcham e encolhem para se tornar menos visíveis para as abelhas. Dessa forma, a planta pode direcionar as abelhas para as flores que precisam ser polinizadas e longe das flores que agora estão ocupadas formando sementes. Ausma e seus colegas apontam que, se alguns B. Rapa flores são pré-encolhidas e desbotadas, elas vão confundir o público-alvo.
Você também pode ver um efeito no pólen em B. Rapa. A quantidade de pólen é a mesma, mas o tamanho é bem menor. Ausma e seus colegas argumentam que, além das flores privadas de enxofre serem menos eficazes, o pólen dentro delas também é, agravando o efeito da privação de enxofre. Isso também pode atingir os polinizadores, escrevem os botânicos. “Os polinizadores requerem uma proporção específica de nutrientes minerais em seus alimentos (pólen)… e a privação de enxofre afetou essas proporções no pólen, uma vez que diminuiu drasticamente o teor de enxofre e potássio do pólen em diferentes espécies… Experimentos com Osmia bicornis demonstraram que a aptidão das abelhas é particularmente afetada por baixas quantidades de minerais – incluindo potássio (Filipinas, 2019) – sugerindo que a privação de enxofre de fato afeta negativamente os polinizadores.”
Se a deficiência de enxofre é um problema, outro quebra-cabeça é por que as pessoas estão olhando para isso agora, e não antes? Uma resposta possível é que o mundo é um lugar melhor do que era, causando problemas para algumas fábricas. Em particular, há muito menos chuva ácida. As emissões de dióxido de enxofre reagiriam com a água para adicionar ácido sulfúrico para criar a chuva ácida. Em seu e-mail, van der Kooi escreve: “Devido ao desaparecimento da chuva ácida, a concentração de S ao redor das plantas é menor. Isso é benéfico por vários motivos, principalmente em reservas naturais, mas algumas espécies de cultivo, principalmente Brassica spp que precisam de muito S, podem sofrer. Atualmente, no mundo ocidental, quase não resta S em nossa atmosfera.”
Luit De Kok, um dos coautores, também foi coautor de outro artigo que abordou esse problema. Esse artigo de Tahereh Aghajanzadeh e colegas descobriu que Brassica Juncea e Brassica Rapa poderia usar H2S e SO2 absorvido pelas folhas.
Isso levanta a possibilidade de que um dos motivos pelos quais o enxofre foi negligenciado é que o adicionamos extensivamente no passado sem perceber. Quanto? Um fato surpreendente no artigo de Ausma e seus colegas é que até 50% das florestas da Alemanha podem sofrer com a falta de enxofre. Eles também têm evidências de que 50% das terras agrícolas nos EUA são deficientes em enxofre e citam pesquisas que mostram como a fertilização com enxofre pode ajudar a aumentar a produção de sementes no Reino Unido.
Embora isso possa parecer um problema agrícola, Ausma e seus colegas escreveram em sua conclusão que há muito mais interesse além dos humanos nas plantações nos campos. “[O] nosso estudo abre caminho para estudos sobre como a privação de enxofre afeta a aptidão de plantas, polinizadores e organismos em diferentes níveis tróficos, para eventualmente obter uma melhor compreensão do impacto de baixo para cima da deficiência de nutrientes no funcionamento de todo o (agro) ecossistema.”
ARTIGO DE PESQUISA
Ausma, T., Bansal, V., Kraaij, M., Verloop, ACM, Gasperl, A., Müller, M., Kopriva, S., De Kok, LJ, van der Kooi, CJ, 2021. Exposições florais sofrem da privação de enxofre. Botânica Ambiental e Experimental. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2021.104656
