As plantas se comunicam secretamente através do solo, e essas mensagens subterrâneas podem estar limitando a produtividade das colheitas. Um novo estudo publicado recentemente em AoB PLANTS descobriu que As plantas de sorgo detectam suas vizinhas por meio de sinais que viajam na água do solo., desencadeando mudanças importantes no crescimento que podem explicar por que o aumento da densidade de plantio nem sempre leva a maiores rendimentos.
Os agricultores sabem há muito tempo que o adensamento é importante. Se plantarem as culturas muito juntas, elas não crescem tão bem e a produção é menor. Por outro lado, se as plantarem muito espaçadas, estarão desperdiçando terras valiosas que poderiam ser usadas para cultivar mais. O que ainda não está claro é como as plantas percebem suas vizinhas, especialmente no subsolo, onde as raízes competem e se comunicam fora do nosso campo de visão.
Para entender melhor essas interações subterrâneas, Shiran Ben-Zeev e seus colegas investigaram como diferentes tipos de sorgo, um grão resistente à seca e que alimenta grande parte da população da África e da Ásia, reagem à presença de plantas vizinhas. Eles realizaram experimentos para verificar se as plantas estavam realmente se comunicando por meio de substâncias químicas ou se estavam apenas reagindo devido à proximidade. Os pesquisadores queriam saber se as plantas de sorgo alteram seu comportamento simplesmente pela presença de outras plantas de sorgo por perto.
A equipe utilizou duas maneiras de cultivar plantas em conjunto. Em uma delas, uma planta de sorgo principal foi cercada por plantas vizinhas no mesmo vaso, mas as equipes garantiram que as folhas das plantas não bloqueassem a luz umas das outras, sombreando-as. Isso assegurou que as plantas se influenciassem mutuamente por meio de suas raízes, em vez de apenas competirem por luz.
No segundo sistema, as plantas nunca foram cultivadas juntas. Em vez disso, uma solução nutritiva era passada por vasos contendo plantas de sorgo e, em seguida, os pesquisadores usavam essa solução para regar outros vasos que continham uma única planta focal. Dessa forma, a planta focal recebia apenas os sinais químicos provenientes das raízes das outras plantas.
Quando as plantas em estudo compartilhavam o mesmo vaso com outras plantas, seu crescimento era consistentemente menor. Seu peso seco, altura e área foliar foram reduzidos em comparação com as plantas cultivadas isoladamente. As plantas expostas às plantas vizinhas apresentaram menor condutância estomática, o que significa que fechavam parcialmente os poros das folhas responsáveis pelas trocas gasosas (estômatos), e uma eficiência reduzida do fotossistema II, um componente essencial da fotossíntese.
Contudo, no segundo sistema experimental, embora as plantas nunca se tocassem e não competissem diretamente por espaço ou nutrientes, elas apresentaram o mesmo padrão. As plantas focais regadas com a solução que havia passado pelas raízes de outras plantas apresentaram taxas reduzidas de assimilação fotossintética e menor condutância estomática, assim como as plantas que tinham vizinhas muito próximas.
“Por meio de dois experimentos complementares, buscamos investigar se os efeitos subterrâneos das plantas vizinhas poderiam alterar o crescimento, o desenvolvimento e a fisiologia das plantas, mesmo na presença de recursos abundantes. De modo geral, encontramos suporte para nossa hipótese de que as respostas às raízes das plantas vizinhas podem influenciar a produtividade das plantas independentemente da disponibilidade de nutrientes.”
Isso sugere que as plantas de sorgo liberam mensagens químicas na água do solo que suas vizinhas conseguem detectar e às quais respondem. Esses sinais parecem ser fortes o suficiente para fazer com que outras plantas alterem seu padrão de crescimento, mesmo que não estejam próximas umas das outras.
O que torna isso realmente interessante é que diferentes tipos de sorgo reagiram com intensidades variadas aos mesmos sinais. Todas as variedades testadas apresentaram o mesmo padrão: não gostavam da presença de outras plantas vizinhas, mas algumas eram mais sensíveis do que outras. Essa variação é o que os melhoristas de plantas procuram. Se os cientistas conseguirem identificar quais genes controlam a sensibilidade a esses sinais no subsolo, poderão desenvolver sorgo que ignore essas mensagens e continue crescendo mesmo quando as plantas estiverem muito próximas umas das outras.
LEIA O ARTIGO
Ben-Zeev S., Penn A. Lawrence-Paul E., Abrams DR, Ben-Zeev R., Lowry C. e Lasky J. (2025) “A percepção de vizinhos através de rizodepósitos em sorgo afeta a fisiologia e a produtividade da planta” AoB PLANTS. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aobpla/plaf065
Imagem de capa: Sorgo bicolor by zebedeugalinha/iNaturalist CC-BY
