Sugarcane response to biotic and abiotic stress

• Grant number: 23/13346-4
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: November 01, 2023
• End date: October 31, 2024
• Field of knowledge: Agronomical Sciences - Agronomy - Plant Health
• Agreement: São Martinho Group
• Principal Investigator: Odair Aparecido Fernandes
• Grantee: Vinicius Cesarin
• Host Institution: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brazil
• Company: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV)
• Associated research grant: 17/25258-1 - Engineering Research Center - Plant Health in Sugarcane, AP.PCPE

Abstract

A cultura da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) desempenha um papel crucial na economia brasileira devido à sua versatilidade na produção de açúcar, etanol, bioenergia, bioplástico e ração animal. O Brasil lidera a produção mundial de açúcar e ocupa a segunda posição na produção de etanol. Apesar do papel de destaque do Brasil no setor sucroenergético, diversos fatores impõem limitações à maximização da produtividade da cana-de-açúcar. Os canaviais enfrentam constantemente estresses que criam condições desfavoráveis ao seu desenvolvimento. Esses estresses podem ser categorizados como abióticos, favorecidos por elementos não vivos tais como deficiências nutricionais, altas temperaturas, seca, frio e excesso de umidade, e bióticos, causados por organismos vivos, como plantas daninhas, artrópodes, nematoides, bactérias, fungos e vírus. A ação dos agentes estressores geralmente resulta em alterações na morfologia e no metabolismo das plantas. A restrição hídrica é considerada o estresse abiótico mais limitante para a produtividade da cana-de-açúcar. Sob condições de estresse hídrico, as plantas conservam a água reduzindo a captação de dióxido de carbono, a fixação de carbono e os processos metabólicos, principalmente por meio do fechamento dos estômatos. Isso, por sua vez, leva a uma redução na produtividade da cultura. De forma semelhante, os insetos-praga representam um estresse biótico significativo na cultura da cana-de-açúcar. Nos últimos anos, o bicudo da cana Sphenophorus levis (Coleoptera: Curculionidae) emergiu como uma das principais pragas da cana-de-açúcar crua, causando perdas de produtividade que podem atingir até 30 t/ha. As larvas desse inseto danificam a base das touceiras, causando amarelecimento progressivo e morte dos perfilhos das plantas. Consequentemente, há um decréscimo no diâmetro, comprimento e número de colmos, especialmente durante os períodos de seca (abril a agosto), reduzindo a rebrota, longevidade e a produtividade do canavial. A avaliação do impacto dos estresses abióticos e bióticos nas plantas normalmente é realizada separadamente, sem considerar as interações entre eles. No entanto, no agroecossistema essas interações normalmente são concomitantes e podem impor um estresse maior às plantas de cana-de-açúcar do que quando os estresses atuam de forma isolada. Além disso, o estresse atuante nas plantas pode afetar a fisiologia e o comportamento dos insetos-praga, bem como a quantidade e a qualidade dos danos que eles causam. Assim, o conhecimento das interações entre fatores abióticos e bióticos desempenha um papel fundamental na tomada de decisão e no monitoramento em programas de manejo integrado de pragas (MIP). Portanto, nesse trabalho serão analisadas as respostas fisiológicas de plantas de cana-de-açúcar sob estresse causado pelo ataque do bicudo da cana e pela restrição hídrica.