Nanopartículas como sistemas carreadores no tratamento de sementes de soja visando amenizar os efeitos da deficiência hídrica

• Processo: 19/23010-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Bioen - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Daiani Ajala Luccas
• Beneficiário: Daiani Ajala Luccas
• Empresa: Emergeagro Serviços Agrícolas Ltda
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Município: Botucatu
• Pesquisadores associados: Edvaldo Aparecido Amaral da Silva
• Assunto(s): Tecnologia de sementes Nanopartículas Germinação Tolerância Plântulas Secas Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estabelecimento de plântulas | Germinação | Nanopartículas | osmoprotetores | Seca | Tolerância | Produção e Tecnologia de Sementes

Resumo

Ao considerar os impactos dos fenômenos climáticos ocorridos nas últimas décadas, onde a seca é o mais importante, o cultivo da soja encontra-se ameaçado. Nesse contexto, o uso das funções fisiológicas de osmoprotetores como a trealose pode ser uma alternativa para melhorar o estabelecimento e desempenho das plantas, gerando baixo impacto ambiental.O correto estabelecimento do estande das plantas é requisito para uma pAo considerar os impactos dos fenômenos climáticos ocorridos nas últimas décadas, onde a seca é o mais importante, o cultivo da soja encontra-se ameaçado. Nesse contexto, o uso das funções fisiológicas de osmoprotetores como a trealose pode ser uma alternativa para melhorar o estabelecimento e desempenho das plantas, gerando baixo impacto ambiental. O correto estabelecimento do estande das plantas é requisito para uma produção rentável. Em condições de deficiência hídrica, a capacidade da semente em originar uma plântula normal é prejudicada, comprometendo o estande de plantas com reflexos até a produção final. A trealose é um dissacarídeo não redutor de glicose que media as respostas de defesa de sementes e plantas frente a estresses bióticos e abióticos, como a seca. Diante disso, a aplicação exógena de trealose no tratamento de sementes pode ser uma solução efetiva em condições hídricas não ideais para a potencialização da germinação e desenvolvimento de plântulas. Considerando a dinâmica complexa do ambiente agrícola, a maneira e a formulação da aplicação da trealose de forma exógena em plantas e sementes devem ser eficientes e rentáveis. Partículas nanocarreadoras oferecem proteção contra degradação e liberação gradual de substâncias bioativas. Desse modo, objetivamos com o projeto a elaboração de um produto comercial para o tratamento de sementes com dispersões de nanopartículas contendo trealose, e com este, avaliar os efeitos fisiológicos do produto na germinação e estabelecimento de plântulas de soja em condição de deficiência hídrica. As nanopartículas que consistirão no produto serão definidas a partir de testes preliminares para avaliação do desempenho de liberação e proteção da trealose e baseados no comportamento destas no ambiente agrícola. Para a avaliação do impacto fisiológico do produto, utilizaremos sementes de soja da cultivar MG/BR 46 (Conquista), que serão submetidas ao tratamento deste em diferentes concentrações. Os testes realizados serão: teste de germinação, tempo médio para ocorrência de 50% de germinação, comprimento e massa da matéria seca de plântulas e teste de envelhecimento acelerado. Em condições deficiência hídrica simulada as sementes serão submetidas a cinco concentrações de polietileno glicol (PEG) e serão avaliados os parâmetros citados anteriormente. Em condições de deficiência hídrica em areia (a 30 e 60% de capacidade de retenção de água) serão mensurados a emergência e índice de velocidade de emergência de plântulas, comprimento e massa da matéria seca de plântulas. Será caracterizada a reindução da tolerância a dessecação, quantificação de trealose, confirmação e estudos anatômicos da penetração de nanopartículas nos tecidos das sementes. Os dados serão submetidos à análise de variância com as médias comparadas por Tukey a 5% de probabilidade. A perspectiva para a produção de grãos globalmente é a falta de água para a germinação ideal das sementes no momento da semeadura, e não existe algo no mercado capaz de oferecer às sementes e plântulas tolerância a deficiência hídrica. A inovação do presente projeto tem potencial de solução para o estabelecimento de lavouras em condições hídricas não ideais, e assim, pode contribuir fortemente com o sustento da produção de soja (futuramente para outras culturas) e segurança alimentar global. (AU)rodução rentável. Em condições de deficiência hídrica, a capacidade da semente em originar uma plântula normal é prejudicada, comprometendo o estande de plantas com reflexos até a produção final. A trealose é um dissacarídeo não redutor de glicose que media as respostas de defesa de sementes e plantas frente a estresses bióticos e abióticos, como a seca. Diante disso, a aplicação exógena de trealose no tratamento de sementes pode ser uma solução efetiva em condições hídricas não ideais para a potencialização da germinação e desenvolvimento de plântulas. Considerando a dinâmica complexa do ambiente agrícola, a maneira e a formulação da aplicação da trealose de forma exógena em plantas e sementes devem ser eficientes e rentáveis. Partículas nanocarreadoras oferecem proteção contra degradação e liberação gradual de substâncias bioativas. Desse modo, objetivamos com o projeto a elaboração de um produto comercial para o tratamento de sementes com dispersões de nanopartículas contendo trealose, e com este, avaliar os efeitos fisiológicos do produto na germinação e estabelecimento de plântulas de soja em condição de deficiência hídrica. As nanopartículas que consistirão no produto serão definidas a partir de testes preliminares para avalição da desempenho de liberação e proteção da trealose e baseados no comportamento destas no ambiente agrícola. Para a avaliação do impacto fisiológico do produto, utilizaremos sementes de soja da cultivar MG/BR 46 (Conquista), que serão submetidas ao tratamento deste em diferentes concentrações. Os testes realizados serão: teste de germinação, tempo médio para ocorrência de 50% de germinação, comprimento e massa da matéria seca de plântulas e teste de envelhecimento acelerado. Em condições deficiência hídrica simulada as sementes serão submetidas a cinco concentrações de polietileno glicol (PEG) e serão avaliados os parâmetros citados anteriormente. Em condições de deficiência hídrica em areia (a 30 e 60% de capacidade de retenção de água) serão mensurados a emergência e índice de velocidade de emergência de plântulas, comprimento e massa da matéria seca de plântulas. Será caracterizada a reindução da tolerância a dessecação, quantificação de trealose, confirmação e estudos anatômicos da penetração de nanopartículas nos tecidos das sementes. Os dados serão submetidos a análise de variância com as médias comparadas por Tukey a 5% de probabilidade.A perspectiva para a produção de grãos globalmente é a falta de água para a germinação ideal das sementes no momento da semeadura, e não existe algo no mercado capaz de oferecer às sementes e plântulas tolerância a deficiência hídrica. A inovação do presente projeto tem potencial de solução para o estabelecimento de lavouras em condições hídricas não ideais, e assim, pode contribuir fortemente com o sustento da produção de soja (futuramente para outras culturas) e segurança alimentar global. (AU)