O prof. Dr. João Domingos Rodrigues é professor titular em Fisiologia Vegetal da Universidade Estadual Paulista – UNESP em Botucatu. O professor Mingo atua em pesquisas com ênfase em Fisiologia Vegetal e Fisiologia da Produção Vegetal, atuando principalmente nos seguintes temas: relações hídricas, fotossíntese, desenvolvimento, reguladores e hormônios vegetais, fisiologia vegetal e fisiologia pós-colheita.

O professor Mingo foi e é um grande mentor em minha jornada como cientista. Sua participação foi fundamental para que eu não fizesse um mestrado logo que terminei a faculdade, e iniciasse minha vida profissional como agrônoma.  Seus conselhos sempre contribuíram para meu crescimento pessoal e profissional. 

Formação: graduação em Agronomia pela Faculdade de Ciências Médicas e Biológicas de Botucatu (1969), graduação em Licenciatura em Ciências Agronômicas pela Faculdade de Ciências Médicas e Biológicas de Botucatu (1971), Doutorado em Ciências (PhD) pela UNESP – Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1974), Livre-Docência pela UNESP- Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1990) e Professor Titular (Full Professor) em Fisiologia Vegetal da UNESP- Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1998). 

Recentes pesquisas apontam que biorreguladores aumentam a produtividade e qualidade de frutas e hortaliças.

Os desafios da agricultura moderna por maior produtividade e melhor qualidade dos frutos têm demandado estudos de novas tecnologias nas diversas frentes de pesquisa como o melhoramento genético, a biotecnologia, a disponibilidade de água e nutrientes para as plantas, a proteção dos cultivos contra pragas, doenças e a matocompetição.  

Além disso, o estudo de biorreguladores busca elevar o potencial produtivo e minimizar os fatores limitantes e restritivos da produção agrícola, que muitas vezes requerem muito tempo de resposta e elevados investimentos para obter-se soluções viáveis.

O manejo adequado de biorreguladores também contribui com respostas produtivas, tanto no aumento da produtividade como no manejo da colheita, focado em elevar o valor econômico dos frutos.

O que são  os biorreguladores, e como atuam?

Biorreguladores ou hormônios vegetais são compostos orgânicos não nutrientes, de ocorrência natural, produzidos na planta, que, em baixas concentrações, promovem, inibem ou modificam processos fisiológicos do vegetal. 

Essas substâncias químicas, que não são elementos minerais, estão presentes em todos os vegetais. Mas, como os hormônios, mensageiros químicos entre uma célula e outra, podem beneficiar a produção de hortaliças e frutas? Qual a praticabilidade dos biorreguladores para a nossa agricultura atual?

Vale a pena investir neles? Para responder estas respostas e demonstrar de forma objetiva a vasta gama de possibilidades de utilização dos biorreguladores, inicialmente faz-se necessário definirmos alguns conceitos, como os dos grupos hormonais e de reguladores vegetais hoje existentes . Estes são substâncias sintéticas que, aplicadas sobre as plantas, possuem ações similares aos hormônios vegetais e conforme o seu emprego, afetam os balanços hormonais naturais.

Além dos cinco principais grupos hormonais: auxinas (AX), giberelinas (GA), citocininas (CK), etileno (ET) e o ácido abscísico (ABA) considera-se também a existência de hormônios vegetais esteroides, os brassinosteróides (BR), e outras substâncias vegetais como os salicilatos (SA), jasmonatos (JA) e poliaminas (PA). Entre parênteses está a sigla internacional pela qual estes grupos são conhecidos.

No artigo Os 3 Segredos De Como Colher Uva Com Alta Qualidade, publicado neste blog na edição de 10/06/2020, você pode encontrar mais informações sobre a atuação de alguns desses biorreguladores envolvidos em processos fisiológicos da videira.

Como os biorreguladores atuam em processos fisiológicos?

Cada grupo hormonal participa de diferentes processos fisiológicos das plantas ao longo de todo o seu ciclo, desde a germinação e brotação até o amadurecimento dos frutos na colheita. Muitas vezes as respostas fisiológicas são consequência de alterações na relação entre diferentes hormônios vegetais, e não especificamente da ação individual de um deles. As concentrações dos hormônios vegetais mudam ao longo do ciclo da planta, permitindo assim diferentes relações ou balanços entre si, que são determinantes para promover as mudanças fisiológicas dessa planta, tanto na sua fase vegetativa como na fase reprodutiva.

Os  biorreguladores podem ser aplicados diretamente nas plantas (folhas, frutos, caules e sementes), provocando alterações nos processos vitais e estruturais com a finalidade de incrementar a produção, melhorar a qualidade e facilitar a colheita, mesmo sob condições ambientais adversas.

Lembrete dos principais grupos hormonais e suas funções na planta:

• Auxinas: crescimento, formação tecido vascular, estresse
• Citocininas: divisão celular, fotossíntese, diferenciação, estresse
• Giberelinas: alongamento celular, germinação
• Etileno: crescimento, abscisão, maturação, estresse
• Ácido abscísico: déficit hídrico, desenvolvimento, estresse
• Jasmonatos: estresse biótico e abiótico, resistência patógenos
• Salicilatos: estresse, resistência sistêmica adquirida (SAR)
• Brassinosteróides: alongamento celular, diferenciação celular
• Poliaminas: crescimento, divisão celular, estresse biótico e abiótico

Tipos disponíveis de biorreguladores para a agricultura

Existem vários produtos comerciais que representam os principais grupos de biorreguladores de forma isolada ou mesmo em combinações de vários grupos na mesma mistura. O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) possui legislação específica de registro dos reguladores vegetais, lembrando que o registro do produto autoriza o uso comercial do regulador vegetal nas culturas indicadas em rótulo, reconhecendo os seus efeitos quando utilizado no momento e doses recomendadas.

Assim, diversos tipos de biorreguladores estão disponíveis para a agricultura, podendo ser comercializados como grupo hormonal específico ou também como um combinado contendo mais de um grupo hormonal. Dos produtos disponíveis para a agricultura, destacam-se:

• auxinas como o ácido indol butírico (IBA), ácido naftalenoacético (NAA) e 2,4 – diclorofenoxiacético (2,4 D)
• citocininas como 6-benzilamino purina (BA) e cinetina (Kt)
• giberelina (GA3)
• ácido-2-cloroetil-fosfônico (Ethephon)
• ácido abscísico (ABA)
• ácido salicílico (SA) 
• paclobutrazol (PBZ)

Além destes, têm-se as substâncias que inibem a síntese do etileno, como AVG (aminoetoxivinilglicina) e substâncias que antagonizam o efeito de etileno, como o 1-metilciclopropeno (1-MCP), entre outros produtos que já estão disponíveis para a agricultura.

Culturas beneficiadas com os biorreguladores vegetais

Os cultivos mais tradicionais para emprego de reguladores vegetais têm sido as frutíferas e hortaliças, onde há reconhecimento financeiro sobre a melhoria na qualidade dos seus frutos, seja em tamanho dos frutos mais adequado ou uniformidade da maturação e coloração. 

Algumas vezes o uso de reguladores vegetais pode ser necessário para complementar os processos fisiológicos naturais de frutíferas, como nas culturas da maçã e da uva, que necessitam de acúmulo de horas de frio para a quebra da sua dormência e iniciar a fase de brotação das suas gemas. 

O uso de reguladores vegetais pode melhorar a qualidade desta passagem de fases da planta, principalmente quando o ano não teve um inverno suficientemente frio, substituindo as baixas temperaturas naturais. A oferta e utilização de reguladores vegetais tem sido crescente no mercado brasileiro, procurando gerar ganhos em produtividade nas culturas. 

Pode-se destacar o uso de reguladores vegetais na cultura do algodoeiro em quase toda a área plantada. Os maturadores de cana-de-açúcar também estão presentes em mais de 30% da área plantada (Spark 2019). Mais recentemente, se tem este manejo de produtividade para as culturas extensivas de soja e milho, onde a adoção de reguladores já é estimada em mais de 10% da sua área plantada.  

Logo, podemos incluir diversas culturas que são beneficiadas pela aplicação de biorreguladores, mas essa gama poderia ser ainda maior, haja vista que todos os vegetais, até os mais simples, possuem hormônios.

Com o crescente consumo de biorreguladores na agricultura, criou-se o Simpósio Internacional de Biorreguladores Vegetais na Produção de Frutas, evento 100% dedicado para discutir esse assunto. Em 2021 esse simpósio seria na Itália.

Quando o resultado é positivo

A chave do sucesso reside na questão da aplicação dos biorreguladores, estando relacionado não somente à aplicação deles em si, mas também ao estágio de desenvolvimento da cultura, do ambiente, do material genético (cultivar ou variedade que está sendo plantada), além das práticas agrícolas adotadas.

Mas, especificamente sobre frutas e hortaliças, já se tem resultados significativos no meio técnico e científico da aplicação agrícola de biorreguladores na olericultura em: em : abóbora, alface, aipo, alho, batata, berinjela, cebola, pepino e tomate, e na fruticultura em: abacate, abacaxi, ameixa, azeitona, banana, figo, goiaba, kiwi, laranja, limão, maçã, manga, melancia, melão, mamão, morango, pêssego, pera, citros e uva.

 Vantagens da utilização de biorreguladores

Os reguladores vegetais têm muitos momentos de uso e finalidades distintas ao longo da safra de frutíferas e hortaliças. Nos processos da fase vegetativa, os reguladores vegetais podem atuar em: quebra da dormência, enraizamento de estacas (AX) e ampliação da estrutura da planta e superfície foliar (GA e CK). 

Auxilia na imunidade da planta

Melhorar a imunidade das plantas para sofrer menor impacto ao ataque de doenças é uma funcionalidade associada ao SA. Já o ABA tem papel importante para amenizar efeitos do estresse hídrico e do frio nas plantas, além de atuar melhorando a coloração de frutos coloridos, como uva.

Auxilia na fase vegetativa e reprodutiva

São os biorreguladores que sinalizam o momento da mudança de fase vegetativa para reprodutiva, dando início ao processo da floração (GA, CK e AX). Na formação e início de desenvolvimento dos frutos, os reguladores são empregados para realizar raleio químico (CK em maçã, GA em uva), economizando no custo da mão de obra e com maior seletividade dos frutos rachados.

Na maturação dos frutos podem acelerar a coloração da casca em laranja (ET) para aproveitar a oferta antecipada do fruto no mercado. ABA, em uva, uniformiza a coloração das bagas que tiveram pouca exposição ao sol. Também é possível atrasar a coloração dos frutos (GA em tangerinas e limão) para fugir do pico de colheita. 

O uso de biorreguladores é uma prática muito comum na viticultura durante o ciclo de desenvolvimento da baga. Na figura abaixo você pode ver como esses biorreguladores atuam ao longo do crescimento de bagas (Parada, 2017). Vários estudos têm mostrado um papel importante das auxinas, citocininas e giberelinas nas fases iniciais de desenvolvimento associadas ao processo de divisão celular e frutificação. Na veraison, há um aumento acentuado nos níveis de ácido abscísico, essencial para as alterações fisiológicas associadas ao amadurecimento. Altos níveis de brassinosteróides em veraison e fase III são consistentes com o papel de promoção do amadurecimento para esse hormônio. Além disso, um pico no etileno foi detectado antes da veraison, o que sugere um papel no início desta fase. Recentemente, uma possível participação da sinalização da citocinina na fase III foi relatada, devido aos seus altos níveis na maturação. As alterações no teor de açúcar são representadas na curva roxa, com aumento em torno da veraison e seu máximo em bagas maduras. Veraison é representado por uma linha tracejada.

Figura 1: Representação esquemática do conteúdo hormonal nas fases de desenvolvimento do fruto da uva. Mudanças nos níveis hormonais são mostradas para auxinas, ácido abscísico, brassinosteróides, etileno, giberelinas e citocininas nas fases I, II e III do desenvolvimento da uva (Imagem traduzida do trabalho de PARADA et al., 2017).

São inibidores de crescimento

A aplicação de AX contribui com o atraso da abscisão de frutos cítricos. Inibidores de ET (como AVG, em maçã) tem papel semelhante da AX, atrasando a abscisão de frutos de maçã no pomar, enquanto o bloqueador de ET, 1-MCP, tem seu principal uso no atraso da maturação dos frutos em pós-colheita.

Além do exposto, não podemos deixar de destacar a alta atividade dos biorreguladores no combate ao estresse de plantas, na destruição e eliminação dos radicais livres, com certeza o mais importante fator de diminuição na produção.

Figura 2. Funções dos biorreguladores no crescimento vegetativo (A) e no crescimento reprodutivo e na senescência (B). Legenda: AX = auxina, CK = citocinina, GA = giberelina, BR = brassinosteróide, ABA = ácido abscísico, ET = etileno, JA = ácido jasmônico. Fonte: Rodrigues, 2008.

Logo, no meio agrícola os biorreguladores servem como ferramenta para o produtor que deseja desde uniformizar o enraizamento de estacas ou mesmo de enxertos, melhorar a uniformidade de germinação de determinado lote de sementes, acelerar a brotação de batata-sementes, aumentar o período de vida fotossinteticamente ativa das folhas, melhorar o pegamento de flores e frutos, alterar o momento da colheita, afim de que seja realizada num período de maior viabilidade econômica para o produtor e até mesmo aumentar o tempo de prateleira das frutas e hortaliças, ou uniformizar o amadurecimento de frutos. 

Os biorreguladores e a produtividade

As múltiplas oportunidades de uso de reguladores vegetais em frutíferas e hortaliças podem ajudar o produtor rural na condução da sua cultura, ajustando a sua produção às tendências mercadológicas dentro de uma faixa mais ampla que os demais tratos culturais permitem. Com relação à qualidade e produtividade de hortaliças e frutas, podemos destacar a aplicação de biorreguladores contendo auxinas, aumentando o tamanho de citros e morangos; giberelinas, aumentando o tamanho das bagas e o comprimento de engaços de uvas, ou mesmo modificando o tamanho do melão, por exemplo, sem deixarmos de destacar o efeito das citocininas.

A giberelina é comumente usada na cultura da uva para aumentar o tamanho da baga e melhorar a aparência do acho. Confira mais sobre os efeitos da giberelina nesse artigo Como Aumentar O Tamanho Da Baga Da Uva Aplicando Ácido Giberélico.

Figura 3. Uso de GA3 como fonte de biorregulador para aumentar o tamanho de bagas.

Ainda no sentido de aumentar a produtividade, a aplicação de biorreguladores favorece o pegamento de flores no tomateiro, aumentando o tamanho do fruto, estimulando e uniformizando a brotação em batata-sementes, promovendo a floração do abacaxizeiro, entre outros benefícios, como evitar a abscisão precoce de frutos em maçã, fatores que vão refletir diretamente no bolso do produtor.

Além disso, o aumento da vida de prateleira, ou seja, a manutenção da pós-colheita de frutos climatéricos, tais como abacate, banana, melão, manga e tomate, e muito mais, se consegue com a aplicação de biorreguladores, como a uniformização de maturação (desverdecimento) de frutos cítricos, que são efeitos importantes dos compostos orgânicos, na qualidade dos hortifrutigranjeiros.

Manejo

O produtor rural tem à sua disposição vários reguladores vegetais que podem ser utilizados como ferramentas no manejo dos diferentes cultivos. O emprego adequado destas soluções requer:

1. Seleção do produto adequado para a finalidade que se procura obter, 
2. Momento correto da aplicação do regulador para maximizar o seu efeito no processo fisiológico e 
3. Utilizar a dose correta do produto e de volume de calda para uma cobertura adequada das plantas. Reguladores vegetais atuam em doses muito baixas, e as plantas podem ser sensíveis às variações na dose aplicada.

Os biorreguladores são compatíveis com vários agroquímicos utilizados na produção de frutas e hortaliças, o que possibilita ao produtor fazer a aplicação conjunta. Entretanto, muitas vezes a aplicação é direcionada para determinadas partes do vegetal, o que poderia contribuir para a diminuição das despesas com esses produtos.

Mas, cabe ao produtor definir o método de aplicação mais vantajoso, sendo que se o uso combinado com demais agroquímicos não afetar a eficácia deles, por que não o fazer?

Manejo de biorreguladores em batatas

Já para as batatas-sementes, é necessário realizar a imersão em água contendo biorreguladores, prática essa que também gera resultados positivos, quando se mergulha sementes de alface, o que diminui o tempo de produção de mudas. No que diz respeito à estaquia, existe disponibilidade no mercado de produtos auxínicos líquidos ou em talco, o que vai determinar quanto tempo a estaca deverá permanecer em contato com o biorregulador.

Manejo de biorreguladores em tomateiros

A aplicação no tomateiro, a fim de evitar a queda de flores, deve ser realizada no início do período de florescimento. Entretanto, a aplicação de biorreguladores do grupo do etileno, com o intuito de promover a floração do abacaxizeiro ou induzir a floração de mais flores femininas em cucurbitáceas, deve ser realizada antes do florescimento, pois o etileno não altera o sexo de flores já formadas, mas induz a gema floral em desenvolvimento a formar flores femininas.

Enfim, o manejo de aplicação dos produtos vai depender da tecnologia disponível na propriedade, do objetivo da aplicação, entre outras características já comentadas, como a questão ambiental e o material genético que está sendo cultivado. Por fim, é importante seguir corretamente a recomendação das empresas produtoras dos reguladores vegetais para obtenção dos melhores resultados.

Cuidados específicos

O emprego de reguladores vegetais apresenta alternativa para o produtor rural buscar maior produtividade e melhor qualidade na sua produção. A disponibilidade de água e nutrientes ao longo do ciclo é essencial para não minimizar ou anular as respostas esperadas dos reguladores vegetais.

Deve-se tomar o cuidado para não perder o momento certo de entrar com a aplicação de biorreguladores, pois o período fisiológico em que o vegetal está é peça fundamental para o sucesso da utilização de hormônios. O efeito do biorregulador também depende da variedade cultivada.

Outro ponto importante que deve ser novamente destacado é sempre seguir a dosagem recomendada pela bula do produto, pois essas doses já foram testadas e tiveram sua eficiência comprovada.

É só pensar no seguinte: “se um mesmo hormônio promove, inibe ou atrasa o crescimento do vegetal, por que é que vou correr o risco de aplicar uma dose que pode inibir o crescimento das minhas alfaces, dos meus tomates, dos meus melões, do meu parreiral? Não esquecer que 2,4-D e dicamba são herbicidas formulados a partir de auxinas sintéticas, quando usados em concentrações elevadas.

Novidades 

Os recentes avanços na qualidade analítica da pesquisa têm revelado muitos processos fisiológicos e a importância dos diversos hormônios vegetais e seus respectivos reguladores vegetais sintéticos. Estas descobertas trazem melhor entendimento dos possíveis manejos que podem ser empregados na condução das lavouras, da correta seleção e utilização de reguladores vegetais e expandem as possibilidades de seu uso em diferentes culturas e buscando novas funcionalidades. 

A indústria produtora também ganha mais impulso com a popularização do uso de reguladores vegetais, para conseguir novos produtos e introduzi-los no mercado. Dessa forma, novos produtos de grupos hormonais ainda não registrados no Brasil deverão ser lançados no futuro, como os brassinosteróides etc., aumentando a gama de oferta ao produtor rural e melhorando ainda mais a condição produtiva da agricultura brasileira. 

Quanto custa?

O preço dos diferentes biorreguladores varia bastante no mercado, mas o benefício da sua aplicação deve justificar o seu custo. Normalmente, o retorno do investimento no emprego de reguladores deve ocorrer dentro da mesma safra – com a comercialização da colheita – obtendo maior valor pela produção total mais elevada ou pelo maior preço individual alcançado pelos frutos produzidos.

O preço médio dos produtos varia de acordo com a qualidade do regulador que se está comprando e da dificuldade de síntese do ativo. Por exemplo, um biorregulador contendo giberelina do grupo mais ativo (GA3) é muito mais caro do que aquelas menos ativa, que são também mais fáceis de sintetizar.

Mas, de maneira geral, o investimento é pago logo na primeira colheita, haja vista que a recomendação de uso do Ethrel, para indução da floração do abacaxizeiro é de 1,0 L por hectare. A mistura de três grupos hormonais (auxina, giberelina e citocinina), disponível comercialmente como Stimulate, oferece seu efeito sinérgico, utilizando-se em média de 100 a 150 mL por 100 L, para induzir maior crescimento e consequente incremento em produtividade de alface; 1,0 L por hectare em citros e 250 mL por hectare em soja, a fim de desempenhar a mesma função.

Outro exemplo pode ser o biorregulador Progibb do grupo das giberelinas, sendo recomendado utilizar cerca de 10 gramas por 100 L de água para induzir a brotação dos tubérculos de batata-semente.

Vale a pena?

Além de considerar a relação normal benefício/custo da aplicação de reguladores vegetais, é importante ter conhecimento sobre as condições gerais da cultura, para não fazer uso de uma ferramenta valiosa em um momento fora do especificado ou que não permita gerar um resultado dentro do esperado. 

Portanto, como já relatado anteriormente, a viabilidade de uso vai depender das condições tecnológicas da propriedade. A capacidade genética do material vegetal que se está trabalhando também é muito importante. Mas, para detalhar de forma clara a viabilidade de uso, podemos utilizar alguns exemplos. A indução da brotação de batatas-sementes vai influenciar significativamente a produtividade da cultura.

Nas condições do nordeste brasileiro, onde atualmente se cultivam diversas fruteiras de clima temperado, se utiliza, juntamente com o controle dos níveis da água de irrigação, a aplicação de biorreguladores, no intuito de haver uma produção mais elevada e de alta qualidade – na produção de maçãs, para evitar a queda de frutos, na produção de uvas, para aumentar o tamanho do engaço e das bagas formadas.

Enfim, são vários pontos favoráveis para a utilização de biorreguladores na horticultura e, por que não, na agricultura como um todo, onde o incremento em produtividade não é o único fator de interesse na abordagem desses produtos, pois a maturação uniforme, aumento do período de vida útil ou tempo de prateleira, hortaliças e frutas mais vistosas, agregam valor ao produto, o que praticamente torna obrigatório e viável a utilização de biorreguladores.

Finalizando, temos que sempre promover o balanço hormonal adequado para possibilitar o aumento da eficiência das culturas, maximizando a expressão do seu potencial genético.

Trabalhos citados neste artigo:

Parada, F., Espinoza, C., & Arce-Johnson, P. (2017). Phytohormonal Control over the Grapevine Berry Development. Phytohormones-Signaling Mechanisms and Crosstalk in Plant Development and Stress Responses Downloaded, 143-159.