Extratos da alga vermelha Kappaphycus alvarezii como biofertilizante
Os extratos de macroalgas marinhas constituem uma das principais fontes de componentes bioativos com potencial uso como biofertilizantes na agricultura (DE FREITAS et al., 2022). Dentre as espécies conhecidas e testadas, algas vermelhas do gênero Kappaphycus (Figura 1) vêm ganhando destaque por apresentarem uma ampla gama de aplicações nas indústrias alimentícia, farmacêutica, de cosméticos e, mais recentemente, agrícola. Essas algas tropicais de rápido crescimento são amplamente cultivadas por seu conteúdo de hidrocolóides e são uma fonte promissora de compostos bioativos que podem estimular o crescimento das plantas e a tolerância a estresses bióticos e abióticos. Publicações recentes têm destacado o uso do extrato líquido de algas desse gênero em melhorar o desempenho de cultivos agrícolas (KUMAR et al., 2020).
Figura 1. Exemplar de Kappaphycus alvarezii cultivado em Florianópolis, SC, Brasil. Fonte: Leila Hayashi, UFSC.
Algas do gênero Kappaphycus possuem em sua composição grandes quantidades de nutrientes e moléculas bioativas (KARTHIKEYAN AND SHANMUGAM, 2017; PRASAD et al., 2010). Dentre os nutrientes, estudos indicam que extratos dessas algas dispõem de grande quantidade de potássio (K) (KARTHIKEYAN AND SHANMUGAM, 2017). A aplicação de compostos com a presença desse macronutriente beneficia a planta quanto ao seu estado nutricional, evitando o surgimento de deficiências e a queda na produtividade das plantas (KARTHIKEYAN AND SHANMUGAM, 2017). Outras substâncias de interesse agronômico presentes em algas do gênero Kappaphycus são os fitormônios, como ácido indol 3-acético (IAA), giberelina (GA3), cinetina e zeatina (PRASAD et al., 2010). O IAA atua na elongação celular, diferenciação e divisão das células em plantas, enquanto a giberelina atua também na elongação celular, bem como na quebra da dormência das gemas presentes no caule, promoção da germinação e desenvolvimento dos primórdios foliares e frutos (TAIZ et al., 2015).
Além de nutrientes e fitohormônios, algas do gênero Kappaphycus têm como componente de sua parede celular polissacarídeos denominados carragenanas (SHUKLA et al., 2016). Dentro do contexto agronômico, aplicações de carragenanas incrementam não apenas parâmetros de crescimento e produtividade, mas também atividades bioquímicas associadas à fotossíntese. Nesse contexto, aplicações de oligocarragenanas aumentam o crescimento de plantas de tabaco e árvores de Eucalyptus globulus com 3 anos de idade (GONZÁLEZ et al., 2013). Além disso, nessas mesmas plantas, as aplicações desses compostos aumentaram a fotossíntese e assimilação de nitrogênio (GONZÁLEZ et al., 2013; SHUKLA ET al., 2016), indicando um possível aumento no rendimento fotossintético. Os mecanismos envolvidos na ativação de genes e rotas metabólicas específicas nas plantas permanecem ainda pouco compreendidos.
Dentre as espécies do gênero Kappaphycus, K. alvarezii vem sendo amplamente cultivada e testada em diferentes cultivos agrícolas. Essa espécie foi introduzida no Brasil em 1995 e, desde então, vem sendo cultivada experimental e comercialmente nos estados de São Paulo, Rio de Janeiro e Santa Catarina (HAYASHI; REIS, 2012). Na tabela 1, os principais efeitos da utilização de extratos líquidos de K. alvarezii reportados na literatura científica são apresentados.
Tabela 1. Principais efeitos reportados de extratos líquidos de Kappaphycus alvarezii na agricultura.
| Planta Alvo | VA¹ | Efeitos relatados | Referência |
| Arroz | F | Aumento da produção e da qualidade dos grãos | PRAMANICK et al. (2020) |
| Banana | F | Aumento da produtividade | KARTHIKEYAN; SHANMUGAM (2014) |
| Batata | F | Aumento de crescimento e produtividade | PRAMANICK et al. (2017) |
| Cana-de-açúcar | F | Aumento de produtividade, aumento no grau brix, pureza, e polaridade da cana | KARTHIKEYAN; SHANMUGAM (2017) |
| Feijão | F | Aumento de crescimento, biomassa, índice de clorofila e produtividade | LAYEK et al. (2023) |
| Milho
|
F,
So |
Acúmulo de nitrogênio, proteínas e micronutrientes. Aumento de altura das plantas, peso seco, porcentagem de clorofila e taxa fotossintética, enzimas antioxidantes, produtividade, expressão de genes relacionados ao crescimento das raízes, metabolismo do nitrogênio, sinalização via ácido giberélico e auxinas | TRIVEDI et al. (2018)
KUMAR et al. (2020)
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| Quiabo | F | Aumento da atividade fotossintética, do crescimento vegetal, produtividade e qualidade | ZODAPE et al. (2008) |
| Soja | F | Aumento de crescimento e produtividade | RATHORE et al. (2009) |
| Tomate | F | Aumento da concentração de ABA, SA, genes PR e MAPK2 | AGARWAL et al. (2016) |
| Trigo | F | Aumento da qualidade dos grãos e da produtividade | SHAH et al. (2013) |
| So | Aumento de comprimento, massas fresca e seca, volume e número de raízes laterais, massa seca de grãos por planta e expressão de genes de vias de sinalização do metabolismo primário e secundário, de crescimento de raízes, ácido giberélico e auxina | KUMAR et al. (2020) |
1Via de aplicação (VA): F: foliar; So: solo. Adaptado de DE FREITAS et al. (2022) e TRIVEDI et al. (2023).
Do ponto de vista da legislação vigente (BRASIL, 2020), o efeito biofertilizante dos extratos de K. alvarezii pode ser comprovado pela técnica de bioensaios. Esta técnica permite a identificação da bioatividade de uma fonte natural de maneira rápida e eficaz, quantificando variáveis biométricas (por exemplo, comprimento, volume e fracionamento das raízes em diâmetros, expansão das folhas, ontogenia) e bioquímicas (por exemplo, pigmentos, açúcares, proteínas e enzimas), resultados da ação dos compostos bioativos presentes nos biofertilizantes (MÓGOR et al., 2022).
Na legislação, não há, até o presente momento, previsão de teores mínimos de carragenanas em produtos biofertilizantes visando à comprovação da presença de extrato de algas vermelhas na formulação. Considerando os resultados promissores aqui apresentados e a presença de produtos contendo extratos de algas vermelhas no mercado, parece fundamental a atualização das normas visando à inclusão de parâmetros adequados de controle. Levando em conta a inevitabilidade do desenvolvimento e registro de biofertilizantes à base de algas vermelhas, o Laboratório de Fitopatologia da UFSC (labfitop@contato.ufsc.br) está adaptando um método para determinação espectrofotométrica de carragenanas e, no futuro, oferecerá o serviço para interessados.
