Extratos vegetais como biofertilizantes na agricultura moderna: tecnologias e utilização

Para aumentar a produtividade e a qualidade das culturas, é fundamental a redução dos efeitos causados pelos estresses abióticos, como a seca, o calor excessivo e a salinidade que representam um dos maiores desafios da agricultura contemporânea. Para superar tais adversidades, soluções inovadoras nas práticas agrícolas são imprescindíveis, incluindo o uso de extratos vegetais bioativos que podem conferir maior tolerância e adaptabilidade às plantas.

Os biofertilizantes são ferramentas propostas como agentes-chave para uma agricultura sustentável e o aumento deste mercado é impulsionado pela demanda. De acordo com a classificação da IN n. 61 de 2020 do MAPA (MAPA, 2020), uma fonte de produtos naturais bioativos inclui os extratos vegetais. Os biofertilizantes de origem vegetal são produtos orgânicos solúveis, obtidos por extração de partes das plantas ou derivados da fermentação. Eles promovem o crescimento e desenvolvimento das plantas, melhoram a eficiência nutricional, aumentam a tolerância aos estresses abióticos e elevam a qualidade das culturas (Figura 1). Esses biofertilizantes induzem alterações morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e genéticas, podendo ser produzidos a partir de plantas lenhosas ou herbáceas, incluindo as medicinais.

 Figura 1. Extratos vegetais contêm moléculas com propriedades bioativas capazes de induzir alterações fisiológicas, bioquímicas e influenciar de forma positiva o crescimento, o rendimento, a qualidade e atenuar estresses abióticos das culturas, promovendo práticas sustentáveis em um sistema agrícola mais resiliente para enfrentar os desafios da produção agrícola

A metodologia baseia-se na extração de metabólitos primários e/ou secundários com água, álcool ou outro solvente a partir de sementes, folhas, cascas ou raízes, sendo importante considerar a forma e a temperatura utilizada no protocolo de extração. Podem ser aplicados em pulverizações foliares, no tratamento de sementes (embebição), no solo ou na fertirrigação e hidroponia. Destaca-se o potencial de diversas substâncias e extratos, especial os ricos em compostos fenólicos ou ácido ascórbico, sobre o sistema de defesa antioxidante. Assim, um equilíbrio da produção de espécies reativas de oxigênio pode fortalecer as plantas cultivadas e aliviar o estresse abiótico.

Para o desenvolvimento destes bioinsumos, a aproximação das indústrias nacionais com unidades de pesquisa como as universidades é um ponto estratégico do sistema. Apesar de complexa, a caracterização dos componentes dos extratos vegetais e das substâncias bioativas deve ser realizada para a compreensão do modo de ação e desenvolvimento de produtos mais ativos. Embora a maior parte das investigações seja centrada nos efeitos gerais dos biofertilizantes, é importante considerar a natureza altamente complexa, heterogênea e diversificada das matérias-primas utilizadas para a produção. Entre as diferentes classes de moléculas extraídas de plantas, os metabólitos secundários representam um grupo importante de compostos bioativos que podem ser responsáveis pelo efeito biofertilizante.

Baseado na ampla aplicabilidade dos extratos naturais, numerosos tratamentos têm mostrado o impacto substancial na produção de grandes culturas, hortaliças, ervas medicinais e frutas (Paulert et al., 2022). São inúmeros os fitoextratos com indicações benéficas para as culturas e alguns exemplos de pesquisas mais recentes estão descritos na Tabela 1.

Tabela 1. Exemplos de extratos vegetais bioativos com efeitos positivos na fisiologia, bioquímica, produtividade e qualidade de plantas.

Extratos aquosos de folhas de Artemisia absinthium L. aplicados via foliar aumentaram a produção da soja e o efeito pode ser atribuído aos compostos fenólicos e elementos minerais (Szparaga et al., 2021). A criação de produtos que utilizem plantas medicinais é uma alternativa importante e o primeiro passo para criar biofertilizantes de nova geração. O composto de folhas de panaceia (Solanum cernuum Vell.), espécie medicinal e nativa da região sul e sudeste do Brasil, resultou em aumento do comprimento da parte aérea e no acúmulo de clorofila em milho (Faccin, 2023). As sementes de milho embebidas com a decocção das folhas de panaceia aumentaram a massa seca da parte aérea (Falkovski et al., 2023).

As pesquisas com ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Mill.) despertam o interesse das indústrias por ser fonte de proteínas, nutrientes e mucilagem rica em polissacarídeos. Com a utilização da biomassa da ora-pro-nóbis, no segundo ciclo produtivo, a parte aérea, o número de folhas e o índice de clorofila em alface aumentaram (Zonetti et al., 2024). Desta forma, um novo olhar se abre para a possibilidade de utilização da biomassa e seus derivados como biofertilizante.

Entre os biofertilizantes derivados de plantas, os extratos de folhas de moringa (Moringa Oleifera) obtêm grande atenção devido ao seu efeito notável sobre o metabolismo vegetal, incluindo condições de estresse abiótico (Zulfiqar et al., 2020). É uma planta conhecida por seus usos versáteis e os extratos líquidos aquosos de moringa são fáceis de obter, baratos e ecológicos. Inúmeros estudos mostram que plantas tratadas com extratos de moringa tiveram melhora nos parâmetros fisiológicos e bioquímicos como a indução da germinação das sementes, crescimento das plantas, concentração de clorofila/fotossíntese, acúmulo de carotenoides e açúcares solúveis totais. Nos trabalhos, geralmente observa-se a influência dos extratos de moringa no alívio do estresse oxidativo. Extratos de moringa foram utilizados para aumento o crescimento de: alface, arroz, brócolis, petúnia, trigo, milho, sorgo, soja, feijão, tomate, citros, mandioca, girassol, abóbora, pimenta, funcho, gerânio, estévia e manjericão (Mashamaite et al., 2022). Os extratos também auxiliam na mitigação dos estresses abióticos em plantas de pimenta, trigo, feijão, soja, moringa, milho e abobrinha, além de melhorar a qualidade de flores e pós-colheita (Arif et al., 2023). Os extratos de moringa são produtos naturais promissores, seguros e eficazes para melhorar os parâmetros agronômicos e de qualidade de diversas culturas (Yuniati et al., 2022).

Conclusão e perspectivas

Os metabólitos das plantas são reconhecidos como instrumentos eficazes para reforçar a segurança alimentar, influenciar nos processos vitais e adaptabilidade das plantas. A produção de biofertilizantes a partir de diversas espécies vegetais representa um avanço promissor para a agricultura sustentável. Essa tecnologia inovadora oferece uma alternativa eficaz para aumentar o crescimento e a produtividade das plantas, além de fortalecer a tolerância a estresses abióticos, como a seca e a salinidade. Ao promover o equilíbrio do ecossistema, os biofertilizantes contribuem para uma agricultura mais resiliente e ambientalmente responsável. Tendo em conta todos estes conhecimentos, vale a pena explorar os compostos vegetais para desenvolver formulações que sustentem a produtividade agrícola de uma forma mais sustentável valorizando a biodiversidade.