Estresse Térmico Em Plantas: Protegendo As Plantações

O Que É Estresse Térmico Nas Plantas, E O Que Causa Isso?

Para simplificar, o estresse térmico é o que acontece com as plantas quando elas são expostas a enormes quantidades de luz solar e calor muito tempo. O termo “estresse térmico” geralmente se refere a um período em que as plantas são submetidas a altas temperaturas por tempo suficiente para alterar permanentemente sua capacidade de funcionar ou crescer normalmente.

A faixa ideal para a maioria das culturas é entre 68 e 86 graus Fahrenheit (20 e 30°C). Temperaturas fora dessa faixa, seja no ar ou no solo, durante o dia ou a noite, são prejudiciais às plantas. O estresse térmico é o efeito cumulativo da severidade do calor, do tempo em que a planta é exposta ao calor e da taxa em que a temperatura está subindo.

Quais São Os Sinais De Estresse Térmico Em Plantas?

O estresse térmico em plantas se manifesta de muitas maneiras. No entanto, pode ser difícil de definir porque seus sintomas se assemelham aos causados por certas doenças de plantas ou pragas da lavoura. Além disso, o calor e o estresse hídrico também podem levar a doenças de plantas. Quando considerados em conjunto, os seguintes sintomas de estresse térmico nas plantas permitirão um diagnóstico mais preciso.

• Enrolamento e ventosa das folhas. Esse é o mecanismo pelo qual as plantas (como milho e tomate) regulam sua perda de água. A área superficial da folha encolhe, e seus estômatos (poros minúsculos que permitem a troca de gás e umidade) se fecham.
• Murcha. O ponto de murcha ocorre quando há menos umidade disponível do que uma planta pode absorver, levando a um déficit de pressão de água dentro da planta. Cada atraso adicional no tratamento de uma planta murcha por estresse térmico aumenta o risco de que ela possa sofrer danos irreversíveis. Há uma alta probabilidade de que as plantas estejam experimentando estresse térmico se murcharem durante o período mais quente do dia e depois reviverem à noite ou pela manhã.
• Margens de folhas secas. Alguns tipos de culturas secam as bordas externas da folha para garantir a sobrevivência. Como há espaço “extra” nas folhas de culturas como abóbora e abóbora, elas podem persistir com sua função normal mesmo quando o estresse térmico queima as margens das folhas das plantas.
• Danos causados pelo ozônio. Quando altas temperaturas são combinadas com baixa qualidade do ar, as plantas podem ser danificadas pelo ozônio. À medida que o gás entra nas folhas através dos estômatos, ele queima o tecido vegetal. Pontos marrons secos entre as nervuras das folhas são indicativos de danos ao ozônio em tomates. Folhas de abóbora, pepino e abóbora expostas aos danos do ozônio ficam amarelas pálidas e parecem extremamente secas.
• Flor e/ou Gota de Fruto. Por causa do estresse térmico, muitas plantas ornamentais não florescem ou perdem seus botões e flores. Durante uma onda de calor, a planta pode priorizar a manutenção de seus órgãos vitais em detrimento de outras necessidades menos críticas. O clima quente provoca quedas de flores e frutas em pepinos, abóboras e pimentas.
• Parafusamento. Devido ao efeito do estresse térmico no rendimento das culturas, às vezes as culturas florescem muito cedo antes de sua época típica de colheita. Esse processo, chamado de “aparafusamento”, pode ser fatal para muitas culturas de clima frio, incluindo brócolis, espinafre, couve-flor e coentro, bem como ao plantar alface.
• Escaldadura solar. Várias frutas, incluindo maçãs, tomates e melões, queimam em calor extremo, geralmente do lado que está diretamente voltado para o sol. A escaldadura solar pode aparecer em diferentes tipos de frutas como descoloração, manchas aquosas, bolhas ou manchas firmes e afundadas na superfície, bem como frutas ressecadas.
• Podridão da Flor. Quando o calor e a alta radiação solar afetam as folhas das plantas (especialmente durante o cultivo do tomate), a fotossíntese e a transpiração se aceleram. Ao desviar água e cálcio dos frutos para as folhas, isso causa a podridão da flor (BER), que aparece como uma mancha escura e aquosa no fruto.

Quais São Os Efeitos Do Estresse Térmico Em Plantas?

O estresse térmico desencadeia a desidratação nas plantas, o que prejudica seu desenvolvimento. A redução da produção fotossintética é resultado direto do efeito do estresse térmico sobre o teor relativo de água (CTR) foliar e o potencial hídrico da planta. Assim, o estresse térmico leva as plantas a perderem água e murcharem. No caso de estresse térmico temporário ou moderado, no entanto, as plantas são capazes de controlar suas taxas de respiração e transpiração para alcançar um equilíbrio térmico.

Devido ao estresse térmico, a concentração de proteínas solúveis e açúcares é ajustada para controlar a pressão osmótica dentro da célula vegetal. Por último, mas não menos importante, você pode observar perdas na produção agrícola por causa do estresse térmico em toda a linha, impactando todas as culturas, de cereais e leguminosas a vegetais de raiz.

Algumas das alterações mais críticas na bioquímica e fisiologia que as plantas sofrem por causa do estresse térmico são:

• o fechamento dos estômatos em resposta às altas temperaturas impede que as plantas absorvam dióxido de carbono (CO2) suficiente para a fotossíntese, o que pode prejudicar seu crescimento e diminuir sua produtividade;
• danos às proteínas em altas temperaturas reduzem a função enzimática, que por sua vez afeta muitos processos metabólicos;
• o calor extremo pode provocar estresse oxidativo, que prejudica as células vegetais e prejudica seu crescimento, liberando espécies reativas de oxigênio (EROs);
• aumento das taxas transpiratórias devido às altas temperaturas diminui a quantidade de água disponível para as culturas, resultando em estresse hídrico.

Como Salvar As Plantas Do Estresse Térmico

Embora os produtores não possam fazer muito sobre o clima, eles podem, no entanto, proteger suas plantações do estresse térmico e reduzir as perdas por meio de uma avaliação cuidadosa dos danos às lavouras e empregando certas práticas de manejo agrícola. Alguns desses métodos são voltados para proteger as plantas de sofrer estresse térmico, enquanto outros visam ajudá-las a se ajustar ao calor.

Práticas Para Prevenir O Estresse Térmico Em Plantas

Na maioria das vezes, quando as plantas enfrentam problemas devido a ondas de calor relativamente curtas, os problemas desaparecem rapidamente depois que o calor diminui. Se você tomar as seguintes medidas para reduzir o estresse térmico em plantas durante uma onda de calor, elas devem se recuperar quando a temperatura cair.

Sombreamento Temporário E O Estresse Térmico Em Plantas

Para proteger suas plantações do sol excessivo durante as ondas de calor, use sombreamento temporário. É essencial sombrear as lavouras durante o sol do meio-dia para evitar o estresse. Enquanto isso, quando os dias ficam mais curtos e o clima esfria, você deve evitar que suas plantações fiquem excessivamente sombreadas.

Rega Suficiente E O Estresse Térmico Em Plantas

Práticas de irrigação que mantenham o solo úmido podem ajudar no alívio do estresse térmico em plantas. Para garantir que todas as suas lavouras no campo recebam umidade adequada, a irrigação de precisão deve ocorrer no início da manhã ou à noite. Durante o calor do dia, a água pulverizada de cima evaporará antes de chegar às raízes das plantas. Evite a perda de água devido à evaporação empregando uma fonte de água de mangueira de gotejamento ou de imersão.

Sem Adubação E O Estresse Térmico Em Plantas

Não é uma boa ideia fertilizar durante uma onda de calor. A adubação aplicada sem água suficiente pode danificar os tecidos vegetais, uma vez que a cultura responde a um rápido influxo de nutrientes ao começar a crescer. As partes jovens e em desenvolvimento são especialmente vulneráveis aos efeitos negativos das altas temperaturas, e a planta é colocada sob estresse adicional e em maior risco quando as temperaturas sobem.

Aplicação De Cobertura Morta E O Estresse Térmico Em Plantas

A temperatura do solo aumenta com a intensidade do sol, adicionando outro fator de estresse térmico para as plantas. Cobrir o solo com uma cobertura morta – uma camada de palha, feno, folhas, agulhas de pinheiro e recortes de grama – com 4 a 6 polegadas (10 a 15 cm) de espessura pode ajudar a reduzir a temperatura e diminuir os impactos adversos do calor nas raízes das plantas.

Pouco Ou Nenhum Tratamento Químico E O Estresse Térmico Em Plantas

Temperaturas prolongadas acima de 27°C (80°F) tornam muitos remédios para doenças e pragas das culturas ineficazes ou mesmo prejudiciais. Tratamentos, mesmo os leves, como sabão e óleos, dados a árvores coníferas e suculentas durante períodos de calor severo podem causar mais danos.

Erradicação De Ervas Daninhas E O Estresse Térmico Em Plantas

Uma onda de calor não é desculpa para adiar a capina do campo. A maioria das ervas daninhas é mais capaz de suportar o estresse térmico do que as plantas cultivadas, tornando-as competidoras por umidade e nutrientes. É por isso que é importante se livrar de tantas ervas daninhas quanto você puder para que suas plantações possam sobreviver no calor.

Melhoramento Genético Da Tolerância Ao Calor E O Estresse Térmico Em Plantas

Há uma necessidade premente de criar cultivares de culturas resistentes ao calor, particularmente trigo, à luz dos efeitos iminentes das mudanças climáticas. Técnicas convencionais, moleculares e transgênicas podem ser usadas para aumentar a tolerância ao calor das plantas ^{Tuteja, N., Gill, S. S., Tiburcio, A. F., Tuteja, R. (Eds.). (2012, 14 March). Wheat: Mechanisms and Genetic Means for Improving Heat Tolerance. Improving Crop Resistance to Abiotic Stress, 657-694. Wiley‐VCH. https://doi.org/10.1002/9783527632930.ch29.}. Para mitigar os impactos de longo prazo do estresse térmico em plantas, os agricultores podem se beneficiar da produção de variedades tolerantes ao calor.

Práticas Agrícolas Culturais E O Estresse Térmico Em Plantas

O gerenciamento do estresse térmico requer a proteção das culturas contra temperaturas extremas em estágios-chave do crescimento das plantas, o que pode ser feito por meio de plantio oportuno, espaçamento ideal entre culturas, desbaste, poda e outras práticas culturais apropriadas.

Facilitando A Adaptação Do Estresse Térmico Em Plantas

As plantas podem armazenar informações sobre o estresse térmico passado (termo-escorvamento) e usá-las para se preparar para eventos de calor futuros, protegendo-as do máximo de danos possível (termotolerância). Eles podem mudar a forma de suas folhas e outras partes para tolerar altas temperaturas mais facilmente. Para se adaptar às altas temperaturas, algumas plantas modificam a orientação de suas folhas, enrolam suas folhas ou desenvolvem minúsculos pelos que projetam uma sombra em toda a superfície da folha.

As aclimatações normais das plantas ao calor e ao estresse hídrico incluem as folhas ficando menores, mudando de forma ou de cor. Por terem menos área de superfície no sol direto, folhas menores podem reter mais água e ficar mais frias do que suas contrapartes maiores. As folhas cinzentas refletem menos luz do que as suas congéneres verde-escuras.

Quando as culturas estão sob forte estresse térmico, muitas vezes perdem suas folhas. Contagens de folhas mais baixas reduzem a perda de água através de estômatos, caules e outras partes da planta. Alguns brotos, flores e frutos em crescimento podem cair. A resposta da planta ao estresse térmico também pode envolver a diminuição de sua taxa metabólica. Em alguns casos, isso pode exigir alterações na quantidade de água, sal, proteínas e fitohormônios presentes nas células.

As plantas se ajustam ao estresse térmico alterando sua morfologia, fisiologia e bioquímica, de modo que estudar sua resposta usando análise fenológica pode abrir caminho para uma caracterização molecular mais precisa das características de tolerância ^{Wahid, A., Shabbir, A. (2005, June). Induction of Heat Stress Tolerance in Barley Seedlings by Pre-Sowing Seed Treatment with Glycinebetaine. Plant Growth Regulation, 46, 133–141. https://doi.org/10.1007/s10725-005-8379-5.}. Compreender as características agronômicas necessárias é crucial para a eventual implementação de culturas tolerantes ao calor sob diversas condições climáticas, especialmente à luz do aquecimento global.

Uma Planta Pode Se Recuperar Do Estresse Térmico?

As culturas podem superar o estresse térmico, mas apenas se a condição for temporária. As medidas acima podem ajudar suas plantas a se adaptarem temporariamente a altas temperaturas. Mas se você deixá-los nesse estresse térmico por muito tempo, eles provavelmente não sobreviverão.

Quanto Tempo Leva Para Uma Planta Se Recuperar Do Estresse Térmico?

Para plantas com estresse térmico, o caminho para a recuperação pode levar de alguns dias a alguns meses. O tempo necessário para se recuperar do estresse térmico é proporcional à gravidade do dano. A recuperação do estresse térmico das plantas pode levar meses para culturas que foram ignoradas por muito tempo durante uma onda de calor; Em casos extremos, pode ser impossível trazê-los de volta à vida.

Como Ajudar As Plantas A Se Recuperarem Do Estresse Térmico

Plantas saudáveis são resistentes ao estresse térmico e podem se recuperar desde que recebam cuidados adequados, água e sombra. Se suas plantas estão sob estresse térmico, você pode tomar as seguintes medidas para reduzir os danos e acelerar a recuperação:

• montar um guarda-sol temporário, como um pano de sombra em cores mais claras;
• de manhã ou à noite, use irrigação por gotejamento para regar bem suas plantações;
• espalhar a cobertura morta em uma camada de solo de 2 a 3 polegadas de profundidade (5-8 cm) para ajudar a moderar a temperatura do solo e reter a umidade;
• não tentar replantar;
• aguardar o fim da onda de calor antes de aplicar o fertilizante;
• remova as flores mortas, mas tenha cuidado para não podar qualquer tecido saudável ou folhas que estão apenas parcialmente mortas. As folhas lançarão uma sombra sobre as plantas estressadas em qualquer caso, protegendo as áreas verdes restantes da luz solar direta e permitindo que elas continuem a fotossíntese.

Estresse Térmico Pelo Frio Nas Plantas — Os Efeitos Dos Extremos De Temperatura Inversa

O estresse térmico pelo frio, ao contrário do estresse térmico, acontece quando as temperaturas do ar e do solo ficam abaixo da faixa ideal para o desenvolvimento das plantas. Isso pode ter um efeito prejudicial no crescimento das culturas. Durante o estresse térmico pelo frio, as plantas sofrem uma variedade de anormalidades bioquímicas e fisiológicas, que podem resultar em sintomas de estresse térmico nas plantas pelo frio como crescimento atrofiado, diminuição da produtividade e, em circunstâncias extremas, morte. Genes regulados pelo frio (COR) e o acúmulo de crioprotetores, incluindo açúcares, proteínas e aminoácidos, que minimizam a secagem e preservam as membranas celulares, evoluíram como mecanismos de tolerância ao estresse térmico ao frio em plantas.

A capacidade de uma planta tolerar temperaturas frias depende da espécie, bem como da taxa e intensidade das quedas de temperatura. Quando as temperaturas diminuem gradualmente, uma planta pode se aclimatar, ou se adaptar, a temperaturas mais baixas de forma mais eficaz. Quedas rápidas de temperatura infligem mais estresse térmico e danos às lavouras no outono e início do inverno do que no final da temporada ^{Wilson, J. (2022). Protecting Plants from Cold Temperatures. Mississippi State University Extension Service.}.

Os agricultores podem proteger as plantas das baixas temperaturas através da seleção e manutenção adequadas. A irrigação adequada antes de uma geada pode promover a proteção das culturas durante uma onda de frio. O solo bem irrigado armazena mais calor e depois o reirradia, aumentando a resistência das plantas ao estresse térmico pelo frio. A cobertura morta também auxilia na retenção de umidade do solo durante a estação fria. Os produtores agrícolas precisam de acesso oportuno a dados meteorológicos, avaliação de danos causados por geada e calor e uma compreensão firme da dinâmica do crescimento das culturas e das mudanças microclimáticas em seus campos para que possam tomar medidas imediatas para proteger as plantas dos fatores de estresse abiótico.

Como O EOSDA Crop Monitoring Auxilia Na Detecção E Tratamento Do Estresse Térmico Por Frio E Calor

Todos os participantes da agroindústria precisam ficar de olho no clima na agricultura, bem como nas condições do solo, principalmente na umidade do solo, para detectar os sinais de estresse térmico por frio e calor nas plantas desde cedo. Os agricultores podem proteger as suas culturas dos efeitos das temperaturas extremas, determinando primeiro quais as zonas de maior risco e, em seguida, tomando as medidas preventivas e correctivas adequadas.

Rastreamento Do Tempo No EOSDA Crop Monitoring

Com o EOSDA Crop Monitoring, você pode acessar três tipos distintos de informações meteorológicas a qualquer momento: registros históricos, leituras atuais e previsões. À medida que você adiciona campos à sua conta, estatísticas como essas serão coletadas para cada um deles. Esses conjuntos de dados são mais amplos e precisos do que os dados meteorológicos de código aberto, pois usam uma variedade de recursos, como imagens de satélite, estações meteorológicas terrestres e modelos e algoritmos abrangentes de previsão do tempo.

Para proteger suas plantações dos efeitos negativos de temperaturas extremas, você pode fazer o seguinte:

• ficar de olho nas temperaturas atuais e outros parâmetros meteorológicos, incluindo precipitação, vento, umidade e nuvens, pois eles são atualizados diariamente;
• pesquisar registros meteorológicos passados (as informações podem ser acessadas a partir de 1979) para identificar períodos potencialmente perigosos;
• consulte uma previsão confiável de 14 dias e planeje com antecedência para proteger suas plantas do estresse térmico por frio e calor.

Alertas De Estresse Térmico Por Calor/Frio

Na plataforma EOSDA Crop Monitoring, você não só pode obter leituras diárias de temperatura de campo, mas também pode ativar a detecção de estresse térmico por calor e frio. O complemento Notificações de risco climático avisa sobre o mau tempo iminente em sua área. Quando a temperatura média diária cai abaixo de um determinado limite, indica que a cultura está passando por estresse térmico pelo frio e, quando sobe acima desse limite, indica que há estresse térmico em plantas.

Usando o complemento Notificações de risco climático, você pode ajustar o valor limite e estabelecer uma temperatura específica para sinalizar campos que estão sob estresse. Esses alertas automáticos oportunos garantirão que você não perca o perigo iminente e, em vez disso, possa tomar as precauções necessárias no campo para proteger sua lavoura de temperaturas extremas.

Juntamente com as mudanças na temperatura, o EOSDA Crop Monitoring também pode informar quando o índice de vegetação NDVI no campo muda. Dessa forma, mudanças adversas no campo podem ser identificadas precocemente, levando a uma investigação mais aprofundada de suas causas (como falta de água, pragas, doenças, etc.) e à subsequente execução de atividades corretivas para promover o crescimento das culturas. Ao observar como a densidade da vegetação do campo responde a uma mudança no clima, você também pode tirar conclusões sobre a conexão entre os dois.

Detecção De Estresse Térmico De Calor/Frio Com Base Em Registros Climáticos Históricos

Como bônus, o EOSDA Crop Monitoring permite que você analise os dados históricos para determinar quando na estação de crescimento você precisa estar especialmente vigilante sobre a proteção de suas plantações contra os efeitos do clima quente ou frio. Os usuários do EOSDA Crop Monitoring que atualizaram para a assinatura Pro têm acesso a um banco de dados histórico de dados sobre estresse por frio e calor em plantas. Essas informações serão úteis para planejar a rega da próxima temporada e outras medidas para proteger as plantas de uma onda de calor.

Gerenciando Atividades De Campo No EOSDA Crop Monitoring E O Estresse Térmico Em Plantas

Os agricultores podem decidir quando plantar na próxima temporada observando como a temperatura mudou em seu campo nos últimos anos. Você pode pensar no Registro de Atividades de Campo como um calendário para gerenciar o trabalho em todos os campos que você já adicionou à sua conta. Qualquer operação de campo, desde o plantio até o preparo do solo e a rega, pode receber uma data, um executor, notas de tarefa e comentários do executor. Tudo isso torna mais fácil para as grandes empresas de agritech supervisionar e ter controle total sobre todas as suas operações em todas as regiões e sob qualquer condição climática.

Todos os participantes da indústria agrícola se beneficiarão do EOSDA Crop Monitoring:

• usando dados históricos, os consultores agrícolas podem ajustar os horários de plantio das culturas;
• seguradoras e bancos podem levar em conta o estresse térmico por frio e calor nas plantas ao calcular os pagamentos de perdas de safra;
• organizações não governamentais (ONGs) podem desenvolver as melhores estratégias para o manejo do campo, especialmente em áreas rurais subdesenvolvidas.

Por Que As Maiores Companhias De Técnologias Agricolas Devem Ficar De Olho No Estresse Térmico Por Frio e Calor Nas Plantas?

Desde o plantio até a colheita, cada etapa do ciclo de vida da planta tem potencial de perigo. O calor e o frio prejudicam as plantas, atrasando o desenvolvimento das culturas ou até mesmo matando-as. Como resultado, é crucial que as grandes empresas agrícolas antecipem o potencial de estresse térmico por frio ou calor nas plantas e tomem medidas para mitigá-lo. Enquanto isso, insights oportunos permitem minimizar o impacto do clima adverso nas lavouras e ainda colher safras abundantes.