Técnicas e ferramentas para identificar e evitar o estresse hídrico em cultivos.

A agricultura compreende o conjunto de técnicas para o cultivo de plantas objetivando a obtenção principalmente de alimento, além de diversos outros bens, onde os profissionais da área buscam otimizar os processos de produção a fim de obter maior eficiência e rentabilidade no sistema produtivo.

Com o passar dos anos e os avanços tecnológicos no setor, foram criadas diversas ferramentas bastante eficientes na tentativa de mitigar os muitos problemas que eventualmente acontecem e comprometem a máxima produtividade das culturas, sendo esses problemas de origem antrópica ou natural. Essas ferramentas podem depender da operação do homem ou não. No caso da automação agrícola, podemos destacar a Agricultura de Precisão como um dos modelos onde mais se faz o uso desses mecanismos. 

Esta utiliza aparelhagem de tecnologia avançada na avaliação mais precisa das condições a qual a área produtiva está submetida, aumentando o grau de confiabilidade na tomada de decisões.

Abordaremos métodos capazes de identificar situações, onde possam haver os prejuízos causados por estresse hídrico em um cultivo.

O estresse Hídrico e a resposta das plantas.

Sabe-se que o bom suprimento de água em um cultivo agrícola é indispensável, principalmente quando fala-se em produção alimentícia. Logo, a deficiência hídrica causa alterações no comportamento vegetal, o que acarreta prejuízos no crescimento e desenvolvimento de culturas, e consequente decréscimo na produção. O estresse hídrico ocasionado pelo déficit hídrico em uma planta ocorre quando a taxa de evapotranspiração é maior que a taxa de absorção de água no solo pelo sistema radicular (sistema solo- planta-atmosfera). Ou quando o teor de água de um tecido ou célula está abaixo do ponto de turgescência.

Plantas de espécies diferentes, como também de genótipos diferentes dentro de uma mesma espécie, respondem de maneiras distintas em situações de déficit hídrico.

Basicamente, as plantas em situação de deficiência hídrica, acionam mecanismos morfofisiológicos adaptativos de tolerância, com o objetivo de preservar a água presente no solo, ou seja, diminuir a evapotranspiração e a quantidade de água nos tecidos, afim de "guardar" essa água para ser utilizada em outros processos do ciclo vegetal. Principalmente a produção das sementes.

Porém, dependendo da fase de desenvolvimento da cultura e a intensidade do estresse sofrido, esses processos podem acarretar prejuízos irreversíveis no que se refere à produção. Na fase vegetativa, por exemplo, o estresse hídrico interfere no crescimento das folhas, ou seja, estas ficam atrofiadas, diminuindo a área fotossinteticamente ativa, o que diminui a produção de fotoassimilados, fator determinante na produtividade agrícola.

Quando ocorre na antese, e no começo da fase reprodutiva, por exemplo, o estresse hídrico pode causar o abortamento de flores, além de prejudicar a formação de frutos e sementes.

Portanto são necessárias medidas para evitar tais problemas, e já existem diversas técnicas e equipamentos bastante eficientes na detecção de deficiência hídrica em plantas.

Técnicas e equipamentos

Na região do semiárido nordestino, muitas vezes a produção agrícola é bastante limitada por conta de alguns fatores, tais como a alta incidência de radiação solar a qual essa região é submetida, além da irregularidade nos níveis de precipitações anuais, grandes quantidades de chuva em um curto espaço de tempo e concentrado em poucos meses do ano. Além da ocorrência de secas recorrentes que atingem a região. Dessa forma, as culturas são acometidas constantemente a situações de estresse hídrico (quando cultivadas em sequeiro). Esta instabilidade climática ocasiona um aumento de anos com frustração dos agricultores em relação ao desempenho e rentabilidade nas safras.

Existem muitas técnicas de manejo em sistemas de produção em sequeiro que contribuem para a manutenção da umidade do solo, além de beneficiar a atividade das raízes, fatores limitantes para evitar a deficiência hídrica. Porém como fora supracitado, a instabilidade climática na região compromete o sucesso de tais técnicas, portanto, o uso de sistemas de irrigação se faz a alternativa mais eficaz.

No entanto, situações momentâneas de variação climática podem causar deficiência hídrica nas plantas, mesmo com a utilização de irrigação. Daí pode-se fazer o uso de algumas ferramentas que auxiliam no planejamento do manejo de irrigação, devido a precisão dos dados obtidos.

Câmara ou Bomba de Scholander.

A câmara de pressão ou bomba de pressão desenvolvida por Scholander (1964), é um aparelho utilizado para medir o potencial hídrico das plantas, ou seja, é capaz de medir de forma direta o estado hídrico dos tecidos vegetais.

O método consiste em medir a pressão hidrostática da seiva xilemática das plantas utilizando a câmara de pressão. Os valores encontrados são correlacionados com o potencial hídrico foliar.

O equipamento por meio de uma válvula com gás pressurizado aplica pressão em uma folha, essa pressão dentro da câmara inverte a seiva no vaso de xilema, por isso ela sai. Então fecha-se a válvula do gás, sendo o momento que o usuário registra no manômetro qual pressão foi necessária aplicar para a vazão da água acontecer, esse ponto, considera-se estabelecido o equilíbrio entre o potencial hídrico das células e a pressão exercida pelo gás sobre as mesmas. Esse valor é o potencial hídrico do tecido celular. Para ser correlacionado ao potencial hídrico do solo, a mensuração deve ocorrer no período da ante-manhã (antes do sol nascer), pois é nesse momento que a planta encontra-se em equilíbrio com o solo.

Pesquisas demonstram que os valores obtidos na câmara de pressão de Scholander podem ser utilizados no planejamento do manejo de irrigação, pois mostra a situação hidrica da cultura no momento da medição. Essa medição destaca-se pela praticidade, é de fácil manejo, podendo ser operada em condições de campo, permitindo assim realizar avaliações muito rápidas e otimizar o tempo entre as leituras, refletindo em um maior dinamismo na tomada de decisões. Limitações: custo da bomba de pressão e ser uma medida destrutiva (é preciso retirar uma folha da planta).

Sensores Hiperespectrais.

Iniciou-se uma nova era na agricultura com a construção de sensores, estes que fornecem as mais diversas informações sobre um sistema de produção, com rapidez e alto grau de confiabilidade.

Os avanços na tecnologia de sistemas de sensores culminaram na evolução das técnicas de imageamento, onde foram desenvolvidos sistemas de varredura eletrônica, possibilitando a construção dos sensores hiperespectrais.

Estes sensores têm o potencial de prover detalhes sobre as propriedades físico-químicas dos materiais presentes na superfície imageada, incluindo composição química/bioquímica, grau de cristalinidade e morfologia desses materiais.

Os pigmentos são os principais determinantes do controle as respostas espectrais das folhas nos comprimentos de onda visíveis. O teor de pigmentos de clorofila, em particular, está diretamente associado à capacidade e produtividade fotossintética. Portanto detectar mudanças nos padrões normais de reflexão espectral é a chave para interpretar situações de estresse. Concentrações reduzidas de clorofila são indicativas de estresse das plantas.

Portanto, essa tecnologia apesar de ainda não muito difundida, têm grande potencial quanto ao planejamento e tomada de decisões, no que se refere à deficiência hídrica. Além de diversos outros fatores que ela abrange.

A utilização de sensores hiperespectrais aliada à tecnologia de sensoriamento remoto pode ser um grande avanço na determinação de possíveis deficiências em culturas na produção em larga escala.