Estágios do crescimento das plantas e seu papel na agricultura

Matheus Maiafevereiro 1, 20230 Comment19.8k

Devido ao forte impacto dos estágios de crescimento das plantas na produtividade agrícola, suas mudanças podem ter enormes consequências financeiras para os agricultores. Por isso, é essencial ficar de olho nas fases de crescimento da planta e fazer ajustes oportunos para garantir que a safra amadureça no prazo e permaneça saudável. A temperatura e a precipitação, em particular, desempenham um papel significativo na determinação dos cronogramas dos estágios de crescimento das plantas. O monitoramento dos estágios de crescimento da planta também pode alertar os agricultores sobre possíveis problemas com o ambiente ao redor, o que pode ajudá-los a tomar decisões mais informadas sobre como administrar seus campos.

Diferentes estágios de crescimento da planta

Os fenômenos que ocorrem em todas as fases do crescimento e desenvolvimento da planta, desde a germinação da semente até o colapso da planta, são conhecidos como eventos fenológicos e são estudados pela fenologia. Devido à longa história do tema, à diversidade de metodologias científicas e à ampla gama de aplicações possíveis, não há uma maneira consensual de identificar os vários estágios de crescimento da planta. Algumas abordagens são diretas e amplas em seu escopo, enquanto outras são abrangentes e específicas. No entanto, atualmente, o método BBCH é amplamente empregado na agricultura inteligente e recomendado pela grande maioria dos cientistas que trabalham para estabelecer uma ligação entre a fenologia e a agricultura industrial..

Na escala BBCH, o desenvolvimento da planta é dividido em estágios de crescimento da planta principal e secundário, ambos numerados de 0 a 9. Para evitar mudanças substanciais da abordagem fenológica amplamente utilizada anteriormente, a BBCH adotou um código decimal baseado na conhecida escala de cereais de Zadoks. A seguir estão dez estágios de crescimento da planta na escala BBCH:

germinação;
desenvolvimento foliar;
formação de rebentos laterais;
alongamento da haste;
partes vegetativas de plantas;
emergência da inflorescência;
floração;
desenvolvimento do fruto;
amadurecimento;
senescência.

Como a duração dos estágios de crescimento de uma planta e os eventos fenológicos dentro de cada uma variam significativamente entre as espécies, os cientistas constroem escalas abrangentes para cada espécie individualmente. A escala padrão BBCH é usada para qualquer espécie que carece de uma escala dedicada ou serve como uma estrutura dentro da qual escalas individuais podem ser desenvolvidas . Vamos dar uma olhada nos dez estágios básicos do crescimento da planta pela escala BBCH e o que eles significam para os agricultores.

Estágio 0: Germinação, brotação ou desenvolvimento de gemas

Apesar de seus processos biológicos distintos, germinação, brotação e desenvolvimento de brotos foram todos agrupados no mesmo estágio primário de crescimento da planta. Dependendo do tipo de cultura , a fase de crescimento 0 pode durar de alguns dias a algumas semanas. Nesse ponto do desenvolvimento da planta, a semente já brotou e produziu o que se chama de “folhas-semente”, que se distinguem facilmente das folhas maduras.

Principalmente, o estágio de germinação e brotação do crescimento da planta requer a temperatura certa e os níveis de oxigênio. Além disso, esgota as reservas nutricionais das plantas , levando potencialmente à deficiência de nutrientes sem fertilização adicional. Um estado de dormência é muitas vezes necessário de antemão.

Na fase de crescimento 0, a cultura requer água constantemente para iniciar um metabolismo saudável. Em alguns casos, a rega também é necessária para remover um inibidor de germinação da semente (especialmente para plantas anuais do deserto)..

Estágio 1: Desenvolvimento da Folha

O poder fotossintético da folha é a base sobre a qual toda a planta se desenvolve. Assim, o estágio 1 do crescimento da planta é essencial para o desenvolvimento normal da cultura. Todos os nutrientes da planta neste estágio de crescimento irão ajudá-la nas próximas fases de seu desenvolvimento. Assim, a fertilização é essencial .

No estágio de crescimento 1, a planta produz folhas “genuínas”, que são cópias em miniatura das folhas totalmente desenvolvidas. O desenvolvimento da folha é guiado por um programa fundamental universal, variando um pouco para atender às necessidades de cada espécie e condições ambientais. As folhas desenvolvem-se em estruturas planas de vários tamanhos e formas, começando nos meristemas apicais da parte aérea.. Os hormônios nas plantas, bem como os reguladores da transcrição e as qualidades mecânicas do tecido, desempenham um papel no controle desse processo.

Estágio 2: Formação de rebentos laterais ou perfilhamento

O perfilhamento é o estágio de crescimento da planta durante o qual novos brotos aéreos se formam. Em vez de se espalharem como rizomas e estolões, os perfilhos crescem verticalmente. O resultado é um aumento considerável no número de novos rebentos ocorrendo imediatamente adjacentes ao rebento inicial. “Plantas filhas” ocasionalmente se referem aos novos brotos que se desenvolvem a partir da “planta-mãe”.

O perfilhamento também pode significar o desenvolvimento de rebentos laterais. Cada novo broto compreende um ponto de crescimento central, que eventualmente se desenvolve em um caule articulado definido por nós e entrenós semelhantes a uma vara de bambu.

Estágio 3: Alongamento do caule ou crescimento da roseta e desenvolvimento do rebento

Algumas partes da planta, como caules e raízes, continuam crescendo durante toda a vida da planta: esse processo é chamado de crescimento indeterminado. Novas células são produzidas nas pontas dos brotos em crescimento. O crescimento nos caules ocorre em muitos locais diferentes, ao contrário de apenas alguns no sistema radicular. A duração e a intensidade dessas mudanças variam entre as espécies, mas as culturas individuais dentro de uma única espécie tendem a cumprir algumas normas. O aquecimento global afeta significativamente a planta no estágio de crescimento 3 de seu crescimento devido à correlação direta entre temperatura e alongamento do caule.

Estágio 4: Desenvolvimento de Partes de Plantas Vegetativas ou Inicialização

O desenvolvimento de caules fortes e muitas folhas verdes caracteriza o estágio vegetativo do crescimento da planta. Esses processos são críticos porque a fotossíntese depende de uma área de superfície foliar suficiente para absorver a luz. Notavelmente, o desenvolvimento saudável das folhas geralmente segue um forte crescimento das raízes.

Os fertilizantes nitrogenados serão especialmente benéficos neste estágio de crescimento da planta, estimulando o crescimento vigoroso do caule e das folhas durante o estágio vegetativo. Além disso, para gramíneas, no estágio de crescimento vegetativo tardio, os agricultores já podem aplicar estratégias de manejo de pastagens, como pastejo, uma vez que a planta tenha desenvolvido folhas suficientes para a fotossíntese e raízes para ancoragem, armazenamento e ingestão de minerais.

Estágio 5: Emergência da Inflorescência ou Cabeçalho

A emergência da inflorescência é o processo pelo qual um conjunto de flores é organizado ao longo de um eixo floral. Cabeçalho refere-se ao processo pelo qual uma cabeça de semente emerge da bainha formada pela folha bandeira. O fato de que este é o início das fases de crescimento reprodutivo é o fator unificador que agrupa esses dois processos biológicos diferentes em uma fase de desenvolvimento da planta.

No estágio de crescimento 5, o foco principal de uma planta muda da expansão vegetativa para o desenvolvimento de estruturas reprodutivas, como flores e depois frutos. O fósforo, que pode ser fornecido por meio de fertilizantes , é especialmente crítico nesse ponto do desenvolvimento da planta.

Em que estágio de crescimento a planta é mais suscetível a doenças?

A suscetibilidade das plantas a doenças diminui à medida que amadurecem. Isso pode indicar que as culturas que já são resistentes a uma doença se tornarão ainda melhores no controle da infecção ao longo do tempo.

Estágio 6: Floração

Durante o estágio de crescimento 6, as plantas com flores criam as estruturas reprodutivas necessárias para a reprodução sexual. As anuais vivem apenas um ano, e sua floração e subsequente morte coincidem. Nas bienais, o primeiro ano é gasto na fase vegetativa e o segundo é dedicado à floração e morte. A maioria das plantas perenes continuará a florescer todos os anos se as condições permitirem. O potássio é um nutriente vital para as plantas durante esta fase de desenvolvimento, auxiliando na floração e frutificação e melhorando a saúde geral da cultura. Além disso, a floração está entre os estágios críticos do crescimento das culturas para irrigação .

O advento da giberelina, um hormônio vegetal, uma temperatura específica e a duração do dia e da noite (fotoperíodo) são os gatilhos mais comuns para a floração em muitas plantas. Sem um período de frio no inverno, o período de floração de muitas plantas anuais (como trigo de inverno) e plantas bienais é atrasado. A vernalização descreve a transformação que resulta desse período prolongado de temperaturas frias.

Estágio 7: Desenvolvimento da Fruta

Tem havido muito foco na biologia vegetal e na horticultura no estágio de crescimento da planta quando os frutos estão se desenvolvendo. Na maioria das plantas com flores, o desenvolvimento do fruto ocorre no ovário após a fertilização. Um ovário maduro é chamado de “fruto” por causa de suas qualidades comestíveis. A fruta é um refúgio seguro para o embrião em crescimento e suas sementes, uma vez que as envolve.

O desenvolvimento do fruto carnoso é geralmente dividido em quatro fases:

Na primeira fase, conhecida como desenvolvimento floral , são estabelecidos a identidade, o número e a forma dos órgãos florais.
Com a fertilização vem o início da segunda fase, a divisão celular .
Na terceira fase, as células sofrem rápida expansão e endorreduplicação até o início do amadurecimento.
O sabor, a textura, os componentes nutricionais e a aparência da fruta são determinados durante o estágio de amadurecimento , a quarta fase que começa após o término do crescimento da fruta.

Neste ponto, as plantas podem continuar a se desenvolver sem a necessidade de nitrogênio. Agora é a hora de fornecer às suas plantas fosfato e potássio para promover o amadurecimento e aumentar o rendimento da colheita .

Estágio 8: Amadurecimento e Maturidade de Frutos e Sementes

No estágio de amadurecimento do crescimento da planta, os frutos geralmente respondem a um sinal de amadurecimento: um aumento na produção de etileno. A infecção por bactérias ou fungos, assim como a colheita do fruto, pode estimular a síntese de etileno, sinalizando o processo de amadurecimento. Assim que a fruta recebe esse sinal de etileno, ela passa por uma série de mudanças que a levam ao amadurecimento.

Em outras palavras, novas enzimas são fabricadas. Enzimas como a amilase e a pectinase auxiliam na digestão do amido e da pectina, respectivamente, e as hidrolases auxiliam na quebra de compostos dentro das frutas. Os genes responsáveis pela transcrição e tradução dessas enzimas são ativados pelo etileno. As enzimas catalisam reações que modificam as propriedades da fruta: cor, textura, sabor e aroma.

Estágio 9: Senescência e Início da Dormência

Existem sinais reveladores de senescência: alterações degenerativas nas células, comumente ligadas a um aumento de produtos residuais e a uma alteração no metabolismo. A senescência da planta é regulada por muitos fatores ambientais, sendo os mais proeminentes o fotoperíodo e a temperatura. No entanto, alguns tratamentos hormonais podem retardar o estágio de senescência do crescimento anual da planta.

O início da dormência no inverno é sinalizado pela queda das folhas nas plantas perenes. No final da estação de crescimento, dias mais curtos e temperaturas mais baixas provocam a senescência das folhas em muitas árvores. A clorofila verde desaparece e os pigmentos carotenóides amarelo e laranja tornam-se mais perceptíveis. A duração do dia pode governar a senescência foliar em árvores de folha caduca por meio de seu efeito no metabolismo hormonal.

Com apenas uma breve visão geral de todos os dez estágios de crescimento da planta pela BBCH, essa escala pode parecer um exagero para alguns agricultores que já estão ocupados gerenciando todos os outros aspectos de um agronegócio de sucesso. No entanto, a introdução da escala BBCH deve-se ao nosso maior entendimento da produção agrícola e ao reconhecimento de que os resultados da gestão agrícola são altamente dependentes da fase de crescimento da cultura durante a qual são aplicados.