O interior pouco iluminado do galpão de um produtor ao entardecer.

O que são bioestimulantes?

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Bioestimulantes vegetais são substâncias ou microrganismos que, quando aplicados a sementes, plantas ou à zona radicular, estimulam processos naturais que melhoram a absorção e a eficiência dos nutrientes, a tolerância ao estresse abiótico e a qualidade e a produtividade da cultura.1,5 Eles não se destinam a alimentar a planta como faz um fertilizante.5 Os principais tipos são substâncias húmicas, extratos de algas, hidrolisados de proteína, quitosana, silício e bactérias e fungos benéficos.1

Plântula jovem com um sistema radicular branco, fino e ramificado, apoiada sobre solo escuro e úmido, ao lado de uma tira de alga parda.

Como os bioestimulantes são definidos?

A definição é debatida há anos, e as definições publicadas variam muito.2,4 A maioria tenta separar os bioestimulantes dos fertilizantes, de um lado, e dos pesticidas e agentes de controle biológico, do outro, o que é complicado porque alguns produtos atuam tanto como bioestimulante quanto como agente de controle biológico.1

Nos Estados Unidos, a Farm Bill de 2018 trouxe a primeira descrição em lei: uma substância ou microrganismo que, aplicado a sementes, plantas ou à rizosfera, estimula processos naturais para aumentar ou beneficiar a absorção de nutrientes, a eficiência dos nutrientes, a tolerância ao estresse abiótico ou a qualidade e a produtividade da cultura.1,5 Na União Europeia, o Regulamento (UE) 2019/1009 define um bioestimulante vegetal como um produto fertilizante que estimula os processos de nutrição das plantas independentemente de seu teor de nutrientes, com o único objetivo de melhorar a eficiência no uso de nutrientes, a tolerância ao estresse abiótico, características de qualidade ou a disponibilidade de nutrientes confinados no solo ou na rizosfera.2 Uma revisão acadêmica amplamente citada propôs uma terceira formulação: um produto formulado de origem biológica que melhora a produtividade da planta por meio das propriedades emergentes de sua mistura de constituintes, não apenas por nutrientes conhecidos, reguladores de crescimento vegetal ou compostos protetores.4

Três definições de bioestimulante vegetal comparadas. Fontes:1,2,4,5
FonteIdeia centralO que exclui ou enfatiza
Farm Bill de 2018 (Estados Unidos)Substância ou microrganismo que estimula processos naturais em sementes, plantas ou na rizosferaEfeitos sobre a absorção e a eficiência dos nutrientes, a tolerância ao estresse abiótico, a qualidade e a produtividade
Regulamento (UE) 2019/1009Produto fertilizante que estimula os processos de nutrição das plantasAtua independentemente do teor de nutrientes do produto
Yakhin e colaboradores, revisão de 2017Produto formulado de origem biológicaBenefício não devido apenas a nutrientes, reguladores de crescimento ou compostos protetores

Quais são os principais tipos de bioestimulantes?

Os ingredientes mais populares são substâncias húmicas, extratos de algas, bactérias benéficas e fungos benéficos; outros produtos contêm quitosana, hidrolisados de proteína ou compostos inorgânicos como o silício.1 Os materiais à base de ácidos detêm a maior participação no mercado, seguidos pelos materiais à base de algas.1 Os pesquisadores agrupam esses produtos em bioestimulantes não microbianos e microbianos, e o regulamento da UE lista fungos micorrízicos arbusculares e bactérias fixadoras de nitrogênio dos gêneros Rhizobium, Azotobacter e Azospirillum como bioestimulantes microbianos.2

Principais categorias de bioestimulantes e seus efeitos relatados. Fontes:1,2
CategoriaO que éEfeitos relatados
Ácidos húmicos e fúlvicosComponentes da matéria orgânica provenientes de turfa, leonardita, composto ou vermicompostoMelhores propriedades do solo, absorção de nutrientes pelas raízes e crescimento de raízes laterais
Extratos de algasPrincipalmente algas pardas como Ascophyllum, Fucus e LaminariaPolissacarídeos promotores de crescimento, elicitação de defesas, retenção de água
Hidrolisados de proteínaPeptídeos e aminoácidos de proteínas vegetais ou animaisGerminação, crescimento e qualidade, especialmente sob estresse
QuitosanaQuitina desacetilada de fungos, insetos e crustáceosInduz respostas de defesa da planta
SilícioElemento inorgânico absorvido na forma de ácido silícicoTolerância ao estresse abiótico, folhas mais fortes
Bactérias benéficasBacillus, Rhizobium, Pseudomonas, Azospirillum e outrasFixação de nitrogênio, sideróforos, hormônios vegetais
Fungos benéficosFungos micorrízicos arbusculares e TrichodermaMaior alcance das raízes, absorção de fósforo e água, ramificação das raízes

Como os bioestimulantes atuam nas plantas?

Os efeitos relatados incluem maior produtividade, melhor tolerância a doenças e outros estresses, melhor absorção e eficiência no uso de água e nutrientes, melhor arquitetura radicular e crescimento de raízes laterais, e resistência sistêmica induzida.1 Os bioestimulantes podem modificar o metabolismo primário e secundário das plantas.2 A base científica está bem documentada, mas os mecanismos exatos nem sempre são compreendidos.1 Por isso, uma revisão defendeu que a pesquisa se concentre na prova de eficácia e em um mecanismo de ação amplo, em vez de exigir um único modo de ação definido.4

Cada categoria atua de modo diferente. As substâncias húmicas atuam por sua natureza polianiônica, aumentando a capacidade de troca catiônica do solo e interagindo com transportadores de membrana das raízes.1 Os polissacarídeos de algas, que podem representar de 30 a 40 por cento do peso seco do extrato, promovem o crescimento e induzem respostas de defesa.1 Os fungos micorrízicos arbusculares estendem o sistema radicular para além da zona de depleção de nutrientes, melhorando a absorção de fósforo e água, enquanto as bactérias promotoras de crescimento vegetal fixam nitrogênio, produzem sideróforos quelantes de ferro e sintetizam hormônios como auxinas e citocininas.1

Um bioestimulante é o mesmo que um fertilizante?

Não. Os bioestimulantes podem promover maior eficiência no uso de água e nutrientes, mas não se destinam a fornecer um benefício de fertilizante nutricionalmente relevante.5 Várias definições dizem isso diretamente: a definição da UE exige ação independente do teor de nutrientes, e a revisão de 2017 exclui benefícios provenientes apenas de nutrientes essenciais conhecidos.2,4 Produtos vendidos como fertilizante bioestimulante normalmente combinam os dois, e os bioestimulantes são oferecidos em muitas formulações, incluindo misturas com fertilizantes.1

A regulamentação acompanha a alegação. Em 2019, os bioestimulantes nos Estados Unidos eram regulamentados em nível estadual como fertilizantes, inoculantes de solo ou condicionadores de solo.1 A lei federal de pesticidas não define o termo, mas, segundo a minuta de orientação da EPA de 2020, um produto cujo rótulo afirma que acelera ou retarda o crescimento ou a maturação da planta, ou altera de outro modo o comportamento da planta, por ação fisiológica é um regulador vegetal e se enquadra na Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act.5 Alegações como melhorar a absorção de nutrientes, a eficiência no uso de nutrientes ou a tolerância ao estresse abiótico são em geral tratadas como não pesticidas.5

Os bioestimulantes realmente funcionam na agricultura?

Os dados de campo indicam que muitas vezes funcionam, com grande variação.3 Uma meta-análise de 2022 com 180 estudos e 1.087 comparações pareadas em campo aberto de bioestimulantes não microbianos constatou um aumento médio de produtividade de 17,9 por cento, variando de 8,6 por cento para o fosfito a 30,8 por cento para o extrato de folha de moringa.3 Ácidos húmicos e fúlvicos, hidrolisados de proteína, extratos de algas e quitosana ficaram no meio, entre 14,8 e 17,1 por cento.3 A aplicação no solo proporcionou ganhos maiores do que a foliar ou o tratamento de sementes, e as respostas foram mais fortes em climas áridos, em hortaliças e em solos com baixo teor de matéria orgânica, salinos, arenosos, pobres em nutrientes ou com pH distante da neutralidade.3

Os autores advertem que o viés de publicação provavelmente torna essa média uma superestimativa do que o uso comercial proporciona, observando que produtos não comerciais tiveram desempenho superior ao dos comerciais.3 Uma meta-análise separada de inoculantes microbianos encontrou ganhos de produtividade de 20,0 por cento em climas secos, 14,9 por cento em tropicais, 10,0 por cento em oceânicos e 8,5 por cento em continentais, com os fungos micorrízicos apresentando melhor desempenho em solos com baixo teor de matéria orgânica e pH próximo do neutro.6 Especialistas em extensão acrescentam que os efeitos positivos são relatados principalmente em condições controladas de laboratório ou estufa e em culturas específicas, sendo as grandes culturas e os cereais os mais amplamente estudados.1

Resposta média de produtividade em duas meta-análises de campo. Fontes:3,6
Estudo e grupoVariação média de produtividadeOnde funcionou melhor
Bioestimulantes não microbianos, todas as categorias (2022)+17.9%Climas áridos, hortaliças, solos pobres ou salinos
Produtos de algas, húmicos, hidrolisados de proteína e quitosana (2022)+14,8% a +17,1%Meio da faixa das categorias
Fosfito (2022)+8.6%Menor conjunto de dados, três estudos
Inoculantes microbianos em climas secos (2018)+20.0%Climas secos e tropicais
Inoculantes microbianos em climas continentais (2018)+8.5%Menor resposta entre os grupos de clima

Como os produtores devem escolher e usar bioestimulantes?

Combine o produto com o problema. Os benefícios em ensaios de campo foram maiores em condições subótimas, especialmente com água limitada, portanto um bioestimulante tem mais probabilidade de mostrar resposta em produtividade onde estresse, solo pobre ou baixo teor de matéria orgânica limitam a cultura.3 As culturas respondem de maneira diferente, e as formulações dos produtos, que muitas vezes misturam vários tipos de bioestimulantes ou adicionam nutrientes, junto com as práticas de manejo e o ambiente, alteram o resultado.1

Leia a lista de ingredientes e verifique a compatibilidade com o seu manejo antes de comprar, e teste em pequena escala antes de um uso mais amplo.1 Produtos vivos exigem cuidado: os fungos micorrízicos são sensíveis ao preparo do solo, a períodos de pousio sem cobertura e a níveis altos de fertilizante e fungicida.1 Siga o rótulo do produto quanto a doses e épocas de aplicação, e leia as alegações do rótulo tendo em mente as distinções regulatórias acima.5

Principais conclusões

  • Os bioestimulantes estimulam processos naturais da planta para melhorar a absorção e a eficiência dos nutrientes, a tolerância ao estresse e a qualidade e a produtividade.
  • Eles não são fertilizantes: seu benefício não se destina a vir dos nutrientes que contêm.
  • Os principais tipos são substâncias húmicas, extratos de algas, hidrolisados de proteína, quitosana, silício e bactérias e fungos benéficos.
  • Meta-análises de campo mostram ganhos médios de produtividade de aproximadamente 9 a 31 por cento por categoria, maiores sob seca, em solos pobres e em hortaliças.
  • Os resultados variam conforme a cultura, o produto e as condições, portanto teste em pequena escala e siga o rótulo do produto.

Referências

  1. Plant Biostimulants: Definition and Overview of Categories and Effects (HS1330)UF/IFAS Extension, University of Florida (EDIS) · 2019 · University extension publication · DOI 10.32473/edis-hs1330-2019
  2. Editorial: Biostimulants in AgricultureFrontiers in Plant Science, 11:40 · 2020 · Review article · DOI 10.3389/fpls.2020.00040
  3. A Meta-Analysis of Biostimulant Yield Effectiveness in Field TrialsFrontiers in Plant Science, 13:836702 · 2022 · Peer-reviewed study · DOI 10.3389/fpls.2022.836702
  4. Biostimulants in Plant Science: A Global PerspectiveFrontiers in Plant Science, 7:2049 · 2017 · Review article · DOI 10.3389/fpls.2016.02049
  5. Draft Guidance for Plant Regulator Products and Claims, Including Plant BiostimulantsU.S. Environmental Protection Agency, Office of Chemical Safety and Pollution Prevention · 2020 · Government guidance
  6. Improving Crop Yield and Nutrient Use Efficiency via Biofertilization: A Global Meta-analysisFrontiers in Plant Science, 8:2204 · 2018 · Peer-reviewed study · DOI 10.3389/fpls.2017.02204

Perguntas frequentes

Os bioestimulantes são apenas para o cultivo orgânico?

Não. A indústria da agricultura orgânica tem sido a principal força motriz dos bioestimulantes, mas a demanda por uma produção mais sustentável os tornou cada vez mais populares também entre os agricultores convencionais.1 A EPA observa seu uso crescente em programas de produção sustentável e de manejo integrado de pragas.5

Os bioestimulantes podem substituir o fertilizante?

Não por si sós. Definições reunidas em uma revisão de 2017 afirmam que os bioestimulantes não podem substituir fertilizantes, esterco ou outras fontes de nutrientes minerais.4 O papel deles é melhorar a eficiência no uso de água e nutrientes.5

Qual é o tamanho do mercado de bioestimulantes?

O mercado global foi avaliado em 2,19 bilhões de dólares em 2018, com a Europa detendo cerca de 40 por cento dele.1 A estimativa era de que o mercado norte-americano chegasse a 605,1 milhões de dólares em 2019.1

Quando os bioestimulantes foram descritos pela primeira vez?

A ideia de estimulantes biogênicos remonta a 1933, em trabalhos iniciados na URSS que propuseram que materiais biológicos expostos a estresse poderiam afetar processos metabólicos em seres humanos, animais e plantas.4 Mais de 700 artigos científicos sobre bioestimulantes vegetais foram publicados entre 2009 e 2019.2