O silício e a metionina aumentam a tolerância do feijão-caupi ao estresse hídrico

Autor: Guilherme Felix Dias (doutorando em Ciências Agrárias pela Universidade Estadual da Paraíb,apesquisador Ecofisiologia Vegetal)

Co-autor/Orientador: Alberto Soares de Melo (Prof. Dr. do Departamento de Biologia e do Programa de Pós-graduação em Ciências Agrarias da UEPB)

Link do artigo:  https://doi.org/10.1038/s41598-026-37795-2

O artigo apresenta como o uso de silício e metionina pode aumentar a tolerância do feijão-caupi ao estresse hídrico, reduzindo danos fisiológicos e acelerando a recuperação das plantas após períodos de seca, contribuindo para uma agricultura mais resiliente no semiárido paraibano.

Introdução: A escassez de água tem se tornado um dos principais desafios para a agricultura, especialmente em regiões semiáridas como o Nordeste brasileiro. O feijão-caupi (Vigna unguiculata), cultura estratégica para a segurança alimentar e geração de renda de agricultores familiares, apresenta relativa rusticidade, mas ainda sofre perdas significativas quando submetido a períodos prolongados de estiagem. Diante desse cenário, pesquisadores da Paraíba buscaram compreender como fortalecer os mecanismos naturais de tolerância da planta ao déficit hídrico, especialmente considerando não apenas a resistência durante a seca, mas também a capacidade de recuperação após o retorno da irrigação. O estudo intitulado “Silicon and Methionine Enhance Cowpea Water Stress Tolerance”, publicado na revista científica Scientific Reports, investigou o papel do silício e da metionina como atenuadores do estresse hídrico em plantas de feijão-caupi da cultivar. A pesquisa foi conduzida na Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), com participação de pesquisadores da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) e da Embrapa, evidenciando uma colaboração científica interinstitucional voltada ao fortalecimento da agricultura no semiárido.

A pesquisa foi desenvolvida na UEPB, especialmente pelo Programa de Pós-graduação em Ciências Agrárias (PPGCA), instituição que desempenha papel central na formação de recursos humanos qualificados para atuar nos desafios do Nordeste brasileiro. O estudo teve como foco central compreender mecanismos e estratégias que possam fortalecer sistemas produtivos adaptados às condições do semiárido, caracterizado por irregularidade pluviométrica, altas temperaturas e vulnerabilidade socioeconômica. A relevância do trabalho para a Paraíba é particularmente expressiva. O estado possui grande parte de seu território inserido no domínio semiárido, onde predominam pequenas propriedades rurais e sistemas produtivos de base familiar. Nesse cenário, soluções tecnológicas e científicas adaptadas às condições edafoclimáticas locais são fundamentais para garantir produtividade, conservação ambiental e segurança alimentar. Os resultados obtidos pela equipe demonstraram avanços significativos no entendimento de processos que influenciam a eficiência produtiva e a sustentabilidade dos sistemas agrícolas regionais. Ao evidenciar estratégias que favorecem melhor aproveitamento de recursos naturais e maior resiliência frente às adversidades climáticas, o estudo contribui diretamente para a formulação de políticas públicas e práticas agrícolas mais eficientes. Do ponto de vista científico, a publicação em periódico internacional de alto impacto consolida a Paraíba como polo de produção de conhecimento relevante em nível global. Dentre os principais resultados, se destaca que o silício mostrou maior associação com variáveis de crescimento e estrutura vegetal, enquanto a metionina apresentou influência mais pronunciada sobre aspectos bioquímicos, embora ambos tenham contribuído para melhorar o desempenho geral das plantas.

Os resultados demonstram que os ajustes fisiológicos ocorridos durante o período de seca foram determinantes para a capacidade de recuperação após a reidratação. Ou seja, preparar a planta para enfrentar o estresse é tão importante quanto garantir condições adequadas após o retorno da água. A pesquisa contou com a participação de uma equipe multidisciplinar composta por discentes de graduação em Ciências Biológicas (Letícia Diniz, Túlio William, Emmanuelly Silva, Yngrid Mikhaelly, Ana Clara, Kauã Souza, Bianca Andrade, Vitória Karollyne e Júlia Leite), além de estudantes de pós-graduação em Ciências Agrárias, em nível de mestrado (Mairla Maria, Eulália Margarethe e Rosana Araújo) e doutorado (Guilherme Félix, Rayanne Silva, Priscylla Marques, Igor Eneas e Semako Ibrahim). Também integraram a equipe docentes do PPGCA, especialmente Alberto Soares, Agda Malany e Francisco Vanies, bem como Claudivan Feitosa, Railene Hérica e Maurisrael de Moura, pesquisadores vinculados à Universidade Federal do Ceará (UFC), Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) e à Embrapa Meio-Norte, respectivamente. Ressalta-se que todos os participantes estão vinculados ao Laboratório de Ecofisiologia de Plantas Cultivadas (EcoLab). O estudo foi conduzido ao longo de vinte e quatro meses, contemplando as etapas de cultivo e condução experimental, aplicação dos tratamentos, análises laboratoriais, elaboração do manuscrito e posterior publicação.

Resultados da pesquisa

Os resultados do estudo evidenciam que a aplicação foliar de silício e metionina representa uma estratégia promissora para fortalecer os mecanismos naturais de tolerância do feijão-caupi ao estresse hídrico. Mais do que apenas reduzir os danos durante a seca, essas substâncias potencializam a capacidade de recuperação das plantas após a reidratação, aspecto essencial em cenários de chuvas irregulares. Para o semiárido nordestino, onde a variabilidade climática é uma realidade constante, o uso de tecnologias acessíveis e baseadas em evidências científicas pode contribuir significativamente para aumentar a resiliência produtiva, reduzir perdas agrícolas e fortalecer a segurança alimentar. Além do avanço científico, o estudo reforça a importância da pesquisa pública realizada em instituições da Paraíba, demonstrando como a integração entre universidades e centros de pesquisa pode gerar soluções concretas para os desafios enfrentados pelos agricultores. Ao transformar conhecimento científico em estratégias aplicáveis no campo, iniciativas como essa aproximam a ciência da sociedade e contribuem para o desenvolvimento sustentável da agricultura na Paraíba.

Fontes de financiamento: Fapesq-PB; CNPq; CAPES, UEPB e INCTAgris.

Resumo do currículo de Guilherme Félix Dias

Doutorando em Ciências Agrárias pela Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), no Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias (PPGCA), conceito 5 na CAPES, com área de concentração em Agricultura Familiar e Sustentabilidade, vinculado ao Campus I, em Campina Grande PB. É mestre em Ciências Agrárias pela mesma instituição (2022/2025), no mesmo programa e área de concentração. Graduou-se em Agroecologia pela Universidade Estadual da Paraíba (2018/2022), no Centro de Ciências Agrárias e Ambientais (CCAA), Campus II, situado em Lagoa Seca PB. Durante a graduação, atuou como bolsista de Iniciação Científica (PIBIC) por três cotas consecutivas (2019/2020, 2020/2021 e 2021/2022), desenvolvendo atividades voltadas à pesquisa científica. Exerceu a função de monitor da disciplina de Fisiologia Vegetal nos semestres letivos de 2021.1 e 2021.2, no curso de Bacharelado em Agroecologia da UEPB (Campus II). Integra o Laboratório de Ecofisiologia de Plantas Cultivadas (EcoLab), onde desenvolve estudos voltados à compreensão dos mecanismos fisiológicos associados ao estresse abiótico em plantas cultivadas. Possui formação complementar por meio da participação em cursos de curta e longa duração, bem como em eventos científicos nacionais e internacionais, com apresentação de trabalhos em diferentes modalidades. Atua como revisor colaborador em periódicos internacionais da área de Ciências Agrárias e áreas correlatas, com destaque para Scientific Reports (Fator de Impacto: 3,9 em 2024) e International Journal of Plant Production (Fator de Impacto: 2,2 em 2024). Tem experiência nas áreas de Agroecologia e Agronomia, com ênfase em ecofisiologia de plantas cultivadas em ecossistemas do semiárido, manejo de irrigação em culturas olerícolas com foco no uso eficiente da água, além da aplicação de elicitores na mitigação dos efeitos do estresse abiótico.

Resumo do currículo de Alberto Soares de Melo

Doutor em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande (2007). Pós-doutorado Sênior em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal do Ceará (2021-2022). É Professor da Universidade Estadual da Paraíba (UEPB). Possui experiência na captação, coordenação e gestão de projetos de pesquisa financiados por agências de fomento, como CNPq, CAPES e FAPESQ-PB, além de participação em projetos apoiados por outras instituições. Desenvolve pesquisas nas áreas de Engenharia Agrícola e Engenharia Agronômica, com ênfase em ecofisiologia de plantas cultivadas em ecossistemas do semiárido, manejo da irrigação em fruticultura tropical e culturas anuais, uso eficiente da água, elicitores no mecanismo de tolerância a estresses abióticos e diagnóstico de estresse vegetal por termografia. Suas pesquisas apresentam aderência aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), especialmente aos ODS 2, 6, 12 e 13, com impacto direto na sustentabilidade da agricultura familiar e na adaptação dos sistemas produtivos do Semiárido às mudanças climáticas. É líder do Grupo de Pesquisa em Ecofisiologia de Plantas Cultivadas e integra a Rede de Pesquisa em Feijão-Caupi, liderada pela Embrapa Meio-Norte, com articulação nacional e internacional. É pesquisador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Agricultura Sustentável no Semiárido Tropical (INCTAgris), atuando como coordenador do Núcleo de Pesquisa da UEPB. É membro associado da Associação Brasileira de Irrigação e Drenagem (ABID). Além disso, possui atuação em Ciência, Tecnologia Inovação, tendo participado, entre 2012 e 2018, da Comissão de Avaliação de Programas de Pós-graduação da área de Ciências Agrárias I da CAPES. Atua como membro do Comitê Institucional de Iniciação Científica da UEPB, UFCG e Embrapa Algodão. Está como Diretor da Editora Científica da UEPB e exerce atividades editoriais como membro do Conselho Editorial da revista Discover Plants (Springer-Nature), Editor Associado da Frontiers in Plant Science e Editor Convidado das revistas Plants (ISSN 2223-7747) e Agriculture (ISSN 2077-0472). Colabora como revisor de periódicos indexados e atua como assessor ad hoc de agências de fomento e de instituições de pesquisa, incluindo CNPq, CAPES, FACEPE, FAPESQ-PB e INSA. Na base Scopus (ID: 27967696900) (consulta em 17 de janeiro de 2026), possui 107 artigos científicos publicados, com 1.205 citações e índice H = 20; na Web of Science (ID: B-8300-2016) índice H = 15 e 731 citações; no google scholar com 3.094 citações, índice H = 30 e i10 = 77.