Ervilha, rabanete, triticale e pousio mudaram compostos de defesa do milho e a preferência de predadores

O histórico de cultivo do solo pode alterar a forma como o milho distribui recursos entre mecanismos de defesa direta e indireta contra insetos. Experimentos com solos submetidos a ervilha, rabanete, triticale ou pousio mostraram diferenças na produção de benzoxazinoides e na emissão de indol após ataque da lagarta-do-cartucho. O efeito também alcançou a interação entre a praga e um predador generalista.

Pesquisadores avaliaram o milho cultivado em solos com legados de ervilha Pisum sativum, rabanete Raphanus sativus e triticale. Uma área em pousio funcionou como controle. A equipe investigou a resposta das plantas ao ataque de Spodoptera frugiperda, além da interação das lagartas com o predador Harmonia axyridis (doi 10.1016/j.baae.2026.04.003).

Diferentes estratégias

Os resultados indicaram uma compensação entre diferentes estratégias defensivas. O milho cultivado após ervilha apresentou maior participação de indol na mistura de compostos voláteis liberados após a herbivoria. Esse composto integra os mecanismos de defesa indireta do milho. Sua atuação participa da sinalização vegetal e pode favorecer respostas relacionadas à atração de inimigos naturais.

No outro extremo, plantas cultivadas no solo mantido em pousio apresentaram maior concentração de benzoxazinoides nas folhas. Esses metabólitos atuam na defesa química direta contra herbívoros. Após 48 horas de alimentação da lagarta-do-cartucho, a quantidade total desses compostos no milho cultivado em pousio chegou a aproximadamente o dobro dos valores registrados nos demais legados de solo.

Direção diferente

A resposta do indol seguiu direção diferente. A herbivoria aumentou a emissão desse composto, enquanto o tipo de solo também apresentou efeito independente. Plantas cultivadas após ervilha registraram quase o dobro da proporção de indol no espaço aéreo em comparação com plantas oriundas do pousio. A diferença entre solos, porém, aparece em um composto específico, e não no conjunto dos voláteis: sobre o perfil geral da mistura, o efeito do tipo de solo foi apenas marginal (P = 0,0549). Os pesquisadores não detectaram resposta semelhante, associada ao legado do solo, para outros compostos avaliados, entre eles voláteis de folhas verdes, monoterpenos e sesquiterpenos.

Segundo a interpretação apresentada pelos cientistas, os resultados apontam uma possível redistribuição de recursos metabólicos entre defesa direta e indireta. O indol participa de rotas relacionadas aos benzoxazinoides, embora diferentes enzimas produzam reservatórios de indol com funções distintas dentro da planta. No solo com legado de leguminosa, o milho direcionou a resposta para maior participação do mecanismo indireto. No pousio, prevaleceu maior investimento em determinados compostos de defesa direta.

Inibidor de protease

Os pesquisadores também analisaram a expressão de um gene relacionado ao inibidor de protease. A alimentação de Spodoptera frugiperda induziu essa resposta em todos os tratamentos. O tipo de solo, porém, não provocou diferença significativa no nível de indução. O resultado indica ausência de efeito uniforme do legado das plantas de cobertura sobre todos os mecanismos de defesa do milho.

O efeito alcançou a relação entre a lagarta e Harmonia axyridis. Em ensaio sem possibilidade de escolha, o predador consumiu lagartas em ritmo semelhante, independentemente do tratamento recebido pelo solo. No ensaio com opção entre presas, ocorreu uma resposta diferente. Os adultos demonstraram preferência significativa por lagartas alimentadas em milho cultivado após ervilha. Essas lagartas receberam mais do dobro das escolhas em comparação com indivíduos oriundos dos tratamentos com triticale ou pousio.

Composição química das lagartas

A composição química das lagartas também mudou. Indivíduos alimentados em milho cultivado no solo com legado de ervilha acumularam maiores concentrações de diferentes benzoxazinoides em comparação com lagartas provenientes do tratamento com rabanete. O pousio apresentou valores intermediários para esses compostos. O tratamento com triticale ficou de fora dessa análise: as lagartas criadas nesse solo apresentaram tamanho menor do que o esperado, o que prejudicou a detecção dos compostos. O trabalho registrou concentrações de benzoxazinoides no corpo de Spodoptera frugiperda muito superiores às encontradas no tecido vegetal. Os pesquisadores ressaltam, porém, a necessidade de novos estudos para esclarecer o papel desse acúmulo na interação com predadores e parasitoides.

O experimento utilizou solo coletado em 2022 e 2023 em uma área de pesquisa com plantas de cobertura na Pensilvânia, nos Estados Unidos. O local recebia manejo orgânico sem insumos químicos desde 2014. Após a terminação e a incorporação das coberturas ao solo, no final da primavera, a equipe coletou solo superficial até vinte centímetros de profundidade. As amostras passaram por composição dentro de cada tratamento e serviram para o cultivo do milho em casa de vegetação.

Possíveis explicações

Para os pesquisadores, nutrientes e comunidades microbianas figuram entre os possíveis componentes do efeito de legado. O estudo não separou a participação de cada fator. A equipe observou tendências nos perfis de nutrientes, mas não avaliou mudanças na estrutura da comunidade microbiana. Por esse motivo, o trabalho não atribui os resultados a um mecanismo específico.

Os dados ampliam a discussão sobre o uso de plantas de cobertura no manejo integrado de pragas. A escolha da espécie anterior pode produzir efeitos além da estrutura do solo, ciclagem de nutrientes e conservação de água. O legado deixado no solo também pode modificar rotas químicas de defesa do milho, a qualidade do herbívoro como presa e o comportamento de inimigos naturais. Na avaliação dos cientistas, alinhar a escolha da cobertura ao resultado defensivo desejado poderia servir como ferramenta natural de supressão de pragas. Eles acrescentam que estudos futuros integrando microbiota, fluxo de nutrientes, crescimento vegetal e interações entre espécies serão importantes para consolidar esse caminho.