Um estudo publicado na revista Nature Plants demonstra que é possível aumentar significativamente o rendimento e a tolerância à seca da mandioca, um dos principais alimentos de base nas regiões tropicais, apenas melhorando a forma como a planta utiliza o potássio já disponível nos seus tecidos.
A mandioca alimenta quase mil milhões de pessoas em África, na Ásia e na América Latina. Apesar da sua reconhecida resistência a solos pobres e a condições climáticas adversas, este cultivo estratégico continua a apresentar produtividades muito abaixo do seu potencial. Um novo avanço científico poderá mudar esse cenário, abrindo caminho a uma agricultura mais eficiente, resiliente e sustentável num contexto de alterações climáticas.
Um cultivo essencial com limitações produtivas
A mandioca desempenha um papel central na segurança alimentar de milhões de pequenos agricultores, funcionando frequentemente como um verdadeiro “seguro alimentar” em regiões vulneráveis. No entanto, os seus baixos rendimentos estão associados, em grande medida, a limitações no uso eficiente de nutrientes e no transporte de açúcares das folhas para as raízes de reserva, que constituem a parte comestível da planta.
Entre esses nutrientes, o potássio assume um papel-chave. É essencial para a fotossíntese, a ativação de enzimas, a regulação hídrica e o transporte de açúcares através do floema, o sistema vascular que liga folhas e raízes. Embora a mandioca possa acumular quantidades consideráveis de potássio, apenas uma parte está fisiologicamente disponível, o que leva muitos agricultores a depender de fertilização potássica dispendiosa e, muitas vezes, inacessível.
Melhorar a eficiência interna em vez de aumentar os fatores de produção
Em vez de apostar no aumento da fertilização, uma equipa internacional liderada por investigadores da Universidade Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberga (FAU), na Alemanha, optou por uma abordagem diferente: melhorar a eficiência interna de utilização do potássio pela própria planta.
O estudo, publicado em dezembro de 2025 na Nature Plants, descreve a introdução na mandioca de uma versão modificada de um canal de potássio, originalmente identificado na planta modelo Arabidopsis thaliana. Este canal, designado AKT2var, foi expresso especificamente no tecido vascular, em particular no floema, onde é crucial para o movimento bidirecional de potássio que sustenta o transporte de sacarose.
Na prática, os investigadores conseguiram que a planta mobilizasse de forma mais eficaz o seu próprio potássio, melhorando o transporte de açúcares das folhas para as raízes de armazenamento.
Mais fotossíntese, mais raízes e maior resiliência
Os resultados foram consistentes, tanto em condições controladas como em ensaios de campo realizados ao longo de vários anos. As plantas de mandioca geneticamente modificadas apresentaram um transporte de sacarose até cerca de 75% mais rápido, o que levou a uma maior acumulação de amido nas raízes.
Verificou-se também um aumento significativo da fotossíntese, com taxas de assimilação de CO₂ até duas vezes superiores às das plantas convencionais. Este melhor equilíbrio entre produção e utilização de carboidratos traduziu-se num aumento expressivo do rendimento, com raízes maiores e mais pesadas, um acréscimo de mais de 55% na biomassa total e um índice de colheita superior.
Sob condições de stress hídrico, as plantas mantiveram o transporte de assimilados e o crescimento das raízes, revelando uma maior tolerância à seca. Todos estes benefícios foram obtidos sem qualquer aplicação adicional de fertilizantes potássicos.
Impacto na segurança alimentar e na sustentabilidade
As implicações deste avanço são particularmente relevantes para sistemas agrícolas com baixos fatores de produção. Em muitas das regiões onde a mandioca é essencial para a alimentação, os fertilizantes são caros ou escassos. Aumentar a produtividade sem elevar custos nem impactos ambientais representa uma vantagem decisiva para pequenos agricultores.
Num cenário de alterações climáticas, marcado por secas mais frequentes e intensas, variedades de mandioca capazes de manter o rendimento sob stress hídrico podem tornar-se uma ferramenta crucial para reforçar a resiliência da agricultura tropical. Além disso, a redução da dependência de fertilizantes minerais contribui para mitigar a degradação dos solos e a contaminação dos recursos hídricos.
Um novo paradigma para o melhoramento de culturas
Para além da mandioca, o estudo aponta para uma mudança de paradigma no melhoramento genético de plantas: em vez de depender apenas de insumos externos, é possível aumentar a produtividade otimizando o uso interno dos nutrientes. Os autores defendem que abordagens semelhantes poderão ser aplicadas a outras culturas de raízes e tubérculos, como a batata-doce ou a batata, que enfrentam desafios semelhantes no transporte de assimilados.
Este trabalho demonstra que a biotecnologia moderna, aplicada com precisão e baseada no conhecimento da fisiologia vegetal, pode oferecer soluções concretas para um dos maiores desafios globais: produzir mais alimentos, com menos recursos, num clima cada vez mais imprevisível.
Leia o estudo em Nature Plantas.
O artigo foi publicado originalmente em CiB – Centro de Informação de Biotecnologia.
