Extrato foliar de moringa oleífera L. Modula respostas de defesa aos estresses biótico e abiótico em plantas de milho

Abstract

O milho (Zea mays L.) é uma das culturas agrícolas mais importantes em escala global; entretanto, sua produtividade tem sido progressivamente afetada pela intensificação de estresses abióticos e bióticos, em especial o déficit hídrico e a infestação por insetos-praga, como a broca-do-colmo (Diatraea saccharalis). A deficiência hídrica induz desequilíbrios metabólicos associados à superprodução de espécies reativas de oxigênio (ERO), enquanto o estresse biótico potencializa danos fisiológicos, comprometendo a integridade celular, o aparato fotossintético e a eficiência metabólica das plantas. Nesse contexto, o uso de bioinsumos de origem vegetal surge como alternativa sustentável, destacando-se o extrato foliar de Moringa oleifera L. (EFM), rico em compostos bioativos com potencial modulador do metabolismo redox. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do EFM na atenuação dos impactos do déficit hídrico isolado e combinado à infestação por D. saccharalis em plantas de milho, considerando respostas fisiológicas e bioquímicas. Dois experimentos independentes foram conduzidos em casa de vegetação. O primeiro foi realizado em delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 2 × 3, envolvendo aplicação ou ausência de EFM e três regimes hídricos (40%, 60% e 80% da capacidade de campo). O segundo experimento seguiu delineamento fatorial 2 × 2 × 2, considerando EFM, dois níveis hídricos (50% e 80% da capacidade de campo) e presença ou ausência de infestação larval. De modo geral, a aplicação do EFM promoveu aumento nos teores de osmólitos compatíveis, como prolina e glicina-betaína, redução da peroxidação lipídica e dos teores de peróxido de hidrogênio, além da preservação de pigmentos fotossintéticos e parâmetros fotoquímicos, especialmente sob condições de estresse severo e combinado. Adicionalmente, o EFM modulou componentes antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos, contribuindo para a manutenção do estado hídrico e da integridade celular. Embora não tenha revertido completamente as restrições ao crescimento, o EFM conferiu proteção fisiológica consistente, evidenciando seu potencial como bioinsumo sustentável no manejo de estresses abióticos e bióticos em milho.

Maize (Zea mays L.) is one of the most important agricultural crops worldwide; however, its productivity has been increasingly constrained by the intensification of abiotic and biotic stresses, particularly water deficit and infestation by insect pests such as the sugarcane borer (Diatraea saccharalis). Water deficit induces metabolic disturbances associated with the overproduction of reactive oxygen species (ROS), while biotic stress further exacerbates physiological damage, impairing cellular integrity, the photosynthetic apparatus, and overall metabolic efficiency. In this context, plant-based bioinputs emerge as sustainable alternatives, among which the foliar extract of Moringa oleifera L. (MLE) stands out due to its high diversity of bioactive compounds with the potential to modulate redox metabolism. This study aimed to evaluate the effects of MLE on attenuating the impacts of water deficit alone and in combination with D. saccharalis infestation in maize plants, with emphasis on physiological and biochemical processes of antioxidant metabolism. Two independent greenhouse experiments were conducted. The first experiment followed a randomized block design in a 2 × 3 factorial arrangement, including MLE application or not and three water regimes (40%, 60%, and 80% of field capacity). The second experiment was conducted in a 2 × 2 × 2 factorial design, considering MLE application, two water regimes (50% and 80% of field capacity), and the presence or absence of larval infestation. Overall, MLE application increased the accumulation of compatible osmolytes, such as proline and glycine betaine, reduced lipid peroxidation and hydrogen peroxide levels, and preserved photosynthetic pigments and photochemical parameters, particularly under severe and combined stress conditions. In addition, MLE modulated both enzymatic and non-enzymatic antioxidant components, contributing to the maintenance of plant water status and cellular integrity. Although MLE did not fully reverse growth limitations, it provided consistent physiological protection, highlighting its potential as a sustainable bioinput for attenuating abiotic and biotic stresses in maize production systems.