Relação do Calcio com Nematoides

 

Introdução

Os nematoides fitoparasitas continuam entre os organismos mais onerosos da agricultura mundial, e revisões recentes estimam perdas anuais na ordem de US$ 358,24 bilhões para 40 culturas essenciais ao alimento e à exportação, o que equivale a uma redução média de 13,5% da produção. 

Em paralelo, o gênero Meloidogyne permanece entre os grupos mais destrutivos e amplamente distribuídos, com grande capacidade de colonizar raízes em sistemas tropicais e subtropicais. Nesse cenário, o cálcio deixa de ser apenas um nutriente estrutural e passa a ser visto como componente estratégico da defesa da planta frente ao parasitismo.

A relevância do cálcio na nematologia agrícola decorre do fato de ele atuar simultaneamente como nutriente, elemento de parede celular e sinalizador bioquímico. Em plantas, o Ca é absorvido pelas raízes e sua distribuição para os tecidos depende do fluxo xilemático e da transpiração, o que explica por que desordens de disponibilidade ou de transporte alteram a resposta da planta ao estresse biótico. Revisões recentes mostram que o Ca participa da fisiologia celular, da estrutura da parede e de respostas ao estresse, com repercussões diretas na sanidade radicular.

Além disso, em solos tropicais ácidos, a disponibilidade de cálcio pode ser severamente limitada, o que compromete tanto a nutrição quanto a biologia do solo. A acidificação reduz a acessibilidade de nutrientes essenciais e altera a composição da microbiota, criando um ambiente menos favorável ao crescimento radicular e potencialmente mais permissivo a patógenos. Por isso, a discussão sobre cálcio e nematoides precisa ser integrada ao manejo de acidez, à saúde do solo e à nutrição equilibrada.

Cálcio como componente estrutural da parede celular

Uma das funções mais importantes do cálcio está na estabilização da parede celular. O Ca²⁺ faz pontes com pectinas desmetilesterificadas, especialmente nas regiões de homogalacturonano, contribuindo para a coesão do tecido e para a redução da porosidade da parede. Revisões recentes destacam que essa cross-linking é determinante para a força mecânica da parede e para a restrição física à entrada de organismos invasores.

Essa parede fortalecida tem importância especial em interações com nematoides, porque os fitonematoides precisam romper a barreira da raiz para iniciar a infecção. Quando a pectina está bem estabilizada por Ca²⁺, a parede tende a ser menos porosa e mais resistente à ação das enzimas de degradação secretadas pelo patógeno. Em termos práticos, isso significa que o cálcio contribui para dificultar a penetração inicial e para limitar a expansão do dano no córtex radicular.

Cálcio, pectina e integridade do tecido radicular

A literatura recente sobre resistência mediada pela parede celular reforça que as alterações na pectina são parte central da defesa vegetal. Quando a parede é danificada, fragmentos de pectina atuam como sinais de perigo e desencadeiam respostas imunes. Esse processo é particularmente relevante em raízes atacadas por nematoides, pois a atividade do parasita sobre a parede libera moléculas sinalizadoras que ativam defesa e podem, ao mesmo tempo, interferir na progressão do patógeno.

O detalhe bioquímico mais importante é que a desmetilação da homogalacturonana permite a formação de redes de pectato-Ca. Trabalhos recentes também discutem que a rigidez e a porosidade da parede dependem do grau de ligação cruzada, do pH e da arquitetura da pectina, o que ajuda a entender por que solos corrigidos e plantas com melhor status de Ca tendem a apresentar respostas mais robustas ao estresse.

Cálcio como sinalizador de defesa

O cálcio também funciona como mensageiro intracelular. Frente ao ataque de patógenos e pragas, a planta gera “assinaturas” de Ca²⁺ que são decodificadas por sensores e proteínas reguladoras, ativando cascatas de ROS, MAPK e reprogramação transcricional. A edição especial de 2024 sobre sinalização de cálcio em defesa vegetal reforça que esses sinais são uma resposta precoce a pests e pathogens e que a engenharia dessas rotas é uma fronteira promissora para maior resistência em culturas.

Essa sinalização importa para nematoides porque o processo de infecção depende de uma corrida entre o parasita e a resposta da planta. Quando o sinal de Ca²⁺ é rápido e eficiente, a planta consegue reforçar paredes, ativar genes de defesa e restringir a colonização. Revisões de 2024 e 2025 sobre resistência a nematoides e defesa vegetal destacam que a integração entre resposta imune, reforço de parede e rotas hormonais é um dos fundamentos da resistência durável.

O lado do nematoide: parede celular, enzimas e virulência

Do ponto de vista do patógeno, a parede celular é a primeira barreira a ser vencida. Nematóides fitoparasitas secretam enzimas de degradação da parede, entre elas pectate lyases, para amolecer a matriz e facilitar penetração e migração. No caso de Meloidogyne graminicola, a pectate lyase Mg-PEL1 foi associada à virulência e à ativação de defesa da planta; a expressão máxima ocorreu em juvenis pré-parasitários, evidenciando a importância desse arsenal enzimático já no início da invasão.

Esse ponto é crucial para entender por que o cálcio é relevante. Se a parede está adequadamente cruzada por Ca²⁺, a ação de enzimas pectinolíticas encontra maior resistência; se há deficiência de Ca ou desorganização da pectina, a parede fica mais permeável e mais suscetível ao avanço do nematoide. Em outras palavras, o nutriente não mata o nematoide diretamente, mas altera a “arquitetura de defesa” que o parasita precisa atravessar.

O que acontece quando o cálcio é perturbado

Há também evidências diretas de que a alteração do cálcio pode reduzir a aptidão de nematoides. Em Bursaphelenchus xylophilus, o estresse por cálcio reduziu a capacidade reprodutiva e a patogenicidade ao afetar genes da fosforilação oxidativa, com redução da oviposição e do tamanho populacional. Em 2024, outro estudo mostrou que a toxina CytCo provoca vazamento de Ca²⁺, desestabiliza o balanço de cálcio do nematoide e intensifica efeitos nematotóxicos por meio de apoptose e explosão de ROS.

Esses resultados não significam que “mais cálcio no solo” seja sempre uma solução simples contra nematoides. O que eles mostram é que o Ca é um ponto de vulnerabilidade fisiológica tanto da planta quanto do parasita, e que intervenções que mexem com o balanço de Ca podem alterar sobrevivência, reprodução e virulência. Em termos agronômicos, isso reforça a necessidade de diagnóstico e de manejo fino da calagem, da gessagem e da nutrição do sistema radicular.

Cálcio e comportamento dos nematoides no solo

Há ainda um componente comportamental pouco explorado, mas interessante. Em um estudo de 2021, o sulfato de cálcio e o carbonato de cálcio mostraram forte atração para nematoides-das-galhas; quando sementes foram cercadas por esses materiais, os nematoides deixaram de ser atraídos pelas sementes. Os autores propuseram o uso desses compostos como materiais de “armadilha” para desviar o movimento de Meloidogyne em condições agrícolas.

Embora essa abordagem ainda precise de validação em campo amplo, ela é importante porque revela que o cálcio não atua apenas na fisiologia da planta, mas também no ambiente químico que orienta o comportamento do parasita. Isso abre espaço para estratégias de manejo localizadas, especialmente em horticultura protegida, viveiros e sistemas de alto valor.

Calagem, gesso e microbiota do solo

Quando o cálcio entra via calagem ou gessagem, o efeito vai além do fornecimento do elemento. A elevação do pH e o alívio da acidez mudam a composição da microbiota, com impacto na abundância de grupos benéficos, fungos micorrízicos arbusculares e microrganismos ligados ao ciclo do nitrogênio. Em 2024, Barcelos et al. mostraram que a aplicação de calcário e gesso, em sistemas tropicais integrados, aumentou fungos e microrganismos do ciclo do N, além de favorecer AMF em certas condições.

Uma revisão de 2025 sobre limagem em agroecossistemas concluiu que a elevação do pH altera fortemente a biota do solo, podendo aumentar ou reduzir grupos microbianos dependendo do ambiente. Isso é importante porque a supressividade biológica do solo contra nematoides depende justamente do equilíbrio entre pH, nutrientes e microbiota. Em outras palavras, corrigir acidez com Ca pode favorecer um solo biologicamente mais resiliente, mas os efeitos não são universais e precisam ser interpretados por ambiente e cultura.

Matéria orgânica, fertilização e supressão parcial

O cálcio não deve ser visto isoladamente da matéria orgânica e do sistema de adubação. Em 2025, um ensaio com abóbora-cenoura mostrou que adubações orgânicas aumentaram a complexidade da teia alimentar do solo e reduziram mais rapidamente as abundâncias de nematoides no momento do transplante do que fertilizantes inorgânicos de liberação rápida. Embora o foco do estudo não seja exclusivamente o cálcio, ele reforça que o manejo de Ca funciona melhor quando acoplado à melhoria global do solo.

A mesma lógica aparece em revisões recentes sobre manejo integrado de nematoides: a eficiência de bionematicidas e de insumos multifuncionais depende do contexto edáfico, da microbiota e da disponibilidade de nutrientes. Assim, a resposta do sistema à aplicação de cálcio pode ser potencializada quando há matéria orgânica, boa estrutura do solo e diversidade biológica suficientes para sustentar a supressividade natural.

Como interpretar o cálcio no manejo prático

Na prática, o primeiro passo é medir, e não supor. Em áreas com nematoides, a análise de solo deve incluir pH, Ca trocável, saturação por bases, alumínio e a profundidade da camada corrigida; em solos ácidos, a calagem e, quando necessário, a gessagem ajudam a disponibilizar Ca, melhorar o ambiente radicular e favorecer microbiota benéfica. Ao mesmo tempo, excesso de correção pode desorganizar o equilíbrio de nutrientes e exigir ajustes finos para evitar efeitos colaterais.

Quando o objetivo é reduzir pressão de nematoides, a recomendação mais segura é usar o cálcio como parte de um programa integrado: diagnose da espécie, correção da acidez, equilíbrio nutricional, matéria orgânica, cultivares resistentes e, quando cabível, bionematicidas ou plantas de cobertura. O estudo com Meloidogyne graminicola e as revisões de 2024–2025 mostram que o reforço de parede, a ativação de defesa e a saúde do solo caminham juntos; o cálcio ajuda, mas sozinho não resolve o problema.

Conclusões e recomendações práticas

A relação entre cálcio e nematoides é, ao mesmo tempo, estrutural, bioquímica e ecológica. O Ca fortalece a parede celular, participa da sinalização de defesa, influencia a microbiota do solo e pode até modificar o comportamento de nematoides no ambiente. Por isso, sua função no manejo não é a de “nematicida”, mas de elemento de tolerância, resistência e resiliência do sistema planta-solo.

Em termos práticos, as melhores decisões são: corrigir acidez com base em análise, manter Ca em faixa adequada à cultura, evitar excesso de calagem sem necessidade, associar o manejo a matéria orgânica e considerar o uso de Ca como parte de uma estratégia de supressão e não como solução única. Em áreas com histórico de Meloidogyne, materiais à base de sulfato ou carbonato de cálcio podem ser estudados como complemento, mas a aplicação em campo deve ser cautelosa e sempre guiada por validação local.

Tabela – principais formas de atuação do cálcio na relação planta–nematoide

Mecanismo	Efeito do cálcio	Efeito sobre nematoides	Implicação prática	Fonte
Parede celular	Ca²⁺ liga pectinas e aumenta rigidez	Dificulta penetração e migração	Corrigir Ca e pH em solos ácidos
Sinalização de defesa	Gera assinaturas de Ca²⁺ e ativa ROS/MAPK	Restringe colonização inicial	Integrar Ca ao manejo de resistência
Pectina/DAMPs	Reforço e percepção de dano	Ativa respostas imunes contra invasão	Favorecer parede celular íntegra
Comportamento do nematoide	Sulfato/carbonato de Ca alteram quimiotaxia	Podem desviar/trapar RKN	Avaliar em horticultura protegida
Balanço fisiológico do nematoide	Perturba Ca interno e OXPHOS	Reduz reprodução e patogenicidade	Evidência de ponto-alvo bioquímico
Solo e microbiota	Calagem/gypsum elevam pH e mudam biota	Favorecem supressividade parcial	Ajustar Ca com foco no sistema

Referências (ABNT)

ABD-ELGAWAD, M. M. M. Integrated nematode management strategies: optimization of combined nematicidal and multi-functional inputs. Plants, v. 14, n. 7, art. 1004, 2025.

BARCELOS, J. P. Q.; SANCHEZ-RODRIGUEZ, A. R.; BARGIELA, R.; MARIANO, E.; GLOYSHINA, O. V.; JONES, D. L.; ROSOLEM, C. A. Lime, gypsum, and nitrogen as drivers to increase the abundance of soil fungi and N-cycling microorganisms in integrated agricultural systems. Applied Soil Ecology, v. 202, 2024.

CHEN, J.; LI, Z.; LIN, B.; LIAO, J.; ZHUO, K. A Meloidogyne graminicola pectate lyase is involved in virulence and activation of host defense responses. Frontiers in Plant Science, v. 12, art. 651627, 2021.

LIU, X.; LIU, X.; CHEN, S.; CHEN, Y.; SU, X.; ZHANG, X.; GUO, K.; ZHOU, X. Calcium leakage involved in nematotoxic effects of the Conidiobolus obscurus CytCo protein on the pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus. Pest Management Science, v. 80, n. 12, p. 6366-6374, 2024.

LILLO, P.; SÁNCHEZ-MORENO, S.; VELA, M. D.; DE CARA-GARCÍA, M.; TAVALERA, M. Suppression of the root-knot nematode disease through background fertilization with organic amendments. Frontiers in Plant Science, v. 16, art. 1659742, 2025.

MARTÍN-CARDOSO, H.; SAN SEGUNDO, B. Impact of nutrient stress on plant disease resistance. International Journal of Molecular Sciences, v. 26, n. 4, art. 1780, 2025.

MOLINA, A.; JORDÁ, L.; TORRES, M. A.; MARTÍN-DACAL, M.; BERLANGA, D. J.; FERNÁNDEZ-CALVO, P.; GÓMEZ-RUBIO, E.; MARTÍN-SANTAMARÍA, S. Plant cell wall-mediated disease resistance: current understanding and future perspectives. Molecular Plant, v. 17, n. 5, p. 699-724, 2024.

OBOMIGHIE, I.; PRENTICE, I. J.; LEWIN-JONES, P.; BACHTIGER, F.; RAMSAY, N.; KISHI-ITAKURA, C.; GOLDBERG, M. W.; HAWKINS, T. J.; SPRITTLES, J. E.; KNIGHT, H.; SOSSO, G. C. Understanding pectin cross-linking in plant cell walls. Communications Biology, v. 8, art. 72, 2025.

OOTA, M.; ISHIKAWA, H.; SAWA, S. Calcium sulfate and calcium carbonate as root-knot-nematode attractants and possible trap materials to protect crop plants. Plant Biotechnology (Tokyo), v. 38, n. 1, p. 157-159, 2021.

RISEH, R. S.; GHOLIZADEH VAZVANI, M.; TAHERI, A.; KENNEDY, J. F. Pectin-associated immune responses in plant-microbe interactions: a review. International Journal of Biological Macromolecules, v. 273, part 2, art. 132790, 2024.

SINGH, A.; GURUSAMY, D.; SINGH, I. K. Editorial: calcium signaling: an early plant defense response against pests and pathogens. Frontiers in Plant Science, v. 15, art. 1400006, 2024.

TRIPATHI, R.; TEWARI, R.; SINGH, K. P.; KESWANI, C.; MINKINA, T.; SRIVASTAVA, A. K.; DE CORATO, U.; SANSINENEA, E. Plant mineral nutrition and disease resistance: a significant linkage for sustainable crop protection. Frontiers in Plant Science, v. 13, art. 883970, 2022.

WDOWIAK, A.; PODGÓRSKA, A.; SZAL, B. Calcium in plants: an important element of cell physiology and structure, signaling, and stress responses. Acta Physiologiae Plantarum, v. 46, art. 108, 2024.

WENYIKA, P.; ENESI, R. O.; GORIM, L. Y.; DYCK, M. Effects of liming on soil biota and related processes in agroecosystems: a review. Discover Soil, v. 2, art. 37, 2025.

YANG, M.; YU, L.; JIANG, D.; DENG, C.; WANG, Z.; XU, X.; WANG, J.; WU, S.; ZHANG, F.; HU, X. Calcium stress reduces the reproductive capacity and pathogenicity of the pine wood nematode (Bursaphelenchus xylophilus) by inhibiting oxidative phosphorylation reaction. Science of the Total Environment, v. 912, art. 169531, 2024.

ZHANG, L.; GAO, C.; GAO, Y.; YANG, H.; JIA, M.; WANG, X.; ZHANG, B.; ZHOU, Y. New insights into plant cell wall functions. Journal of Genetics and Genomics, v. 52, n. 11, p. 1308-1324, 2025.