• Pesquisadores descobrem ancestral de molusco de 500 milhões de anos
• Estudo mostra que formigas fazem amputações conscientes

A agricultura de formigas, conforme diversas pesquisas, consiste no cultivo de apenas um tipo de fungo. Isso ocorre porque há uma relação de cooperação simbiótica na agricultura das formigas.

Estudos anteriores demonstraram que uma espécie de formiga, geralmente, cooperava com uma cepa específica de fungo devido a uma evolução genética que permitiu o cultivo desse tipo específico. Porém, era difícil descobrir como essa estranha parceria começou porque cientistas não tinham muitas informações sobre os ancestrais desses fungos.

Agora, um novo estudo, publicado na última quinta-feira (3), analisou o genoma de várias formigas e fungos, incluindo as que não praticavam agricultura.

A análise ajudou a explicar como as formigas entraram no ramo da agricultura. Aparentemente, a atividade começou logo após a extinção dos dinossauros, quando houve a oportunidade de muitos fungos crescerem devido à quantidade de plantas que morreram.

Entretanto, somente 35 milhões de anos depois do início da atividade, as formigas estabeleceram a agricultura de modo organizado.

O motivo foi pelo clima seco do período, que resultou na escassez dos fungos. Desse modo, as formigas tiveram que cultivar os seus próprios fungos, criando a agricultura milhões de anos antes dos humanos.

Formas de agricultura entre diferentes formigas

O estudo observou o genoma de 475 tipos de fungos e 276 tipos de formigas, revelando a relação entre as espécies e quando elas romperam o vínculo com seus ancestrais em comum.

Formigas que cultivam leveduras são geneticamente próximas de formigas que cultivam coraloides, tipos de fungos diferentes presentes na agricultura desses insetos.

A formiga-cortadeira e outras espécies de formigas com técnicas mais avançadas de agricultura formam outro grupo. Aliás, o fungo cultivado por esse outro grupo também é diferente, sendo mais próximo das leveduras.

No entanto, todos os fungos da agricultura da formiga-cortadeira possuem relação genética próxima.

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Texto: Karina Ninni | Agência FAPESP

Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram, em parceria com um produtor de antúrios de Holambra, no interior de São Paulo, um filme à base de algas e nanocelulose que substitui, com vantagens, o material importado usado pelo agricultor como recipiente para reproduzir a planta. Isso porque o filme criado pelos brasileiros é capaz de liberar fertilizante lentamente no substrato. Com adaptações, poderá ser utilizado na reprodução de diversas culturas, além do ornamental antúrio.

“No caso do antúrio, nosso parceiro usa um recipiente fabricado por uma empresa estrangeira para reproduzir o tecido vegetal em laboratório. Essa empresa produz um papel e uma máquina. Outros empreendedores compram o papel e a máquina e fornecem esses vasinhos que, segundo ele, são muito caros�? explica à Agência FAPESP Claudinei Fonseca Souza, do Grupo de Pesquisa em Engenharia de Água, Solo e Meio Ambiente da UFSCar, no campus de Araras.

Em busca de um diferencial em relação ao produto importado, a equipe da UFSCar teve a ideia de usar a carragena (substância extraída de algas vermelhas) e o alginato (obtido de algas marinhas marrons) como meio para armazenar um fertilizante, o MAP (fosfato monoamônico, composto químico de fórmula NH₄H₂PO�?, amplamente empregado em diversas culturas.

“O desafio na utilização de polímeros como a carragena e o alginato está na obtenção de materiais com resistência, já que eles tendem a se dissolver rapidamente em contato com a água. Por isso, adicionamos nanofibras de celulose ao material, em diferentes concentrações, na expectativa de melhorar suas propriedades mecânicas, físicas, químicas e térmicas�? conta o pesquisador.

Assim, a equipe obteve um filme com o qual moldou vasinhos (de 4 centímetros de altura por 3,5 cm de diâmetro) que podem substituir aqueles tradicionalmente usados na reprodução da planta.

“Esse filme tem de manter a estrutura da planta, mas não pode oferecer resistência ao sistema radicular. Ou seja, tem de ser resistente, mas não muito. Por isso, fizemos o teste agregando de 1% até 5% de nanocelulose ao material. Obtivemos o melhor resultado com 4%. Nossa intenção agora é patentear o material e partir para testes com outras culturas�? adianta Souza.

Ele ressalta que a raiz tem dupla importância para a planta: primeiro, de suporte, e segundo na absorção de água e nutrientes. “Ao conceber o material, não podemos esquecer de nenhuma delas. A partir desse filme com 4% de nanocelulose, passamos para o teste em campo, que ainda não foi publicado. Usamos uma técnica que consegue dar uma ideia do material liberado a partir da condutividade elétrica do solo. Fizemos também um teste de degradação. A cada 30 dias íamos até Holambra, coletávamos as plantas e fazíamos uma avaliação. E observamos que o material desaparece após 90 dias.�?/p>

De acordo com Souza, a liberação dos nutrientes acontece por diferença de potencial entre o material enriquecido com fertilizante e o substrato da planta, que não contém a substância.

“Estamos testando numa condição real, no campo, fazendo igualzinho o agricultor. Com amparo, portanto, da agronomia. Há técnicas pelas quais se consegue monitorar a liberação do material quase em tempo real.�?/p>

O trabalho, publicado na revista Cellulose, teve apoio da FAPESP por meio de Auxílio à Pesquisa Regular concedido à professora Roselena Faez, segunda autora do artigo.

Vantagens

Em laboratório, os cientistas fizeram placas de 10×20 centímetros do material em uma impressora 3D de filamentos ABS (resina termoplástica derivada do petróleo, obtida a partir da combinação de três monômeros: acrilonitrila, butadieno e estireno). Depois, enrolaram o filme em um gabarito de aço redondo e colaram para formar os vasinhos.

“Nessas placas, conseguimos fazer umas ranhuras que facilitam a saída das raízes. E a própria raiz, depois que vai crescendo, faz uma espécie de reforço do material�? diz Souza.

Para ele, é perfeitamente possível produzir o filme em grande escala, pois o Brasil tem facilidade de acesso a algas e é o maior produtor de celulose do mundo. “Só que, para chegar em escala, precisamos desenvolver essa parte final, analisar os resultados do trabalho de campo e patentear o material. Estamos procurando matérias-primas que existam em abundância e tenham preço bom, porque não adianta nada desenvolver um filme excelente e muito caro, que não chega ao agricultor.�?/p>

Souza ressalta que o filme à base de algas e nanocelulose tem diversas vantagens: promove a economia de fertilizante, pois há menos perda por lixiviação (a alga segura os compostos, que não são levados pela chuva ou irrigação) e pode evitar a utilização de plástico, pois o filme também se presta a substituir as esferas de microplástico usadas pela agricultura em larga escala para liberação de fertilizantes. “Utiliza-se a mesma técnica de inserção de fertilizante nas esferinhas de plástico, só que nosso material é biodegradável. Depois de 90 dias, ele praticamente desaparece.�?/p>

O artigo Enhancing marine algae composites with cellulose nanofibrils for sustainable nutrient management pode ser acessado em: //link.springer.com/article/10.1007/s10570-024-05947-0#Ack1.

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A partir dos primeiros tomates introduzidos na Espanha no século XVI, originaram-se as diferentes variedades locais ou tradicionais que conhecemos hoje. O processo contínuo de evolução – baseado na seleção e adaptação durante centenas de anos pelos agricultores na diversidade de condições agroclimáticas da Península Ibérica -, possibilitou a geração de múltiplos tipos de tomate.

Variedade ‘Tomata Mutxamel�?(Tomate Muchamiel) (ORI3). Salvador Soler et al.

Com suas próprias características distintas, constituem um patrimônio etnobotânico e um recurso genético de grande valor que vale a pena preservar. Muitas das variedades são caracterizadas por frutos muito carnudos e pequenos lóculos que dão solidez e consistência. Entretanto, o que é mais valorizado pelos consumidores é o excepcional sabor.

Frutos de tomate de variedades tradicionais. 1, Tomate Valenciano Rosa do Vall d’Albaida (BOC2); 2, Tomata del Pebre de la Vall d’Albaida (FONT1); 3, Tomata De Borseta (ORI1); 4, Tomate Valenciano (PIC1); 5, Tomate Vermelho PlanRia (REQ2); 6, Tomata De Penjar (VIST1). Salvador Soler et al.

Substituídos por híbridos

A partir da década de 1960, com o novo modelo de agricultura intensiva que passou a prevalecer na Espanha, o melhoramento genético introduziu as chamadas variedades híbridas F1, que eram altamente produtivas.

Como podiam ser cultivadas durante todo o ano, elas permitiam atender à demanda ininterrupta por parte dos consumidores. Além disso, eram, em princípio, muito valorizadas no mercado pois se caracterizavam por uma grande uniformidade na estrutura dos frutos.

Entretanto, a irrupção dos híbridos F1 no setor de produção, desde 1970, levou ao deslocamento e desaparecimento de muitos tipos tradicionais de tomate.

Os consumidores de hoje, familiarizados com as variedades híbridas, estão cientes de sua falta de sabor e textura (qualidades organolépticas). Isso é especialmente evidente quando consomem, esporadicamente, tomates produzidos em áreas rurais ou no interior, onde alguns agricultores continuam a cultivá-los.

Embora variem muito em forma e tamanho, esses tomates são muito mais saborosos. A pergunta que surge agora é: por que os que encontramos nas lojas não têm o mesmo sabor? A resposta a essa pergunta é óbvia: eles não são os mesmos de antes.

Frutos de uma variedade híbrida F1 (à direita) e de uma variedade tradicional de tomate (à esquerda). Salvador Soler et al.

Maior riqueza nutricional

Os consumidores valorizam, cada vez mais, o sabor e os atributos dos “tomates de antigamente�? em vez da aparência externa. Essa situação é favorecida pela qualidade organoléptica muito ruim das opções comerciais atuais.

As qualidades organolépticas dos sortimentos locais de tomate estão diretamente relacionadas à sua composição química, especialmente ao teor de açúcares redutores e ácidos orgânicos. Assim, em sua composição, encontramos uma grande diversidade de compostos de interesse organoléptico, nutricional, funcional e aromático.

Foram identificados níveis muito interessantes de antioxidantes em variedades locais do chamado “tomate de Penjar�?/a> e, em outras ocasiões, um teor muito saudável de licopeno ou betacaroteno. Aspectos como a polpa do fruto e as diferentes texturas da polpa contribuem para essa qualidade.

Frutos de tomate da variedade ‘Tomata Valenciana�?com formato pontiagudo característico. Soler et al.

Variedades tradicionais como um produto de qualidade

Nesse contexto, é necessário recuperar o cultivo de tipos tradicionais. Nessa tarefa, é muito interessante aproveitar a robustez e o grau de adaptação ao ambiente em que se desenvolveram.

Isso os torna altamente adequados para o cultivo em suas áreas de origem e, portanto, para a conservação ativa por meio da exploração comercial, dando-lhes valor agregado e, ao mesmo tempo, ajudando a manter a rentabilidade das propriedades agrícolas.

Assim, cada vez mais associações e cooperativas de produtores estão empenhadas em colocar no mercado produtos de qualidade organoléptica excepcional.

Os agricultores usam características externas para enfatizar o caráter único de seu produto. É o caso das nervuras nos frutos do tomate do tradicional Mutxamel, da ponta dos frutos da variedade Valenciano ou da cor rosada do tipo Rosa de Barbastro.

Frutos no mercado da variedade Soler et al.

Da mesma forma, características saudáveis, como elevado teor de vitaminas ou substâncias antioxidantes benéficas à saúde, contribuem para sua valorização.

Portanto, as complexidades locais de tomate são material vegetal muito adequado para o desenvolvimento de produtos associados a marcas de qualidade ou denominações de origem gerando alimento com alto valor agregado no mercado.

Este artigo foi originalmente publicado em espanhol

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Amostras de milho ainda não totalmente domesticado encontradas em cavernas no Vale do Peruaçu, em Minas Gerais, foram determinadas como as mais distantes já encontradas do centro de origem da planta, o México. Os resultados foram divulgados ontem (04/09) na revista Science Advances, em trabalho liderado por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) e da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa).

A descoberta reforça achados do grupo publicados em 2018, na revista Science, que mostrava evidências genéticas, em plantas atuais, de que o milho poderia ter finalizado sua domesticação também na América do Sul.

Faltava encontrar amostras de indivíduos semidomesticados no continente, que se revelaram em espigas, palha e grãos encontrados em escavações arqueológicas realizadas no Vale do Peruaçu em 1994, por pesquisadores da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

“A princípio, essas amostras foram consideradas apenas exemplares de milho domesticado que não cresceram o suficiente. A partir da evidência genética de que o processo final de domesticação poderia ter ocorrido na América do Sul, reavaliamos o material e encontramos diversas características em comum com a planta que originou o milho no México, 9 mil anos atrás, e a que chegou no sudoeste da Amazônia, 6 mil anos atrás�? explica Flaviane Malaquias Costa, primeira autora do estudo, realizado durante doutorado e pós-doutorado na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), da USP. O trabalho teve apoio da FAPESP, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Comisión Sectorial de Investigación Científica (CSIC-Uruguai).

A distância do México para o Vale do Peruaçu é de cerca de 7.150 quilômetros, enquanto do sudoeste da Amazônia, atuais Rondônia e Acre, em torno de 2.300 quilômetros. As amostras, portanto, são as mais distantes do centro de origem da planta já encontradas com essas características primitivas.

Cavernas do Vale do Peruaçu são algumas das poucas no mundo com pinturas rupestres de espécies cultivadas e manejadas. Nas fotos, o milho e a palmeira buriti (foto: Fábio de Oliveira Freitas)

Embora as evidências arqueológicas registrem entre 10 mil e 9 mil anos atrás a presença de populações humanas no Vale do Peruaçu, o milho parece ter chegado à região apenas cerca de 1.500 anos atrás. As amostras da planta semidomesticada encontradas no local vão de 1.010 até cerca de 500 anos atrás, quando os europeus aportaram no continente.

“Isso mostra a importância das populações indígenas do passado, que selecionaram, manejaram e fixaram características que deram origem às raças de milho atuais da América do Sul. Seus descendentes continuam realizando esse trabalho ainda hoje, contribuindo para mantermos nossos recursos genéticos�? conta Fábio de Oliveira Freitas, pesquisador da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, em Brasília, coautor do estudo.

A partir da análise de diversas características do milho encontrado nas cavernas no Peruaçu, os pesquisadores determinaram um parentesco com a raça brasileira Entrelaçado, presente nos Estados do Acre e de Rondônia.

“Esta foi uma das raças que se originaram na América do Sul a partir da seleção de outras populações, cujas variedades atuais encontramos durante nosso projeto de pesquisa. Nele, rastreamos milhos em vários locais do Brasil e Uruguai�? lembra Elizabeth Ann Veasey, professora da Esalq-USP que orientou o doutorado de Costa e coordenou projeto apoiado pela FAPESP.

Fileiras ancestrais

Para diferenciar milhos domesticados daqueles que não tiveram esse processo concluído, os pesquisadores examinaram uma série de marcadores, características morfológicas que ajudam a determinar a distância da planta de sua versão selvagem.

Pesquisadora faz caracterização morfológica das amostras de teosinto no Museu Peabody de Arqueologia e Etnologia
da Universidade Harvard, nos Estados Unidos (foto: Flaviane Malaquias Costa)

Um desses traços é o número de fileiras de grãos, sendo abaixo de oito considerado de uma planta primitiva. Essa é a quantidade encontrada no teosinto, espécie forrageira (popularmente conhecida como dente-de-burro) que teria dado origem ao milho no México cerca de 9 mil anos atrás.

Enquanto raças de milho atuais de terras baixas na América do Sul podem ter de oito a 26 fileiras de grãos, as amostras arqueológicas do Peruaçu apresentam entre quatro e seis fileiras. As análises foram realizadas num total de 296 amostras, incluindo espigas, palha e grãos.

“Fizemos uma viagem no tempo que vai de um passado distante até os dias de hoje, dos vestígios arqueológicos às raças e variedades mantidas e ainda sendo diversificadas pelos povos tradicionais, os protagonistas dessa história�? reforça Costa.

As amostras agora passam por análises arqueogenéticas com parceiros internacionais, realizadas por meio de um conjunto de técnicas de última geração que, se bem-sucedidas, poderão sequenciar o genoma completo do milho encontrado no Peruaçu e determinar com precisão seu parentesco.

Caracterização das amostras arqueológicas de milho do Vale do Peruaçu realizada na Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, em Brasília (foto: Flaviane Malaquias Costa)

As cavernas do Vale do Peruaçu são algumas das poucas no mundo com pinturas rupestres de espécies cultivadas. Além de ilustrado nas paredes, o milho foi encontrado em cestos enterrados, provavelmente como oferenda aos mortos sepultados naqueles sítios.

A descoberta também tem um desdobramento geopolítico. Uma vez que se estabelece que raças de milho terminaram o processo de domesticação aqui no Brasil, esses recursos genéticos podem ser considerados não mais exóticos, o que implica a necessidade de esforços para sua conservação e direitos em tratados internacionais sobre o tema.

O artigo Archaeological findings show the extent of primitive characteristics of maize in South America pode ser lido em: www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn1466.

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As tendências atuais são incompatíveis com um mundo sustentável e equitativo; os sistemas alimentares continuam vulneráveis aos riscos climáticos; e as projeções de mudanças climáticas indicam desafios crescentes: estes foram os principais alertas feitos por Alex Ruane na 7ª Conferência FAPESP 2024, cujo tema foi �?strong>Mudanças Climáticas e Segurança Alimentar�?

Ruane é pesquisador da Nasa, a agência espacial norte-americana, onde codirige o Grupo de Impactos Climáticos, e cientista associado do Centro de Pesquisa de Sistemas Climáticos da Universidade Columbia, em Nova York. Foi também o autor principal do capítulo 12 do 6º Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC AR6), da Organização das Nações Unidas (ONU), com informações sobre riscos climáticos.

Reiterando o que havia dito em entrevista concedida à Agência FAPESP, o pesquisador enfatizou a necessidade de proatividade no processo de mitigação e adaptação, para o qual as escolhas feitas agora e nos próximos dez anos são cruciais. E disse que “os modelos agrícolas podem nos ajudar a começar a habilitar e implementar ações de adaptação e mitigação que sejam viáveis, equitativas e justas�?

Neste contexto, afirmou, “o mundo está pedindo ao setor agrícola que assuma um desafio quádruplo: aumentar a produção de forma sustentável para fornecer alimentos saudáveis para populações em crescimento e desenvolvimento; adaptar-se às mudanças climáticas e aos extremos climáticos em andamento; mitigar as emissões de terras agrícolas; manter incentivos financeiros para a agricultura�?

O cientista apresentou dados, mostrando que os dez anos compreendidos entre 2011 e 2020 foram, na média, 1,1°C mais quentes do que o período entre 1850 e 1900. Se a tendência atual não for modificada, o mundo poderá ultrapassar na próxima década o limiar de 1,5°C, a partir do qual lidar com a crise climática se tornará excepcionalmente mais difícil. Cinco cenários se apresentam, então, indo do mais favorável, caso o aquecimento fique abaixo de 1,5°C, ao calamitoso, caso a temperatura média global aumente 4°C ou mais.

No pior cenário, a frequência de eventos extremos de calor poderá aumentar até 40 vezes, com incrementos de temperatura superiores a 5°C, e chuvas extremas tenderão a ocorrer 2,7 vezes mais, com acréscimo de precipitação de até mais de 30%.

O pesquisador destacou que não é apenas o aumento médio da temperatura global que afeta a produção agrícola e a segurança alimentar. Mas também os eventos extremos suscitados pela crise climática, que exercem um impacto direto sobre as plantações.

Ruane reiterou o papel vital dos modelos climáticos e agrícolas no planejamento para o futuro: “Esses modelos permitem que os governos e outras partes interessadas desenvolvam estratégias de mitigação�? E discorreu sobre o projeto Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project (AgMIP), que ele coordena e cuja missão é melhorar significativamente os modelos agrícolas e as capacidades científicas e tecnológicas, para avaliar os impactos da variabilidade e mudança climática e outras forças motrizes na agricultura, segurança alimentar e pobreza em escalas locais e globais.

Um dado importante, que o pesquisador já havia assinalado na entrevista, é o fato de que as adaptações necessárias para enfrentar as mudanças climáticas exigem investimentos de longo prazo. Por isso, os formuladores de políticas e os investidores precisam começar a planejar agora para garantir que as infraestruturas e tecnologias necessárias estejam disponíveis no futuro.

A palestra também abordou a questão da justiça social no contexto das mudanças climáticas. Ruane argumentou que as soluções para os desafios climáticos e de segurança alimentar “devem ser justas e equitativas, garantindo que as populações mais vulneráveis, que são as mais afetadas pelas mudanças climáticas, recebam o apoio necessário�? E destacou que a justiça social não é apenas uma questão ética, mas também uma necessidade prática para garantir a sustentabilidade das soluções implementadas.

O palestrante concluiu reafirmando a urgência de agir. Destacou que as escolhas que fizermos nas próximas décadas serão cruciais para determinar o futuro do nosso planeta e das gerações vindouras. E encorajou os participantes a pensar em soluções inovadoras e a trabalhar juntos para enfrentar os desafios impostos pelas mudanças climáticas e pela insegurança alimentar, sublinhando a necessidade de colaboração entre governos, setor privado, sociedade civil e comunidade científica.

A conferência contou com a presença de Marcio de Castro Silva Filho, diretor científico da FAPESP, e Carlos Alfredo Joly, membro da coordenação do Ciclo de Conferências FAPESP 2024. A moderação foi de Jurandir Zullo Junior, do Centro de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas Aplicadas à Agricultura da Universidade Estadual de Campinas (Cepagri-Unicamp).

Na abertura do evento, Silva Filho informou que, apesar de o Brasil ser o terceiro produtor mundial de alimentos, apenas atrás dos Estados Unidos e da China, 20% da população do Estado de São Paulo, o mais rico do país, apresentam algum nível de insegurança alimentar. E que 3% padecem de insegurança grave. A boa notícia trazida pelo diretor científico foi que a FAPESP está elaborando um novo programa, focado em segurança alimentar, que deverá se desenvolver em sinergia com outras iniciativas existentes.

A 7ª Conferência FAPESP 2024 �?“Mudanças Climáticas e Segurança Alimentar�?pode ser assistida na íntegra em: www.youtube.com/live/gsnWaibumWo.

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Uma das mais recentes inovações para combater uma importante praga da agricultura �?o percevejo-marrom-da-soja (Euschistus heros) �?lembra a placa de circuito impresso de um computador, com chips e dispositivos redondos e quadrados que só os conhecedores de eletrônica sabem nomear. O aparelho transmite a superfícies sólidas, como plantas de soja e armadilhas de monitoramento de insetos, vibrações de baixa frequência, de 60 a 130 hertz (Hz), as mesmas que os percevejos usam ao se comunicar. Em provas no campo, o protótipo elaborado na Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (Cenargen), do Distrito Federal, e na Universidade do Estado de Mato Grosso (Unemat) mostrou que pode atrair os insetos.

Ao sugar as folhas ou os grãos de soja e milho, esses animais, com 12 a 15 milímetros (mm) de comprimento, causam perdas aos produtores rurais. A redução de danos implica, primeiramente, monitorar a quantidade de insetos na lavoura. Isso é feito recorrendo a um método chamado pano de batida, que consiste em posicionar um tecido branco com cerca de 1 metro quadrado�?m2) no solo entre duas linhas de cultivo. Em seguida, agitam-se por alguns instantes as plantas das duas fileiras de forma que os percevejos caiam no tecido.

A partir da contagem manual do número de insetos capturados, é feita uma estimativa da população. Bastam que dois percevejos, em média, caiam no pano para saber que é hora de controlar a população, o que geralmente se faz com inseticidas. Uma aplicação por safra custa cerca de R$ 130 por hectare (ha) e, às vezes, é preciso fazer até três aplicações. Na safra de 2022/2023, o cultivo de milho ocupou 21 milhões de ha e o de soja quase 45 milhões �?1 ha equivale a 10 mil m2.

“Nossa ideia é incorporar o aparelho a uma armadilha que captura os insetos e é usada para fazer seu monitoramento populacional. Também podemos instalar nela sensores que identifiquem e contabilizem os indivíduos capturados�? explica o biólogo Raúl Laumann, do Cenargen, um dos responsáveis pela inovação. “Assim, poderemos automatizar a detecção dos percevejos e enviar informações em tempo real para o produtor, mostrando as áreas que merecem mais cuidados. Isso permitiria tomar melhores decisões sobre quando e qual técnica de controle deve ser utilizada�? complementa.

Essa estratégia, segundo Laumann, pode se somar a outras, como a que adota feromônios, compostos químicos voláteis, que se espalham no ar e facilitam a comunicação entre animais da mesma espécie. Eles são usados pelos insetos na atração de parceiros para o acasalamento, demarcação de território ou como alerta em situações de perigo.

No início dos anos 1990, o biólogo Miguel Borges, também do Cenargen, isolou e sintetizou o metil 2,6,10 trimetil tridecanoato, princípio ativo do feromônio de E. heros. Quando aplicados em armadilhas instaladas nas lavouras, esses feromônios sintéticos podem ser úteis para a captura, identificação, monitoramento ou controle populacional dos insetos. A substância os confunde e engana: quando identificam o cheiro do macho, as fêmeas são atraídas e caem na armadilha (ver Pesquisa FAPESP n^o 189).

“O feromônio age a longa distância, em um raio de cerca de 100 metros [m], enquanto em distâncias menores a comunicação se dá principalmente por vibrações�? observa Laumann. Produzidas pelo movimento de estruturas rígidas do abdômen chamadas escleritos e transmitidas pelas patas, as vibrações podem viajar 2 m pelas plantas até serem captadas por receptores das patas de outros percevejos.

Há muito tempo se sabe que insetos se comunicam por meio de sinais sonoros. A partir dos anos 1980, cientistas de vários países demonstraram que o uso de vibrações propagadas em substratos sólidos também é uma forma comum de comunicação entre insetos. No caso dos percevejos, os sinais vibratórios estão envolvidos na atração a curta distância.

Além do percevejo-marrom-da-soja, a equipe do Cenargen estudou outras espécies, entre elas o percevejo-pequeno-verde-da-soja (Piezodorus guildinii), o percevejo-do-trigo (Thyanta perditor) e o percevejo-verde (Chinavia impicticornis). O grupo verificou que cada espécie tem um repertório de sinais característicos, como detalhado em um artigo de 2005 na Physiological Entomology, feito em colaboração com o biólogo Andrej Čokl, do Instituto Nacional de Biologia, em Liubliana, a capital da Eslovênia.

Protótipo do dispositivo que transmite sinais vibracionais de percevejos conectado a uma muda de feijão. Imagem: Diego Bresani

Outros estudos foram feitos pelos grupos brasileiro e esloveno. Em um deles, os cientistas examinaram as vibrações de E. heros e concluíram que elas apresentam semelhanças com as de percevejos europeus, também considerados uma ameaça à lavoura. Todos vibram em frequências entre 60 e 130 Hz, com uma média de 100 Hz, mas se diferenciam pela duração e forma com que os sinais se repetem.

Em outro trabalho conjunto, cujos resultados foram publicados em 2018 na Journal of Pest Science, os pesquisadores demonstraram como os sinais artificiais poderiam interferir no comportamento reprodutivo de E. heros. Em um experimento de longo prazo, no qual os insetos foram submetidos em laboratório a vibrações por 24 horas, a frequência de acasalamento foi reduzida em 24,7% quando comparada com o grupo de controle. “Fêmeas expostas ao ruído de fundo reduziram a fecundidade e a fertilidade�? anotaram os autores do estudo.

Resistência a inseticidas

Em 2012, após assistir a uma palestra da equipe do Cenargen que abordou esse tema, um estudante de mestrado da Unemat resolveu dedicar-se ao projeto de um dispositivo que reproduzisse artificialmente os sinais emitidos pelos insetos. A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Mato Grosso (Fapemat) aprovou a proposta, mas depois o rapaz desistiu do curso.

“Fiquei com um projeto aprovado em meu nome, como pesquisador responsável, e a missão de desenvolver um aparelho eletromecânico capaz de reproduzir os sinais vibracionais do percevejo, de modo que o inseto o entendesse como um sinal natural�? conta o engenheiro agrícola Tadeu Miranda de Queiroz, da Unemat, que havia se prontificado a orientar e, por fim, assumiu o trabalho.

“Coube à equipe da Unemat desenvolver softwares e hardwares que, juntos, fossem capazes de gravar, armazenar e reproduzir os sinais vibracionais dos insetos�? recorda-se Queiroz, que tem experiência no desenvolvimento de sistemas automáticos para a agricultura. “Parte importante do desafio foi achar um meio físico [eletromecânico] de geração dos sinais vibracionais a partir dos arquivos originais da coletânea de cantos de percevejos do Cenargen�? destaca o pesquisador da Unemat. O conjunto formado por software, hardware e dispositivo eletromecânico foi submetido à solicitação de patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

“O aparelho, compacto, acessível e portátil, reproduz a frequência, amplitude e potência adequada das vibrações. É um primeiro protótipo, com um leque variado de aplicações no campo, mas que ainda demanda algum desenvolvimento�? reconhece Laumann. A Embrapa busca no momento um parceiro para finalizar o aparelho e levá-la ao mercado.

“Essas tecnologias têm potencial de se tornarem muito importantes para o controle e manejo dos percevejos e valem o investimento�? comenta o engenheiro-agrônomo Raul Guedes, da Universidade Federal de Viçosa (UFV), que não participou das pesquisas. “A carga de agrotóxicos na soja para o controle de percevejos é alta, com gasto elevado para os produtores e riscos para o ambiente e a saúde humana. Além disso, muitas espécies de percevejos estão apresentando resistência aos inseticidas.�?/p>

O caminho da invenção até o campo, porém, pode ser longo. Em 2016, o feromônio do percevejo foi patenteado e licenciado pela Embrapa para a Isca Tecnologias, uma empresa de bioinseticidas, visando o desenvolvimento de uma armadilha. O presidente da Isca Latam, Leandro Mafra, informa que o desenvolvimento do produto já foi concluído e estão trabalhando as questões legais, regulatórias, industriais e comerciais para viabilizar o lançamento. Não há previsão de quando o processo será concluído.

Aspirador de insetos criado pelo fazendeiro australiano Brendon Hoyle. Imagem: Ashbern Farms

A reportagem acima foi publicada com o título �?strong>Como enganar percevejos�?na edição impressa de agosto de 2024.

Artigos científicos
MORAES, M. C. B. et al. Vibratory signals of four neotropical stink bug species. Physiological Entomology. v. 30, p. 175-88. mai. 2005.
LAUMANN, R. A. et al. Substrate‑borne vibrations disrupt the mating behaviors of the neotropical brown stink bug, Euschistus heros: Implications for pest management. Journal of Pest Science. v. 91, p. 995-1004. 20 fev. 2018.

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Embora a previsão fosse de que ele começaria em agosto, segundo o órgão, ele deve ter início entre setembro e novembro deste ano. Ou seja, já será primavera no país.

Em nota, a instituição afirmou que, apesar de a taxa de resfriamento da temperatura da superfície do mar ter sido mais lenta do que se esperava, “as condições ainda são favoráveis para o desenvolvimento de La Niña nos próximos meses”. As condições em questão são as temperaturas abaixo do normal no subsolo e os ventos de leste fracos.

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O que acontece no La Niña?

Durante o La Niña, a temperatura do Oceano Pacífico na região tropical fica abaixo da média. Isso traz condições mais secas em algumas áreas da América do Sul, enquanto provoca chuvas mais intensas em outras partes do mundo, como na Ásia.

Além disso, o fenômeno também pode afetar o Atlântico. Dados da NOAA (Administração Oceânica e Atmosférica Nacional) mostram que as temperaturas da superfície do oceano começaram a cair desde maio, chegando a um ou dois graus Fahrenheit mais frias do que o normal para a época.

Embora os cientistas ainda não entendam totalmente o motivo do rápido resfriamento, ele indica a chegada do La Niña. A mudança vem após recordes de temperaturas elevadas desde março de 2023, devido à ação humana e ao El Niño.

Como o La Niña vai afetar o Brasil?

No Brasil, o La Niña pode ter impacto no setor agrícola. No Rio Grande do Sul, por exemplo, o clima deve beneficiar a produção de soja no Sul. Contudo, a região pode sofrer com estiagem devido à redução de chuvas.

Na contramão, as regiões Norte e Nordeste devem apresentar mais chuvas do que o habitual, também auxiliando na agricultura local, de acordo com o Climatempo.

Característica comum do fenômeno, o atraso nas chuvas da primavera pode não acontecer desta vez devido à sua fraca intensidade. Dessa forma, seus efeitos só devem ser sentidos no final da primavera ou início do verão, época chuvosa em várias regiões do país.

Entenda como o La Niña pode afetar produção de arroz, milho e algodão nesta matéria do Giz Brasil.

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Uma nova versão do sensor IGstat foi finalizada pela Embrapa Instrumentação e já está à disposição dos agricultores, ajudando a aumentar a produtividade e a reduzir o consumo de energia e de água, tanto em ambientes protegidos como em campo aberto. A Embrapa Instrumentação é uma das unidades de pesquisa da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária e está localizada no município de São Carlos.

O aparelho recebeu melhorias no processo de fabricação e de aferição e na sua instrumentação de controle. De baixo custo, o dispositivo automatizado regula o fornecimento de água com base na umidade do solo. As plantas recebem a quantidade ideal e no momento certo, tornando a produção de pequenos e grandes produtores mais eficiente com o manejo adequado da irrigação.

Desenvolvido em parceria com a empresa Tecnicer Tecnologia Cerâmica e comercializado pela startup Pitaya Irrigação, ambas localizadas em São Carlos, o sensor tem a vantagem de irrigar mesmo na ausência de informações técnicas específicas sobre os tipos de solo e lâminas de irrigação definidas pelos coeficientes de cultura como evapotranspiração por cultura e região.

O sensor tem patentes no Brasil e Estados Unidos e pode ser produzido com diferentes especificações e preços, conforme a aplicação, e atender a agricultores de horticultura, fruticultura, floricultura, cereais e culturas anuais em geral, além de poder ser utilizado em vários sistemas como os de aspersão, gotejamento e inundação. Dessa forma, é capaz de irrigar um ponto específico, como um vaso de planta, ou áreas de jardins, hortas, estufas e em campo, em qualquer bioma brasileiro.

Os estudos para aperfeiçoar o sensor IGstat contaram com apoio da FAPESP.

Avanços tecnológicos

A maioria dos sensores disponíveis no mercado para medir a umidade do solo é importada e tem custo elevado. De fabricação nacional, o sensor IGstat é alternativa para uma aplicação mais eficiente de água na agricultura, setor que usa aproximadamente 70% de toda a água utilizada globalmente, de acordo com dados da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO).

Para garantir o controle de qualidade dos sensores, de forma rápida, os pesquisadores desenvolveram um painel pneumático de testes e aferição, capaz de medir conjuntos de dez sensores por vez, de maneira totalmente automática.

“O painel é um equipamento de laboratório automatizado composto por uma bomba de ar, controlador de pressão, válvulas solenoides e software de controle. Além disso, foram implementadas melhorias na robustez e confiabilidade do controlador Irriga Fácil, incluindo aprimoramentos no regulador de pressão de ar, pressostato e temporizador programável�? conta o pesquisador da Embrapa Instrumentação Carlos Manoel Pedro Vaz, coordenador da pesquisa.

Juliana Polizel, CEO da startup Pitaya, diz que mais de 600 sensores já foram testados em laboratório, estufa e em campo, em culturas como tomate, alface, pimenta, banana, morango e café, em quatro Estados: Minas Gerais, Pará, Rio Grande do Sul e São Paulo, e até na Arábia Saudita.

O IGstat é usado para controlar ou indicar a necessidade de irrigação automática de quatro tecnologias: Rega Vaso, para irrigação de vasos; Indicador de Irrigação, para manejo com indicação visual em mililitros por setor e por dia; Irriga Fácil, destinado ao controle de pequenas áreas; e Irriga Digital, para controle de grandes áreas.

Como funciona

Com apenas 6 centímetros de comprimento e 2 centímetros de diâmetro, o sensor é formado por uma cápsula porosa, um núcleo de partículas de microesferas de vidro e duas mangueiras para entrada e saída do ar, ou seja, funciona por meio de um sistema pneumático.

Vaz explica que, em solo úmido, não há passagem de ar pelo dispositivo; mas, quando atinge um valor de umidade crítica para determinada cultura, o ar passa pelo sensor, causando uma diminuição da pressão na mangueira. “Em seguida, um pressostato envia um sinal elétrico para acionar a bomba de irrigação. O desligamento ocorre também de forma automática. Quando a água adicionada ao solo atinge o sensor, a pressão de ar aumenta, ativando o pressostato para interromper o fornecimento de água pela bomba de irrigação�? esclarece o pesquisador.

Ele acrescenta que os sensores são customizados em função do valor crítico (limiar) da tensão da água no solo �?força com que a água é retida no solo �?para cada cultura, conforme dados disponíveis em publicações e recomendações técnicas. Para isso, são utilizadas diferentes granulometrias de esferas de vidro.

Economia e produtividade

A utilização da tecnologia IGstat, instalada na profundidade das raízes das plantas, tem gerado impactos econômicos, sociais e ambientais positivos. Em experimento com o Irriga Fácil, realizado com alface crespa em estufa, no Laboratório de Referência Nacional em Agricultura de Precisão (Lanapre), em São Carlos, o sensor apresentou resultados bastante satisfatórios comparados à irrigação convencional.

No processo convencional por rega fixa, Vaz conta que a hortaliça foi irrigada com 300 mililitros de água por vaso, diariamente, pela manhã, por 60 dias. “Nós observamos que, em dias mais quentes, o solo reteve toda a água, sem ocorrência de drenagem, mas, em períodos mais frescos, verificou-se perda de água por drenagem pelos vasos. Ou seja, a irrigação foi excessiva, em alguns momentos�? avaliou o pesquisador.

Além da economia de água, a fazenda também observou uma diminuição significativa no consumo de energia com sensor acoplado ao aparelho Irriga Digital. A redução foi de mais de 65%, com queda no consumo de cerca de R$ 9 mil para R$ 3 mil, mensalmente.

O Irriga Digital permite ao produtor receber os dados remotamente, pelo celular ou computador e também localmente. As informações da operação são salvas na nuvem e, mesmo sem internet, a irrigação e as medições continuam ocorrendo, sem perda de dados.

* Com informações da Embrapa.

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Processo inovador desenvolvido por cientistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) utiliza mel de abelhas sem ferrão para extrair com mais eficiência das cascas das amêndoas de cacau teobromina e cafeína �?dois compostos que podem ser aplicados em produtos alimentícios e cosméticos.

Essas cascas são particularmente ricas em teobromina e cafeína, no entanto, os métodos convencionais de extração frequentemente envolvem o uso de solventes que podem ser prejudiciais à saúde e ao ambiente, além de serem, geralmente, complexos e demorados.

A invenção foi liderada por Felipe Sanchez Bragagnolo, que tem como hobby a criação de abelhas sem ferrão (Melipona quadrifasciata ou mandaçaia), prática conhecida como meliponicultura. O trabalho, que faz parte do projeto de pós-doutorado de Bragagnolo, contou com a colaboração de Monique Martins Strieder e Leonardo Mendes de Souza Mesquita, com a supervisão de Maurício Ariel Rostagno. O grupo recebe apoio da FAPESP em suas pesquisas (projetos 19/13496-0 e 18/14582-5).

Abelha da espécie Melipona quadrifasciata, popularmente conhecida como mandaçaia (foto: Rich Hoyer)

“A inovação proposta oferece um método de extração assistida por ultrassom de alta intensidade e utiliza mel de mandaçaia como solvente natural. Essa abordagem não apenas elimina o uso de solventes orgânicos prejudiciais, mas também simplifica o processo de extração, reduzindo o tempo necessário e tornando-o mais sustentável�? explica Rostagno, agrônomo formado pela Universidade Federal de Lavras (UFLA) e inventor de 17 patentes. Rostagno também é mestre em ciência de alimentos pela UFLA, mestre em vitivinicultura e doutor em química pela Universidade de Cádiz (Espanha).

Resíduos valiosos

Os resíduos agrícolas têm sido cada vez mais reconhecidos como fontes valiosas de compostos de interesse. A teobromina, estimulante do sistema nervoso central, é o principal composto presente no cacau, com ação semelhante (embora mais suave) à da cafeína.

“Tradicionalmente esses resíduos são descartados ou subutilizados. Ao extrair esses compostos não só reduzimos o volume de resíduos agrícolas, mas também promovemos a economia circular e mitigamos o impacto ambiental do desperdício�? diz Rostagno, que é professor associado na Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA-Unicamp), no campus Limeira. Ele atua na área de tecnologia, composição e análise de alimentos, no Laboratório Multidisciplinar em Alimentos e Saúde (LabMAS).

Um dos princípios da chamada química verde é eliminar solventes tóxicos e contaminantes de processos e produtos. “Apesar de o uso de solventes como metanol, acetona e hexano ser permitido, ainda ficam resíduos no alimento que podem ser prejudiciais à saúde e devem ser evitados. Não só tendo em vista o consumidor, mas também o pessoal técnico responsável pelo processo de extração, sujeito à exposição por contato ou vapores�? explica Rostagno.

O mel de abelhas sem ferrão, além de ser um solvente natural, apresenta uma série de benefícios à saúde, como propriedades antibacterianas, antioxidantes e nutritivas. Assim, segundo o inventor, sua utilização como solvente não apenas torna o processo mais sustentável, mas também enriquece o produto final com um potencial único de utilização em uma variedade de produtos. “Pode ser incorporado em formulações cosméticas, aproveitando suas propriedades para promover a saúde da pele e do cabelo�? exemplifica o pesquisador. Também pode ser utilizado como ingrediente em produtos nutracêuticos, fornecendo um impulso natural de energia.

Ao utilizar a técnica de extração assistida por ultrassom em conjunto com o mel de abelhas sem ferrão, a eficiência do processo é amplificada, resultando em extrações mais rápidas e com maior rendimento de teobromina e cafeína. “Além disso, o extrato final não requer secagem, simplificando ainda mais o processo.�?/p>

Há ainda um ganho de marketing, segundo o pesquisador, visto que, além da eficiência e da sustentabilidade na extração de compostos valiosos, há uma valorização da biodiversidade local, já que o mel da abelha mandaçaia é utilizado. “Isso contribui para a diferenciação e autenticidade dos produtos�? diz Rostagno.

O depósito da patente no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) foi realizado em março (nº BR 10 2004 005638 8).

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Em um estudo publicado em junho, os cientistas revelaram que a nova alface obteve um índice de valor nutricional maior. Isso em um período menor de cultivo se comparado aos métodos tradicionais.

O estudo — feito  por um  pool de entidades chinesas e um pesquisador chileno — destaca que a agricultura tradicional enfrenta desafios para manter uma qualidade consistente nos vegetais devido às condições climáticas.

Por isso, os cientistas chineses utilizaram um processo de cultivo em ambiente controlado para desenvolver a “Zhongsheng No. 1”, uma cultivar de alface com alto teor de vitamina C.

Processo de criação da nova alface

Essa alface surgiu após a purificação de uma linha de cultivares naturais com alto teor de vitamina C em uma câmara de rápido crescimento vegetal.

O modelo da câmara de rápido crescimento vegetal e o processo de controle de condições ambientais. Imagem: Li Zhang et al./Divulgação

Essa câmera oferece controle sobre fatores ambientais, como luz, temperatura e umidade, na germinação e no cultivo de vegetais. A câmera usa luz de LED, uma banda de radiação fotossinteticamente ativa, um período de luz de 22 horas com temperatura de 22 °C e níveis específicos de umidade para acelerar o crescimento de vegetais.

Assim, os pesquisadores chineses conseguiram produzir seis gerações da alface “Zhongsheng No. 1” em um período de três anos. E identificando 24,1mg de vitamina C em 100g do vegetal, superando todos os outros cultivares de alface.

Outros aspectos

Além de destacar o alto teor de vitamina C na alface “Zhongsheng No. 1”, o estudo também explora os impactos no vegetal pelo gerenciamento de ações pré-colheita. Bem como a manipulação das condições ambientais.

Por exemplo, uma combinação de luz vermelha e azul com uma emissão limitada de nitrogênio resultou em um acúmulo de Antocianina. Os cientistas desenvolveram, portanto, um modelo para obter previsões fenotípicas mais precisas e sobre dados relacionados à qualidade do vegetal com base em influências ambientais.

A nova variedade cultivada de alface também destaca o que as tecnologias de cultivo em ambientes controlados podem revolucionar a produção vegetal com alimentos de maior qualidade e valor nutricional consistente.

De acordo com os cientistas, os próximos passos serão a integração dessas tecnologias com técnicas avançadas de agricultura. Isso vai otimizar o cultivo, além de explorar o potencial da técnica em uma variedade de alimentos.

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Trabalhando há anos com microalgas fotossintéticas como matéria-prima sustentável para alimentos, rações e mais, os pesquisadores pretendem usar os excrementos – incluindo resíduos de fezes, pele, esqueleto e comidas dos animais cultivados na Europa e na Noruega — para substituir os fertilizantes químicos no cultivo das microalgas.

Encontradas em águas salgadas e doces, as microalgas são pequenas “células vegetais” com alto teor de proteínas e aminoácidos que servem para a produção de alimentos. Além disso, os cientistas dizem que elas podem ser cultivadas em terras não aráveis e com pouca necessidade de água.

Como foi feito o estudo do cocô de insetos

A estudiosa Pia Steinrücken, junto com Hanna Böpple e Dorinde Kleinegris, da NORCE, e Oliver Müller, da Universidade de Bergen, investigaram essa possibilidade com a microalga Chlorella vulgaris. A pesquisa revelou que microalgas cultivadas com nutrientes do cocô de insetos cresceram tão bem quanto as outras, com alto teor de proteína — de 40% do peso seco.

Steinrücken explica o processo: “O excremento do inseto vem de Larveriet em Voss, que produz larvas alimentadas com resíduos orgânicos. É entregue em pó, que misturamos com água para liberar os nutrientes. Em seguida, centrifugamos as partículas não solúveis em água. O líquido é então esterilizado para minimizar o risco de infecção bacteriana e contaminação das algas.”

A ideia é que, para crescerem, as algas precisam de determinada quantidade de nutrientes como nitrogênio e fósforo. Eles são amplamente presentes em resíduos da indústria e da agricultura. No caso do nitrogênio, por exemplo, as microalgas usaram entre 71% e 78% da quantidade disponível nos excrementos. Ou seja, o cultivo viabiliza um uso benéfico dos resíduos, além de redução de custos com meios químicos de crescimento.

Mas, apesar dos testes promissores, a produção atual ainda é cara e em pequena escala. Dessa forma, é necessário investir em tecnologias de produção em maior escala para tornar possível a nova fonte de proteína sustentável.

Além disso, vale lembrar que esse processo também gera resíduos, como a massa úmida após a extração dos nutrientes. Porém, ela pode servir como fertilizante para plantas, segundo Steinrücken. A revista Bioresource Technology Reports publicou o estudo.

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Cerca de 40 pesquisadores brasileiros de 13 instituições formaram uma rede, por enquanto informal, para avançar em uma área ainda pouco explorada no país: a agricultura espacial. O projeto ganhou impulso depois que a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e a Agência Espacial Brasileira (AEB) assinaram em setembro de 2023 um protocolo de intenções com foco no crescimento de plantas no espaço, abrindo uma oportunidade para o Brasil contribuir para o programa Artemis, da Nasa, agência espacial norte-americana. Essa iniciativa prevê, entre outros pontos, a construção de uma base na Lua como um primeiro passo para uma futura missão tripulada a Marte. Em meio a uma nova corrida espacial travada especialmente com a China, os Estados Unidos lançaram em 2020 os Acordos Artemis, estabelecendo diretrizes gerais para a cooperação entre países na exploração pacífica do espaço. O Brasil aderiu há quase três anos ao acordo, que conta hoje com a participação de 36 nações.

Um dos desafios de longas missões fora da Terra é a produção de alimentos frescos, seja em estações espaciais e espaçonaves ou mesmo na Lua e em Marte. Iniciativas internacionais têm buscado desenvolver projetos e protótipos de possíveis estufas lunares e marcianas. Pesquisas realizadas pela Nasa contribuíram para aprimorar o uso de luzes LED na agricultura em ambientes controlados e na estrutura de fazendas verticais, hoje montadas nas cidades.

Na Estação Espacial Internacional (ISS), projeto conjunto das agências espaciais norte-americana, europeia, canadense, japonesa e russa, astronautas já consomem alface, couve-chinesa, rabanete, tomate, acelga, entre outros vegetais, cultivados em câmaras de duas plataformas desenvolvidas pela Nasa, o Sistema de Produção Vegetal (Veggie) e o Hábitat Avançado de Plantas (APH). Uma terceira plataforma, Ohalo III, está em desenvolvimento no Centro Espacial Kennedy, na Flórida, Estados Unidos.

Agora, grupos brasileiros pretendem usar a sua expertise para contribuir nessa área. “O Brasil é reconhecido internacionalmente pela pesquisa agrícola e não há razão para deixar de participar do Artemis em um setor em que somos muito fortes�? diz a engenheira-agrônoma Alessandra Fávero, pesquisadora da Embrapa Pecuária Sudeste, sediada em São Carlos (SP), e líder da iniciativa.

Fazenda vertical da empresa paulista Pink Farms: pesquisas da Nasa contribuíram para aprimorar o uso de luzes LED nessas instalações. Imagem: Léo Ramos Chaves�? Revista Pesquisa FAPESP

“Nossa ideia é trabalhar em um pacote tecnológico de duas plantas-modelo: batata-doce e grão-de-bico. Queremos desenvolver cultivares mais adaptados a situações desafiadoras, como as de ambiente fechado, de microgravidade e sujeitas à radiação cósmica.�?A atmosfera da Terra protege as plantas e os animais dos vários tipos de radiação ionizante presentes no espaço. As consequências da exposição intensa, sem a proteção da atmosfera, como os possíveis efeitos mutagênicos nos vegetais, precisam ser mais bem estudadas.

Fávero pondera que as plantas e sistemas desenvolvidos poderão ser usados tanto em estações espaciais e na Lua como eventualmente na Terra. “Não apenas em fazendas verticais urbanas, mas em qualquer outro contexto associado às mudanças climáticas, em que tenhamos menor disponibilidade de água ou luz�? sugere.

A definição das duas plantas-modelo ocorreu após um ano de conversas e discussões entre os pesquisadores, antes da formalização do protocolo entre Embrapa e AEB, em 2023. “Para uma colônia extraterrestre ou viagem espacial muito longa, levar alimento da Terra tem custo elevadíssimo. E o espaço para estocagem é reduzido�? pondera o biólogo Gustavo Maia, da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), no Rio Grande do Sul, um dos membros da nova rede. Segundo ele, o aspecto nutricional será primordial para os colonizadores. “Certamente não haverá muitas culturas. Por isso, optamos pela batata-doce, que fornece carboidrato, e pelo grão-de-bico, rico em proteína.�?/p>

Também pesou para a escolha dos dois vegetais, segundo o pesquisador, o fato de o Brasil contar com um amplo banco de germoplasma (amostra de materiais genéticos) dessas culturas. “Um dos grandes desafios da agricultura no espaço é o efeito mutagênico [capaz de mudar o DNA da planta] causado pela radiação cósmica. Vamos submeter uma vasta gama de material genético a essas radiações e identificar as plantas mais tolerantes.�?/p>

Embrapa pretende desenvolver novos cultivares de grão-de-bico e batata-doce adaptados ao ambiente espacial de microgravidade. Imagem: Léo Ramos Chaves�? Revista Pesquisa FAPESP

Outra restrição para o cultivo no espaço é a ausência de fontes abundantes de água, oxigênio e nutrientes. Para superar essa barreira, os pesquisadores terão de selecionar plantas com alta eficiência no uso de água, luz, nitrogênio e demais nutrientes. Uma das questões é descobrir qual o substrato ideal para que as plantas cresçam.  “Como o solo lunar é muito pobre, pensamos em hidroponia [cultivo em água], aeroponia [com as raízes das plantas suspensas] e até na fertilização com microrganismos ou matéria orgânica�? destaca o pesquisador da UFPel, especialista em fisiologia do estresse em plantas. Ainda não há respostas. “Uma coisa é certa: os cultivares não poderão demandar muitos nutrientes.�?/p>

Responsável pelo Laboratório de Cognição e Eletrofisiologia Vegetal da UFPel, Maia normalmente emprega a soja como modelo em seus experimentos. No projeto, sua função será estabelecer os parâmetros fisiológicos para entender como os vegetais podem se comportar nas condições limitantes do espaço e, assim, ajudar na seleção dos materiais genéticos mais adequados. O grupo também buscará desenvolver uma tecnologia de interface planta-computador para monitorar a distância os cultivos em tempo real, fazer diagnósticos com o uso de inteligência artificial e criar um sistema automático de manejo.

“�?como se a própria planta fosse se ajustando ao ambiente sem interferência humana direta�? explica Maia. “Já temos um protótipo no qual sensores coletam os sinais bioelétricos das plantas, de forma análoga a um eletrocardiograma. Com esses dados, é possível fazer um diagnóstico do estado fisiológico do vegetal. Sabemos se está faltando água e nutrientes ou se ele tem alguma doença�? explica. Com a futura interface planta-computador, os pesquisadores poderão fazer intervenções a distância no espaço, resolvendo um problema sem a necessidade de um astronauta manipular diretamente o cultivo.

Em artigo publicado em 2021 na revista Frontiers in Sustainable Food Systems, a equipe de Maia mostrou como ocorre a comunicação interna das plantas em uma reação a estresse. No experimento detalhado no trabalho, eles conseguiram detectar sinais elétricos enviados pelo fruto (no caso, tomate) ao restante da planta quando era atacado por lagartas.

Os pesquisadores colocaram eletrodos nas hastes que sustentam o tomate e perceberam diferenças nas atividades elétricas de frutos que sofreram danos. Também foram constatadas alterações na análise bioquímica dos frutos e das folhas das plantas atacadas. “Não podemos fazer uma associação direta do sinal elétrico gerado no fruto com a resposta observada, mas é provável que isso esteja ligado a outras formas de sinalização de herbivoria [ataque de algum animal] já estabelecidas�? escrevem os autores no texto. Eles concluíram que o estudo “pode contribuir para uma colheita e uma produção de alimentos mais sustentáveis�?

Astronauta Kayla Barron trabalha em um experimento do projeto Veggie no espaço. Imagem: Nasa Johnson Space Center

Experimentos no espaço

Parte dos experimentos da recém-formada rede brasileira deverá ocorrer nas universidades e nos centros de pesquisa usando equipamentos como um clinostato adaptado, aparelho que simula condições de microgravidade ou ausência de gravidade. Os pesquisadores preveem que em algum momento serão realizadas experiências na ISS ou em alguma nave fora da Terra.

Para tanto, poderão contar com a experiência do engenheiro-agrônomo Wagner Vendrame, do Departamento de Horticultura Ambiental da Universidade da Flórida, que também participa da rede. Especialista em produção e conservação de plantas ornamentais usando técnicas de criopreservação e micropropagação, Vendrame já teve cinco de seus experimentos enviados ao espaço, em colaborações com a Nasa a partir de 2007.

Quatro deles foram com o pinhão-manso. “Queríamos ver como a microgravidade afetava a expressão de certos genes. Demonstramos que alguns são ativados, se expressam mais, e outros são reprimidos. Certas mudanças foram permanentes�? observa Vendrame, formado na Universidade de São Paulo (USP). “Ao chegar ao espaço, a planta percebe que está em um ambiente de estresse e começa a ligar e desligar ‘interruptores�?para ver se consegue alcançar equilíbrio e sobreviver. Ela passa a produzir proteínas relacionadas a estresse abiótico, que nesse caso é falta de gravidade e radiação. No fim, fica mais tolerante a estresse.�?/p>

Prevendo novos estudos em microgravidade com o pinhão-manso, Vendrame e colegas sequenciaram e anotaram possíveis marcadores no genoma da planta. “O ambiente de microgravidade tem características únicas que permitem estudos sobre os seus efeitos na estrutura celular e na fisiologia das plantas�? afirmam Vendrame e colegas em artigo publicado no periódico International Journal of Genomics, em 2017. “Mutações induzidas pela microgravidade podem ser exploradas em uma nova abordagem para o cultivo de plantas ao combinar biologia espacial com tecnologia de cultivo agrícola�? escreveram os autores no artigo.

No primeiro experimento em colaboração com a Nasa, Vendrame enviou à estação internacional células de Arabidopsis thaliana, uma das espécies vegetais mais usadas em pesquisas científicas, de ipê-branco, de flamboyant e de orquídea. “No espaço, em um ambiente de microgravidade, percebemos que as células se aglutinam e formam uma estrutura tridimensional, enquanto aqui na Terra elas se espalham de forma mais bidimensional�? diz o pesquisador.

Cultivo in vitro com espectro de luz azul, feito em laboratório da USP, com o objetivo de reduzir o metabolismo da planta. Imagem: LCTPO-ESALQ-USP

Eles partiram da ideia de que essas células são semelhantes às células-tronco humanas, pois teriam toda a informação genética para gerar uma planta inteira, e não apenas uma parte dela, como raiz ou parte aérea. “Queríamos demonstrar com células de plantas, mais fáceis de manipular, o conceito de que elas cresciam em um formato mais tridimensional no espaço�? conta. Segundo ele, isso abriria a possibilidade de, no futuro, criar órgãos humanos para transplante a partir do cultivo no espaço de algumas células.

Outro brasileiro que trabalha com plantas ornamentais e participará das pesquisas sobre agricultura no espaço é o engenheiro-agrônomo Paulo Hercílio Viegas Rodrigues, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), da USP. Em 2021, ele coordenou uma equipe em um desafio internacional proposto pela Nasa e pela Agência Espacial Canadense cujo objetivo era produzir, em 2 metros cúbicos, alimento fresco em uma hipotética viagem a Marte.

O grupo utilizou dados obtidos de três linhas de pesquisa anteriores que ainda seguem em desenvolvimento: uma sobre o espectro de luz azul em cultivos in vitro, que reduz o metabolismo de algumas plantas e tem propriedade antioxidante; outra sobre a produção de morangos em jardins verticais indoor; e uma terceira sobre o D-limoneno, um solvente biodegradável que tem características fungicidas e inseticidas e, ao mesmo tempo, aumenta o teor de carotenoide da planta.

O projeto da equipe, usando morango e taioba, foi selecionado entre os 10 melhores da competição. “O banco de germoplasma compacto, um equipamento que criamos para testar diferentes espectros de luz na taioba, será patenteado�? conta Rodrigues. “O interessante é que, com isso, não é preciso levar as plantas ao espaço para testar. Estamos acabando de construir nosso próprio clinostato 3D, que produz o efeito de microgravidade, permitindo a realização dos ensaios aqui mesmo.�?/p>

Busca por recursos

Por enquanto, não há nenhum recurso específico da AEB voltado à empreitada da rede brasileira. Segundo o matemático Rodrigo Leonardi, diretor de Gestão de Portfólio da agência, após o estabelecimento do protocolo de intenções, há tratativas avançadas com a Embrapa para celebrar um acordo de cooperação técnica de modo que se faça um desembolso para apoiar o início dos trabalhos. “Vamos garantir os investimentos mínimos com recursos próprios da AEB, mas isso não será suficiente�? diz. Ele afirma que a agência gostaria de investir R$ 20 milhões nos próximos quatro anos no projeto de agricultura espacial.

Os pesquisadores que integram a rede focada em agricultura espacial afirmam que, uma vez firmado o acordo de cooperação com a AEB e detalhadas as etapas de execução do projeto e o roteiro de ações, os parceiros pretendem solicitar apoio a agências de fomento, empresas e até mesmo outros setores do Executivo e Legislativo. Para o segundo semestre, eles planejam a realização de um congresso sobre agricultura espacial, em local ainda a ser definido. Será o primeiro do gênero no Brasil.

Artigos científicos
REISSIG, G. N. et al. Fruit herbivory alters plant electrome: Evidence for fruit-shoot long-distance electrical signaling in tomato plants. Frontiers in Sustainable Food Systems. 20 jul. 2021.
TIAN, W. et al. Enriching Genomic resources and marker development from transcript sequences of Jatropha curcas for microgravity studies. International Journal of Genomics. 5 jan. 2017.

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Em suma, o Rio Grande do Sul é um grande produtor agropecuário brasileiro e entre suas principais culturas está o arroz, produto que faz parte da alimentação da população do país. No total, o estado responde por quase 70% da produção do cereal no Brasil.

Boa parte da produção fica na região central do estado, especialmente nas cidades de Soledade, Santa Maria e Lajeado. No entanto, essas foram alguns dos municípios mais afetados pelas chuvas.

De acordo com o IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), o RS foi a unidade federativa brasileira que mais produziu arroz em 2022, com uma safra de 7.671.078 toneladas. 

Neste ano, boa parte da safra já foi colhida antes das enchentes. Segundo Samuel Isaak, analista de commodities no research da XP, em entrevista ao InfoMoney, faltava colher cerca de um quinto da produção de arroz. 

Ainda assim, parte da colheita pode ter sido perdida. Há muito arroz nos armazéns e não se sabe se esses locais foram atingidos pelas águas. Além disso, há uma dificuldade logística de transporte.

Junto a isso, soma-se a queda de produtividade causada pelas chuvas, que o especialista aponta como possível impacto aos preços do arroz no curto prazo. Dessa forma, o produto deve sofrer choque no valor a nível nacional.

Importação?

Em participação no programa “Bom dia, presidente”, Lula declarou que já estava preocupado com o preço do arroz e do feijão no Brasil. 

Anteriormente às enchentes no Rio Grande do Sul, ele diz que se reuniu com Paulo Teixeira, ministro do Desenvolvimento Agrário e Agricultura Familiar, e com Carlos Fávaro, ministro da Agricultura e Pecuária, para debater o tema.

O que mais vai ser afetado

Além do arroz, o Rio Grande do Sul tem participação importante na produção nacional do milho, da soja e das carnes de frango e suína. Segundo Isaak, alguns frigoríficos tiveram que parar as atividades. Em complemento, o valor da soja na Bolsa de Chicago já foi influenciado pela expectativa de redução da safra gaúcha.

Outros alimentos produzidos no estado também podem ter sua distribuição prejudicada, uma vez que há centenas de pontos bloqueados nas estradas. Junto a isso, o único porto ainda aberto no Rio Grande do Sul está sob alerta para aumento do nível de água na região.

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Artigo publicado na revista Insects determina com precisão a distância de dispersão de um tipo de vespa que neutraliza uma praga comum em áreas de produção de soja �?o Euschistus heros, inseto conhecido como percevejo-marrom. Trata-se de um grave desafio à produção de soja na América do Sul e seu controle é difícil por causa de resistência a inseticidas químicos, afirmam os autores do artigo. Já a solução, a Telenomus podisi, é uma espécie de microvespa parasitoide, descrita pelo entomologista norte-americano William Harris Ashmead em 1893.

Com o estudo conduzido por cientistas da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e da Universidade Estadual de Oklahoma (Estados Unidos), é possível aprimorar a liberação da vespa para assegurar o controle biológico do percevejo, que também afeta áreas de cultivo de algodão e girassol, além de pastagens.

A investigação científica tem recebido diversos apoios da FAPESP (projetos 18/02317-5, 19/10736-0 e 18/19782-2).

As fêmeas de T. podisi localizam ovos de E. heros nas plantas e neles depositam seus próprios ovos, interrompendo o desenvolvimento do percevejo-marrom no início do ciclo de desenvolvimento.

“Os ovos da praga tornam-se de coloração escura e dão origem a novas vespas, em vez de novos percevejos. Na sequência, essas vespas vão parasitar mais ovos da praga�? detalha Regiane Cristina de Oliveira, professora do Departamento de Proteção Vegetal da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA) da Unesp, campus de Botucatu. Para oferecer aos produtores a forma correta de utilização do defensivo agrícola natural, vários estudos foram realizados para entender como deve ser liberado �?qual a quantidade de vespas e a melhor distância entre os pontos de liberação, entre outros aspectos.

O grupo de pesquisadores verificou em condições de campo que a capacidade de dispersão de T. podisi, influenciada pelo estágio de crescimento da soja, variou entre 31 e 39 metros. A taxa máxima de parasitismo de ovos de percevejos foi de cerca de 60%. Com base nesses resultados, os autores recomendam que os pontos de liberação das vespas sejam espaçados no máximo 30 metros entre si para fornecer controle eficaz da praga, uma das mais agressivas da cultura da soja. O E. heros causa prejuízos nas vagens (pode impor perda de até 30% do potencial produtivo). No outono, o inseto-praga inicia a procura por abrigos sob a palhada, onde permanece até o verão. Durante esse tempo, acumula lipídios e não se alimenta, permanecendo num estado de quiescência (estado fisiológico de baixa atividade metabólica).

Como a eficácia do parasitoide depende da capacidade de encontrar hospedeiros, o conhecimento da capacidade de dispersão possibilita o ajuste da logística e da técnica de liberação. “Isso otimiza o manejo de percevejos por programas de controle biológico aplicados em extensas áreas de monocultura�? diz Oliveira, que é engenheira agrônoma formada pela Universidade Federal do Espírito Santo, mestre em entomologia agrícola pela Unesp e doutora em entomologia pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP), com pós-doutorado na Universidade Estadual do Mississippi (Estados Unidos).

Além de Oliveira, o artigo é assinado por William Wyatt Hoback e Rafael Hayashida, do Departamento de Entomologia e Patologia Vegetal da Universidade de Oklahoma, e Gabryele Ramos, Daniel Mariano Santos e Daniel de Lima Alvarez, da FCA-Unesp.

O artigo Optimizing the Release Pattern of Telenomus podisi for Effective Biological Control of Euschistus heros in Soybean pode ser lido em: www.mdpi.com/2075-4450/15/3/192.

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Os dados são da pesquisa Allianz Risk Barometer 2024, comparados com os resultados do mesmo estudo de 2023. Neste ano, a seguradora responsável pela análise contou com a participação de mais de três mil especialistas de 24 setores econômicos em 92 países mundo afora.

De acordo com a pesquisa, a agricultura é o setor que mais sofre os impactos das mudanças climáticas no mundo.

Segundo o Valor Econômico, o Banco Central Europeu com a Universidade de Potsdam, na Alemanha, estimou que a crise do clima deve causar uma inflação de 3,2% ao ano nos alimentos a nível global. No Brasil, esse índice deve chegar a 1,9% ao ano, ao longo de uma década, segundo. 

Para a indústria pesada e a mídia, as mudanças climáticas ficaram em 2º lugar entre os maiores riscos aos negócios. Já os segmentos de bens de consumo, como petróleo e gás, indicaram que a crise do clima é seu 3º maior risco.

O prejuízo financeiro

Ainda de acordo com o estudo da Allianz, os custos com as mudanças climáticas a nível global podem chegar a US$ 22 bilhões anuais. No entanto, para o Brasil, o risco climático é triplo, segundo David Colmenares, diretor-geral da Allianz Commercial para a América Latina.

Primeiramente, o país tem que arcar com riscos físicos, que consistem em perda ou danos a negócios. Também tem que bancar a transição para uma economia mais sustentável, sob pressões regulatórias e de mercado. 

Por fim, tem que arcar com os gastos de responsabilidade climática, de disputas legais sobre danos financeiros e reputação. No total, os gastos brasileiros com as mudanças climáticas foram estimados em US$ 2,6 bilhões ao ano (aproximadamente R$13,3 bilhões, em conversão direta).

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O número de produtos biológicos para a proteção de culturas contra pragas agrícolas registrados no Brasil nos últimos anos superou o de agroquímicos. Cerca de 90% da área voltada ao cultivo de cana-de-açúcar no país hoje, por exemplo, já utiliza inimigos naturais, como microrganismos, macrorganismos, bioquímicos (compostos de origem natural que controlam pragas e doenças) e semioquímicos �?como são chamadas as moléculas que induzem respostas comportamentais em organismos-alvo.

Os dados foram apresentados por José Maurício Simões Bento, professor da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP), em um painel de discussão sobre agricultura inteligente durante a FAPESP Week Illinois, na semana passada, em Chicago (Estados Unidos).

“Atualmente existem cerca de 629 produtos biológicos registrados no Brasil para controle de pragas, envolvendo microrganismos, macrorganismos, bioquímicos e semioquímicos. Esse número tem aumentado constantemente ano após ano�? disse Bento, que é um dos pesquisadores principais do Centro de Pesquisa Avançada de São Paulo para Controle Biológico (SPARCBio), constituído pela FAPESP em parceria com a empresa Koppert.

José Maurício Simões Bento, professor da Esalq-USP (foto: Elton Alisson/Agência FAPESP)

De acordo com o pesquisador, aproximadamente 20% dos produtores agrícolas globais adotam produtos biológicos. O Brasil lidera nesse quesito, com 55% das propriedades utilizando biocontrole em comparação com 6% nos Estados Unidos. Em bioestimulantes, o país responde por 50% contra 16% e, para biofertilizantes, a proporção é de 36% contra 12% nas duas nações, respectivamente.

“Hoje, o Brasil conta com cerca de 170 biofábricas, tratando uma área de aproximadamente 25 milhões de hectares, e um mercado que movimenta mais de US$ 1 bilhão anuais, com projeção de crescimento de 15% a 20% ao ano�? relatou Bento.

Em lavouras de cana-de-açúcar �?cultura da qual o Brasil é o maior produtor mundial, com área plantada de 22 milhões de hectares e aumento de produção de quatro vezes nos últimos 40 anos �? o controle biológico tem sido combinado com tecnologias como sistemas de monitoramento, sensores, inteligência artificial e veículos autônomos para potencializar sua aplicação.

Ao longo das áreas plantadas têm sido instaladas armadilhas inteligentes, equipadas com câmeras que captam imagens dos insetos capturados, atraídos por feromônios.

As imagens são enviadas para uma central onde são processadas por um software que quantifica os insetos capturados. Por meio de ferramentas de inteligência artificial, as imagens são processadas juntamente com dados climáticos e previsões meteorológicas.

“Esse processamento por inteligência artificial permite estimar a população de insetos para os próximos dias e determina, com precisão, a data mais adequada para a liberação dos inimigos naturais em diferentes partes da fazenda, que é feita por meio de drones�? explicou Bento.

Impacto das mudanças climáticas

As ferramentas de inteligência artificial também têm permitido modelar os impactos das mudanças climáticas, como seca, temperatura elevada e aumento dos níveis de dióxido de carbono (CO2) na composição da semente da soja produzida no Brasil.

Por meio de análises feitas a partir delas, um grupo de pesquisadores do Instituto de Biociências da USP observou que, até determinado ponto, níveis elevados de CO2 exercem efeito protetor na soja, que passa a produzir mais sementes, por exemplo. Sob alta temperatura os resultados são ainda melhores. Ao misturar essas duas variáveis com a seca, contudo, o efeito disso sobre a planta pode ser desastroso, alterando a composição dos óleos do grão.

“Isso pode causar impactos econômicos desastrosos para o Brasil, que é o maior produtor mundial da oleaginosa, seguido pelos Estados Unidos�? avaliou Marcos Buckeridge, professor do IB-USP e coordenador do estudo.

De acordo com o pesquisador, as variedades de soja produzidas no Brasil e nos Estados Unidos são completamente diferentes geneticamente. “Por isso, é importante a colaboração em pesquisa para avançarmos no entendimento dos possíveis impactos das mudanças climáticas nessas plantas�? sublinhou.

Uso de robôs

Já nos Estados Unidos, pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign estão conduzindo um programa sobre o uso de inteligência artificial para o desenvolvimento de soluções agrícolas sustentáveis.

Uma das tecnologias que estão sendo criadas são pequenos robôs, com rodas e outros aparatos, voltados ao controle de ervas daninhas em lavouras de milho, por exemplo.

“Esses robôs conseguem passar sob a copa das plantas, detectar e remover ervas daninhas mecanicamente. A maneira de fazer isso hoje é muito primitiva. Os herbicidas convencionais só podem ser aplicados antes do fechamento da copa das plantas, na fase inicial da estação de crescimento�? explicou Madhu Khana, professora da instituição e coordenadora do projeto.

Outra aplicação dos robôs é no plantio de plantas de cobertura, que têm a finalidade de cobrir temporariamente o solo, durante a pós-colheita, protegendo-o contra processos erosivos e a perda de nutrientes.

“Esses robôs podem espalhar as sementes das plantas de cobertura. Dessa forma, enquanto o milho é colhido, a cultura de cobertura já está plantada. A utilização deles também contribui para diminuir a necessidade de mão de obra, aumentar a saúde do solo, reduzir a necessidade de fertilizantes e a quantidade de ervas daninhas�? avaliou Khana.

De acordo com a pesquisadora, as taxas de adoção de culturas de cobertura têm crescido ao longo do tempo, mas ainda são inferiores a 10% dos hectares no centro-oeste dos Estados Unidos.

Os pesquisadores têm conduzido estudos feitos por meio de ferramentas de aprendizado de máquina e de sensoriamento remoto para analisar ao longo do tempo mudanças na adoção de culturas de cobertura em três Estados norte-americanos: Illinois, Iowa e Indiana.

Os resultados dos estudos indicaram que as chances de adoção dessa prática aumentam quando já é utilizada por fazendas vizinhas, a qualidade de terra é ruim e o custo do cultivo de cobertura é menor, entre outros fatores.

Mais informações sobre a FAPESP Week Illinois podem ser acessadas em: fapesp.br/week/2024/illinois.

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A informação foi apresentada em coletiva de imprensa da Aprosoja (Associação Brasileira dos Produtores de Soja) e da Abramilho (Associação Brasileira dos Produtores de Milho). Segundo dados, os produtores terão o pior prejuízo financeiro devido aos eventos climáticos extremos que aconteceram nos últimos meses nas áreas do cerrado.

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Dessa forma, mesmo com boa produtividade em algumas regiões, como Sorriso, no Mato Grosso, o preço das sacas não será suficiente para cobrir os gastos que o setor teve com as plantações durante as secas, as ondas de calor e as enchentes.

E, ao que tudo indica, os prejuízos da crise climática serão sentidos a longo prazo. Um estudo recente publicado na revista científica Agriculture, Ecosystems & Environment prevê que o aumento das temperaturas médias na região do cerrado resultará em queda da produção de grãos até 2070.

Além disso, a pesquisa identifica que a agricultura será parte de um ciclo vicioso. Nele, as plantações são afetadas pela crise climática, mas também reforçam a emissão de gases que alimentam o problema. 

Isso porque, frente às alterações no solo, o cenário de produção agrícola terá uma emissão maior de óxido nitroso, gás que acentua o efeito estufa.

Desmatamento no cerrado

Presente em 11 estados brasileiros, além do Distrito Federal e de extensões que se misturam a outros biomas, o cerrado enfrenta altos índices de desmatamento. Parte dele tem como objetivo “limpar” pedaços de terra para transformar em áreas de cultivo.

Contudo, o processo gera emissões de gases de efeito estufa, além de prejudicar o solo, o que se reverte contra a própria atividade agrícola.

De acordo com dados do Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), enquanto a taxa de desmatamento na Amazônia em março caiu 54% em comparação com o mesmo período no ano passado, a degradação do cerrado aumentou em 24%.

No total, a área do bioma que foi desmatada nos primeiros três meses de 2024 somam mais de 1.475 quilômetros quadrados. Esse é quase o tamanho da cidade de São Paulo.

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Texto: Agência FAPESP

Com o objetivo de diminuir o uso de antibióticos na agricultura, um grupo de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) trabalha em uma estratégia de controle biológico contra uma bactéria gram-positiva denominada Bacillus cereus, que pode causar intoxicação alimentar e está muito presente em vegetais de folhas verdes e na indústria de laticínios.

Resultados do projeto, apoiado pela FAPESP, foram publicados na revista científica Biocatalysis and Agricultural Biotechnology.

De acordo com Fernanda Coelho, pós-doutoranda no Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP) e primeira autora do artigo, o trabalho se baseia em um conceito conhecido como terapia fágica, isto é, no uso de vírus capazes de infectar bactérias (conhecidos como bacteriófagos ou apenas fagos) para tratar infecções em seres humanos, animais ou plantas.

Esses fagos produzem a endolisina, uma enzima capaz de reconhecer e romper a parede celular das bactérias. No estudo, foi usada uma endolisina específica, produzida por meio de biotecnologia, associada a nanopartículas de prata, que também possuem efeito antimicrobiano. Esse sistema mostrou atividade contra cepas de Bacillus cereus, algo que foi verificado tanto por meio de ensaios in vitro como em imagens de microscopia eletrônica de transmissão e de varredura.

A pesquisa de Coelho é supervisionada por Valtencir Zucolotto, coordenador do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia do IFSC.

Entendendo o conceito

As endolisinas de fago têm uma estrutura modular composta de domínios enzimaticamente ativos (EADs) e de um domínio de ligação à parede celular (CWBD). O CWBD reconhece e leva a endolisina às moléculas de ligante associadas à parede celular específica com alta especificidade, enquanto os EADs fornecem a atividade enzimática real, que cliva a estrutura do peptidoglicano, um polímero da parede celular de bactérias que proporciona rigidez e forma às células.

“Ao trabalhar com endolisinas, desenvolvemos um sistema altamente direcionado para combater uma bactéria específica. Neste estudo, a associação com nanopartículas de prata amplifica a eficácia do complexo. Dessa forma, conseguimos propor um sistema de controle biológico que representa uma alternativa viável, eficiente e ambientalmente mais apropriada que os antibióticos atualmente utilizados. Essa abordagem é de particular importância para promover uma agricultura sustentável�? ressalta a pesquisadora.

A terapia fágica já é muito empregada nos Estados Unidos e na Europa, tanto na área da saúde como na agricultura. Segundo a pós-doutoranda, existem vários estudos que comprovam que há vírus altamente seletivos para bactérias específicas, justamente por causa dessa proteína chamada endolisina. “O vírus usa essa enzima para entrar na bactéria, tornando lisa a parede celular bacteriana e causando sua morte�? conta Coelho.

De acordo com a pesquisadora, o projeto consistiu na expressão de uma proteína recombinante em sistemas bacterianos que depois foram purificados. “Em paralelo, já estava trabalhando com a síntese de nanopartículas de prata. Após a obtenção da proteína purificada, ela foi combinada com nanopartículas de prata, criando um composto bioativo. Análises de microscopia comprovaram que o composto produzido foi eficiente para causar o rompimento da parede celular, causando a eliminação do Bacillus cereus�? comenta.

Com o pedido de patente já encaminhado, Coelho e sua equipe acreditam que esse é um sistema que pode ser utilizado na agricultura, por meio de um processo de pulverização em hortaliças, ou adicionado em amostras de leite durante o processo de pasteurização, com o intuito de reduzir a contaminação pela B. cereus.

“O trabalho mostra a importância dessa área de interface entre a nanotecnologia e biotecnologia, que já traz e certamente trará ainda mais avanços importantíssimos para as áreas médicas e do agronegócio�? destaca Zucolotto.

O artigo Exploring the agricultural potential of AgNPs/PlyB221 endolysin bioconjugates as enhanced biocontrol agents pode ser lido em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1878818124000239.

* Com informações do IFSC.

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