Cultivos tolerantes à seca com uso de biotecnologia

À esquerda, soja HB4 e à direita, soja convencional, submetidas ao mesmo índice de estresse hídrico. Crédito para: Bioceres Crop Solutions 

 As mudanças climáticas chegaram para ficar. Do ponto de vista do agricultor o principal contratempo é o aumento dos riscos climáticos, particularmente de períodos de seca prolongados, como ocorreu na safra 2021/22. A germinação, desenvolvimento e rendimento final das lavouras podem ser bastante prejudicados por estresses abióticos, com prejuízos incomensuráveis para todos os elos do agronegócio, para o consumidor, para a sociedade e para os governos. Um estudo publicado em 5/5/2022 mostrou que 80% da área cultivada no mundo enfrentará sérios problemas de estresse hídrico, ao longo do presente século (http://bitly.ws/qIeo).

Uma das principais ferramentas que o agricultor poderá contar no futuro, para enfrentar as mudanças climáticas, será a utilização de cultivares tolerantes à seca e a altas temperaturas. Partindo de plantas já cultivadas, com alta produtividade e outras características desejáveis, e utilizando melhoramento clássico ou ferramentas avançadas de biotecnologia, os cientistas estão introduzindo nelas a capacidade de obter produtividade adequada, em um ambiente de forte restrição de água. Em alguns casos, a tolerância às temperaturas mais elevadas, que costumam ocorrer em períodos de ausência de chuvas, também está presente nas cultivares tolerantes à seca.

As primeiras tentativas de desenvolver culturas tolerantes à seca, usando a biotecnologia, envolviam genes de plantas adaptadas aos ambientes de deserto. Esses genes conferem às plantas maior capacidade de síntese de osmólitos, que auxiliam na manutenção da turgidez, ou de enzimas envolvidas na eliminação de espécies reativas de oxigênio (ROS, na sigla em inglês), que se acumulam nas plantas, em condições de estresse. Trata-se de radicais de oxigênio, energeticamente mais reativos que o oxigênio molecular, ou seja, com maior facilidade em reagir com outras substâncias, podendo gerar uma sequência de reações de oxidação que levam à deterioração de membranas e macromoléculas biológicas como proteínas e DNA, com prejuízos ao organismo. O uso dessa abordagem pode resultar em plantas com tolerância à seca, porém com produtividade menor do que quando cultivadas em condições de oferta adequada de água. Estava posto o desafio para os cientistas: tolerar a seca, mas não perder produtividade na ausência de estresse hídrico.

Trigo

Há 20 anos, uma empresa privada (Bioceres), uma universidade (Universidade Nacional del Litoral - UNL) e uma agência pública (CONICET) da Argentina somaram esforços para obter uma variedade de trigo tolerante à seca. Tudo começou com a identificação de um gene presente no girassol, denominado HaHB-4, o qual, transposto para uma planta modelo usada por cientistas (Arabidopsis thaliana), demonstrou ser responsável por tolerância à seca. Os cientistas argentinos usaram uma estratégia diferente da descrita anteriormente, trabalhando com genes responsáveis por cascatas de sinalização e regulação da expressão gênica, partindo de observações anteriores de que os genes reguladores permitem manter ou até aumentar os rendimentos dos cultivos, mesmo sob condições adversas.

Foi por esse motivo que escolheram o gene HaHB-4, que é um fator de transcrição que modula a expressão de várias centenas de genes e oferece tolerância à seca. Além disso, a ação desse gene não está relacionada ao fechamento precoce dos estômatos, um alvo que foi descartado após o insucesso nas primeiras tentativas para obter genótipos com tolerância à seca. O artigo científico que descreve a obtenção se encontra em http://bitly.ws/qHwe.

A ação hormonal do etileno nas plantas desempenha um papel importante na diminuição do rendimento das culturas cultivadas sob condições de estresse abiótico. Por esse motivo, uma versão particularmente eficiente do gene HaHB-4 foi utilizada, de modo a não só diminuir a síntese de etileno, como fazendo com que as plantas sejam mais insensíveis aos seus efeitos.

As primeiras variedades de trigo transformados com o gene de tolerância foram testadas no campo em 2008. As melhores linhagens foram selecionadas em 2012, com os resultados dos testes mostrando que a tecnologia melhorou a produtividade em anos adversos, quando os rendimentos são geralmente baixos.

Os autores do estudo exemplificam que uma linhagem transgênica rendeu 6% a mais e teve eficiência de uso de água 9,4% maior do que a testemunha, na média dos ambientes avaliados. As diferenças no rendimento de grãos entre as cultivares foram explicadas pela melhoria de 8% no número de grãos por metro quadrado, e foram mais pronunciadas em condições de estresse (em média 16%) do que em condições sem estresse (em média 3%), atingindo um máximo de 97% em um dos ambientes mais secos. Nas plantas transgênicas, o aumento do número de grãos por metro quadrado foi acompanhado por incrementos no número de espiguetas por espiga, perfilhos por planta e floretes férteis por planta.

Assim que os eventos finais foram selecionados em cada safra, os estudos regulatórios adicionais foram iniciados, posto que as aprovações de comercialização em cada local de produção ou de consumo requerem extensos dados de biossegurança, a fim de demonstrar sua segurança à saúde humana, animal e ao meio ambiente.

Nesse particular é assaz importante salientar três aspectos fundamentais a respeito da segurança do consumo de produtos contendo o gene HaHB4, e não apenas do trigo. Acima de tudo, temos que considerar que o gene está presente no girassol desde o início do consumo desta planta, seja por seres humanos ou por animais, sem que nunca houvesse sido relatado um problema de saúde a ele associado. Em segundo lugar, o HaHB4 atua como um regulador transcricional de vias endógenas, que compõem os processos fisiológicos naturais das plantas. Assim, não são encontrados proteínas ou metabólitos que não aqueles já naturalmente existentes nas variedades não transgênicas. Finalmente, porém não menos importante: sendo um fator de transcrição, o gene é expresso em níveis extremamente baixos, tornando a sua presença em alimentos um risco de segurança negligenciável.

Lembrando que a equivalência da composição química entre genótipos transgênicos e seus similares convencionais é uma medida exigida pelas autoridades reguladoras da segurança dos alimentos, para sua aprovação. Os resultados da equivalência da composição química de trigo transgênico e convencional estão descritos em http://bitly.ws/qHNq.

A nova variedade de trigo é direcionada para a produção e consumo na América Latina, pois esta região é um importador líquido de trigo, tendo sido patenteada na Argentina e em 14 outros países, incluindo o Brasil, que importa da Argentina mais de 80% do trigo que chega do exterior. Na safra 2021/22 a Argentina cultivou cerca de 50.000 ha de trigo tolerante à seca, a maior parte destinada à produção de sementes para expansão da área nas próximas safras.

Soja

Diferentes abordagens têm sido utilizadas na tentativa de obter cultivares tolerantes à seca, entre elas a expressão de osmoprotetores, chaperonas, transportadores, proteínas de membrana e enzimas, mas nenhum produto dessas técnicas atingiu o mercado.

No Brasil, a equipe da Embrapa Soja desenvolve estudos com a incorporação de diferentes fatores de transcrição, em genótipos de soja, entre esses o gene de arabidopsis AtAREB1, o qual atua como regulador de respostas das plantas ao estresse hídrico. Os resultados mostraram que as plântulas dos genótipos transgênicos apresentaram maior taxa de sobrevivência sob déficit hídrico severo, maior eficiência no uso de água e maior estabilidade de rendimento em comparação ao background convencional, quando testado no campo em situações de déficit hídrico. Os estudos estão descritos em http://bitly.ws/qW5Y.

A mesma equipe de cientistas argentinos que desenvolveu o trigo tolerante à seca também desenvolveu uma cultivar de soja com característica similar. O gene HaHB-4 foi introduzido em cultivares de soja, gerando genótipos transgênicos que, na média de 27 experimentos conduzidos na Argentina, produziram 4% a mais que a cultivar original, não transgênica. Quando os resultados são desdobrados por ambiente, as vantagens do genótipo tolerante à seca ficam mais evidentes pois, em condições de seca, as linhagens tolerantes produziram 8,6% mais, sendo 10,5% superior quando a temperatura era mais elevada e 5,1% com temperatura mais baixa (pormenores em http://bitly.ws/qHPC).

A tecnologia foi patenteada em 11 países, entre eles o Brasil. A equivalência da composição química entre soja transgênica, tolerante à seca, e convencional, pode ser acessada em http://bitly.ws/qHMo. Com a aprovação da soja HB4 pela China, ocorrida em final de abril de 2022 (http://bitly.ws/qHQ3), é esperado um forte incremento do cultivo comercial da mesma na Argentina, já na próxima safra, uma vez que, na safra 2021/22 a área cultivada foi de 21.000 hectares, quase integralmente para produção de sementes.

Milho

Nos Estados Unidos foram desenvolvidos híbridos de milho tolerantes à seca, tanto por melhoramento clássico, quanto com o uso de transgênese, com estimativa de que 22% da área tenha sido cultivada com genótipos tolerantes à seca, em 2016. No caso dos híbridos Drought-Guard e PT-Perkebunan a abordagem utilizada foi a da introdução de uma chaperona, originalmente presente em Bacillus subtilis, que permite tolerar determinados graus de estresse hídrico.

Entrementes, conforme pesquisas realizadas pelo USDA, os genótipos de milho tolerantes à seca, atualmente cultivados, apresentam rendimento pouco superior aos não tolerantes, em condições usuais de seca que os agricultores experimentam em seus campos. Adicionalmente, alguns estudos sugerem que eles não são eficazes em secas severas.

Os dados da Pesquisa de Gerenciamento de Recursos Agrícolas do USDA (ARMS), relativos a 2016, mostram que os rendimentos de milho tolerante à seca foram, em média, 4% mais altos do que os rendimentos de milho não tolerante, sem que a diferença fosse estatisticamente significativa, de acordo com um relatório do USDA (http://bitly.ws/qHSA). O Dr. McFadden, autor do relatório, aponta que os genótipos de milho tolerantes à seca não foram projetados para produzir rendimentos significativamente maiores do que as variedades convencionais, sob condições de cultivo sem seca, que prevalecem na maioria das principais áreas produtoras de milho dos EUA.

Cana-de-açúcar

Pesquisadores da Universidade Federal de Alagoas lançaram no mercado a cultivar RB0442, desenvolvida por melhoramento clássico, com a característica de alta produtividade e boa tolerância à seca, com grande adaptação às condições de produção do nordeste do Brasil. Os resultados indicaram ganhos médios de produtividade de 14% e aumento de 3,5% no teor de açúcar total recuperável (ATR). Em condições de estresse hídrico o ganho de produtividade foi de 24,5%, além de aumento de 11,5% no ATR.

Uma equipe da Embrapa incorporou o gene DREB2 na cana-de-açúcar, obtendo genótipos que, em casa-de-vegetação, demonstraram tolerância ao estresse hídrico, associado com níveis mais elevados de sacarose, considerado um forte indicativo da possibilidade de desenvolvimento de variedades transgênicas tolerantes à seca (http://bitly.ws/qHUX).

Ferramenta que será útil

Com o aprofundamento das mudanças climáticas em curso, a imprevisibilidade do clima e a ocorrência de eventos extremos – como a seca – com frequência e intensidade cada vez maiores, se configuram como o grande desafio da agropecuária no futuro imediato e no longo prazo. O desenvolvimento de genótipos tolerantes à seca será uma excelente alternativa para os agricultores enfrentarem o problema, sem nunca esquecer de outras tecnologias, em especial o manejo do solo e das culturas e o uso de irrigação. Essa integração será primordial para garantir a segurança alimentar do planeta Terra, no médio e longo prazos.

Fonte: Revista Cultivar 

Brasil cria a sua primeira cultivar de capim Brachiaria ruziziensis.

 O programa de melhoramento genético de forrageiras conduzido pela Embrapa desenvolveu a primeira cultivar de Urochloa ruziziensis ou Brachiaria ruziziensis, como o capim era denominado cientificamente (leia explicação no quadro abaixo). Essa cultivar foi desenvolvida para as condições de solo e clima no Brasil e recebeu o nome de BRS Integra por se destinar aos sistemas de integração lavoura, pecuária e florestas (ILPF).

Segundo o pesquisador da Embrapa Gado de Leite Fausto Souza Sobrinho, que conduziu os estudos, comparada à cultivar atualmente disponível no mercado (cv. Kennedy) a BRS Integra apresenta maior produção de forragem na entressafra, quando o capim está solteiro na área. “Esse diferencial, no período de seca, torna a cultivar mais indicada para a ILPF, podendo contribuir com o aumento de produtividade desses sistemas”, explica Souza Sobrinho.

Antes da BRS Integra, a cv. Kennedy era a cultivar de ruziziensis existente no mercado de sementes forrageiras. O problema é que ela não foi desenvolvida especificamente para as condições edafoclimáticas (solo e clima) brasileiras. Para o pesquisador, apesar de possuir boa adaptação às diferentes condições ambientais do País, a cultivar Kennedy apresenta menor produção de forragem se comparada a cultivares de outras espécies de braquiária como a brizantha ou a decumbens. “Isso acontece principalmente no inverno, durante a entressafra das lavouras, quando nos sistemas integrados de cultivo, as forrageiras se encontram sozinhas na área ou acompanhadas apenas pelo componente florestal”, explica Souza Sobrinho.

Ao manter a produtividade alta no inverno, a BRS Integra pode ser aproveitada tanto como forragem para alimentação do gado na entressafra, quanto como palhada para o próximo plantio das lavouras.

O cientista explica ainda que, embora a brizantha e a decumbens possuam maior área cultivada no País, a ruziziensis vem aumentando seu espaço com o incremento da ILPF. “A espécie tem sido muito utilizada nesses sistemas devido à sua melhor adaptação à sobressemeadura em relação às demais. O também pesquisador da Embrapa Alexandre Brighenti aponta outra vantagem. “A ruziziensis é mais sensível a herbicidas, demandando doses mais baixas na dessecação pré-semeadura de cultivos em sistemas de plantio direto.” Além disso, a produção de sementes da espécie é uniforme, pois só floresce uma vez por ano, tornando o seu controle mais fácil.

O novo nome da Brachiaria: Urochloa

Originária da África, ela possui boa adaptabilidade a solos de baixa fertilidade e a diferentes climas e latitudes, além de apresentar agressividade na competição com plantas daninhas e proporcionar bom desempenho animal. Essas qualidades fizeram do gênero braquiária quase um sinônimo de pastagem. Cultivada em regiões tropicais, a gramínea possui uma centena de espécies. Além da ruziziensis, outras bastante conhecidas e utilizadas no Brasil são decumbens, brizantha e humidicola.

De um total 180 milhões de hectares de pastagens no País, 80% pertencem ao gênero Brachiaria. Ou pertenciam. Recentemente, os cientistas reclassificaram quase todas as braquiárias para o gênero Urochloa. A reclassificação segue critérios taxonômicos (normas de classificação) cuja função é organizar vegetais e animais, facilitando o estudo e a identificação dos organismos vivos. Dessa forma, cada planta ou animal ganha nome (gênero) e sobrenome (espécie), mas mudanças podem ocorrer para facilitar o trabalho dos cientistas.

Foi o que aconteceu com a Brachiaria. No entanto, por questões legais, desde a última reclassificação taxinômica, a nomenclatura científica para o “capim braquiária” passa a ser “Urochloa (sinonímia, Brachiaria)” ou “Brachiaria (sinonímia, Urochloa)”. A sorte é que, para o produtor, nada muda e a “brachiaria” pode continuar sendo chamada de braquiária, como fizemos nesta reportagem. O mesmo serve para as expressões idiomáticas e ninguém precisa “vazar na urochloa” se quiser sair rapidamente de algum lugar. “Vazar na braquiária” ainda é uma forma válida de se retirar.

Recomendações da Embrapa para o cultivo da BRS Integra

Composta por plantas vigorosas, de porte médio, com altura entre 80 cm a 110 cm, a BRS Integra possui boa capacidade de cobertura do solo e o crescimento tende a ser ereto. Suas folhas possuem o terço final arqueado e medem em média 25 cm (comprimento) e 1,5 cm (largura). A planta apresenta colmos finos e alta taxa de perfilhamento tanto basal como axilar (perfilhos aéreos). No campo experimental da Embrapa Gado de Leite, em Coronel Pacheco (MG), o florescimento ocorre nos meses de fevereiro e março e a maturação das sementes, em abril e maio. Comparativamente à cv. Kennedy, a produção de forragem total e palhada da nova cultivar no outono/inverno (período seco em boa parte do País) é maior. Indicada para o Bioma Mata Atlântica, a BRS Integra se adapta a solos de média a alta fertilidade, podendo ser cultivada desde o nível do mar até 1.800 metros de altitude.

Os pesquisadores recomendam evitar o plantio em áreas de várzeas úmidas ou sujeitas a alagamentos. Se a semeadura for exclusiva, ou seja, para a formação do pasto, o solo deve ser preparado de forma convencional, efetuando-se arações e gradagens, conforme a necessidade e condição do terreno. Na semeadura, é necessária atenção especial no controle de plantas daninhas para não comprometer o estabelecimento e a longevidade da pastagem. No caso de plantios consorciados, nos sistemas integrados de cultivo, a semeadura poderá ser realizada concomitantemente às lavouras. Outra forma é realizar o plantio, com um atraso de alguns dias em relação à lavoura, a fim de evitar ou reduzir a competição inicial com ela e, ainda, por meio da sobressemeadura próxima à colheita da lavoura.

- Calagem – deve ser realizada com antecedência mínima de 60 dias em relação à data prevista para a semeadura, com base nos resultados da análise de solo, visando alcançar 50% de saturação por bases, utilizando-se de calcário dolomítico, nas condições de baixo teor de Mg+2 aplicado antes da aração do solo, aumentando assim, a eficiência na correção da acidez.

- Adubação de estabelecimento ou de plantio – precisa ser baseada nos resultados da análise de solo. Nas condições tropicais, os maiores limitantes em relação à fertilidade do solo estão relacionados aos baixos teores de fósforo e à acidez dos solos. Sendo assim, recomenda-se apenas a aplicação de adubação fosfatada, na base de 100 kg/ha de P2O5, distribuídos no fundo dos sulcos, ou a lanço. A aplicação do potássio deverá ser realizada quando o teor de potássio trocável no solo for inferior a 50 mg/dm3, numa dose de 80 a 100 kg/ha de cloreto de potássio (KCl).

- Adubação de manutenção/cobertura – deve ser realizada 60 dias após a semeadura, sendo recomendada a aplicação de 200 kg de N e K2O e 50 kg de P2O5 por hectare/ano, fracionadas em três aplicações iguais, (início, meio e fim da época chuvosa). O adubo fosfatado poderá ser aplicado de uma única vez no início da estação chuvosa. As adubações devem ser realizadas ao longo da estação das águas, quando as condições de umidade do solo forem favoráveis.

- Semeadura - A semeadura pode ser realizada tanto com máquinas quanto a lanço, utilizando sementes de alta qualidade entre dois a dez quilos/ha de sementes puras viáveis.  Quando o propósito é a semeadura direta, visando apenas a produção de palhada, normalmente recomenda-se menores quantidades de sementes. Semeaduras à lanço requerem maiores quantidades de sementes, que devem ser aumentadas quando o objetivo for a formação e o estabelecimento rápido de uma pastagem.

- Cigarrinhas-das-pastagens – A BRS Integra é suscetível às cigarrinhas-das-pastagens, assim como a cv. Kennedy.

 

O desenvolvimento da BRS Integra O fato de só haver uma cultivar de ruziziensis disponível no mercado de sementes, sem informações detalhadas sobre seu potencial forrageiro, dificultava a expansão da área cultivada. “Associado ao aumento crescente da área cultivada com ruziziensis, o problema levou a Embrapa a pesquisar novas cultivares capazes de atender a demanda da pecuária brasileira”, conta Souza Sobrinho. Segundo ele, o desenvolvimento da espécie primou pela obtenção de cultivares de alta produtividade e boa qualidade da forragem. A possibilidade do uso em sistemas de ILPF, que se expandiram na última década, traçou o caminho do desenvolvimento da BRS Integra. “O programa de melhoramento teve como estratégia a seleção recorrente fenotípica, que se baseia em ciclos de avaliação, identificação e seleção dos melhores indivíduos e sua recombinação para obtenção de novas populações melhoradas, ou seja, com frequências mais elevadas dos alelos desejáveis”, explica o pesquisador. A existência de variabilidade genética entre progênies ou plantas de ruziziensis para todas as características avaliadas, observada nos primeiros ciclos, tem impulsionado o programa de melhoramento genético da espécie e mostrado a possibilidade de seleção de genótipos superiores. Ao fim do terceiro ciclo de seleção foram obtidas 14 populações melhoradas para avaliações posteriores. Esses grupos foram identificados basicamente pela superioridade em relação à produtividade e à qualidade da forragem. A população denominada "REC 2" se destacou nas avaliações posteriores, incluindo os ensaios para determinação do valor de cultivo e uso (VCU) sob corte, realizados entre os anos de 2013 e 2016. O material genético também foi testado sob pastejo seguindo as normas de VCU do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), nos anos de 2016 a 2018. Nesses ensaios de pastejo, a população "REC 2" mostrou-se semelhante à cultivar comercial (Kennedy) tanto em produtividade de forragem como em desempenho animal. Semelhanças entre as duas cultivares também foram verificadas em ensaios comparativos da produtividade de leite de vacas mestiças. Nesse caso, embora a produtividade animal tenha sido semelhante, a BRS Integra confirmou os resultados obtidos nos ensaios de VCU sob corte, produzindo maiores quantidades de forragem e de folhas e menores quantidades de material morto na época seca do ano, além de apresentar melhor relação entre folhas e caules na maior parte do ano, comparado à Kennedy. A população "REC 2", após confirmada sua superioridade nos ensaios de VCU, foi registrada no MAPA como nova cultivar sob o número 40794, em 29/04/2019, sendo denominada de U. ruziziensis “BRS Integra”.  Essa nova cultivar recebeu, junto ao MAPA, certificado de proteção de cultivares número 20210042 em 21/01/2021.

 

Rubens Neiva (MTb 5.445/MG)
Embrapa Gado de Leite

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Fazendas verticais triplicarão mercado até 2026, diz estudo

 As fazendas verticais vão mais que triplicar seu mercado de US$ 3,1 bilhões em 2021 para US$ 9,7 bilhões em 2026, segundo pesquisa divulgada pela consultoria MarketandMarkets.

Apesar da redução em 2020, por conta da Covid-19, que afetou várias iniciativas com interrupções logísticas e a diminuição da demanda, o setor começou a se recuperar já no final de 2021.

A crescente conscientização sobre higiene e segurança, com o conceito de low touch economy (ou economia de baixo contato), também aumenta a demanda pela agricultura vertical e seus produtos, afirma o relatório.

Entre os sistemas de produção nas fazendas verticais, alguns se destacam como a hidroponia e a aeroponia, assim como os tipos de instalação/estrutura que podem ser contêineres ou, mesmo, construções.

Apesar de menos comuns, a pecuária também tem exemplos de produção em fazendas verticais. É o caso da fazenda vertical mais alta do mundo para suínos, inaugurada na China no ano passado. O prédio tem 26 andares, fica na província de Hubei e iniciou a produção em setembro.

Hidroponia x aeroponia

O sistema hidropônico é amplamente utilizado por produtores comerciais. É mais fácil de configurar, custa menos do que outros modelos e tem maior retorno sobre o investimento (ROI).

Comparando os investimentos necessários para configurar uma instalação hidropônica e aeropônica do mesmo tamanho, a aeropônica requer um investimento inicial maior.

Além disso, o modelo hidropônico otimiza o consumo de água com o mínimo de desperdício, tornando o método de cultivo altamente eficiente neste aspecto, dizem os pesquisadores.

O relatório também enfatiza que a quantidade de nutrientes a ser entregue às plantas pode ser controlada de forma eficaz por meio da hidroponia, possibilitando o controle sobre o processo em fatores como a velocidade de crescimento e o tamanho das plantas.

“Além disso, em caso de queda de energia, a hidroponia permite que as sobrevivam por muito tempo já que o meio de cultivo continua fornecendo água e nutrientes, ao contrário da aeroponia, onde as plantas podem morrer em poucas horas”, dizem os pesquisadores.

Contêineres x construções

De acordo com a MarketsandMarkets, o mercado agrícola vertical é dominado principalmente pelo segmento de fazendas verticais baseadas em construção, visto que as empresas líderes do mercado estão envolvidas neste tipo de agricultura.

Fazendas verticais em edifícios geram melhor receita por metro quadrado do que fazendas verticais em contêineres, já que as primeiras usam menos capital e incorrem em despesas operacionais mais baixas para a mesma área.

As fazendas verticais baseadas em contêineres de transporte são ideais para atender a pequenas bases de consumidores, uma vez que as safras são cultivadas em espaços limitados, tornando-se ineficaz e caro para servir uma base de consumidores maior.

No entanto, o relatório afirma que o mercado de fazendas verticais em contêineres provavelmente registrará uma taxa de crescimento mais alta, pois é uma solução pronta para uso. Isso ajudará a atender à crescente demanda por produtos frescos e de alta qualidade de forma mais rápida.

“As fazendas verticais baseadas em contêineres são flexíveis, fáceis de operar e portáteis. Consequentemente, espera-se que a crescente demanda por produtos frescos crie notáveis ​​oportunidades de crescimento para este segmento nos próximos anos”, afirma o relatório.

Ásia-Pacífico lidera

Na Ásia-Pacífico, as empresas envolvidas na agricultura vertical estão investindo e expandindo suas operações. O relatório menciona a empresa agritech Sustenir Agriculture (Cingapura), que lançou uma instalação agrícola vertical hidropônica de 30.000 metros quadrados em Tuen Mun, Hong Kong, em novembro de 2019.

Hong Kong é um país densamente povoado com disponibilidade limitada de terras para cultivo. A produção da agricultura convencional não é suficiente para atender a demanda local e, portanto, o país depende muito de produtos importados.

Singapura é um caso semelhante. Diminuir a dependência de alimentos importados e reduzir o desperdício de alimentos no processo de transporte, cultivar localmente uma quantidade significativa de alimentos, em espaço limitado, é a solução oferecida pela agricultura vertical, resultando na expansão das fazendas por empresas da região, conclui o relatório.

Fonte: AG EVOLUTION (https://agevolution.canalrural.com.br/fazendas-verticais-triplicarao-mercado-ate-2026-diz-estudo/)

Plantas ´conversam` com micróbios benéficos para afastar patógenos

 

Plantas de trigo se “comunicam” com microorganismos benéficos que envolvem suas raízes para terem acesso a mais nutrientes do solo e obterem maior proteção contra doenças fúngicas. É o que comprovaram pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente e da Esalq/USP, em experimentos conduzidos ao longo de 2021 com o apoio da Fapesp.

Em busca de um manejo mais sustentável, agora os pesquisadores querem, com novos experimentos, entender os padrões e relações que se estabelecem entre esse microbioma, o solo e bactérias benéficas eventualmente inoculadas.

Sabendo que o microbioma da rizosfera fornece serviços ecológicos ao hospedeiro, incluindo nutrição e proteção contra doenças, cientistas buscaram descobrir se plantas de trigo mudariam o padrão da exsudação da raiz, para acessar os recursos fornecidos por esses microrganismos antagônicos, ante a infecção por um patógeno transmitido pelo solo, o fungo Bipolaris sorokiniana.

Para isso, testaram o impacto de três bactérias benéficas – Streptomyces, Paenibacillus e Pseudomonas -, antagônicas ao patógeno, no início da doença, para entender como a planta hospedeira e os micróbios benéficos se comunicam para afastar o patógeno da rizosfera.

“Testamos a inoculação independente dos três isolados bacterianos em mudas de trigo inoculadas ou não com o fungo patógeno. O índice de severidade foi o mais alto (93%) em plantas inoculadas exclusivamente com o patógeno (tratamento controle). Em plantas inoculadas com a bactéria antagonista e com o patógeno, o índice de severidade variou de 50 a 62%, mostrando uma diminuição significativa na incidência da doença em comparação com o controle tratamento”, explica Helio Quevedo, da Escola Superior de Agricultura Luiz Queiroz, da Universidade de São Paulo (Esalq/USP).

“Usamos o isolamento bacteriano da rizosfera, seguido de triagem in vitro. Os inoculantes selecionados são capazes de solubilizar fósforo, para fixar o nitrogênio e para produzir ácido indol acético”, diz o cientista.

Diversidade microbioma na proteção de plantas

Em outro estudo, os cientistas buscaram avaliar a diversidade do microbioma da rizosfera e seu impacto na proteção da planta de trigo inoculada com o patógeno de raiz Bipolaris sorokiniana e com um inoculante bacteriano antagonista – Pseudomonas.

Utilizando uma técnica chamada “diluição à extinção”, os pesquisadores “diluíram” a diversidade microbiana de um solo natural e, além do solo natural, usaram tratamentos com um gradiente de solo diluído e também autoclavado.

A inoculação com Pseudomonas resultou em maior altura de planta e massa seca de raiz, principalmente em tratamentos com o solo natural para a altura, mostrando o potencial de promoção do crescimento deste inoculante. Este inoculante também promoveu a proteção da planta nos tratamentos onde o patógeno foi introduzido.

Rodrigo Mendes, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente, explica que o microbioma da rizosfera oferece à planta hospedeira funções benéficas, incluindo absorção de nutrientes, tolerância ao estresse abiótico e defesa contra doenças transmitidas pelo solo.

Por exemplo, durante uma invasão de patógeno fúngico do sistema radicular, famílias bacterianas específicas e com certas funções são enriquecidas na rizosfera e ajudam a prevenir a infecção das plantas pelo patógeno.

Conforme Caroline Nishisaka, da Esalq, o índice de gravidade da doença foi maior em todos os tratamentos que receberam o fungo patógeno Bipolaris sorokiniana, principalmente no solo mais “diluído”, mostrando que é mais destrutivo em solos com baixa diversidade microbiana, onde o inoculante antagonista também é mais eficaz na proteção a planta.

O próximo passo será analisar o impacto da invasão de fungos e bactérias benéficas na montagem das comunidades bacterianas e fúngicas da rizosfera para entender os padrões e correlações entre a estrutura do microbioma da rizosfera, com o solo, a diversidade do microbioma e o estabelecimento do inoculante benéfico.

Os trabalhos foram apresentados no III Simposio Internacional “Avances en el mundo de Microbiomas”, da Universidad San Francisco de Quito, em outubro de 2021.

O projeto de pesquisa, coordenado por Rodrigo Mendes, é financiado pela Fapesp, a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, por meio do auxílio regular e pela concessão da bolsa de doutorado a Caroline Nishisaka. (com informações da assessoria de imprensa).

Fonte: AG EVOLUTION 

Agricultura de precisão: entenda como ela pode otimizar a adubação potássica

A agricultura de precisão pode se tornar uma importante ferramenta no planejamento e tomada de decisão do manejo nutricional da lavoura, especialmente, de nutrientes que são exigidos em grandes quantidades pelas culturas, como o potássio. Entenda mais sobre o que é a agricultura de precisão e como ela pode otimizar a adubação potássica!

O que é a agricultura de precisão?

A agricultura de precisão é uma ciência dentro da chamada agricultura 4.0 ou agricultura digital, que se dedica a estudar e desenvolver sistemas de gerenciamento agrícola que considerem as especificidades espaciais e temporais de cada ponto dentro de uma propriedade rural.

O manejo dessa variabilidade espacial e temporal dentro de um sistema de produção busca proporcionar o uso mais racional dos insumos agrícolas, proporcionando a redução das perdas e do impacto ambiental, além de melhorar a rentabilidade da lavoura.

Esse processo se dá de uma forma cíclica, que se inicia com a coleta dos dados, análises e interpretação das informações obtidas com o uso de tecnologias de informação, gerando as recomendações que serão aplicadas no campo e, posteriormente, culminando na avaliação dos resultados para que o ciclo mais uma vez se reinicie.

Washington Luiz, sócio fundador e administrador da Agrospeed, ainda ressalta que quanto mais ciclos vão passando, mais assertivas e precisas vão ficando cada uma dessas etapas.

Apesar do surgimento do termo ainda não ter completado meio século, as diversas constatações e observações científicas que levaram a sua criação datam desde o início do século XX.

Porém, foi somente no final da década de 1980 que surgiram os primeiros mapas de produtividade e as primeiras adubações automatizadas à taxa variável, na Europa e nos Estados Unidos, respectivamente.

O uso dessas novas tecnologias se tornou uma das bases que consolidaram a criação do Congresso Internacional de Agricultura de Precisão (ICPA) e posteriormente a Sociedade Internacional de Agricultura de Precisão (ISPA).

Uma década mais tarde, em 1990, a agricultura de precisão chegou ao Brasil com a importação de máquinas agrícolas com capacidade de fazer o mapeamento das propriedades agrícolas, especialmente de colheitadeiras equipadas com monitores de produtividade de grãos máquinas agrícolas.

As primeiras máquinas nacionais aplicadoras para taxas variáveis de granulados e pós foram fabricadas no início dos anos 2000, impulsionando o movimento brasileiro para a agricultura de precisão e diversas outras iniciativas, como:

• Primeiro simpósio sobre agricultura de Precisão, realizado na Universidade de São Paulo, Campus Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz;
• Primeiro Simpósio Internacional de Agricultura de Precisão (SIAP), realizado pela Universidade Federal de Viçosa (UFV);
• Congresso Brasileiro de Agricultura de Precisão (ConBAP), realizado pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP);
• Criação da Comissão Brasileira de Agricultura de Precisão, um órgão consultivo do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) oficializado em 2012.

Hoje, tecnologias da agricultura de precisão, como o Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS), o sensoriamento remoto orbital, o Sistema de Informação Geográfica, o geoprocessamento e a aerofotogrametria, compõem um mercado com uma taxa de crescimento anual composta de mais de 10% e que podem atingir a marca de quase 9,5 bilhões de dólares em 2024.

Dados estes que foram apresentados pelo relatório Global Markets for Precision Farming, publicado pela BCC Research.

Mas, como esse aquecido setor que vem conquistando o mercado global e nacional pode potencializar os resultados obtidos com a adubação potássica nas lavouras?

A agricultura de precisão e a adubação potássica

A aplicação da agricultura de precisão possibilita uma abordagem mais inteligente dos processos envolvidos na produção agrícola, uma vez que ela está fundamentada no fato de que as lavouras não são uniformes no espaço nem no tempo.

Um exemplo claro dessa discrepância pode ser encontrado no artigo Fertilização potássica analisada economicamente com ferramentas de agricultura de precisão. Nesse estudo, Diego Schmidt Schossler e outros pesquisadores constataram uma expressiva variabilidade espacial dos teores de potássio do solo, com um coeficiente de variação mais de 20% nas duas safras, o que justificou o manejo localizado.

Mapa revelando a grande variabilidade espacial dos teores de potássio no solo. (Fonte: SCHOSSLER et al., 2011)

A criação dessa diferenciação espacial e temporal na coleta e tratamento de dados para o manejo cultural, permite um uso cada vez mais racional e otimizado de insumos agrícolas.

Isso porque o entendimento dos níveis de fertilidade do solo em cada parte da propriedade se torna mais aprofundado, permitindo cálculos cada vez mais precisos da quantidade de nutrientes que, consequentemente, reduzem as perdas por excesso de aplicação e desbalanceamento nutricional.

É o que notam os pesquisadores Rodolfo Bongiovanni e James Lowenberg-DeBoer, no artigo Precision agriculture and sustainability.

Ainda no artigo Fertilização potássica analisada economicamente com ferramentas de agricultura de precisão, Diego Schmidt Schossler e seus colegas pesquisadores conseguiram reduzir a 65% a aplicação em relação à exportação com potássio em áreas com teores acima do teor crítico da cultura da soja para obter a melhor relação custo/benefício.

Mas, será que são só os teores de potássio no solo que permitem um manejo mais otimizado da adubação potássica? Não, outro recurso que vem sendo muito utilizado pelos agricultores é o índice de vegetação com diferença normalizada, também conhecido por NDVI.

O NDVI é capaz de determinar o índice de vegetação ou vigor vegetativo de uma lavoura, através da mensuração da reflectância das folhas. Em condições adequadas, a refletância das folhas na faixa do espectro visível e alta reflectância no infravermelho próximo é menor do que daquelas submetidas à condições de estresses, como a falta de nutrientes por exemplo.

Logo, é possível orientar a adubação potássica através do índice de NDVI e torná-la mais eficiente.

No estudo Sensing development of a soybean canopy under p or k nutritional stress, Martin M. Navarro concluiu que houve uma correlação positiva entre NDVI com potássio foliar nos estádios iniciais de desenvolvimento da soja, sendo o início do estádio reprodutivo o ponto em que o NDVI foi mais sensível à deficiência de potássio.

Mas, para alcançar uma recomendação de adubação potássica otimizada com o uso das tecnologias da agricultura de precisão é preciso se atentar a representatividade e interpretação dos dados.

A importância do uso correto das tecnologias da agricultura de precisão para otimizar a adubação potássica

A Dra. Roberta Nogueirol, pós-doutora em Fitotecnia e Bioquímica de Plantas pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ-USP), ressalta que a recomendação de insumos mais assertiva parte do cuidado com a qualidade no uso das tecnologias da agricultura de precisão:

“Devemos ter cuidado em todo o processo para termos uma recomendação de insumos mais assertiva, desde a confecção da grade amostral à recomendação em si. Isso porque o manejo da fertilidade do solo depende de uma amostragem representativa e da interpretação correta dos dados obtidos, para que se possa tomar as decisões acertadas na condução da lavoura.”

Ela explica que uma amostra de solo, por exemplo, vai representar uma quantidade de solo aproximadamente 4 milhões de vezes maior, se for levado em consideração que os laboratórios utilizam apenas 5 cm3 de solo para cada determinação química.

Por isso, aspectos que vão desde o treinamento à escolha da metodologia correta para análise do solo são tão importantes para otimizar a adubação potássica através do uso das tecnologias da agricultura de precisão.

Fonte: VERDE Blog