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Linha de Pesquisa 9 – Sustentabilidade e Meio Ambiente
ADUBAÇÃO ORGÂNICA E MINERAL EM VARIEDADE DE FEIJÃO
PRETO.
Anderson Luiz Aguiar, Aniel Aluizo da Silva e Marciele Weber .....................
510
ANÁLISES QUÍMICAS DA SEMENTE DE NÍGER (GUIZOTIA
ABYSSINICA).
Miguel Winkel Ferreira, Nathália de Moura, Priscilla Rodrigues de Souza
Yoshida e Ivonete Hoss ...............................................................................
524
IMPLICAÇÕES DE DIFERENTES PRÁTICAS NA ATIVIDADE DA
DESIDROGENASE.
Caroline Maria Pilocelli, Mariana Ambiel e Thaís Chagas Barros .................
535
SILÍCIO NA MITIGAÇÃO DE ESTRESSES ABIÓTICOS.
Elves Melo Paulo, Marciele Weber e Thaís Chagas Barros ..........................
555
SOJA TRANSGÊNICA NO BRASIL: ASPECTOS POSITIVOS E
NEGATIVOS.
Marcos Roberto Cossetin e Marisa Claudia Jacometo Durante ...................
571
TRATAMENTOS NÃO CONVENCIONAIS EM SEMENTES DE MILHO
(ZEA MAYS).
Carlos Henrique Pereira Rosa, Kairo Henrique Macedo Pires, Wellington
Xavier e Camila de Aquino Tomaz ...............................................................
588
510
ADUBAÇÃO ORGÂNICA E MINERAL EM VARIEDADE DE FEIJÃO PRETO1
Anderson Luiz Aguiar2
Aniel Aluizo da Silva
Marciele Weber
1 INTRODUÇÃO
O feijão é um dos alimentos básicos, principalmente do brasileiro, constituindo
a sua principal fonte de proteína vegetal. Desta forma, o brasil destaca-se como um
dos principais produtores e consumidores do feijão, em contexto mundial (COIMBRA;
GUIDOLIN; CARVALHO, 1999).
Para que haja grande produtividade da cultura do feijão é de suma importância
a nutrição dos solos. No Brasil, a maioria dos solos possui uma reserva de nutrientes
insuficiente para suprir à quantidade exigida pelas culturas. Portanto, a adubação é
uma prática indispensável para a manutenção da produtividade do feijoeiro ao longo
dos anos (EMBRAPA, 2014). Sendo uma prática indispensável, atualmente utiliza-se
dois métodos de adubação: mineral e orgânica.
A adubação mineral é inorgânica e formada por nutrientes químicos como o
Nitrogênio (N), Fósforo (P) e Potássio (K), estes conhecidos como macronutrientes.
Absorvido em maior quantidade pelo feijoeiro, o nitrogênio em sua maior parte é
proveniente da decomposição da matéria orgânica do solo. E, juntamente com o
nitrogênio, o fósforo é um dos nutrientes limitantes e essenciais ao crescimento da
cultura, sendo que as quantidades são indicadas baseadas em uma análise do solo,
assim como o Potássio (EMBRAPA, 2014).
Apesar da adubação mineral apresentar a quantidade de nutrientes que a
planta necessita, de forma concentrada, a adubação orgânica tem apresentado tanta
eficiência quanto a mineral. Os adubos orgânicos apresentam diversas vantagens,
como a ativação microbiológica, aumento no teor da matéria orgânica do solo,
melhoria na estrutura do solo, resistência das plantas ao ataque de pragas e doenças,
retenção de cátion, além da retenção da umidade do solo (PEREIRA; et al, 2015). Da
1 Trata-se de projeto de pesquisa. 2 Projeto de Pesquisa apresentado pelos acadêmicos do 2º semestre do Curso de Agronomia, Faculdade La Salle, 2017.
511
mesma forma, os autores afirmam que com a adoção de técnicas de cultivo que
possibilitam a melhoria do manejo da cultura do feijão, em sistema orgânico, em
condições favoráveis ao desenvolvimento das plantas, pode ser de grande
importância para o crescimento da produtividade e qualidade de grãos.
Tendo em vista os benefícios da adubação orgânica, desenvolveu-se um
estudo para avaliar o desenvolvimento e produtividade do feijão Preto com o uso de
adubação mineral e adubação orgânica a base de resíduos de frango.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 Cultivo de Feijão
Cultivado em todo território brasileiro, o feijão se encontra tanto em pequenos
produtores quanto em grandes propriedades, sendo muitas vezes utilizado
exclusivamente no sistema de irrigação. De acordo com Ambrosano; et al (1996), por
ser o alimento proteico básico da alimentação do brasileiro, o feijão tem um consumo
de 16 kg in natura/hab./ano, o que caracteriza o Brasil como o maior produtor e
consumidor de feijão do mundo. Contudo, os brasileiros são um tanto exigentes,
quanto a cor e tipo de grão, além da qualidade culinária, sendo consumido atualmente
17% de tipo de grão preto, 79% de grão tipo carioca e 4% de outros tipos de grãos.
De acordo com a Embrapa (1976), na região central do Brasil, o feijoeiro vem
sendo cultivado em três épocas: na primavera e no verão, conhecidos como plantios
das "águas" e da "seca", respectivamente, dependentes da precipitação pluvial; e no
outono e no inverno, conhecido como plantio do feijão irrigado, principalmente pelo
sistema pivô central.
Segundo o IBGE, em 2016 a produção de 2,9 milhões de toneladas de feijão
apresentou uma queda de 6,6%, o que representa 206.913 toneladas a menos em
relação a 2015 (quadro 1). Considerando a produção insuficiente para atender à
demanda interna, na qual tem refletido no aumento dos preços. Porém, nota-se que
houve uma migração da população que antes consumia outras variedades de passou
a consumir o feijão preto, que apesar de ter aumentado de preço, ainda está sendo
comercializado por valor mais em conta que a variedade carioca por exemplo,
consumida em alguns estados.
512
QUADRO 1: Produção de Feijão em Toneladas
Produção de Feijão em toneladas
Ano de 2015 Maio 2016 Junho 2016 Valor anual % Valor mensal
% Feijão Total
3120690 2942866 2913777 (-6,6) (-1,0)
Feijão 1º
safra 1384283 1353736 1295262 (-6,4) (-4,3)
Feijão 2º
safra 1293086 1199300 1184785 (-8,4) (-1,2)
Feijão 3º
safra 443321 389830 433730 (-2,2) 11,3
Fonte: IBGE (2016).
O feijão 1ª safra apresentou queda de 4,3% em junho, em decorrência da
avaliação do GCEA (Grupo de Coordenação de Estatísticas Agropecuárias), que
reduziu sua estimativa de produção em 47,3% em função da seca que atingiu o estado
do Ceará. O feijão 2ª safra também foi reavaliado no estado com uma redução de
5,5%. Outros estados também apresentaram queda na produção
Em função do aumento do preço, houve uma expectativa é de expansão das
áreas cultivadas com o feijão 3ª safra. A estimativa da área plantada cresceu 10,9% e
a produção esperada 11,3. Porém, a produção ainda foi de 2,2% abaixo da produção
do ano anterior. Porém é importante ressaltar que a 3º safra é praticamente cultivada
com irrigação e bom aporte tecnológico, o que garante altas produtividades.
Com as baixas produtividades médias do feijoeiro no Brasil, muitas razões têm
sido discutidas para a ocorrência desta situação, desde os sistemas de produção em
consórcio, efeitos climáticos e sanidade da cultura, até problemas econômicos dos
agricultores (ROSOLEM & MARUBAYASHI, 1994). Entretanto, as cultivares utilizadas
atualmente têm potencial de produção compatíveis com uma agricultura moderna e
econômica. Este potencial raramente tem sido obtido, em função dos altos riscos da
cultura, que desencorajam maiores investimentos.
Desta forma, tem se buscado alternativas sustentáveis e viáveis os produtores
de cada região. Observa-se que a adubação orgânica tem proporcionado aumentos
no rendimento de grãos. A taxa da matéria orgânica para a fertilidade do solo se dá
em função de substanciais modificações das suas propriedades físicas, por meio do
aporte de nutrientes e de suas propriedades coloidais, que acrescem,
significativamente, a capacidade de troca catiônica dos solos (KANG, 1993).
513
A matéria orgânica um importante componente na manutenção da fertilidade,
uma vez que há predominância de minerais argilosos com baixo poder de troca
catiônica nos solos brasileiros. Nos solos, onde predomina o clima tropical, a
mineralização da matéria orgânica é bastante rápida, sendo acelerada ainda mais com
a correção das suas propriedades químicas e com o revolvimento provocado pelos
cultivos. O cultivo intensivo com emprego de doses elevadas de fertilizantes minerais
eleva, temporariamente, a sua capacidade produtiva, mas também pode, a médio ou
a longo prazo, conduzir à degradação, se a matéria orgânica mineralizada não for
reposta (KIEHL, 1985; KANG, 1993).
Com a decorrência da degradação, estes solos apresentam respostas
pequenas às adubações minerais, fazendo-se necessária a adição também de
materiais orgânicos com a finalidade de corrigir as propriedades físicas alteradas pelos
cultivos (KANG, 1993).
Desta forma, a utilização da adubação orgânica tem proporcionado benefícios
no cultivo de feijão segundo Bem, Vieira e Bartz (1981). Porém, deve-se dar
preferência a materiais de fácil aquisição na região, para não comprometer a
economicidade do empreendimento. Neste aspecto, o resíduo de aves, em regiões
com expressiva atividade da avicultura, torna-se promissora. Na região de Lucas do
Rio Verde, há uma grande atividade de avicultura, em decorrência de industrias, como
a BRF, uma das maiores companhias de alimento do mundo.
2.2 Exigência Nutricional do Feijoeiro
Em função do pequeno e superficial sistema radicular e do ciclo vegetativo
curto, o feijoeiro é considerado uma planta exigente em nutrientes. Com isso, é
essencial que o nutriente seja colocado à disposição da planta em tempo e local
adequados. De acordo com os autores Rosolem & Marubayashi (1994), embora
encontrem-se disparidades na literatura com relação às quantidades de nutrientes
absorvidas pelo feijoeiro, normalmente a exigência é maior que a da soja, por
exemplo. As quantidades médias de nutrientes exportados por 1.000 kg de grãos
citadas em várias pesquisas são: 35,5 kg de N, 4,0 kg de P, 15,3 kg de K, 3,1 kg de
Ca, 2,6 kg de Mg e 5,4 kg de S.
As extrações e exportações de nutrientes, segundo diferentes autores,
encontram-se na Tabela 1.
514
TABELA 1: Extrações e exportações de nutrientes segundo diferentes autores
Fonte: ROSOLEM & MARUBAYASHI (1994).
Na cultura do feijoeiro, a absorção de nitrogênio ocorre praticamente durante
todo o ciclo da cultura, porém a época de maior exigência ocorre quando a velocidade
de absorção é máxima, sendo dos 35 aos 50 dias da emergência da planta,
coincidindo com a época do florescimento. Neste período, a planta absorve de 2,0 a
2,5 kg N/há/dia.
Em relação ao fósforo, época de maior velocidade de absorção vai desde
aproximadamente 30 dias até os 55 dias da emergência, ou seja, desde o estádio
fisiológico anterior ao aparecimento dos botões florais até o final do florescimento,
quando já existem algumas vagens formadas. Apesar que a demanda seja alta
durante todo este período, ela acentua-se no final do florescimento e no início de
formação das vagens, época em que o feijoeiro absorve de 0,20 a 0,30 kg P/há/dia. O
potássio apresenta dois períodos de grande demanda: 25 e 35 dias e entre 45 e 55
dias da emergência. O primeiro período corresponde à diferenciação dos botões
florais, quando a cultura absorve, em média, 1,7 kg K/há/dia, e o segundo, ao final do
florescimento e início de formação das vagens, quando o feijoeiro absorve, em média,
de 2,2 a 3,3 kg K/há/dia. A partir do final do florescimento a absorção de K é muito
baixa (ROSOLEM & MARUBAYASHI, 1994).
2.2.1 Adubação orgânica
A rotação de culturas é muito recomendada para a cultura do feijão, tanto pelos
aspectos da adubação do solo e nutrição de plantas, como também pelo controle de
doenças e pragas nas culturas seguintes. A maior parte do N absorvido pela cultura
515
por exemplo, é proveniente da decomposição da matéria orgânica do solo
(EMBRAPA, 2003).
Com relação ao resíduo de galinha, tem se obtido respostas a aplicações de
até 4 a 8 t/ha de esterco de galinha ou cama de frango de corte. O efeito residual desta
adubação tem sido observado até o 3º ano. O adubo orgânico deve ser aplicado a
lanço e incorporado com grade (ROSOLEM & MARUBAYASHI, 1994).
2.3 Estágios da Planta
De acordo com os autores Dourado Neto & Fancelli (2000); Portes (1996) a
cultura do feijão divide-se em: Fase Vegetativa (Figura 1) e Fase Reprodutiva (Figura
2).
Figura 1: Fase Vegetativa Fonte: DOURADO NETO & FANCELLI (2000); PORTES (1996).
Sendo:
• V0 à Germinação (influência da T°C e H2O)
• V1 à Emergência (emissão dos cotilédones)
• V2 à Emissão das folhas primárias
• V3 à Emissão da 1ª folha trifoliada
• V4 à Emissão da 3ª folha trifoliada
Figura 2: Fase Reprodutiva Fonte: DOURADO NETO & FANCELLI (2000); PORTES (1996).
Sendo:
• R5 à Pré-floração (botões florais formados)
V0 V1 V2 V3 V4
R5 R6 R7 R8 R9
516
• R6 à Floração (abertura da 1ªflor de 50% das plantas)
• R7 à Formação de vagens (1º - cresc. em comp. das vagens)
• R8 à Enchimento de vagens
• R9 à Maturação (máximo acúmulo de fotossintatos)
2.4 Influências na Produtividade
São inúmeros os fatores que influenciam o desempenho do feijoeiro, segundo
os autores Pereira; et al (2014), destaca-se principalmente a temperatura e a
precipitação. A temperatura é um dos fatores que afeta diretamente o
desenvolvimento da cultura em diferentes estádios fisiológicos, principalmente o
florescimento e a frutificação.
A temperatura, dentre todos os fatores climáticos limitantes ao desenvolvimento
do feijoeiro, é considerada de maior influência no desenvolvimento de vagens, bem
como o florescimento e frutificação. Em decorrência à diversidade térmica ao longo do
território brasileiro, o cultivo do feijão é limitado em certas regiões, tanto pelas baixas
temperaturas durante o inverno na região sul quanto pelas altas temperaturas
associadas à altos índices de umidade ao norte, o que aumenta a incidência de
doenças (EMBRAPA, 2003).
A temperatura média ideal para o cultivo na América Latina varia de 17,5 a
25ºC. A água, é um componente crucial para o desenvolvimento de qualquer cultura,
pois está envolvida diretamente em processos básicos como fotossíntese,
translocação de nutrientes e fotoassimilados, bem como na respiração e transpiração
(GUIMARÃES, 1988 apud VIEIRA, 2006).
Com relação à condução da cultura, o feijoeiro apresenta muitas pragas que
ocorrem desde plântulas, folhas e vagens, conforme segue quadro 2:
QUADRO 2: Pragas do Feijoeiro
Principais Pragas Do Feijoeiro
Local Nome Comum Nome cientifico
Plântula Lagarta elasmo Elasmopalpus lignosellus
Lagarta rosca (Agrotisspp),
Pulgão da raiz (Smynthurodes betae).
Folhas Vaquinha Diabrotica speciosa
517
Cigarrinha verde Empoasca kraemeri
Mosca branca Bemisia tabaci
Ácaro branco Polyphagotarsonemus latus
Minadores Agromyzaspp
Tripes Caliothrips phaseoli
Lagarta das folhas Hedylepta indicata
Lagarta cabeça-de-
fósforo
Urbanus proteus
Broca das axilas Epinotia aporema
Vagens Lagartas da vagem Thecla jebus
Broca da vagem Etiella zinckenella
Percevejos Nezara viridula
Fonte: ROSOLEM & MARUBAYASHI (1994).
No entanto, a cultura do feijoeiro, cultivada nas mais diversas regiões do país,
apresenta um rendimento médio de 500 a 600 kg/ha, sendo que tem um potencial de
produção de aproximadamente 3.000 kg/ha.
Da mesma forma, Rosolem & Marubayashi (1994), afirma que os principais
fatores responsáveis pela sua baixa produtividade é a ocorrência de doenças que
limitam a produção de feijão e diminuem a qualidade fisiológica, sanitária, nutricional
e comercial do produto. A incidência, a intensidade dessas doenças e os prejuízos
causados variam de acordo com a região, a época de plantio, o sistema de plantio, a
variedade, a qualidade sanitária da semente e as condições climáticas. O
conhecimento das doenças, dos danos que causam e da época e condições
favoráveis à sua ocorrência são fundamentais para que medidas de controle sejam
adotada. Dentre as principais estão: Oídio (Erysiphe polygoni), Mancha angular
(Isariopsis griseola), Ferrugem (Uromyces phaseoli), Mosaico amarelo (VMAF),
Mosaico dourado (VMDF), entre outras.
3 METODOLOGIA
O estudo será desenvolvido em Lucas do Rio verde - MT em uma área
experimental localizado na Faculdade La Salle, situada a 13º04º’19,5’’ S de Latitude e
55º56’37,0’’ W de longitude com uma altitude de 390m.
518
Este experimento terá como principal objetivo avaliar um teste comparativo
entre dois tipos de adubação: Mineral e Orgânica. Será testado em uma variedade de
feijão preto IPR Tuiuiu, avaliando seu desenvolvimento, a germinação, altura da
planta, quantidade de vagens. Além disso, será feito uma diagnose foliar do feijoeiro
para identificar a quantidade de nutrientes absorvido nos diferentes tratamentos.
Serão coletadas 30 a 40 folhas de cada tratamento, colhidas do terço mediano da
planta. Devem ser escolhidas folhas sadias, sem manchas ou ataque de pragas, na
época do florescimento.
3.1 Testes
Serão testados dois tipos de adubação em uma variedade de feijão.
Adubação
Mineral NPK 0 20 20 (T1)
Orgânica a base de resíduo de frango (T2)
Cultivar
IPR Tuiuiu, do grupo preto
-Hábito de crescimento: indeterminado tipo II
- Porte: ereto
- Tolerância: murcha de Fusarium e ao mosaico comum e moderadamente
resistente a ferrugem, mancha angular e oídio, moderadamente suscetível a murcha
de curtobacterium e suscetível a antracnose e crestamento bacteriano comum.
Tolerância intermediaria a altas temperaturas e à seca ocorridas durante a fase
reprodutiva e tolerância a baixa disponibilidade de fósforo e acidez do solo.
-Ciclo: 88 dias
- Rendimento: 3950 kg/ha
- Espaçamento: 0,4 m
- Profundidade: 5 cm
- População/m :10 plantas
3.1.2 Quantidade
519
As quantidades serão aplicadas de acordo com a literatura, após feita a análise
do solo onde serão aplicados o experimento e a análise do adubo orgânico antes da
semeadura do feijão.
3.2 Tratamentos Utilizados Para Semente, Controle de Plantas Daninhas, Doenças e
Insetos
QUADRO 3 - Tratamentos e controle
Nome Comercial Quantidade Período
Tratamento de semente
Standak top 200ml/100 kg de
semente
Antes da semeadura
Herbicida Select Literatura Aplicado em
gramíneas em fase
ativa de
crescimento, no caso
de gramíneas anuais
no estádio de
4 folhas até 4
perfilhos, e no caso
de gramíneas
perenes no estádio
de 20 a 40 cm.
Fungicida Fox Literatura Pré e pós floração
Inseticida
Decis Literatura A partir da fase
vegetativa
Fonte: Elaborado pelos autores.
3.3 Croqui da área
A área do experimento possui dimensões de 10 metros de largura por 22 metros
de comprimento. Nesta área será desenvolvido 3 parcelas de 15m de comprimento
por 2m de largura. Com espaçamento entre elas de 1 metros conforme segue figura
3:
520
Figura 3: Croqui da área Fonte: Elaborado pelos autores.
Sendo:
T1: tratamento 1
T2: tratamento 2
P1: Parcela 1
P2: Parcela 2
P3: Parcela 3
4 RECURSOS
Semente: Coperaguas, Sorriso - MT
Adubação Mineral: Brasmax, Lucas do Rio Verde, MT
Adubação Orgânica: Granja Ilha dos Pássaros, Nova Mutum -MT
Tratamento: Standak top 2 ml/kg
Herbicida: a definir
Fungicida: a definir
Inseticida: a definir
CRONOGRAMA
Atividades 2017 2018
521
05/08 19/08 14/09 23/09 30/09 07/10 14/10 21/10 28/10 04/11 11/11 a 30/12
06/01 13/01
Limpeza da área
X X
Demarcação
da área X
Apresentação do projeto a ser
pesquisado
X X
Preparo da
área para a
semeadura
X
Tratamento e
semeadura X
Adubação X
Coleta das folhas para análise
X
Monitorament o e tratamentos com herbicida,
inseticida
e
fungicida
X X X X X X X X
Colheita
X
REFERÊNCIAS AMBROSANO, E.J.; WUTKE, E.B.; AMBROSANO, G.M.B.; BULISANI, E.A.; BORTOLETTO, N.; Martins, A.L.M.; Pereira, J.C.V.N.A.; Sordi, G. Efeito Do Nitrogênio No Cultivo De Feijão Irrigado No Inverno. Sci. Agric. Vol. 53 N. 2- Piracicaba May/Dec. 1996. Disponível em < http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103- 90161996000200024&script=sci_arttext> Acesso em: 28/09/2017 BEM, J. R; et al. Efeito da adubação com esterco de galinha na cultura do feijoeiro. Pesq. Agropec. Bras., Brasília, 16(2):165-170, mar. 1981. COIMBRA, J. L. M; GUIDOLIN, A. T; CARVALHO, F. I. F. Parâmetros Genéticos Do Rendimento de Grãos e seus Componentes com Implicações na Seleção Indireta em Genótipos de Feijão Preto. Ciência Rural, Santa Maria v. 29, n. 1, 1999.
522
DOURADO NETO, D; FANCELLI, A. L. Nutrição, adubação e calagem. In: DOURADO NETO, D; FANCELLI, A. L. (Ed.). Produção de Feijão. Guaíba: Livraria e Editora Agropecuária Ltda, 2000. EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Embrapa Arroz e Feijão. Cultivo do Feijoeiro Comum. Sistemas de Produção. Versão Eletrônica. 2003. disponível em <http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Feijao/CultivodoFeijoeiro/clima.htm>. Acesso em: 29/09/2017. EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Embrapa Arroz e Feijão Deficiências nutricionais do feijão, sua identificação e correção. Wilcox, g. E.; fageria, n.K., 1976. Disponível em: < https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/- /publicacao/192260/deficiencias-nutricionais-do-feijao-sua-identificacao-e-correcao> Acesso em: 29/09/2017. GUIMARÃES, C. M. Efeitos fisiológicos do estresse hídrico. In: ZIMMERMANN, M. J. O; ROCHA, M; YAMADA T. (Ed.). Cultura do feijoeiro: Fatores que afetam a produtividade. Piracicaba: Associação Brasileira para Pesquisa da Potassa e do Fosfato, 1988. IBGE, Disponível em: <ftp://ftp.ibge.gov.br/Producao_Agricola/Levantamento_Sistematico_da_Producao_Agricola_ %5Bmensal%5D/Comentarios/lspa_201606comentarios.pdf> Acesso em: 29/09/2017. KANG, B. T. Changes in soil chemical properties and crop performance with continuous cropping on an Entisol in the humid tropics.p.297-305. In Mulongoy, K. & R. Merckx, (Eds.). Soil organic matter dynamics and sustainability of tropical agriculture. New York: John Wiley e Sons. 1993. KIEHL, E. J. Fertilizantes orgânicos. Agronômica Ceres. São Paulo, 1985. PEREIRA, V. G. C; et al. Exigências Agroclimáticas para a Cultura do Feijão (Phaseolus vulgaris L.). Revista brasileira de Energias Renováveis, v. 3, p. 32-42, 2014. Disponível em: < http://revistas.ufpr.br/rber/article/view/36917/pdf_13> Acesso em: 29/09/2017. PEREIRA, L. B; et al. Manejo da adubação na cultura do feijão em sistema de produção orgânico. Scielo, Goiânia – Goiás. Janeiro 2015. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-40632015000100010>
523
PORTES, T. A. Cultura do feijoeiro comum no Brasil. (Coord.) Ecofisiologia. In: ARAÚJO, R. S; et al. Piracicaba: Potafós, 1996, p.101-127. ROSOLEM, C. A; MARUBAYASHI, O. M. Seja o doutor do seu feijoeiro. In: Encarte do Informações Agronômicas, n.68, dezembro 1994. 16p.
524
ANÁLISES QUÍMICAS DA SEMENTE DE NÍGER (Guizotia abyssinica)
Miguel Winkel Ferreira3
Nathália de Moura4
Priscilla Souza Yoshida5
Ivonete Hoss6
RESUMO O níger (Guizotia abyssinica) é uma espécie oleaginosa originada na Índia e Etiópia, cujo cultivo encontra-se em boa expansão, porém, com poucas informações e pesquisas sobre seus efeitos e uso de suas sementes para fins de extração. A sua utilidade baseia-se na extração de óleo, produção de cosméticos, nutrição de pássaros e complemento alimentar. Neste presente estudo teveo como objetivo fundamental foi avaliar a porcentagem de umidade, cinzas, lipídios (extrato etéreo), proteínas (N x 6,25) e fibra das sementes de niger. A pesquisa foi desenvolvida na Faculdade La Salle, localizada no município de Lucas do Rio Verde, MT. No laboratório foi realizada a trituração da amostra usando um liquidificador industrial, separando-a para as análises químicas. Os resultados obtidos nas análises químicas são satisfatórios em comparação com outras sementes, principalmente em relação ao teor de lipídeos e proteínas apresentados, podendo ser considerada uma fonte alternativa de nutrientes, mostrando assim o seu potencial para cultivo e venda. Palavras-chave: Análises Químicas, . Guizotia Aabyssinica, . Pesquisa.
3 Acadêmico do Curso de Agronomia da Faculdade La Salle, 2017. 4 Acadêmica do Curso de Agronomia da Faculdade La Salle, 2017. 5 Coordenadora dos Laboratórios da Faculdade La Salle, 2017. 6 Mestre. Orientadora do Artigo. E-mail: [email protected]
525
1 INTRODUÇÃO
O níger (Guizotia abyssinica) é um grão oleaginoso, com significativo valor
comercial, principalmente na Índia e Etiópia em função da extração do óleo, deste
grão ser utilizado em produtos alimentícios (SARIN; et al., 2009). Essa espécie tem
se tornado bastante promissor na região Centro-Oeste, sendo utilizada em rotação
com outras culturas, durante a safrinha, revelando-se uma boa alternativa para a
produção de fitomassa (CARNEIRO; et al., 2008). No entanto, apesar do seu potencial
econômico, poucos estudos têm sido realizados ao seu respeito.
O conhecimento da composição química é do interesse prático da Tecnologia
de Sementes, porque tanto o vigor como o potencial de armazenamento de sementes
são influenciados pelo teor das substâncias (proteínas, lipídios, proteínas, açúcares e
amido) presentes (GALLÃO; et al., 2006).
Este trabalho teve como objetivo realizar determinações químicas da semente
de níger, como: umidade, cinzas, lipídios, proteínas e fibra, objetivando seu potencial
e sua rentabilidade em comparação com outras sementes oleaginosas. Portanto, a
necessidade de gerar mais informações científicas em relação à composição desta
semente, motivou a elaboração deste estudo, tanto em função de sua comparação
com outras sementes e também do seu próprio potencial assim, sendo possível
verificar novos potenciais de aplicação deste grão.
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Níger (Guizotia abyssinica)
O níger (Guizothia abyssinica) é uma planta dicotiledônea herbácea anual,
pertencente à família Asteraceae. Sua semente é importante para a produção de óleo
na Etiópia e em certas partes da Índia (apud GETINET E SHARMA, 1996). As
sementes do níger possuem de 30 a 40% de óleo, sendo utilizado na alimentação,
fabricação de tintas e sabonetes (apud DUKE, 1983).
No Brasil, o uso das sementes se restringe principalmente à alimentação de
pássaros. Considera-se época ideal de semeadura aquela em que a operação é
realizada num período que oferece condições climáticas favoráveis para a cultura e
desfavoráveis à incidência de doenças e pragas (BOTTEGA, 2011).
526
A decorrência de pragas situa-se geralmente em Helicoverpa e Spodoptera.
Seu ciclo é de 90 dias, o que faz do níger uma boa opção para cultivo entressafra ou
cultura de rotação. Sua população é de 400.000 plantas/ha, que se comparado ao seu
preço de mercado revela-se um excelente investimento.
A planta pode atingir um porte de 0,5 a 1,5m de altura e apresenta folhas
opostas e sésseis. A polinização é cruzada, provavelmente feita por abelhas. É uma
planta nativa da África, das regiões entre a Etiópia e Malawi. Sua semente é
importante para a produção de óleo na Etiópia e em certas partes da Índia. Em relação
à precipitação pluviométrica, é de média exigência e cresce em zonas temperadas e
tropicais. Os níveis de rendimento estão em torno de 200 a 300 kg/ha, embora possam
chegar a 500 a 600 kg/ha, quando bem manejadas. A espécie pode ser cultivada com
sucesso em rotação com trigo ou milho.
Essa espécie tem se tornado bastante promissora na região Centro-Oeste,
sendo utilizada em rotação com outras culturas, durante a safrinha, revelando-se uma
boa alternativa para a produção de fitomassa. No entanto, apesar do seu potencial
econômico, poucos estudos têm sido realizados a respeito do comportamento
fisiológico das suas sementes em condições adversas, durante a semeadura
(BOTTEGA, 2011).
2.2 Determinação de Umidade
A determinação da matéria seca é o primeiro passo crucial para a análise de
qualquer alimento. É de extrema importância, visto que a preservação do alimento
geralmente depende do teor de umidade presente no material e, além disso, quando
se compara o valor nutritivo de dois ou mais materiais, é necessário que se analise os
respectivos teores de matéria seca (RODRIGUES; et al., 2010).
2.3 Determinação do Tteor de Cinza
Segundo Rodrigues; et al. (2010), a determinação da cinza provê apenas um
indicativo da riqueza da amostra em elementos minerais. A cinza tem o significado
nutricional quase nulo e contém, principalmente, cátions de sódio, cálcio, magnésio,
527
potássio, ferro, cobre, alumínio e cobalto e ânions de sulfato, silicato, cloreto, fosfato,
entre outros.
2.4 Determinação do Tteor de Lipídeos
A determinação do extrato etéreo consiste em submeter à amostra seca do
material à extração com solventes como éter sulfúrico ou éter de petróleo, a partir do
princípio da solubilidade dos lipídios. Esse trabalho é executado num aparelho para
extração de gordura e acessórios. O éter utilizado no processo é aquecido até tornar-
se volátil e, ao acontecer a condensação, circula sobre a amostra em análise,
arrastando toda a parte gordurosa e as outras substâncias solúveis em éter
(RODRIGUES; et al., 2010).
2.5 Determinação de Proteína
O método mais usado para determinação de proteína é conhecido como
método de Kjeldahl, que foi desenvolvido por Johann Kjeldahl em 1883, e consiste em
um método de determinação indireta, pois não determina a quantidade de proteína e
sim o nitrogênio orgânico total. O teor de proteína bruta de um alimento é obtido pela
multiplicação do teor de Nitrogênio total pelo fator de conversão (6,25).
Método de Kjeldahl apresenta as vantagens de ser aplicável a todos os tipos
de alimentos; é relativamente simples, não é caro e é preciso. Trata-se de um método
oficial para a determinação de proteínas e vem sendo modificado para análise de
microgramas de proteína (micro Kjeldahl).
Considerando o fato de que as proteínas possuem porcentagem de nitrogênio
praticamente constante, em torno de 16%, determinar o nitrogênio em uma amostra
se torna de grande valia. Levando em conta que o concentrado tem o papel de
suplementar o déficit proteico advindo do volumoso, Éé essencial conhecer o nível
proteico de sementes, silagens, volumosos, rações e entre outros, rações
concentradas e ração total, poisque corriqueiramente este dado varia de acordo com
a amostra a ser analisada (RODRIGUES; et al., 2010).
Da uma verificada neste paragrafo, achei meu estranho
2.6 Determinação do Tteor de Fibra
528
De acordo com Rodrigues; et al. (2010), o termo fibra bruta conglomera os
fragmentos de celulose e lignina insolúvel. Da perspectiva química, fibra bruta é a
fração dos carboidratos resistentes ao tratamento sucessivo com ácido e base
diluídos. A fibra é inversamente relacionada com o teor de energia. Quanto maior a
fibra, menor será o valor da energia.
3 METODOLOGIA
No presente estudo, utilizou-se uma amostra de 2kg de semente Níger,
cultivadas na safra de 2017 e fornecida por uma empresa local que comercializa
diversas qualidades de sementes.
Todos os experimentos realizaram-se nas dependências do laboratório
multidisciplinar da Faculdade La Salle em Lucas do Rio Verde – MT. Seguiram-se
rigidamente todas as normas de segurança e controle de qualidade na realização das
Análises Químicas. Os equipamentos utilizados são todos de alta precisão e
confiabilidade, bem como os reagentes utilizados, foram todos de grau analítico.
Primeiramente, realizou-se no laboratório a trituração da amostra usando um
liquidificador industrial, separando-a para as análises químicas. Em seguida peneirou-
se a quantidade triturada e o restante das sementes foram devidamente vedadas em
saco de amostra e guardadas em ambiente seco e adequado.
As sementes foram analisadas quanto ao conteúdo de umidade, cinzas, lipídios
(extrato etéreo), proteínas (N x 6,25) e fibra, de acordo com métodos oficiais
(EMBRAPA, 2010).
3.1 Determinação de Umidade
Previamente, secou-se cápsulas de porcelana na estufa de esterilização e
secagem, a 105 ºC por 12horas. Após o resfriamento das cápsulas, em dessecador
por 30 minutos, pesou-se 5g da amostra moída, em triplicata. Colocou-se na estufa
de esterilização e secagem a 105 ºC durante 16 horas. Em seguida transferiu-se as
amostras para o dessecador, aguardou-se 30 minutos e posteriormente pesou-se e
calculou-se o teor de umidade. A matéria seca foi determinada gravimetricamente com
o resíduo remanescente após a secagem.
529
Pesou-se 5g da amostra moída, em triplicata. Colocou-se na estufa a 105 ºC
durante 16 horas. Em seguida transferiu-se as amostras para o dessecador,
aguardou-se 30 minutos e posteriormente pesou-se e calculou-se o teor de umidade.
3.2 Determinação do Tteor de Cinza e Matéria Orgânica
Colocou-se cadinhos de porcelana na estufa de esterilização e secagem a 105
ºC por 12 horas. Após colocou-se os cadinhos em dessecador, para o resfriamento,
por 30 minutos. Em seguida, pPesou-se 1g da amostra moída e seca em cadinhos,
em seguida levou-se as amostras para o forno mufla, realizando-se a pré-queima. A
temperatura foi aumentada gradativamente (de 100 em 100 ºC) até 550 ºC, onde
permaneceu-se por 4 horas para completa incineração. Com o desligamento do forno
transferiram-se os cadinhos para um dessecador por 1 hora para o resfriamento e
posteriormente o procedimento de pesagem.
3.3 Determinação do Eextrato Eetéreo
A determinação de lipídeos realizou-se no equipamento de determinação de
gordura da marca Tecnal (TE-044-8/5). Realizou-se este procedimento em triplicata e
com três diferentes solventes (éter de petróleo, álcool e hexano).
Pesou-se 2g da amostra moída e colocou-se no cartucho previamente seco,
limpo e identificado. Transferiu-se 50 mL de solvente (éter de petróleo, álcool e
hexano) para o reboiler do extrator, previamente seco em estufa de esterilização e
secagem a 105 ºC por 12 horas. Procedeu-se com a extração por 6 horas. Em seguida
retirou-se o reboiler e levou-se para a estufa com renovação e circulação de ar a 105
ºC por 30 minutos para remoção de resíduos de solventes. Por fim levou-se ao
dessecador até atingir temperatura ambiente. Guardou-se a amostra desengordurada
para a determinação do teor de fibra.
Pesou-se 2g da amostra moída e colocou-se no cartucho previamente seco,
limpo e identificado. Transferiu-se 50 mL de solvente (éter de petróleo, álcool e
hexano) para o copo do extrator. Procedeu-se com a extração por 6 horas. Em seguida
retirou-se o copo extrator e levou-se para a estufa a 105 ºC por 30 minutos para
remoção de resíduos de solventes. Por fim levou-se ao dessecador até atingir
temperatura ambiente.
530
3.4 Determinação de Proteína
Para digestão das amostras, utilizou-se bloco digestor com controle automático
de temperatura. Já para o processo de destilação, utilizou-se o destilador de
nitrogênio. e para a titulação utilizou-se bureta digital.
Pesou-se 0,15g de amostra moída homogeneizada e transferiu-se para tubo de
digestão. Adicionou-se 0,7g de mistura catalítica (sulfato de potássio (K2SO4), sulfato
de sódio anidro (Na2SO4)) e 2mL de ácido sulfúrico e procedeu com a digestão por 4
horas à 400 ºC. Iniciou-se a digestão à 50 ºC, após 20 minutos elevou-se a
temperatura para 100 ºC, repetiu-se este processo até 400ºC. Em seguida, realizou-
se a destilação utilizando-se 5mL de solução indicador de ácido bórico e 10mL
hidróxido de sódio 40%. Coletou-se cerca de 50 mL do destilado, contendo a amônia
liberada e em seguida realizou-se a titulação com ácido sulfúrico 0,05 N, anotando-se
o volume de ácido gasto na titulação.
Pesou-se 0,15g de amostra moída homogeneizada e transferiu-se para tubo
de Kjeldahl. Adicionou-se 0,7g de mistura catalítica (Sulfato de potássio (K2SO4),
sulfato de sódio anidro (Na2SO4)) e 2mL de ácido sulfúrico e procedeu com a digestão
por 4 horas. Em seguida realizou-se a destilação utilizando-se 5mL de solução
indicador de ácido bórico e 10mL hidróxido de sódio 40%. Coletou-se 50 mL do
destilado e em seguida realizou-se a titulação com ácido clorídrico 0,05 N, anotando-
se o volume de ácido gasto na titulação.
3.5 Determinação de Fibra Bruta
Para determinação de fibra utilizou-se o Determinador de Fibra da marca Tecnal
e realizaram-se as análises em triplicata.
Pesou-se 0,350g de amostra desengordurada, colocou-se em saquinhos de
TNT, selou-se e hidratou-se a amostra com água destilada por 30 minutos. Ferveram-
se as amostras por 30 minutos a 100 ºC, primeiramente com solução de ácido sulfúrico
0,1275 mol/L e em seguida com solução de hidróxido de sódio 0,313 mol/L. Retirou-
se as amostras e secou-se em estufa á 105 ºC por 8 horas. Por fim, calcinou-se em
531
forno mufla a 550 ºC por 1 hora, em seguida esfriou-se as mesmas em dessecador e
pesou-se.
4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Determinação de Umidade
Valores de umidade considerados seguros para um adequado armazenamento
do produto são conhecidos e devem ser respeitados para que a qualidade dos grãos
se mantenha durante a estocagem. Volumes grandes de grãos exigem amostragens
numerosas e resultados rápidos são difíceis de serem obtidos em tempo hábil para
tomada de decisões sobre a qualidade do produto e o processamento a que devem
ser submetidos.
Conforme pode ser observado nos valores apresentados na tabela 1 a seguir,
o teor médio de matéria seca (MS) na semente de níger é 96,72 %, ou seja, o teor
médio de água é de 3,29 %.
TABELA 1 – - Dados do teor de Umidade. Matéria Seca (MS).
N° da Cápsula
Peso Cápsula (g)
Peso Amostra (g)
Cápsula + Amostra Seca (g)
Peso Amostra Seca (g)
% MS
1 183,0130 5,0001 187,8537 4,8407 96,82%
2 168,7226 5,0018 173,5001 4,7775 95,52%
3 188,7499 5,0018 193,6265 4,8766 97,50%
4 171,6199 5,0016 176,4721 4,8522 97,02%
MS = Matéria Seca.Fonte: Do próprio autorDados da pesquisa, (2017).
4.2 Determinação do Tteor de Cinza
532
Através dos resultados apresentados na tabela 2 é possível observar que a
semente de níger apresenta teor médio de matéria mineral de 3,71%, sendo esta uma
porcentagem baixa de matéria mineral.
TABELA 2 – - Dados do teor de Cinza. Matéria mineral (MM).
N° da Cápsula
Peso da amostra (g)
Peso da cápsula (g)
Cápsula + Cinza (g)
MM (g) % MM
1 1,0003 18,0692 18,1042 0,0350 3,50%
2 1,0003 17,1392 17,1791 0,0399 3,99%
3 1,0002 19,3583 19,3947 0,0364 3,64%
MM = Matéria mineral.
Fonte: Dados da pesquisa, 2017.
Fonte: Do próprio autor (2017).
4.3 Determinação do Eextrato Eetéreo
Na análise do teor de lipídeos foi possível notar que com o reagente éter de
petróleo a porcentagem de lipídeos foi maior do que com os outros reagentes (tabela
3). Na extração usando o solvente hexano o teor médio de lipídeo foi de 23,94%, já
com o solvente éter de petróleo foi de 23,58% e com o solvente etanol foi de 19,40%.
De acordo com estudos, a semente de níger possui cerca de 20 a 40% de óleo.
Comparando-se nos resultados obtidos, observa-se que as amostras analisadas estão
dentro da média comum de teor de óleo da semente.
Com estes dados é possível comprovar a eficiência do Níger como uma planta
de comercialização baseada no óleo que ela possui, para utilização em cosméticos e
entre outros, conforme tabela 3..
TABELA 3 – - Dados do teor de Lipídeos.
N° do Reboiler
Solvente Peso Amostra
(g)
Tara do Reboiler
(g)
Peso do Reboiler +
Lipídeos (g)
Peso Lipídeos (g)
% Lipídeos
1 Hexano 2,0003 132,1167 132,5611 0,4444 22,22%
2 Hexano 2,0001 131,2611 131,7598 0,4987 24,93%
3 Hexano 2,0000 131,7119 132,2053 0,4934 24,67%
4 Éter de Petróleo 2,0005 125,4530 125,9848 0,5318 26,58%
533
5 Éter de Petróleo 2,0001 126,9045 127,3999 0,4954 24,77%
6 Éter de Petróleo 2,0002 129,4312 129,8190 0,3878 19,39%
7 Etanol 2,0006 126,9068 127,3522 0,4454 22,26%
8 Etanol 2,0004 129,4266 129,7602 0,3336 16,68%
9 Etanol 2,0001 132,0983 132,4838 0,3855 19,27%
Fonte: Dados da pesquisa, 2017.
Fonte: Do próprio autor (2017).
4.4 Determinação de Proteína
O teor de proteína da semente de Níger foi obtido por meio da conversão nos
dados de N multiplicando-os por 6,25.
Na etapa de digestão da amostra o material orgânico nitrogenado foi
decomposto em amônia e os demais compostos foram convertidos em CO2 e H2O. A
amônia foi separada e recolhida durante a destilação. Em seguida, houve a
determinação quantitativa da amônia recolhida na solução receptora.
Conforme pode ser verificado na tabela 4, os resultados do teor de proteína em média
são de 21,43%, estando de acordo com valores encontrados na literatura.
TABELA 4 – - Dados do teor de Nitrogênio.
Amostra Peso da
amostra (g)
Volume (mL) de H2SO4
0,052N gasto na
titulação
Teor de Proteína
Bruta %
1 0,1509 11,55 21,43
2 0,1510 11,54 21,40
3 0,1507 11,56 21,47
Fonte: Dados da pesquisa, 2017.
Fonte: Do próprio autor (2017).
534
4.5 Determinação de Fibra Bruta
De acordo com as análises das amostras, observou-se que a quantidade de
fibra bruta do níger está razoável, ou seja, o teor médio é de 38,03%. O resultado
mostra que a semente de níger possui uma quantidade de energia considerável
(tabela 5).
TABELA 5 – - Dados do teor de Fibra Bruta (FB)..
N° da Amostra
Peso da Amostra (g)
Tara Saco (g) Saco +
Fibra Bruta (g)
Peso FB (g)
% FB
1 0,3503 0,4872 0,6283 0,1411 40,27%
2 0,3505 0,4900 0,6120 0,1220 34,80%
3 0,3502 0,4413 0,5780 0,1367 39,03% Fonte: Dados da pesquisa, 2017.
Fonte: Do próprio autor (2017).
FB = Fibra bruta.
535
5 CONCLUSÃOCONSIDERAÇÕES FINAIS
Com o presente estudo, tornou-se possível concluir que a semente de níger
possui uma quantidade relativamente baixa de umidade, o que influência na sua
estocagem; a quantidade de minerais presentes na semente não é elevada; o teor de
lipídeos está dentro da média geralmente encontrada, entre 20 a 40%, o que a torna
uma semente com grande potencial de mercado na esfera de óleos e cosméticos e
por fim, o teor de proteína nas sementes de níger é elevado, podendo ser
considerada uma semente bastante proteica.
A planta e a semente de níger exibem grande diferencial se comparado a outras
cultivares de oleaginosas. Tanto no manejo e cultivo, que é relativamente simples,
quanto no valor elevado que ela apresenta no mercado.
O presente artigo revela caráter de continuidade, visando o incentivo ao
aumento de estudos desta semente tão rica, mas tão pouco conhecida e devidamente
valorizada.
536
REFERÊNCIAS DUKE, J.A. Guizotia abyssinica (L.f.) Cass. 1983. In: Handbook of energy crops. Disponível em <www.hort.purdue.edu/newcrop/duke_energy/Guizotia_abyssinica.html> Acesso em 01 de outubro de 2017. BOTTEGA, S. P. Desempenho agronômico do níger em função da época de semeadura para a Região Sul do Mato Grosso do Sul. Disponível em <http://www.fepagro.rs.gov.br/upload/1418841375_11.pdf >.2011. CARNEIRO, M. A. C. et al. Produção de fitomassa de diferentes espécies de cobertura e suas alterações na atividade microbiana de solo de Cerrado. Bragantia, Campinas, v. 67, n. 2, p. 455-462, 2008. GALLÃO, Maria Izabel; FERNANDES DAMASCENO, Leandro; SOUSA DE BRITO, Edy. Avaliação química e estrutural da semente de moringa. Revista Ciência Agronômica, v. 37, n. 1, 2006. GETINET, A.; SHARMA, SM. Níger. Guizotia abyssinica (L. f.) Cass. Promoting conservation and use of underutilized and neglected crops. International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI). International Usina Genetic Resources Institute, Roma (1996). RODRIGUES, Ruben. “Métodos de Análises Bromatológicas de Alimentos: Métodos Físicos, Químicos e Bromatológicos”. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), Pelotas – RS, Google Books PDF, 2010. Disponível em: <https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/40059/1/documento-306.pdf> Acesso em: 10 de outubro de 2017. < https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/40059/1/documento-306.pdf Acesso em: 10 de Outubro de 2017. SARIN, R.; SHARMA, M.; KHAN, A. A. Studies on Guizotia abyssinica L. oil: biodiesel synthesis and process optimization. Bioresource Technology, Trivandrum, v. 100, n. 18, p. 4187-4192, 2009.
537
IMPLICAÇÕES DE DIFERENTES PRÁTICAS NA ATIVIDADE DA
DESIDROGENASE
Caroline Maria Pilocelli7
Mariana Ambiel8
Thaís Chagas Barros9
RESUMO O presente artigo visou reunir temas acerca da atividade da enzima desidrogenase da microbiota do solo, bem como o favorecimento e desfavorecimento de tais processos. Pois, como se sabe o solo é um meio vivo, o qual deve fornecer meios que auxiliem o crescimento de plantas e demais espécies, que só é possível com a ajuda de micro-organismos, que colaboram na incorporação de nutrientes no solo, sendo benéfico as plantas, pois “dissolve” os nutrientes, bem como compostos importantes ao metabolismo celular, com os quais não seria possível o desenvolvimento vegetal. Assim, buscaram-se referências que auxiliem no entendimento de tais processos, bem como informações sobre possíveis manejos inadequados, os quais diminuem significativamente a vida microbiana, podendo mesmo, vir a extingui-la, tornando o solo pobre em nutrientes, e consequentemente o deixando infértil, impossibilitando a agricultura, e até mesmo a formação de vegetação. Palavras-chave: Desidrogenase. Enzimas do Solo. Microbiota do Solo. Micro-organismos.
1 INTRODUÇÃO
Os micro-organismos são considerados indicadores sensíveis de alterações no
ambiente do solo sendo utilizados na avaliação de impactos gerados pelo homem
sobre os processos biológicos do solo pelas reações biológicas e bioquímicas, as
quais são responsáveis, atuando na decomposição dos resíduos das plantas, animais,
na ciclagem biogeoquímica e na formação dos agregados, além de degradar
7Acadêmica do terceiro semestre do curso de Engenharia Agronômica da Faculdade La Salle de Lucas do Rio Verde – MT, sob orientação da professora Thaís Chagas Barros. E-mail: [email protected] 8Bacharel em Administração, acadêmica do terceiro semestre do curso de Engenharia Agronômica da Faculdade La Salle de Lucas do Rio Verde – MT, sob orientação da professora Thaís Chagas Barros. E-mail: [email protected] 9 Doutoranda em Agronomia (Ciência do Solo) pela Unesp – Jaboticabal e Mestre em Agronomia (Produção Vegetal) pela UENF, professora do Curso de Agronomia da Faculdade La Salle de Lucas do Rio Verde – MT. E-mail: [email protected]
538
substâncias tóxicas e controlar patógenos no solo, entre outras funções. (DICK, 1994;
DORAN; PARKINSON, 1994).
A biomassa microbiana é formada por bactérias, actinomicetos, fungos,
protozoários, algas e microfauna e é considerada a parte viva da matéria orgânica do
solo, representando de 2 a 5% desta fração do solo (JENKINSON; LADD, 1981).
A atividade microbiana representa todas as reações bioquímicas catalisadas
pela biomassa do solo. A medição da atividade microbiana no solo é baseada na
presença de células intactas e ativas no solo, refletindo o estado fisiológico das células
microbianas. As reações catabolizadas pelos micro-organismos são de extrema
importância para a manutenção da qualidade do solo. Existem várias metodologias
empregadas para avaliar a atividade dos micro-organismos do solo, dentre elas a
avaliação de atividade enzimática como a da desidrogenase (ALEF, 1998).
As desidrogenases são enzimas que pertencem à classe das oxirredutases e
catalisam reações de oxirredução, fazendo parte do metabolismo das células
microbianas. Por serem enzimas essencialmente intracelulares, as desidrogenases
têm sido usadas como indicadores de atividade biológica do solo (MOREIRA;
SIQUEIRA, 2006), contribuindo, a determinação da sua atividade, para melhor
compreensão do efeito da interferência antrópica no solo e servindo como um
estratificador de ambientes (KULINSKA; et al, 1982).
A atividade oxidativa total da microbiota do solo pode ser refletida pela atividade
da desidrogenase, já que essa enzima tem correlação com o consumo de oxigênio e
atividade da população do solo (MOREIRA; SIQUEIRA, 2006). Essas enzimas oxidam
os compostos orgânicos através da transferência de pares de elétrons de um
substrato para o NAD+ ou NADP+, formando, respectivamente, NADH ou NADPH,
sendo essencial no sistema de transporte de elétrons (CRANE; et al,1991; SMITH;
MCFETERS, 1997). Como essas enzimas estão localizadas somente dentro de
células vivas, é sugerido que a determinação de sua atividade esteja relacionada à
atividade microbiana do solo (FRANKENBERGER JR; DICK, 1983).
2 METODOLOGIA
Na pesquisa bibliográfica foram consultadas várias literaturas relativas ao
assunto em estudo, artigos publicados na internet e que possibilitaram que este
trabalho tomasse forma para ser fundamentado.
539
Segundo Marconi e Lakatos (1992), a pesquisa bibliográfica é o levantamento
de toda a bibliografia já publicada, em forma de livros, revistas, publicações avulsas e
imprensa escrita. A sua finalidade é fazer com que o pesquisador entre em contato
direto com todo o material escrito sobre um determinado assunto, auxiliando o
cientista na análise de suas pesquisas ou na manipulação de suas informações. Ela
pode ser considerada como o primeiro passo de toda a pesquisa científica.
3 REVISÃO E DISCUSSÃO DA LITERATURA
3.1 Uso de Lodo de Esgoto e Resíduos
Diante da necessidade de se dar um destino ao lodo de esgoto, resíduo
originário do tratamento de esgoto, a fim de diminuir o risco de poluição de recursos
hídricos, com frequência tem sido utilizado em solos agricultáveis, principalmente
como condicionador e fonte de nitrogênio (BOEIRA; et al, 2002).
De acordo com Melo; et al (2001), ao ser incorporado ao solo, o lodo de esgoto
proporciona alterações em propriedades físicas, como a densidade do solo, tamanho
dos agregados e capacidade de retenção de água; em propriedades químicas, como
o pH, condutividade elétrica, capacidade de troca de cátions (CTC) e nos teores de
fósforo (P) e nitrogênio (N); e em propriedades biológicas, geralmente levando ao
aumento a atividade microbiana do solo, salvo quando há limitações pela presença de
elementos tóxicos e de metais pesados.
Devido ao fato de existirem na composição do lodo de esgoto poluentes como
metais pesados, compostos orgânicos e micro-organismos patogênicos ao homem,
há necessidade de se seguir critérios rigorosos ao seu uso na agricultura, apesar da
resposta no desenvolvimento e produtividade de diversas culturas (MELO; et al,
2001).
Araújo; et al (2009) ao avaliarem o efeito de quatro doses crescentes (0, 20, 40
e 80 mg de N dm-3) de lodo de esgoto seco aplicado a um Argissolo Vermelho-Amarelo
distroférrico com Brachiaria decumbens (Capim-braquiária) sobre atividade da
desidrogenase, observaram que houve estímulo na atividade microbiana com o
aumento das doses de lodo de esgoto, com índice de regressão quadrática
significativo. Os autores destacam que a baixa concentração de metais pesados nas
doses de lodo não influenciou a atividade microbiana no solo.
540
Bueno; et al (2011) quantificaram os efeitos cumulativos de sete aplicações
anuais de lodo de esgoto através da atividade da desidrogenase do solo com a
aplicação anual de dois tipos de lodo de esgoto (L1 e L2). A adição do lodo causou
efeito negativo sobre a atividade e biomassa da microbiota do solo, com redução de
50% da atividade da desidrogenase quando aplicado L2, além disso, foram
observadas correlações negativas entre a atividade da desidrogenase e o quociente
metabólico (qCO2) (r = -0,70; p ≤ 0,01), indicando que a aplicação de lodo de esgoto
causou uma condição de estresse para a microbiota do solo, principalmente em L2.
Possivelmente devido à presença de elementos tóxicos no resíduo e também a uma
diminuição o pH do solo, favorecendo a disponibilidade de metais pesados.
Gonçalves; et al (2014) ao avaliarem o efeito de doses de lodo de curtume
compostado (LCC) sobre a biomassa e atividade microbiana do solo após dois anos
de aplicações sucessivas, observaram que a aplicação de LCC promoveu mudanças
na biomassa microbiana do solo com resposta quadrática positiva ao aumento das
doses e resposta linear da atividade enzimática com o aumento das doses de lodo no
primeiro ano de aplicação, mostrando que as doses de LCC não afetaram
negativamente o tamanho da biomassa microbiana, mas a sua atividade. No segundo
ano, a atividade da desidrogenase não foi afetada pela aplicação do lodo. As
atividades enzimáticas do solo são indicadores de perturbações naturais e antrópicas
que ocorrem no ecossistema do solo (SANTOS et al. 2011). Conforme Barajas-
Aceves; et al (2007), o aumento de elementos traço no solo, principalmente cromo,
podem reduzir a atividade da desidrogenase.
3.2 Uso de Pesticidas
A integridade da capacidade metabólica da microbiota é considerada
fundamental para a manutenção da qualidade de solo. Práticas de manejo associadas
à intensificação da agricultura, em particular, o uso de pesticidas, podem alterar
significativamente a sua funcionalidade, pela influência na biomassa e na atividade
microbiana do solo (ALEF; NANNIPIERI, 1995; GILLER; et al, 1997). Sendo este um
dos principais fatores antropogênicos com potencialidade de alterar a microbiota dos
solos agrícolas.
Visando avaliar o efeito do uso de herbicidas na atividade da microbiota do solo,
Fernandez; et al (2009) testaram doses dos herbicidas bentazon, metolachlor,
541
trifluralina, imazethapyr, imazethapyr+lactofen, haloxyfopmethyl, glyphosate e
chlorimuron-ethyl, comumente utilizados na cultura da soja, sobre a atividade da
desidrogenase e foi detectado um estímulo da atividade da enzima, após 8 dias de
incubação, nos tratamentos de metolachlor (2x), imazethapyr (2x) e glyphosate (10x),
no entanto, esse efeito foi transitório, já que aos 28 dias de incubação, a maioria dos
herbicidas inibiu a atividade da desidrogenase, indicando alterações nos processos
oxidativos do solo.
Quando aplicado em altas concentrações, esses herbicidas passam a se
apresentar, de acordo com a literatura, com potencial de rápida mineralização e de
serem utilizados como substrato para o crescimento de algumas populações de micro-
organismos, podendo ter efeito inibidor ou estimulante da atividade microbiana. Para
o glyphosate, por exemplo, existem referências tanto de inibição (SANTOS; et al,
2004; WEAVER; et al, 2007) quanto de incrementos na atividade da microbiota do
solo (HANEY; et al, 2000; BUSSE; et al, 2001; ARAÚJO; et al, 2003; ANDRÉA; et al,
2004). Entretanto, trata-se de efeitos iniciais e transitórios.
Cycon; et al (2010) ao avaliarem e compararem a tolerância da microbiota a
diferentes pesticidas (Herbicida Linuron, Inseticida Diazinon e Fungicidas mancozeb
e dimethomorph) em solos arenosos por meio da atividade de desidrogenase,
observaram que os micro-organismos do solo foram os mais sensíveis à fungicidas,
presumivelmente devido a uma diminuição significativa em atividade da
desidrogenase de origem fungica.
Radivojević; et al (2012) ao investigarem os efeitos a curto prazo de doses do
herbicida Nicosulfuron sobre a atividade bioquímica do solo, concluíram que a
influência de nicosulfuron depende da taxa de aplicação e da duração, podendo ser
estimulante ou inibidora, além disso, o impacto de nicosulfuron na atividade de
desidrogenase foi consistentemente negativas para cada concentração de herbicida;
a aplicação de nicosulfuron promove alterações temporárias na característica e
intensidade das atividades microbianas, o que, de acordo com os autores, sugere que
não existe um risco real de provocar uma ruptura dos processos bioquímicos do solo,
já que essas atividades parecem se recuperar após a aplicação.
3.3 Solos Contaminados Com Metais Pesados
542
Muitos metais como o zinco, cobre e ferro são essenciais aos micro-
organismos, no entanto, podem ser extremamente tóxicos em elevadas
concentrações no solo ou substratos orgânicos em decomposição (FRADE JR, 2007).
Vários processos biológicos são afetados diretamente pelos metais do solo,
podendo as células microbianas ser beneficiadas com o ganho de energia ou
prejudicadas pela redução da energia disponível. Segundo Leita; et al (1995), a
atividade microbiana em solos contaminados pode ser maior em decorrência do
elevado consumo energético dos micro-organismos como forma de garantir a
sobrevivência. A toxicidade causada pela presença de metais pesados pode, além de
reduzir e suprimir, destruir frações de comunidades microbianas e conduzir à
substituição da composição microbiana do solo (FLIEBBACH; et al, 1994).
De acordo com Moreira e Siqueira (2006), os metais pesados, além de sofrerem
inúmeras transformações, estão também sujeitos à mineralização e à imobilização na
biomassa microbiana. Essas transformações envolvem adsorção e dessorção,
oxidação autotrófica e enzimática, absorção e bioacumulação na biomassa
microbiana, apesar desses mecanismos serem bem descritos, pouco se sabe a
respeito da capacidade microbiana do solo em acumular elementos metálicos,
especialmente aqueles sem função fisiológica conhecida, como o chumbo e o
mercúrio.
Ao avaliar o efeito da adição de chumbo (Pb) ao solo na biomassa e atividade
microbianas do solo sob influência da rizosfera de soja micorrizada, Andrade e Silveira
(2004) discutem que apesar da atividade da desidrogenase no solo refletir a atividade
oxidativa total da microbiota, e por ser uma enzima intracelular de baixa atividade
quando em estado livre no solo, podendo atuar como um bom indicador da atividade
microbiana, não apresentou-se como um bom indicador da presença de chumbo,
apesar da correlação significativa entre respiração e atividade da desidrogenase, a
atividade da enzima não se correlacionou com a concentração de Pb no solo. Da
mesma forma, Beyer; et al (1992) também não consideraram a atividade desta enzima
um bom indicador da atividade total da microbiota do solo.
O óleo do motor de base mineral é uma mistura de várias substâncias químicas
diferentes (WANG; et al, 2000), incluindo hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos
aromáticos, bifenis policlorados, lubrificantes aditivos, produtos de decomposição,
metais pesados contaminantes, tais como alumínio, cromo, estanho, chumbo,
manganês, níquel e silício.
543
Com o objetivo de investigar a atividade da desidrogenase em solo poluído com
óleo de cárter de base mineral, Achuba; et al (2008) inocularam diferentes doses (0,5,
1, 1,5 e 2%; 4 ml correspondendo a 0,25%) de óleo de motor usado à amostras de
solo arenoso e avaliaram o efeito do contaminante na atividade da desidrogenase,
observando o aumento da atividade microbiana como o aumento das doses de óleo,
devido, segundo os autores, a presença de micro-organismos específicos no
metabolismo de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos presentes no óleo.
3.4 Fertilização Química
Os fertilizantes orgânicos e inorgânicos são usados principalmente para
aumentar a disponibilidade de nutrientes para as plantas, no entanto, eles podem
afetar a população, a composição e a função dos micro-organismos do solo
(MARSCHNER; et al, 2003).
Adubos orgânicos geralmente aumentam a biomassa microbiana do solo
(PEACOCK; et al, 2001; PARHAM; et al, 2002; KAUR; et al, 2005), a produção de CO2
(AJWA; TABATABAI, 1994), e as atividades enzimáticas (CRECCHIO; et al, 2001;
KANDELER; et al, 1999). Fertilizantes inorgânicos tem relativamente menos efeitos
sobre biomassa e atividade microbiana do solo do que fertilizantes orgânicos
(PARHAM; et al, 2002, 2003; PLAZA; et al, 2004).
A fertilização equilibrada dos principais nutrientes para as plantas poderia ser
benéfica para o crescimento da planta. No entanto, os agricultores muitas vezes
tomam decisões sobre a fertilização baseadas em estratégias econômicas ao invés
de agronômicas. Como resultado, a fertilização desequilibrada ainda é generalizada e
pouco se sabe sobre seu impacto em longo prazo sob a comunidade microbiana do
solo.
Chu; et al (2007) descreveram os efeitos da adubação equilibrada na atividade
microbiana do solo em um experimento de campo a longo prazo (16 anos), a partir
dos seguintes tratamentos: adubação orgânica, semi-orgânica (esterco mais a metade
do nitrogênio em forma de fertilizante mineral), fertilizantes minerais (NPK),
fertilizantes minerais (NP), fertilizantes minerais (NK), fertilizantes minerais (PK) e sem
adubação (controle). Os autores observaram que a adubação em longo prazo
aumentou consideravelmente a biomassa microbiana e atividade da desidrogenase,
exceto na fertilização em que houve ausência de fósforo, em que não houve efeito
544
significativo. A adubação orgânica teve um maior impacto significativo na biomassa e
na atividade microbiana em comparação aos fertilizantes minerais.
Ao investigar o efeito de doses de zinco (0, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000,
5000 mg kg-1 de ZnCl2) sobre as atividades enzimáticas do solo, Coppolecchia; et al
(2011) observaram uma tendência da atividade da desidrogenase aumentar com as
doses mais baixas e, em seguida, diminuir em amostras com doses mais altas de
zinco (acima de 504 mg Zn kg-1), sugerindo uma sensibilidade relativa das
propriedades biológicas em relação Zn, podendo ser utilizadas como indicadores de
diferentes níveis de toxicidade de acordo com a sua sensibilidade, possivelmente
podendo ser extrapolados para diferentes funções do solo, no entanto, de acordo com
os autores, com a necessidade de outros testes de toxicidade para se definir os riscos
globais para o solo da entrada de contaminantes.
3.5 Recuperação de Solos
As enzimas são mediadoras do catabolismo biológico dos componentes
orgânico e mineral dos solos, podendo ser utilizadas na avaliação da atividade
microbiana e produtividade do solo. Taylor; et al (2002) propõem que a atividade
enzimática representa o potencial bioquímico e de manejo do solo, além de indicar
qualidade do solo. As estimativas da atividade e da biomassa microbiana do solo são
fundamentais na avaliação e no monitoramento de áreas degradadas e em
recuperação (GARCIA; et al, 1994; SARIG; STEINBERGER, 1994).
A análise de indicadores bioquímicos e microbiológicos em solos degradados
ou em processo de recuperação é importante quando se deseja obter informações
sobre a qualidade do ambiente e da sustentabilidade do ecossistema nos tratamentos
indicados. O monitoramento dessas áreas permite avaliar a eficiência de práticas e
técnicas de manejo do solo; relacionar a qualidade do solo com outros componentes
do sistema; coletar informações necessárias para determinar tendências e modelos;
guiar decisões sobre o manejo da terra, visando manter e melhorar as condições do
solo (NORTCLIFF, 2002), além de permitir testar a eficiência de medidas
conservacionistas empregadas em áreas em processo de recuperação.
Longo; et al (2011) visando avaliar parâmetros biológicos do solo como a
atividade de desidrogenase, para verificar a influência do plantio sucessivo de
leguminosas em um solo minerado em processo de recuperação, observaram que
545
para a atividade da desidrogenase o plantio de leguminosas promoveu aumento no
tempo, porém, não diferiu entre os anos de plantio sucessivo indicando, de acordo
com os autores, que mais alguns anos seriam necessários para que esta atividade se
aproxime do valor verificado no solo de mata.
Nunes; et al (2012) avaliando a atividade microbiana do solo em quatro áreas
no Sul do Piauí, são elas: mata nativa, área degradada, em início de degradação e
área em recuperação, verificaram os maiores valores da atividade da enzima
desidrogenase nas áreas de mata nativa e em recuperação, e menores valores nas
áreas degradadas. Os autores ressaltam que na área em recuperação, a presença da
vegetação implantada contribuiu para a deposição de resíduos orgânicos que
promovem o aumento da atividade das enzimas. A literatura reporta que em áreas
degradadas a menor quantidade de matéria orgânica e a ausência de plantas
diminuem a atividade enzimática do solo (KLOSE; TABATABAI, 2000; REZENDE; et
al, 2001; CELESTINO, 2008).
3.6 Tipos de Manejo do Solo
A avaliação da atividade microbiana do solo é de grande importância para medir
o estado funcional dos ecossistemas terrestres, devido ao papel fundamental que os
micro-organismos desempenham no fluxo de energia, ciclagem de nutrientes e
transformação da matéria orgânica. No entanto, a atividade microbiana no solo é
regulada por, em média, 30 fatores abióticos e bióticos (ATLAS; BARTHA 1997; HAN;
et al, 2007; MARTINS; et al, 2011).
Fatores abióticos tais como os níveis de nutrientes, temperatura e umidade
podem tipicamente ser usados para avaliar as respostas potenciais da comunidade
microbiana. A avaliação da atividade microbiana pode ser utilizada para predizer o
impacto das práticas agrícolas em função do ecossistema terrestre (FERREIRA; et al,
2013).
As propriedades bioquímicas do solo são indicadores importantes na avaliação
do uso da terra (CHOTTE; et al, 1998; ANANYEVA; et al, 2008; HILL; et al, 2008,
TRASAR-CEPEDA; et al, 2008), incluindo sistemas de preparo.
O efeito do tipo de manejo adotado nos sistemas agrícolas sobre indicadores
biológicos do solo é extremamente importante para o desenvolvimento estratégias
potenciais para melhorar a sustentabilidade da agricultura. Dentre os indicadores
546
biológicos estão as enzimas do solo, que se originam principalmente das exsudações
de microrganismos do solo, plantas e animais, como bem como a decomposição de
resíduos vegetais e animais (NANNIPIERI; et al, 2002).
As enzimas do solo são uma força motriz importante do fluxo de nutrientes e
energia no ecossistema do solo e são de extrema importância sob o aspecto da
qualidade do solo (MASTO; et al, 2008). Sendo muito sensível a mudanças no
ambiente do solo devido à rotação de culturas, plantio direto, e outras práticas
agrícolas (MANDAL; et al, 2007; PURAKAYASTHA; et al, 2007; MASTO; et al, 2008).
Além disso, acredita-se que as enzimas de solo sejam capazes de discriminar entre
práticas de manejo, provavelmente, por estarem relacionadas com a biomassa
microbiana, que é sensível a essas alterações (NANNIPIERI; et al, 2002).
Ferreira; et al (2013) ao avaliarem a resposta da microbiota do solo à adição de
nitrogênio, de glicose e de fósforo sob preparo convencional (CT) e plantio direto (NT)
no cerrado brasileiro, observaram que após a incubação, os indicadores bioquímicos,
tais como a atividade da desidrogenase confirmaram exigências mais elevadas de
glicose sob NT e fósforo no CT. Estes resultados demonstram, de acordo com os
autores, que a adição de fósforo e glicose alteram significativamente a resposta
microbiana, o que sugere que os micro-organismos presentes no solo possuem
demandas diferenciais por nutriente entre os sistemas de CT e NT.
Buzzinaro; et al (2009) buscando estudar a influência da adubação verde com
guandu, crotalária e braquiária na atividade microbiana do solo de pomar de laranja
do cultivar Valência, verificaram que a atividade da desidrogenase variou
significativamente entre os locais de amostragem e sob o efeito dos adubos verdes.
Contudo, esta variação foi devida ao efeito do guandu, constatando-se aumento da
atividade da desidrogenase em 54 e 60% em relação à braquiária e crotalária,
respectivamente. Também, a atividade desta enzima foi 33 a 51% (média de 39%)
maior na entrelinha do que na linha de plantio.
A atividade da enzima desidrogenase do solo foi avaliada sob diferentes usos
da terra e sistemas de cultivo (agricultura orgânica, rotação soja-trigo, culturas
forrageiras, solo estéril e sistema florestal (Quercus incana)) na região de Himalaya,
na Índia, por (KALAMBUKATTU; et al, 2013). A atividade desidrogenase registrou o
maior valor na floresta intacta e menor em terra estéril, revelando que o cultivo de
solos tem reduzido significativamente as atividades enzimáticas e que necessita de
adequada atenção para o uso sustentável em longo prazo dos recursos do solo na
547
região. A atividade da desidrogenase reflete a faixa total de atividade oxidativa de
microflora do solo e é um bom indicador da atividade microbiana (NANNIPIERI; et al,
2002; PATRA; et al, 2006). A maior atividade da desidrogenase no ecossistema
floresta pode ser devido à alta disponibilidade de substrato nesses solos.
A atividade da desidrogenase é altamente sensível aos efeitos inibitórios
associados com adições de adubos minerais (MASTO; et al, 2006). Trasar-Cepeda;
et al (2008) sugerem que o uso do solo provoca uma diminuição do conteúdo de
matéria orgânica (provavelmente a matéria orgânica mais lábil e menos estabilizada),
indicando que a atividade enzimática nem sempre seguem o mesmo padrão e pode
ou aumentar ou diminuir.
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com o passar dos anos e a utilização do solo de forma constante através de
cultivos, muitos fatores foram analisados a respeito de aumentar a produtividade
desses cultivos, melhorando o material genético das culturas, a forma de plantio, a
tecnologia de maquinários e o manejo do solo.
O solo é um dos fatores na agricultura que passou a ser questionado devido a
sua importância significativa, pois todos os nutrientes que são retirados para a
sustentação das plantas advêm do solo. Dessa forma, constatou-se a relevância da
vida microbiana no solo, que ao passar dos anos foram diminuindo através do pouco
investimento dos agricultores que avaliam apenas o fator econômico e não
agronômico, muitas vezes não colocando a quantidade de nutrientes que o solo
necessita.
O lodo de esgoto, um dos métodos utilizados para a avaliação da atividade
desidrogenase, não causa efeitos negativos em relação a biomassa microbiana do
solo, podendo até mesmo ser benéfico a esta, entretanto o lodo causa redução na
atividade da desidrogenase, pois diminui o pH do solo, favorecendo o aparecimento
de metais pesados no solo o que é prejudicial para o desenvolvimento da planta.
O uso de pesticidas, de modo geral, pode ser estimulante ou inibidor à vida
microbiana, tal ação é determinada pela quantidade aplicada do defensivo. Entretanto,
os fungicidas mostram-se como inibidores, pois diminuem as atividades
desidrogenases de origem fungica do solo, extinguindo as mesmas.
548
Os metais pesados, quando presentes no solo, podem oferecer ganho de
energia aos microrganismos da microbiota, ou causar o efeito reverso, a retirada de
energia dos mesmos, alguns em particular auxiliam até mesmo no aumento da
atividade da desidrogenase, como é o caso dos metais presentes no óleo de motor de
base mineral.
Em relação à fertilização, os fertilizantes orgânicos possuem maior destaque,
pois estes possuem microrganismos que contribuem a microbiota já existente no solo,
deve-se levar em conta também que a matéria orgânica quando incorporado ao solo
libera maior número de nutrientes, e deixa o solo menos exposto, consequentemente
o mantem úmido, pois não há a evaporação da água presente no mesmo, o que
proporciona uma melhor absorção pela planta, e mantém viva a vida microbiana do
solo adubado.
Referente a recuperação de solos, nota-se que solos de mata nativa ou áreas
em recuperação possuem maior atividade de desidrogenase, pois os mesmos
possuem matéria orgânica em sua superfície, assim como sombreamento, o que torna
o solo menos exposto ao sol, mantendo este úmido, propiciando ambiente adequado
ao desenvolvimento da microbiota do solo.
O manejo do solo possui grande importância em relação a atividade enzimática
do mesmo, pois se o manejo não ocorre de maneira adequada o solo pode perder
toda a vida microbiana existente. Um bom exemplo de manejo adequado é o plantio
direto, pois este proporciona a existência de matéria orgânica na superfície, a qual,
como vista anteriormente, tem grande significância a vida microbiana.
O uso de indicadores biológicos para monitorar alterações no solo e avaliar a
sua qualidade tem sido sugerido e adotado por muitos autores em programas de
monitoramento. Dentre esses indicadores está a atividade microbiana, visto que os
micro-organismos desempenham papel-chave em diversos processos do solo e são
extremamente dinâmicos, possuindo sensibilidade de responder rapidamente às
modificações que ocorrem no ambiente do solo, sejam elas químicas ou físicas. De
maneira geral, a atividade da desidrogenase, de acordo com a literatura, perfaz um
indicador de qualidade do solo que reflete de forma satisfatória essas alterações.
Dentre os benefícios que a vida microbiana do solo proporciona, que pode ser
indicada pela atividade da desidrogenase, um dos principais é o aumento da fertilidade
do solo através da conversão do nitrogênio em compostos nitrogenados que são
utilizados pelas plantas, além de realizar a decomposição dos animais e vegetais
549
mortos, liberando nutrientes no solo para as plantas. Outro fator importante é o
aumento do grau de aeração do solo, que proporciona ao solo maior retenção de água,
diminuindo os riscos de frustação de safra caso ocorra falta de chuvas na região.
Dessa forma, é importante ressaltar os cuidados com a vida microbiana que são
indispensáveis no manejo do solo, para se ter solos mais equilibrados e férteis.
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557
SILÍCIO NA MITIGAÇÃO DE ESTRESSES ABIÓTICOS
Elves Melo Paulo10
Marciele Weber11
Thaís Chagas Barros12
RESUMO Sob condições naturais de cultivo, as plantas estão sujeitas a diversos fatores de estresse durante seu ciclo de crescimento. Dentre estes fatores, encontram-se o déficit hídrico, salinidade e congelamento. Apesar de não ser considerado um elemento essencial às plantas, por não atender aos critérios de essencialidade, o silício (Si) proporciona diversos efeitos benéficos, sendo considerando o segundo elemento em abundância na crosta terrestre. Nas plantas, o Si absorvido tem efeitos como a diminuição do coeficiente de transpiração, com melhor aproveitamento da água, maior teor de clorofila e maior rigidez estrutural dos tecidos e aumento da resistência mecânica das células, deixando as folhas mais eretas e aumentando a área fotossintética e a absorção de CO2. Portanto, o trabalho tem por finalidade destacar a importância da presença do silício (Si) nas plantas, principalmente quando considerados aspectos morfológicos e/ou fisiológicos do ciclo dos vegetais, comprovado em muitos estudos, em que o elemento foi eficiente na atenuação de estresses de diferentes naturezas, bióticos e abióticos, em plantas. Palavras-chave: Nutrição Mineral. Elemento Benéfico. Estresse Abiótico. Essencialidade.
1 INTRODUÇÃO
O silício (Si) é o segundo elemento em abundância na crosta terrestre, atrás
apenas do oxigênio. Nos solos, o silício solúvel ou disponível para as plantas (H4SiO4
- ácido monosilícico) pode ter origem nos processos de intemperização dos minerais
primários e particularmente dos minerais secundários como os argilo-silicatos.
Na planta, o Si absorvido tem efeitos benéficos relacionados principalmente
com o aumento da resistência ao ataque de pragas (insetos), nematoides e doenças.
10Acadêmico do terceiro semestre do curso de Engenharia Agronômica da Faculdade La Salle de Lucas do Rio Verde – MT, sob orientação da professora Thaís Chagas Barros. E-mail: [email protected] 11Acadêmica do terceiro semestre do curso de Engenharia Agronômica da Faculdade La Salle de Lucas do Rio Verde – MT, sob orientação da professora Thaís Chagas Barros. E-mail: [email protected] 12 Doutoranda em Agronomia (Ciência do Solo) pela Unesp – Jaboticabal e Mestre em Agronomia (Produção Vegetal) pela UENF, professora do Curso de Agronomia da Faculdade La Salle de Lucas do Rio Verde – MT. E-mail: [email protected]
558
Além disso, o Si apresenta-se como um atenuador de estresses nas plantas
(MATEOS-NARANJO; ANDRADES-MORENO; DAVY, 2013), ocasionados por
toxicidade, seja por excesso de nutrientes, como boro (GUNES; et al, 2007), ou por
metais pesados, como alumínio (PRABAGAR; HODSON; EVANS, 2011), cádmio
(FENG; et al, 2010) e cromo (ALI; et al, 2013), devido a seu envolvimento com
atividades metabólicas, fisiológicas e estruturais dos vegetais (SHEN; et al, 2010).
O Si atua de forma indireta sobre aspectos fotossintéticos e bioquímicos da
planta, e pode promover aumento nas taxas fotossintéticas de plantas sob condições
de estresse (BYBORDI, 2012; ALI; et al, 2013; MATEOS-NARANJO;
ANDRADESMORENO; DAVY, 2013; SHI; et al, 2013). Autores sugerem que este
efeito pode ser resultante do aumento da rigidez dos tecidos e à resistência mecânica
das células, melhorando a arquitetura da planta (LIMA; et al, 2011), aumentando
assim a interceptação de luz, a eficiência do uso da água e o equilíbrio dos nutrientes
minerais (MATEOS-NARANJO; ANDRADES-MORENO; DAVY, 2013) ou ainda,
devido a capacidade do elemento em ativar genes envolvidos na produção de
compostos secundários do metabolismo, como polifenóis e enzimas relacionadas aos
mecanismos de defesa das plantas, como as Enzimas Reativas de Oxigênio (ERO)
(GRATÃO; et al, 2005).
Todos estes benefícios sugerem, para alguns pesquisadores, a inclusão do Si
na lista dos micronutrientes. No entanto, o Si não é tido como nutriente pelo fato de
não atender aos critérios diretos e indiretos de essencialidade (JONES; HANDRECK,
1967), mas não se pode desconsiderar a série de efeitos benéficos ao silício para as
plantas, auxiliando no crescimento e produção vegetal.
2 METODOLOGIA
Na pesquisa bibliográfica foram consultadas várias literaturas relativas ao
assunto em estudo, artigos publicados na internet e que possibilitaram que este
trabalho tomasse forma para ser fundamentado.
Segundo Marconi e Lakatos (1992), a pesquisa bibliográfica é o levantamento
de toda a bibliografia já publicada, em forma de livros, revistas, publicações avulsas e
imprensa escrita. A sua finalidade é fazer com que o pesquisador entre em contato
direto com todo o material escrito sobre um determinado assunto, auxiliando o
559
cientista na análise de suas pesquisas ou na manipulação de suas informações. Ela
pode ser considerada como o primeiro passo de toda a pesquisa científica.
3 REVISÃO E DISCUSSÃO DA LITERATURA
3.1 Silício no Solo
A presença de silício (Si) no solo pode resultar na melhoria de diversas
culturas, principalmente quando considerados aspectos morfológicos e/ou fisiológicos
do ciclo dos vegetais.
Diversas são as formas que pode ser encontrar o Si no solo: minerais
primários e secundários, ou então, adsorvidos aos coloides do material.
O óxido de silício (SiO2), mineral mais excessivo no solo, é constituinte da
base estrutural da maior parte dos argilominerais. Entretanto, em solos tropicais com
elevado grau de intemperismo, o Si é encontrado basicamente na forma de quartzo,
opala (SiO2.nH2O) e outras formas não-disponíveis às plantas (BARBOSA FILHO; et
al, 2001), podendo ser de 5 a 10 vezes menor que as concentrações encontradas nas
regiões temperadas (OTSUBO; COUTINHO, 2001).
Em solos com baixo teor de silício, espera-se resposta para aplicação de Si
em forma de fertilizantes, particularmente em plantas ditas acumuladoras, como é o
caso da maioria das gramíneas. Quando aplicado de maneira correta, o Si tem sido
relacionado à melhora de diversos atributos, como produtividade, qualidade e
resistência, principalmente em plantas como arroz, sorgo e milho (LIMA FILHO; et al,
1999).
Materiais ricos em Si são uma ótima opção para a manipulação agrícola.
Materiais como escórias de siderurgia, wollastonita, silicato de cálcio e magnésio,
apresentam-se como uma alternativa viável, tanto no ponto de vista ambiental, por se
tratar da diminuição do impacto desse resíduo no meio, quanto agronômico, para o
sistema solo-planta, onde são aproveitadas as características do material que auxiliam
também em alterações favoráveis ao solo, como correção da acidez, neutralização do
Hidrogênio e Alumínio tóxicos, elevação dos teores de cálcio e magnésio trocáveis,
aumento na disponibilidade de fósforo, ferro e manganês, levando a aumento na
produtividade final das culturas (MENEGALE, 2012).
560
Os materiais ricos em Si podem ainda promover a elevação do pH, CTC
(capacidade de troca de cátions) e V% (saturação por bases) (PRADO; FERNANDES,
2003), além de apresentar efeito fertilizante (micronutrientes), sendo, portanto,
justificado seu uso como corretivo de acidez (CARVALHO-PUPATTO; et al, 2004;
PRADO; et al, 2002). A recomendação de aplicação de Si, assim como dos demais
elementos a serem aplicados no solo, deve ser baseada em um dos métodos
utilizados para recomendação de calagem (KORNDÖRFER; et al, 2004).
Um fator importante na aplicação de Si no solo é o pH do mesmo, que está
estreitamente relacionado com a disponibilidade e consequente absorção do Si pela
maioria das plantas acumuladoras do elemento: quanto maior o pH, maior a
disponibilidade do elemento no solo, levando à maior absorção pela planta
(OLIVEIRA; et al, 2007).
Outro fator que deve ser considerado é o fato do Si ser de fácil lixiviação.
Levando em consideração a série liotrópica dos elementos no solo (FASSBENDER,
1978), na qual os nutrientes são classificados conforme sua susceptibilidade de
lixiviação e com seu raio iônico, tem-se que o silicato é um dos elementos mais
facilmente lixiviáveis no perfil do solo.
A fonte predominante do nutriente existente na solução do solo é
consequência da decomposição de resíduos vegetais, dissociação do ácido silícico
polimérico, liberação de Si dos óxidos e hidróxidos de Ferro e Alumínio (JONES;
HANDRECK, 1967). Além disso, pode ser adicionado no sistema através da adição
de fertilizantes silicatados e da água de irrigação.
3.2 Silício na Planta
O silício (Si) é absorvido pela planta na forma de ácido monosilícico (H4SiO4)
juntamente com a água (fluxo de massa) e se acumula principalmente nas áreas de
máxima transpiração como ácido silícico polimerizado (sílica amorfa).
Em geral, são consideradas plantas acumuladoras de silício, aquelas que
possuem teor foliar acima de 1%, e não acumuladoras plantas com teor de silício
menor que 0,5% (MA; et al, 2001).
O Si, ao ser absorvido pelas plantas, é facilmente translocado no xilema, e
tem tendência natural a se polimerizar. A distribuição do Si é diretamente dependente
das taxas de transpiração dos órgãos. Esta distribuição varia de acordo com a espécie
561
estudada: ocorre de maneira uniforme em plantas que acumulam pouco Si, e nas
acumuladoras, como o arroz (Oryza sativa), 90% do elemento encontra-se na parte
aérea (MENGEL; KIRKBY, 1987).
Na planta, o silício concentra-se nos tecidos de suporte, do caule e nas folhas,
podendo ser encontrado em pequenas quantidades nos grãos. Em geral, o conteúdo
médio de silício das raízes é menor se comparado com o caule e folhas, e em alguns
casos, como por exemplo, a soja, o teor de Si na raiz é maior do que nas folhas
(OLIVEIRA, 2004).
É fato que o Si, em sua forma de sílica amorfa (Si2.nH2O), se acumula na
parede celular dos órgãos de transpiração, levando, desse modo, à formação de uma
dupla camada de sílica-cutícula e sílica-celulosa (MA; YAMAJI, 2006). Tal camada
protetora apresenta relação positiva com a redução da transpiração pela planta
(BARBOSA FILHO; et al, 2001), diminuindo a quantidade de água evapotranspirada
ao longo do ciclo, tornando a planta mais eficiente no uso da água e mais resistente a
possíveis situações de seca e melhora a arquitetura foliar, aumentando a atividade
fotossintética (SAVANT; et al, 1999).
Adicionalmente, o Si aumenta a resistência das plantas a estresses abióticos,
tanto de natureza física, incluindo fatores associados à temperatura, luz, seca,
geadas, ventos e encharcamentos, quanto os de natureza química, como desordens
nutricionais (MA, 2004).
Além disso, a dupla camada protetora formada pelo silício funciona como
barreira de resistência mecânica à invasão de fungos e bactérias para o interior da
planta (BERNI; PRABHU, 2003) aumentando, neste aspecto, a resistência pelas
plantas. E pelo mecanismo fisiológico, com a produção de substâncias que inibem a
ação do agente causal da doença, como as fitoalexinas (FAUTEUX; et al, 2005; MA;
YAMAJI, 2006). Logo, os efeitos benéficos do silício estão relacionados com a
tolerância de plantas a estresses, sejam estes, bióticos ou abióticos (EPSTEIN, 1999).
3.3 Silício X Estresses Abióticos
O Si não é considerado um elemento essencial para o crescimento e
desenvolvimento das plantas, mas tem sido associado a diversos efeitos benéficos,
como a diminuição do coeficiente de transpiração, com melhor aproveitamento da
água; maior teor de clorofila e maior rigidez estrutural dos tecidos e aumento da
562
resistência mecânica das células, deixando as folhas mais eretas e aumentando a
área fotossintética e a absorção de CO2 (LIMA; et al, 2011). Além disso, melhora a
tolerância a estresses bióticos e abióticos, como o salino, tornando as células mais
tolerantes (EPSTEIN, 1999).
O estresse salino tem sido um grande obstáculo para o sucesso do uso de solos
afetados por sais para a produção agrícola, e sua exploração tem recebido atenção
mundial (ZHU; et al, 2004).
A salinidade é um dos principais estresses abióticos que afetam a produtividade
da planta. Plantas expostas ao estresse salino sofrem mudanças em seu
metabolismo, a fim de lidar com as mudanças que ocorrem em seu ambiente
(PARIDA; DAS, 2004), pois a salinidade do solo causa diversos impactos sobre a
cultura, como a redução da taxa de absorção, transporte, redistribuição e utilização
de nutrientes minerais (ALVES; et al, 2005).
Além do poder de afetar o crescimento da planta, por abaixar o potencial
osmótico da solução do solo, causando estresse hídrico, a salinidade provoca efeitos
tóxicos nas plantas que resultam em alterações no metabolismo e desordens
nutricionais (BLUMWALD; et al, 2000).
Apesar de diversos estudos comprovarem os efeitos benéficos do Si na
capacidade de aliviar estresse salino, os mecanismos para isso ainda não são bem
conhecidos. A ideia inicial de Matoh; et al (1986) era de que a deposição de sílica na
folha diminuía a transpiração e, por conseguinte, a acumulação de sal. Mais
recentemente, maior atenção tem sido dada ao aumento das habilidades de defesa
antioxidante nas plantas mediada por silício (ZHU; et al, 2004; SOYLEMEZOGLU; et
al, 2009) e ao seu efeito no transporte de íons (SHI; et al, 2013).
Tuna et al. (2008) observaram que o silício pode aliviar o estresse salino no
trigo (Triticum durum cv. Gediz-75 e Triticum aestivum cv. Izmir-85) cultivado em
solução nutritiva com NaCl (Cloreto de Sódio), diminuindo a permeabilidade das
membranas plasmáticas, alterada pela presença de sódio (Na), aumentando a matéria
seca e o teor de clorofila, e concentrando Na nas raízes. Lima; et al (2011) avaliaram
a capacidade do Si em atenuar os efeitos da salinidade em plântulas de milho e feijão-
de-corda, e observaram que somente para a cultura do milho, uma planta
acumuladora de Si, o elemento promoveu melhoras no crescimento das plântulas.
Zhu; et al (2004) verificaram em folhas de pepino que o Si pode agir para aliviar
estresse salino, diminuindo a permeabilidade das membranas plasmáticas e a
563
peroxidação lipídica da membrana, mantendo a integridade e a função da membrana.
Além disso, o Si aumentou significativamente a atividade da enzima superóxido
dismutase.
Mateos-Naranjo; et al (2013) relataram que a adição de silício na solução
nutritiva pode melhorar significativamente os efeitos adversos da alta concentração
de sais sobre o crescimento das plantas, mesmo em halófitas, que possuem
mecanismos específicos de tolerância a sais. Os efeitos benéficos parecem ser
diversificados e semelhantes aos relatados para as plantas não adaptadas à alta
salinidade: a proteção de crescimento pode ser explicada em grande parte pelo seu
efeito na taxa fotossintética líquida. O Si aumenta, de acordo com os autores, a
fotossíntese, a transpiração e a condutância estomática mesmo em condições de alta
salinidade.
Em arroz, o crescimento da parte aérea e da raiz foi inibida em 60% na
presença de NaCl, mas a adição de Si aliviou significativamente a lesão induzida pelo
sal (MATOH; et al 1986). Da mesma forma que, a concentração de sódio na parte
aérea diminuiu aproximadamente pela metade; sendo a presença do Si atribuída à
diminuição da transpiração. Já os resultados encontrados por Shi; et al (2013) também
para a cultura do arroz, sugerem que o silício reduz o transporte de cloreto, reduzindo
o fluxo de desvio da transpiração, entretanto, os autores relatam a necessidade de
novos estudos.
Nascimento; et al (2014) avaliaram a utilização de Si na atenuação dos danos
de estresse salino em cultivares de sorgo (BRS 310 e BRS 800). As sementes foram
germinadas em papel germitest umedecido com água desionizada ou solução salina
(50 mM de NaCl). As plântulas oriundas da germinação foram transferidas para
solução nutritiva com NaCl (25 mM) e após 48 horas, para vasos com capacidade de
8 L de solução nutritiva de Clark (1975) e submetidas aos tratamentos com diferentes
concentrações de silício e estresse salino. Os autores observaram que, o Si foi capaz
de atenuar os danos do estresse salino e melhorar o crescimento nas cultivares.
Além do efeito benéfico em solos salinos, o Si tem sido eficiente para aliviar
os efeitos deletérios de metais em muitas plantas, em que estudos mostram que a
aplicação do Si em solos contaminados com cádmio (Cd) pode contribuir para a
diminuição de Cd nas partes aéreas de trigo, mesmo em concentrações elevadas de
Cd ou esse metal combinado com outros (RIZWAN; et al, 2012). A relação entre Si e
564
a tolerância a metais pesados em plantas tem sido atribuída particularmente pela
modificação das propriedades da parede celular (YE; et al, 2012).
Ye; et al (2012) indicaram, em estudo com toxicidade de Cd em mudas
Kandelia obovata, que o Si tem um papel importante na redução dos efeitos causados
por esse excesso, sendo observado que o Si restringiu o transporte apoplástico de Cd
através da adsorção melhorada do elemento sobre as paredes das células, resultando
em redução da taxa de Cd no simplasto e alívio da toxicidade no citoplasma. De
maneira semelhante, Rizwan, et al (2012), estudando doses de Si na cultura de trigo,
notaram que a aplicação Si contribuiu na diminuição das concentrações de Cd na
parte aérea das plantas.
Zhang; et al (2008) concluíram, em condições de contaminação do solo com
Cd a longo prazo, que o Si aliviou sua toxicidade em plantas de arroz, aumentando a
biomassa para diluir o estresse de Cd, através do reforço da capacidade das raízes
em reter o Cd através do aumento de biomassa radicular e do conteúdo de Si na raiz.
Vaculik; et al (2009) relataram que adição de Si em solução hidropônica sob
concentração de 5 uM de Cd, teve efeito benéfico para o crescimento das plantas
jovens de milho, sugerindo que o Si aumentou a extensibilidade da parede celular,
mesmo quando Cd estava presente na solução.
Apesar do mecanismo responsável pelo aumento da tolerância a metais em
plantas tratadas com Si ainda ser um assunto sob discussão e resultados
contraditórios, Cunha e Nascimento (2009) observaram que em plantas de milho
tratadas com Si, Cd e Zn, não houve só aumento de biomassa como também a
acumulação de metal. Isto indica claramente, de acordo com os autores, que um
mecanismo mediado por silício desempenha o papel de aliviar o estresse pela
presença do metal.
O congelamento é outro estresse abiótico que pode ser amenizado com a
utilização de Si. Esse estresse pode causar danos irreversíveis nas células vegetais
devido às forças mecânicas geradas pela formação de cristais de gelo extracelular,
bem como a desidratação celular e aumento da concentração intracelular de
sais (LEVITT, 1980).
Em estudo realizado por Liang; et al (2008), avaliando o efeito do silício (Si)
no aumento da tolerância de duas cultivares de trigo à estresse por congelamento (-5
◦C), os autores relataram que o silício pode aliviar o estresse e melhorar o crescimento
do trigo sob congelamento. Os possíveis mecanismos envolvidos podem ser
565
atribuídos à maior atividade de defesa antioxidante e diminuição da peroxidação
lipídica e permeabilidade da membrana, além do aumento da retenção de água nos
tecidos foliares.
O estresse por congelamento limita a fotossíntese e o crescimento de plantas,
isso pode estar associado ao dano oxidativo causado. Liu; et al (2009) ao avaliarem
os efeitos da aplicação de silício sobre as atividades das principais enzimas
antioxidantes e na peroxidação lipídica sob estresse por congelamento em mudas de
pepino (Cucumis sativus), observaram que a suplementação exógena de silício (Si)
conduziu a maior deposição de Si nas folhas de pepino e, assim, ocorreu aumento na
produção de antioxidantes como: superóxido dismutase, glutationa peroxidase,
ascorbato peroxidase, monodesidroascorbato redutase, glutationa redutase,
glutationa reduzida e ascorbato, e diminuição dos níveis de peróxido de hidrogênio,
radical superóxido e malondialdeído (MDA), que promovem a peroxidação lipídica.
Condições de estresse induzem a superprodução de espécies reativas de oxigênio
(ROS) que podem danificar as membranas lipídicas e aumentar o nível do MDA
(SMIRNOFF, 1993).
Habibi (2015) avaliou a extensão da peroxidação lipídica e do dano oxidativo
em folhas de pistache (Pistacia vera L. 'Ahmadaghaii') expostas à aplicação foliar de
silício (Si) sob estresse por congelamento, e observou que a aplicação de Si diminuiu
os efeitos nocivos do frio com aumento do teor relativo de água nos tecidos foliares e
redução da área foliar perdida por congelamento. Ademais, o estresse por
congelamento causou grande dano na membrana, determinado pela peroxidação
lipídica, mas a aplicação de Si reduziu significativamente esse dano, devido à
eliminação eficiente de antioxidantes pela superóxido dismutase (SOD) e peroxidase
(POD). Apesar do aumento da atividade da POD, plantas com Si acumularam os mais
altos níveis de peróxido de hidrogênio (H2O2), que, de acordo com o autor, pode atuar
como um sinal para a recuperação da lesão por congelamento.
A diminuição dos efeitos nocivos do frio nas plantas, a partir do aumento do
conteúdo relativo de água nos tecidos foliares e da matéria fresca da parte aérea, com
a aplicação de silício, pode ser devido à redução da perda de água através do
decréscimo da transpiração tanto cuticular, como estomática, e através da melhoria
na absorção de água diante do aumento de volume e peso das raízes (COOKE;
LEISHMAN, 2011; SONOBE; et al, 2011). Além disso, Habibi (2015) ressalta o papel
do Si como uma mera barreira física.
566
Em relação a condições de déficit hídrico, a tolerância de plantas e esse tipo
de estresse tem sido associada ao acúmulo de enzimas na parte área, indicando ser
um mecanismo regulador de mudanças fisiológicas na planta, a partir da redução do
potencial hídrico celular, levando, consequentemente, ao fechamento dos estômatos
e ao desenvolvimento de processos oxidativos, por meio do acúmulo de prolina,
considerada como mecanismo regulador de perda de água na planta, além da
formação das espécies reativas de oxigênio (ROS): as enzimas antioxidantes
superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbato peroxidase (APX)
(GRATÃO; et al, 2005).
A literatura sugere que o Si seja capaz de diminuir os efeitos causados por
situações hídricas adversas. A deposição de Si na parede celular das folhas, formando
uma dupla camada protetora, evita grandes perdas de água nestas condições, devido
à menor taxa de evapotranspiração da planta (MARSCHNER, 1995). Gao; et al
(2006), estudando os efeitos do Si sobre a taxa transpiratória e condutância
estomática de plantas de trigo em condições de déficit hídrico, observaram significante
redução das mesmas tanto na superfície abaxial quanto na adaxial das folhas, porém
tais efeitos não foram observados sobre a cutícula. Tais resultados apontam o papel
do Si na diminuição da taxa transpiratória das plantas, a qual pode ser amplamente
atribuída à atividade dos estômatos.
Gong; et al (2008), em estudo realizado objetivando-se avaliar as alterações
fotossintéticas de plantas de trigo mediante aplicação de Si em condições de estresse
hídrico, concluíram que o elemento proporcionou aumento na taxa de CO2 assimilável
pelas folhas mediante o estresse e aumento da concentração das enzimas
relacionadas ao estresse hídrico, diminuindo os impactos do estresse pela planta. Isso
nos leva a concluir que o Si possa estar envolvido nas atividades metabólicas e/ou
fisiológicas das plantas submetidas a condições de estresse hídrico.
Corroborando, Hattori; et al (2005) ao investigarem os efeitos da aplicação de
silício na tolerância à seca de mudas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench),
observaram que a aplicação de silício melhorou a diminuição no peso seco sob
condições de estresse, mas não teve efeito sobre a produção de matéria seca em
condições hídricas normais. Sob condições de seca, as plantas que receberam Si
apresentaram menor relação parte aérea/raiz, indicando a facilitação do crescimento
radicular e à manutenção do taxa fotossintética e condutância estomática em um
maior nível comparado com plantas cultivadas sem Si.
567
O efeito da suplementação de silício (Si) em plantas de pistache (Pistacia vera
L. 'Ahmadaghaii') sob estresse hídrico em condições de campo, foi estudado por
Habibi; et al (2013), e os autores relataram que o tratamento com Si aumentou
significativamente a produção de matéria seca e o teor relativo de água nas plantas
sob estresse hídrico. A redução na taxa de assimilação líquida devido ao estresse
hídrico foi aliviada pela aplicação de Si, acompanhado por um aumento da
condutância estomática. Do mesmo tempo, que a aplicação de Si resultou na maior
atividade da catalase e da superóxido dismutase e menor peroxidação lipídica nas
folhas das plantas sob estresse. Sugerindo que a suplementação com Si de plantas
cultivadas em déficit hídrico, alivia os efeitos negativos da seca devido ao seu reforço
da eficiência fotoquímica e a troca gasosa fotossintética, bem como uma ativação da
capacidade de defesa antioxidante.
Da mesma maneira, Habibi; et al (2014) ao verificarem as implicações da
aplicação de silício (Si) sobre algumas características fisiológicas de plantas de canola
(Brassica napus L. cv. Okapi) cultivadas em vasos sob estresse hídrico por 25 dias,
constataram que as plantas que receberam Si exibiram maior massa seca de parte
aérea e de raiz, taxa de crescimento relativo, taxa de assimilação e teor relativo de
água, em comparação com aquelas sem Si sob condições de seca. Em plantas
suplementadas com Si e em déficit hídrico, a quantidade de malondialdeído (MDA)
manteve-se inalterada após 25 dias de estresse hídrico, devido à maior atividade da
superóxido dismutase (SOD) e da peroxidase (POD).
Em contrapartida, Melo; et al (2003), estudando o efeito da aplicação de Si
sobre a produção de matéria seca de duas espécies do gênero Brachiaria, em
condições de diferentes regimes hídricos no solo observaram que, apesar de as
plantas terem acumulado altas quantidades de Si na parte aérea, a tolerância de
ambas ao déficit hídrico não foi evidenciada na presença do elemento.
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Apesar de não ser considerado um elemento essencial às plantas, por não
atender aos critérios de essencialidade, o silício proporciona diversos efeitos
benéficos. Sendo isto, comprovado em muitos estudos, em que o elemento foi
eficiente na atenuação de estresses em plantas de diferentes naturezas, bióticos e
568
abióticos. Quanto aos mecanismos envolvidos nessa indução de tolerância, estes
ainda não foram definidos.
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573
SOJA TRANSGÊNICA NO BRASIL: Aspectos Positivos e Negativos
Marcos Roberto Cossetin13
Marisa Claudia Jacometo Durante14
RESUMO A alteração do material genético para fins de produção industrial foi uma das mais importantes descobertas da ciência dos últimos anos, aliado à tecnologia agrícola se tornou possível à alteração do mecanismo celular das plantas para que as mesmas possam desencadear a produção de células geneticamente modificadas. Uma leguminosa em destaque na produção mundial é a soja, e esta passou a ser evidenciada pelas grandes empresas multinacionais que passaram a produzir plantas geneticamente modificadas. Este trabalho objetivou analisar os pros e contras na produção, comercialização e consumo de alimentos transgênicos a base de soja, viabilizando os possíveis aspectos, confrontando opiniões a base de pesquisas, matérias e artigos científicos, que de forma geral mostraram que houve aumento significativo de produção e eficiência, porém ainda falta maior base e pesquisas sobre os riscos causados por tais alimentos, uma vez que havendo qualquer possibilidade de risco para saúde, seu uso deve ser limitado ou extinto até que se prove em total contexto o contrário.
Palavras-chave: Soja. Transgenia. Biotecnologia.
1 INTRODUÇÃO
Desde o início dos tempos o homem vem buscando novas alternativas
genéticas para melhorar a produção de alimentos, a fim de fornecer as plantas
características de melhor adaptabilidade a diversas condições naturais. Com a
descoberta do DNA (ácido desoxyribonucleico) e suas bases sequenciais, pesquisas
científicas receberam um grande avanço deparando-se com novas possibilidades
através da engenharia genética e avanço na transgenia de alimentos.
Tema de caráter polêmico, os alimentos transgênicos aparecem nas últimas
décadas sendo uma das principais inovações na agricultura mundial. É o processo de
alteração genética de plantas, através de interferência e monitoramento do DNA dos
13 Artigo entregue como requisito parcial para obtenção do Título de Especialista Gestão Estratégica em Negócios Corporativos, na Faculdade La Salle, 2017. E-mail: [email protected] 14 Doutora em Educação. Professora orientadora do artigo. E-mail: [email protected]
574
organismos, onde é realizada as melhorias, aperfeiçoando as características positivas
(FORTUNA, 2009).
O início do século XXI destacou-se pelo sequenciamento do genoma humano
ampliando as probabilidades de trabalho em biologia molecular. A engenharia
genética proporciona a substituição de genes de um organismo para outro, mesmo
que estes sejam distantes na cadeia evolutiva, o que seria impossível através do
cruzamento convencional. Como decorrência, adquiriu-se um organismo transgênico,
que irá comportar uma ou mais particularidades modificadas pelo gene ou pelos genes
introduzidos. Entre as vantagens concebidas por essa nova tecnologia para a
agricultura mundial, está a possibilidade de se expandir a produção de alimentos com
maior teor nutricional e maior capacidade produtiva (GARRAFA; COSTA; OSELKA,
1999; INSTITUTO AKATU, 2003).
Segundo Aragão (2004) a genética de melhoramento de plantas conferiu um
aumento de 100% na produção, em relação a um aumento de 12% da área plantada,
ou seja, a capacidade produtiva por área teve uma alta expressão, além do fato de
adaptação a diferentes condições adversas. Com os avanços de pesquisas esses
valores podem-se tornar ainda maiores.
Na agricultura moderna, um dos produtos que mais tem estado em evidência é
a soja, pois a mesma proporciona altas produções e exportações, sendo uma fonte
de lucros e geradora de renda. Quando se fala em transgenia relacionada à soja, à
mesma provoca uma série de polêmicas sobre suas sementes, por serem modificadas
geneticamente, dadas suas vantagens e desvantagens de plantio e de
comercialização, do cultivo ao consumo final (SANTOS, 2003).
Para o consumidor, e todas as pessoas que estão envolvidas no processo de
produção de soja transgênica, existe o questionamento em âmbito geral se a mesma
apresenta algum maleficio para o meio ambiente e para a saúde, visto que os
benefícios são comprovados e a indagação é entorno dos pontos negativos.
Sendo assim, a pergunta norteadora do presente estudo se dá em relação ao
confronto das pesquisas e as bases relacionadas aos efeitos que produtos
transgênicos geram a produção e comercialização. De modo específico buscou-se
expressar resultados em relação ao aumento na produção através de sua eficiência e
resistência a herbicidas, como é realizada a transgenia em plantas, os efeitos que
essas alterações podem causar a quem consome produtos transgênicos e pesquisas
relacionadas à saúde humana e animal.
575
Deste modo justifica-se levantar aspectos sobre os pontos positivos e negativos
da produção de alimentos transgênicos. Por um lado, existem grupos de pensamentos
com uma opinião favorável, e por outro, discussões sobre os malefícios que a
transgênica pode causar.
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Características Gerais Da Soja
A soja (Glycine max) teve como origem o quente e chuvoso sudoeste asiático,
localizado onde atualmente estão o Vietnã, a Malásia e a Tailândia, reunidos quase
totalmente em uma península. Há relatos de seu cultivo há mais de 6 mil anos na
China. Atualmente o Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja, atrás apenas
dos Estados Unidos (GOMES, 1990).
Considerado um dos grãos mais ricos em proteínas, em torno de 40%, e óleo,
20%, a soja é um dos vegetais mais importantes do mundo, sendo que a variedade
cultivada no Brasil possui um teor médio de 38% de proteína e 19% de óleo
(SEDIYAMA, 2009).
Relacionando ao agronegócio de nível mundial, a produção de soja no Brasil
se destaca como sendo uma das atividades que apresentou um crescimento
realmente expressivo, como mostra a figura.
576
Nesse contexto o Brasil possui uma participação significativa na oferta e na
demanda de produtos relacionados à produção de soja. Segundo dados da Conab
(2009) e IBGE (2009) na safra 2008/2009, as exportações de soja representaram 25%
das exportações do agronegócio nacional e 9,1% das exportações totais do País.
Dados da USDA (2009) são de que em termos mundiais, o Brasil participa com cerca
de 27,1% da produção e 39% das exportações de soja em grãos.
2.1.2 Aspectos da soja transgênica
Transgênicos, de modo geral, são organismos que foram submetidos a técnica
de engenharia genética, sendo inserido um ou mais genes de outra espécie em seu
genoma. O prefixo “trans” do latim significa “mudança”, e “gênico” “pertencente ou
relativo ao gene”, em outras palavras, os transgênicos possuem modificação em seus
genes originais (GALVÃO, 2002).
Para Beever (apud TASCA, 2001, p.114) “os alimentos transgênicos, ou
geneticamente modificados como são também conhecidos, são os instrumentos mais
eficientes à disposição da ciência para enfrentar os desafios alimentares das próximas
décadas”. Na aparência, a soja transgênica é uma soja como qualquer outra.
Entretanto, as plantas de 60 centímetros de altura, com folhagem saudável, que
crescem no campo de teste da empresa de biotecnologia Monsanto, pertencem a um
novo grupo do reino vegetal: o das plantas transgênicas. Recebem este nome por
serem geneticamente modificadas em laboratório com adição de um gene de outra
espécie para ganhar alguma característica favorável. No caso da soja, o gene vem de
uma bactéria e confere à planta resistência a um dos herbicidas mais usados na
agricultura (COMO, 1998).
A Cartilha do Greenpeace, elaborada pela jornalista Cristina Bodas (2006)
explica que os transgênicos são produzidos por meio da transferência de genes de
um ser vivo para outro, geralmente entre espécies diferentes. A forma mais comum
de transgenia acontece nas plantas. No milho, por exemplo, a tecnologia foi utilizada
para inserir um gene que o tornou resistente a alguns tipos de pragas comuns nesse
cultivo. Outros exemplos são a soja, o trigo, a canola e o algodão que se tornaram
tolerantes a um tipo de herbicida ou resistente a pragas (MONSANTO, 2004).
Os transgênicos começaram a ser produzidos em nível de valor comercial
principalmente na década de 1980. O mercado mundial de plantas transgênicas, em
577
1995 estava estimado em 75 milhões de dólares, e calcula-se que no ano 2010 chegue
a atingir 25 bilhões de dólares. As primeiras plantas transgênicas foram empregadas
na China na década de 1990, nos Estados Unidos à primeira aprovação do uso de
transgênicos foi em 1994, quando a empresa Calgene lançou um tomate com
resistência a longos períodos de armazenamento (AZEVEDO; FUNGARO; VIEIRA,
2000).
São considerados organismos geneticamente modificados (OGM).
Todo organismo cujo material genético (DNA/RNA) tenha sido
modificado por qualquer técnica de engenharia genética, envolvendo
atividade de manipulação de DNA/RNA recombinante, mediante a
modificação de segmentos de DNA/RNA natural ou sintético que
possa multiplicar-se em uma célula viva (SCALZILLI, 2005, p.91).
No Brasil atualmente existe legislação especifica para controle de soja
transgênica, onde normas de biossegurança regulamentam o uso de organismos
modificados pelo uso de técnicas de biotecnologia. Essas normas são
regulamentadas pelo decreto nº 1.752 que dispõe sobre a vinculação, competência e
comissão técnica de biossegurança, que integram o Ministério de Ciência e
Tecnologia (IDEC, 2003).
2.2 Transgênicos no Brasil
Santilli (2009) explica que as primeiras lavouras transgênicas começaram a ser
cultivadas a partir de 1996, onde as espécies mais cultivadas são soja, milho, algodão
e canola, com destaque para a soja que é dominante em todo o país.
Estudos realizados por Hirakuri; Lazzarotto (2011), apontam que o Brasil é o
considerado nos tempos atuais um dos maiores produtores de soja do mundo,
perdendo apenas para os Estados Unidos. A soma da produção de soja envolvendo
Brasil, Estados Unidos, Argentina e China representa aproximadamente 82% da
produção mundial.
Para possibilitar o desenvolvimento da biotecnologia com segurança, o Brasil
estabeleceu, por meio de legislação específica, normas de biossegurança que
regulamentam o uso da engenharia genética e a liberação no meio ambiente de
organismos modificados por essa técnica. Essas normas são reguladas pela lei nº
8.974, regulamentada pelo decreto nº 1.752, que dispõe sobre a vinculação,
578
competência e composição da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança, que
integra a estrutura do Ministério da Ciência e Tecnologia (IDEC, 2003).
2.3 Biotecnologia
No ano 1850 houve um rápido crescimento de áreas como microbiologia,
bioquímica e genética, acelerando técnicas empregadas a engenharia genética, seja
na produção vegetal ou animal. Em 1914, o engenheiro Karl Ereky, definiu pela
primeira vez biotecnologia como a ciência e os métodos que permitem a obtenção de
produtos a partir de matéria-prima, mediante a intervenção de organismos vivos
(AZEVEDO, 2004).
A biotecnologia é uma das ferramentas tecnológicas mais importantes da
atualidade. Suas aplicações têm contribuído para a estruturação de novos sistemas
econômicos e sociais, o desenvolvimento dos países, especialmente a partir da
manipulação das menores estruturas que compõem os seres vivos (MAPA, 2010).
Em qualquer aplicação que utilize tecnologia em sistemas biológicos,
organismos vivos, seus derivados, para modificar e/ou fabricar produtos ou processos
para alguma utilização especifica (AZEVEDO, 2004).
A biotecnologia pode ser definida como um conjunto de técnicas de
manipulação de seres vivos ou parte destes para fins econômicos.
Esse conceito amplo inclui técnicas que são utilizadas em grande
escala na agricultura desde o início do século XX, como a cultura de
tecidos, a fixação biológica de nitrogênio e o controle biológico de
pragas. Mas o conceito inclui também técnicas modernas de
modificação direta do DNA de uma planta ou de um organismo vivo
qualquer, de forma a alterar precisamente as características desse
organismo ou introduzir novas (JARDIM DA SILVEIRA, 2005, p.57).
A Biotecnologia, ou os processos biotecnológicos, podem ser definidos como a
utilização de células e moléculas biológicas para a solução de problemas ou produção
de produtos ou processos úteis, com potencial industrial em diversas áreas do
conhecimento (KREUZER; MASSEY, 2002).
As biotecnologias em seu sentido mais amplo compreendem a manipulação de
microrganismos, plantas e animais, objetivando a obtenção de processos e produtos
de interesse. É importante destacar que a biotecnologia tem um enfoque
multidisciplinar, já que envolvem diferentes áreas do conhecimento que incluem a
579
ciência básica, Biologia Molecular, Microbiologia, Biologia celular, Genética,
Genômica, Embriologia etc. e, a ciência aplicada Técnicas imunológicas, Químicas e
Bioquímicas e outras tecnologias que incluem a matemática básica e aplicada
Informática, Ciências da computação, robótica e Controle de processos (BORZANI; et
al., 2001).
3 METODOLOGIA
Esse estudo utilizou de resultados de pesquisas realizadas através de
experimentos tanto em campo como em laboratório. As análises foram feitas através
da observação da divergência entre diferentes opiniões e resultados. O confronto das
informações e análise dos aspectos positivos e negativos mostra ainda poucas
afirmativas satisfatórias, sendo que muitas vezes fica a cargo de quem realiza a
pesquisa expressas uma opinião em relação ao assunto em questão.
Dentre os artigos consultados para realização desta pesquisa, destacam-se o
artigo Aspectos Socioeconômicos da Soja no Brasil, publicado por Lucia de Souza no
ano de 2003, que faz uma explanação sobre os principais pontos de discussão sobre
a utilização da soja transgênica, também fica evidenciado o trabalho Biotecnologia,
Biodiversidade e Conhecimentos Tradicionais, da autora Maria do Carmo Azevedo,
publicado no ano de 2000, que abrange sobre o conhecimento e impacto que os
alimentos transgênicos exercem sobre o meio social.
4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS
4.1 Aspectos Positivos da Soja Transgênica
Souza (2003) aponta que a biotecnologia implantada na agricultura apresenta
vários benefícios econômicos, podendo levar a economia para cima ou para baixo,
dependendo de como for adotada.
Os alimentos transgênicos são produtos da biotecnologia que favorecem social
e economicamente o país. Para o Brasil o aumento da produção de soja gera o
desenvolvimento econômico uma vez que aumenta a rotatividade comercial dentro e
fora do país (SILVA, 2005).
580
Câmara (2009) aponta que os alimentos transgênicos se destacam por trazer
benefícios positivos para a população em geral como a expansão do conhecimento
cientifico, desenvolvimento de alternativas de produção agrícola em locais que antes
sem a tecnologia não poderiam ser agricultáveis e sementes que geram plantas
produtoras de grãos com capacidade nutricional elevada. A autora ainda ressalva que
a expansão da ciência e a capacidade de produção em locais que antes improdutivos,
são louváveis, pois conferem benefícios ao desenvolvimento social, contribuindo para
a diminuição da fome no mundo.
Vários exemplos de plantas transgênicas que surpreenderam quanto aos
benefícios para os produtores rurais e para a população em geral podem ser citados.
Uma delas é a soja transgênica, que de acordo com Azevedo (2000), trata-se de
organismo com o gene de resistência ao glifosato, princípio ativo do herbicida
Roundup comercializada pela empresa Monsanto, a técnica consiste em alterar o DNA
dessa soja, designada como soja RR, aplicando nela um gene adicional, proveniente
de uma bactéria do solo, do gênero Agrobacterium, que confere resistência ao
glifosato e foi incorporado à soja por técnicas de engenharia genética. O herbicida
glifosato hoje é muito utilizado para o controle de plantas invasoras que desencadeiam
perdas para produção, atuando por competitividade de espaço e nutrientes. Soja com
resistência a este herbicida potencializa sua aplicação, uma vez que sua ação será
expressa somente aquelas que não possuem tal gene resistente.
As plantas geneticamente modificadas apresentam propriedades nutricionais
maiores, com maior volume incorporado de proteínas, vitaminas, composição de
ácidos graxos e de suplementos minerais. Assim, pode-se afirmar que alimentos
derivados de plantas transgênicas são equivalentes ou mesmo superiores aos
alimentos convencionais, no que se refere a questões de saúde (ALMEIDA;
LAMOUNIER, 2005).
Os benefícios ambientais são evidentes e relacionam-se com impacto positivo
no aprimoramento das práticas de cultivo e na melhoria da qualidade dos produtos
agrícolas, no aumento da renda dos produtores e da economia dos países que
adotaram a biotecnologia. Os cultivos transgênicos no mundo resultaram na
diminuição da emissão de 14,2 bilhões de quilos de CO2, equivalente à remoção de
6,3 milhões de carros de circulação durante um ano. Isso é decorrente do menor
número de aplicações de herbicida e da redução nos sistemas de preparo de solo ou
581
plantio direto, culminando na conservação do solo e nos ganhos com impacto positivo
para todos os países (CIB, 2010).
4.2 Aspectos Negativos da Soja Transgênica
Se por um lado temos os fatores positivos para a soja transgênica, em
contrapartida existem os fatores que devem ser ponderados diante dos riscos à saúde
humana, animal e ao meio ambiente. Existem grupos de pessoas que defendem que
os transgênicos são alimentos invasivos, porém não há nada que prove seus
malefícios de forma concreta, existindo alguns fatores que levam a acreditar que os
alimentos transgênicos são de fato danosos (AZEVEDO, 2000).
De acordo com Souza (2003) existem alguns aspectos da soja transgênica
considerando desvantagens como, por exemplo, o gene de que é inserido no DNA da
planta não pode ser controlado completamente, ocasionado possíveis resultados
inesperados que tendem a ficar fora de controle, pois os genes transferidos são de
espécies que não se relacionam, como genes de animais em vegetais, de bactérias
em plantas e até de humanos em animais, pois a engenharia genética não respeita as
devidas fronteiras da natureza.
Outro fator são as alergias que os alimentos transgênicos podem causar. Um
número considerável de pessoas no mundo é alérgico a determinados alimentos e
com a transgenia pode haver um significativo aumento em relação aos alimentos
convencionais (SOUZA, 2003).
As preocupações básicas acerca do uso de alimentos geneticamente
modificados vêm a ser o receio da ocorrência de reações não esperadas produzidas
pela transferência de material genético, da formação de novas proteínas alergênicas,
da produção de compostos tóxicos, e da diminuição da qualidade dos nutrientes nos
alimentos (XAVIER; LOPES; PETERS, 2009).
Há ainda o medo da diminuição ou perda da biodiversidade, pois as plantas
que não sofreram modificação genética podem ser eliminadas pelo processo de
seleção natural, uma vez que as transgênicas possuem maior resistência às pragas e
pesticidas. O aumento da resistência aos pesticidas acarreta um aumento no consumo
deste tipo de produto que independentemente de eliminar pragas prejudiciais à
plantação, pode também, matar populações benéficas como abelhas, minhocas e
outros animais e espécies de plantas (PIMENTEL, 2011).
582
4.3 Contextualização dos Dados
A soja transgênica está em alta no mercado consumidor e em grande escala
na produção agrícola do Brasil, sendo hoje um produto de ampla aplicação na indústria
alimentícia nacional e internacional. Estudos apontam que a maior parte da soja
produzida nos tempos atuais apresenta modificação genética, e os seus principais
derivados são: grãos, farelos e óleos (GAVIOLI, 2015). Segundo dados da Céleres
Consultoria, no período de 2008 a 2011 a grande maioria dos registros avaliados
foram de produtos transgênicos. A figura abaixo mostra esse crescimento partindo do
ano de 2002 até 2011 e o número de variedades disponíveis no mercado.
Pelos conhecimentos disponibilizados à sociedade, a biotecnologia não gera
os males que uns propalam e nem se constitui em um perigo que alguns sustentam.
Parece constituir-se muito mais num instrumento para o bem-estar da humanidade,
do que numa ameaça à sua sobrevivência (DALL’AGNOL, 2000).
Em contrapartida, não há base científica suficiente para determinar e
quantificar sua ação danosa ou não é possíveis problemas ocasionados pelo consumo
de produtos transgênicos. Alterações causadas em camundongos alimentados com
soja transgênica Roundup Ready, produzida pela Monsanto, com o objetivo de ser
resistente ao herbicida glifosato, mostraram significativas alterações e problemas no
fígado. Outros relatos fornecidos pelo laboratório do York Laboratory do Reino Unido
mostram um aumento significativo na avaliação de 4.500 pessoas com propensão a
reações alérgicas a uma vasta gama de alimentos, pulando de 10% para 15% das
pessoas afetadas avaliadas. As reações avaliadas foram síndrome do intestino
583
irritável, problemas digestivos, fadiga crônica, dores de cabeça e letargia (SMITH,
2009).
Além do fato de apresentar possíveis problemas para saúde, aspectos
relacionados ao meio ambiente e suas alterações levam a avaliações dos riscos da
utilização de soja transgênica. Segundo informações do Ministério do Meio Ambiente
(2017), o cultivo de plantas transgênicas poderá provocar a disseminação de
transgene cujos efeitos sobre os componentes da biodiversidade, são difíceis de
estimar e irreversíveis; a ameaça à biodiversidade decorre das propriedades
específicas de cada transgene; a inserção de uma variedade transgênica em uma
comunidade de plantas pode proporcionar vários efeitos indesejáveis, como a
alteração populacional ou a própria eliminação de espécies não domesticadas; a
exposição de espécies a novos patógenos ou agentes tóxicos e a geração de super
plantas daninhas ou super pragas.
A principal preocupação está na inserção de produtos transgênicos no campo
e os possíveis efeitos que os mesmos podem causar. A Resolução nº 394, em sua
Declaração sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento, afirma que quando houver
ameaça de danos ambientais graves ou irreversíveis, a ausência de certeza científica
não deve ser utilizada como razão para postergar medidas eficazes e
economicamente viáveis para prevenir degradação ambiental. Onde há riscos na
utilização de determinados produtos, devem ser avaliados métodos de segurança
para sanar tais riscos, avaliados não somente em âmbito científico, mas também
econômico (SMITH, 2009).
Para critérios informativos ao público consumidor, produtos comercializados
com produção transgênica devem ser informados e destacados no rotulo do alimento,
a fim de informar a procedência do produto adquirido e deixar a critério de quem o
consome o poder de escolha. Para Claudia Lima Marques (2011) a garantia de
confiança estabelecida entre o consumidor e o contratante deve ser realizada sem
garantir privilégios, mas cumprindo todos os direitos jurídicos de lealdade informativa.
Aqui o direito do consumidor em ser informado e o dever de informar
dos fornecedores é o mesmo dos outros ingredientes, sem privilégios
para agricultores ou para a indústria brasileira, cuja utilização de
transgênicos é também decisão política e econômica, mas sempre
com cumprimento dos deveres jurídicos de boa-fé e lealdade
informativa (MARQUES, 2011, p.78).
584
Para Smith (2009), os problemas na utilização de transgênicos vão muito além
dos seus benéficos, uma vez que o aumento na produção de alimentos não resolverá
o problema como um todo, pois o problema não está diretamente na falta de alimento,
mas em sua má distribuição. Estudos mostram que 78% das pessoas malnutridas
vivem em países em desenvolvimento com excesso de alimentos, concluindo que o
problema da fome não está totalmente ligado a quantidade de alimento disponível.
Ainda ressalta que existem métodos para aumentar e melhorar a produção com
menos riscos à saúde e ao meio ambiente.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os possíveis riscos causados pelo consumo de produtos transgênicos não
devem ser esquecidos devido somente pelo aumento da produtividade. Os resultados
encontrados em pesquisas demonstradas trazem a dúvida e a necessidade de um
estudo mais aprofundado e de maiores investimentos relacionados a pesquisas
profundas sobre o tema.
Com base nos dados destacados no decorrer do trabalho, a discussão em
relação ao uso de transgênicos, pode ser observando os benefícios e malefícios que
trazem a produção, suas características econômicas, uma vez que o número
populacional mundial sempre estará em alta, e adquirir soluções para melhorar e
aumentar a oferta de alimentos é um dos principais empasses para quem produz e
comercializa, visto que o Brasil tem grande importância na produção de soja em
âmbito nacional e internacional.
A substituição na produção de soja convencional por soja transgênica é uma
tarefa difícil, pois vários critérios devem ser avaliados, com uma série de
comparações. Fornecer produtos transgênicos e se certificar de sua ação ainda não
é algo possível nos dias de hoje. Faltam pesquisas de base científica e econômica
mais precisas em relação a suas ações. É primordial avaliar seus efeitos antes de sua
inserção e liberação significativa a produção, uma vez que é mais fácil solucionar um
problema quando a mesmo está em pequena escala, do que corrigir os efeitos depois
do problema já implantado.
A questão da saúde e segurança alimentar deve estar em alta, uma vez que
possíveis alimentos podem trazer danos perigosos à saúde de quem os consome, se
tornando cada vez mais evidente os malefícios que produtos transgênicos podem
585
causar. Apesar do grande crescimento em relação à biotecnologia, os risos ainda
continuam os mesmos. A questão de plantas transgênicas apresentarem genes que
não estão inseridos em populações naturais, traz dúvidas em relação a possíveis
efeitos colaterais a curto e longo prazo.
A busca pelo aumento da produção e comercialização da soja, que hoje é um
dos principais grãos produzidos e de retorno mais rentáveis, leva a uma facilidade de
comercialização de semente transgênicas, que justificam sua semelhança química as
demais sementes, fato que não garante total segurança.
Vale ressaltar então a importância de uma rotulagem em produtos
transgênicos, fornecendo opção de escolha para o consumidor. Como sua ação
implica em diferentes opiniões acerca de seus efeitos, cabe então ao público alvo
decidir se opta pelo consumo ou não de produtos geneticamente modificados.
Deste modo o presente trabalho trás os aspectos positivos em relação ao uso
da soja transgênica, porém mostra os possíveis riscos em seu consumo e ressalta a
importância de pesquisas e experimentos que garantam sua utilização.
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590
TRATAMENTOS NÃO CONVENCIONAIS EM SEMENTES DE MILHO (Zea mays)15
Carlos Henrique Pereira Rosa16
Kairo Henrique Macedo Pires
Wellington Xavier
Camila de Aquino Tomaz17
1 INTRODUÇÃO
A cultura do milho (Zea mays) no Brasil tem obtido um crescimento significativo
de produtividade em diversas áreas do pais, segundo a previsão da Companhia
Nacional de Abastecimento (CONAB, 2017) na safra 2016/2017 o Brasil foi
responsável em produzir 59,67 milhões de toneladas, em uma área de 11,25 milhões
de hectares, tendo um grande aumento de produtividade também tem com um
aumento no Produto Interno Bruto (PIB).
Grande perca de produtividade ocorre desde o da instalação da cultura, como
pragas de solo: larva alfinete (Diabrotica especiosa), larva arame (Conoderus
scalaris), coró (Coleoptera, Melolonthidae), percevejo castanha (Hemiptera:
Cydnidae), lagarta elasmo (Elasmopalpus lignosellus) lagarta rosa (Agrotis
subterrânea). O tratamento de sementes com fungicidas e inseticidas é prática muito
utilizada para o controle e se faz necessária para os produtores em manejo de
qualquer cultura, pois além do controle patógenos, insetos e pragas subterrâneas
antes e durante a germinação da cultura implantada afetando vigor e sanidade da
semente, com isso se torna uma prática bastante eficiente para ter uma população
adequadas de plantas durante a semeadura e no decorrer da cultura até a produção
final, mesmo sob condições adversas. Por mais que existam tratamentos específicos
no mercado, produtores acabam por experiência utilizando tratamentos não
convencionais.
15 Trata-se de projeto de pesquisa. 16 Projeto de Pesquisa apresentados pelos acadêmicos do Curso de Agronomia da Faculdade La Salle, 2017. 17 Professora Doutora, orientadora do projeto de pesquisa. E-mail: [email protected]
591
Pretende-se a partir deste projeto de pesquisa demonstrar como alguns,
tratamentos não convencionais podem vir a minimizar ou até solucionar problemas
com danos de pragas.
Temos como objetivo demonstrar neste projeto, utilizando teste para comparar
o vigor, germinação, stand, a partir tratamentos não convencionais.
A partir de diferentes princípios ativos de inseticidas e fungicidas, procurar uma
mistura onde poderá existir uma eficiência no controle de patógenos que não
interferirá na germinação. Buscar uma eficiência no stand para garantir produtividade,
mostrar como os tratamentos não convencionais podem oferecer para melhorar da
cultura
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Segundo Magalhães (2002), o milho pertence à família Graminácea, subfamília
Panicoideae, tribo Maydeae, gênero Zea, nome botânico Zea mays. É uma planta de
ciclo curto, de porte variável, com cultivares que atingem até 3,5 m de altura, possui
raízes fasciculadas, folhas alternas lanceoladas, colmo cheio, dividido por nós;
comumente tem uma a três espigas, inflorescência feminina que sai das axilas das
folhas; na parte terminal do colmo está a flecha (inflorescência masculina em forma e
espiga composta). O milho é uma planta monoica, em que o tipo de polinização
principal é anemófilo. O grão de milho é o fruto seca cariopse, onde se tem da periferia
para o seu interior, o pericarpo, a camada de aleurona, o endosperma; unindo este ao
embrião está o escutelo. No embrião destaca-se a coleóptilo, a plúmula e a radícula.
O milho, à semelhança de outras gramíneas, é também uma planta C4' porque a
fixação e redução de CO2, na fotossíntese, se dá com auxílio de ácidos orgânicos de
quatro átomos de carbono, numa sequência de reações que precedem o ciclo de
Calvim. O rendimento da cultura de milho depende dos materiais genéticos
selecionados e perfeitamente adaptados às condições ambientais diferentes; das
condições de luz, temperatura, umidade e fertilidade do solo; das fórmulas de
adubação usadas e do controle de plantas invasoras, pragas e doenças.
2.1 Tratamento de Sementes
592
De acordo Cruz (1998a), o controle químico e um método atualmente mais
apropriado e eficaz para o controle das pragas iniciais do milho. Atualmente existem
princípios ativos que protegem as sementes e as plantas recém-emergidas de ataques
de pragas e doenças fúngicas.
Ainda segundo Albuquerque (2010), o tratamento de sementes de milho visa,
principalmente, à proteção contra os fungos do solo como as espécies dos gêneros
Pythium, Rhizoctonia, Fusarium e Diplopia (PINTO, 1993), as quais podem causar
podridões de sementes e radiculares e, morte de plântulas em pré e pós-emergência
e, o que leva à formação de um estande irregular.
A utilização de medidas químicas de controle, por ocasião do plantio,
principalmente no caso de inseticidas sistêmicos, apresenta algumas vantagens em
relação ao sistema convencional onde ocorre percas como stand, produção
(CRUZ,1998b).
2.2. Identificação de Pragas
A ocorrência de pragas destaca-se como importante fator limitante do potencial
de produção da cultura do milho, podendo afetá-la desde a fase de germinação até a
fase reprodutiva (GASSEN, 1996).
2.2.1 Pragas subterrâneas
Segundo Cruz (1994), as pragas subterrâneas são apontadas na literatura
como pragas subterrâneas que se alimentam de diferentes hospedeiros, incluindo o
milho. Insetos tais como cupins (diversas espécies distribuídas nos gêneros
Heterotermes, Cornitermes e Procornitermes), bicho-bolo ou coró (Cyclocephala sp.),
larva-arame (Agriotes sp.), percevejo castanho, (Scaptocoris castaneum) e percevejo-
Preto, (Cynononemus mirabilis), larva-angorá, Astylus atromaculatus e A. variegatus,
larva alfmete (Diabrotica speciosa e provavelmente outras vaquinhas), entre outros,
são os mais comumente citados.
2.3 Métodos e Controles
593
Os principais inseticidas utilizados para a cultura do milho são fipronil,
thiamethoxam e imidacloprid. O fipronil é uma molécula extremamente ativa
pertencente ao grupo químico dos fenilpirazóis. Atua no sistema nervoso central,
especificamente no sistema ácido gama-aminobutírico (GABA) o qual é importante
transmissor de impulsos nervosos (neurotransmissor), apresenta-se ativo
principalmente por ingestão, determina paralisia espástica, morte e eliminação dos
insetos sensíveis (TINGLE; et a., 2000). Já o thiamethoxam e o Imidacloprid
pertencem ao grupo dos neonicotinóide, e atuam em nível de receptores nicotínicos
da acetilcolina (STENERSEN, 2004).
3 METODOLOGIA
O projeto trata-se em avaliar a interferência do tratamento não convencional
em sementes de milho, no seu desenvolvimento (vigor, germinação, stand inicial), o
projeto será conduzido na área experimental disponibilizado pela Faculdade La Salle
localizada em Lucas do Rio Verde - MT na latitude 13°04'18.3"S longitude
55°56'39.3"W.
O projeto será conduzido sob o sistema de plantio direto utilizando a espécie
Zea Mays em específico o híbrido Formula Vip2 com espaçamento de 0.6 metros entre
linhas e em parcelas de 2,4 metros x 4 metros por 1 metro de carreador com
densidade populacional de 83.330 plantas por ha (5 sementes por metro).
3.1 Tratamento
Utilizará 4 tratamentos + 1 tesemunha sendo 4 repetições por parcela:
Tratamento1: (Abamectina 520g/L)+(Imidacloprido 150g/L+ Tiodicarbe 450g/L
)
Tratamento2: (Thiamethoxan 350g/L)+(Piraclostrobina 25g/L+Tiofonato metíli
co 225g/fipronil 250g/L)
Tratamento 3: (Metalaxil 10g/L + Fludioxonil 25g/L) + (Ciantraniliprole 600g/L)
+ (Thiamethoxam 200g/L+Clorantraniliprole 100g/L)
Tratamento4: (Clorantraniliprole 625g/L)+(Imidacloprido 150g/L+Tiodicarbe 45
0g/L)
Tratamento5: testemunha
594
3.1.1 Método de tratamento
Será utilizado pacotes plásticos, seringas e EPIs para realizar o tratamento, em
um local apropriado e arejado. Pretende utilizar-se as seguintes doses e produtos no
quadro 1:
QUADRO 1 - Relação de produtos e dosagens
Princípio ativo Dose
\100kg
Nome comercial
(Abamectina 520g/L)+(Imidacloprid 150g/L+
Tiodicarbe 450g/L)
70ml+350ml Avicta500FS+CRO
PSTAR
(Thiamethoxam 350g/L)+(Piraclostrobina 25
g/L+Tiofonato metílico 225g/fipronil 250g/L)
120ml+200
ml
CRUISER 350FS +
STANDAK TOP
(Metalaxil 10g/L + Fludioxonil 25g/L
Tiabendazol150g/L) +
(Ciantraniliprole 600g/L) +
(Thiamethoxam 200g/L+Clorantraniliprole 1
00g/L)
150ml+350
ml
MAXIM
ADVANCED+
FORTENZA 600FS
(Clorantraniliprole 625g/L)+(Imidacloprido 1
50g/L+Tiodicarbe 450g/L)
72ml+350ml DERMACOR
+CROPSTAR
Testemunha Sem tratamento
3.2 Croqui do Projeto
Espaçamento entre linhas: 0,60 m
Parcelas: 2,4m x 4m (4 linhas/parcela) + 1m de carreador
Número de sementes: 5 sementes/m (83.330 plantas/ha)
595
QUADRO 2 - Croqui
T5 T2 T3 T4
T4 T1 T5 T2
T3 T4 T2 T1
T2 T5 T1 T3
T1 T3 T4 T5
10m = 4 parcelas com 4 linhas e espaçamento de 0,60m
3.3 Cronograma
Tendo como planejamento de atividades durante a implantação do projeto:
Atividade
s
29/
07
10/
08
12/
08
07/
10
20/
10
21/
10
28/
10
4/
11
11/
11
18/
11
25/
11
30/
11
Definição
do grupo
x
596
Definição
do tema
x
Delimitaç
ão e
escolha
da área
x
Teste de
germinaç
ão do
híbrido
Tratamen
to das
sementes
Instalaçã
o do
ensaio
Avaliação
da
germinaç
ão
Avaliação
do vigor
Stand e
danos
por praga
Danos
por
pragas
Sumariza
ção dos
resultado
s
REFERÊNCIAS
CRUZ, I. Manejo integrado de pragas de milho com ênfase para o controle biológico. In: Embrapa Milho e Sorgo-Artigo em anais de congresso (ALICE). In: CICLO DE PALESTRAS SOBRE CONTROLE BIOLOGICO DE PRAGAS, 4., 1995, Campinas. Anais. Campinas: Sociedade Entomológica do Brasil, 1995. p. 54-55., 1994. CRUZ, Ivan; VIANA, Paulo Afonso; WAQUIL, José Magid. Manejo das pragas iniciais de milho mediante o tratamento de sementes com inseticidas sistêmicos. Embrapa Milho e Sorgo-Circular Técnica (INFOTECA-E), 1999.
597
DE ALBUQUERQUE, Fernando Alves; et al. Eficiência de inseticidas aplicados em tratamento de sementes e em pulverização, no controle de pragas iniciais do milho. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, v. 5, n. 01, 2010. GASSEN, D. N. Manejo de pragas associadas à cultura do milho. Passo Fundo, Aldeia Norte, 1996. MAGALHÃES, Paulo César et al. Fisiologia do milho. CEP, v. 35701, p. 970, 2002. PINTO, N. F. J. A. Tratamento fungicida de sementes de milho. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PATOLOGIA DE SEMENTES, 4., 1996, Gramado. Anais. Campinas: Fundação Cargill, 1996.p.52-57. STERNERSEN, J. Chemical pesticides: mode of action and toxicology. Nova York: CRC Press, 2004. TINGLE, C. C. D; et al. Health and environmental effects of fipronil. Briefing paper for Pesticides Action Network, UK, 2000.
