Brasil: benefícios e desafios da agricultura tropical
O Brasil, localizado na zona tropical, se tornou um dos maiores exportadores de produtos agrícolas do mundo, além de garantir o seu abastecimento interno. As condições climáticas e os tipos de solo favorecem a biodiversidade e a produção agrícola do país, aliados ao uso de biotecnologia, germoplasmas mais avançados e técnicas de manejo adequadas.
A produção agrícola do Brasil passou de 100 milhões de toneladas de grãos na safra 2000/2001 para 251,7 milhões de toneladas ao final da safra 2019/2020, um crescimento superior a 150 % em apenas 20 anos, de acordo com a série histórica da Conab.
Entretanto, apesar dos benefícios da prática agrícola em um clima tropical, em relação a países de clima temperado, os desafios também são maiores. No caso da agricultura brasileira, um deles é conciliar um sistema intensivo de produção de cultivos com o uso de práticas agrícolas sustentáveis, especialmente no caso de manejo de pragas.
A agricultura tropical praticada no Brasil baseia-se em duas ou mais safras por ano, o que permite que as populações de pragas tenham várias gerações no ano, aumentando a pressão de seleção de pragas resistentes. A alta taxa de reprodução aliada a chuvas leves, e ainda altas temperaturas que aumentam a taxa metabólica dos insetos, consequentemente resulta em uma incidência de pragas na lavoura que tende a ser muito grande.
O MIP é uma das estratégias que podem contribuir nesse desafio, visando trazer mais eficiência dos recursos utilizados pelo agricultor.
A importância do Manejo Integrado de Pragas (MIP)
O MIP é um conjunto de ferramentas e boas práticas que consideram o ambiente e a dinâmica populacional das espécies de insetos, utilizando todas as técnicas apropriadas de forma tão compatível quanto possível, mantendo a população das pragas em níveis abaixo daqueles capazes de causar dano econômico.
O MIP se baseia nos seguintes fundamentos: o controle natural, a tolerância das culturas aos danos causados pelas pragas, o monitoramento das populações de insetos para tomadas de decisão, e a biologia e ecologia da cultura e de suas pragas.
Alguns dos pilares do MIP são:
- Controle cultural
- Controle biológico
- Controle comportamental
- Controle genético
- Controle químico
- Resistência de plantas (inclui o uso de Biotecnologia)
Biotecnologia: Culturas Bt
O uso das culturas Bt é uma abordagem de manejo de insetos que elimina ou reduz significativamente o uso de inseticidas, fornecendo um controle mais preciso (apenas os insetos-alvo são afetados), além dos benefícios dacompatibilidade com medidas de controle biológico.
As culturas Bt são plantas geneticamente modificadas para expressar genes de Bacillus thuringiensis, uma bactéria que ocorre naturalmente no solo, para produzir uma proteína que é tóxica para várias formas de larvas de insetos. As proteínas Bts têm sido usadas há muitas décadas, inclusive na agricultura orgânica, devido à sua eficácia e segurança.
Mas o uso de culturas Bt por si só não é suficiente. São necessárias estratégias que fomentem a longevidade de sua eficiência. O principal desafio para manter os benefícios das culturas Bt é conseguir atrasar a evolução de populações de insetos resistentes a essa tecnologia, ou seja, insetos (antes efetivamente controlados), capazes de sobreviver e produzir descendentes viáveis, que também são resistentes.
A resistência é uma consequência de processos evolutivos básicos, devido a características genéticas. De acordo com o Insecticide Resistance Action Committee (IRAC), a resistência é uma mudança hereditária que ocorre em uma população de insetos praga originalmente suscetível à ferramenta utilizada, de modo que a ferramenta não consegue mais atingir o nível de controle esperado, mesmo sendo utilizada conforme recomendado. As principais estratégias de manejo de resistência a insetos (MRI) para plantas Bts são: alta dose/refúgio e piramidação.
Refúgio e estratégia de alta dose
O refúgio é a principal estratégia que existe para manejar a resistência de insetos. Basicamente, ter uma área de refúgio significa reservar um espaço da área de produção para o plantio de sementes convencionais (sem tecnologia Bt), ao lado do talhão com tecnologia Bt, visando ter a disponibilidade de insetos suscetíveis (abundantes) para cruzamento com insetos resistentes à biotecnologia (raros). Se a herança da resistência for recessiva, a progênie de tais cruzamentos morrerá nas lavouras Bt, retardando substancialmente a evolução da resistência. Esta abordagem é às vezes chamada de ‘estratégia de refúgio e alta dose’ porque funciona melhor se a planta expressa a(s) proteína(s) inseticida(s) em concentração que é igual ou superior a 25 vezes a concentração letal correspondente à mortalidade de 99,9% da população suscetível da praga-alvo de controle.
É recomendado o plantio de refúgio em 20 % da área total para soja e algodão e 10% da área para milho, dentro de uma distância de até 800 metros do cultivo da cultura Bt. Quando o refúgio não é feito, a incidência de insetos resistentes à biotecnologia aumenta exponencialmente, tornando-a ineficaz.
Pirâmide de genes
O desenvolvimento de culturas Bt que expressam várias proteínas inseticidas eficazes, com ausência de resistência cruzada, é necessário para atrasar a evolução da resistência a insetos.
A resistência pode ocorrer para duas ou mais proteínas Bt devido à resistência cruzada ou resistência múltipla. A resistência cruzada refere-se aos casos em que um único mecanismo de resistência confere resistência a duas ou mais proteínas inseticidas — proteínas geralmente com mesmo modo de ação (por exemplo, Cry1Ab e Cry1F e Cry1A.105 em Spodoptera frugiperda). Por outro lado, a resistência múltipla ocorre quando pelo menos dois diferentes mecanismos de resistência coexistentes conferem resistência a duas ou mais proteínas Bt, com modo de ação distinto (por exemplo, Cry1F, Cry2Ab2 e Vip3Aa20).
A piramidação atua na estratégia de ataque múltiplo e envolve a inserção de múltiplos genes que codificam proteínas Bt em uma única planta (pirâmide de genes) e, assume que a resistência a cada proteína Bt é independente e possui alta atividade contra a mesma praga alvo. Desta maneira, a pirâmide causa o efeito de mortalidade redundante, retardando o processo de evolução de resistência.
Frente a possibilidade de evolução de insetos resistentes a plantas Bt, o MIP é essencial!
Utilizar o manejo como um todo, e não apenas uma de suas táticas, é importante para evitar a ocorrência de insetos resistentes. Um estudo onde 24 casos de insetos resistentes à cultura Bt foram revisados, conclui que, nas piores circunstâncias, as pragas podem desenvolver resistência às culturas Bt em apenas 2 anos. Entretanto, nas melhores circunstâncias – com a adoção das práticas de MIP e MRI, a eficácia da tecnologia pode ser mantida por 15 anos ou mais.
Desse modo, além do uso das estratégias de pirâmide de genes em culturas Bt e refúgio de alta dose, é essencial a contínua investigação dos aspectos bioecológicos das pragas-alvo, o monitoramento da suscetibilidade para identificar potenciais mudanças na frequência da resistência, o desenvolvimento de métodos de diagnóstico rápido para detecção da resistência e a avaliação constante da efetividade das estratégias utilizadas para refinar ou melhorar os programas de MIP.
A Ciência busca por um novo caminho para o MIP na agricultura tropical
Os riscos de evolução de insetos resistentes são reais. No entanto, eles podem ser gerenciados de modo a preservar a utilidade das técnicas de controle de pragas. Mais do que adotar o MIP, é urgente a sua educação e divulgação dos seus princípios básicos para conseguir otimizar o manejo de pragas.
Parcerias colaborativas estabelecidas entre a Bayer Crop Science e os principais pesquisadores e acadêmicos de diversas instituições estabeleceram um processo de co-criação no desenvolvimento do melhor posicionamento técnico e boas práticas agrícolas a serem adotadas para preservar o valor das tecnologias. As publicações científicas continuam sendo a principal forma pela qual a Bayer disponibiliza as informações sobre as inovações de tecnologias e produtos e comunica informações científicas à comunidade técnica e acadêmica, em linha com o nosso compromisso de transparência baseado em Ciência. Estas publicações científicas exploram temas relevantes e são uma referência para apoiar iniciativas que confirmam e preservam o valor das tecnologias. A Bayer continua investindo significativamente em Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação com o objetivo de sempre trazer novas soluções para nossos clientes e trilhar um novo caminho para o MIP na agricultura tropical.
“O desafio de produzir o suficiente de forma sustentável é real! Precisamos alimentar uma população crescente, ao mesmo tempo em que protegemos o meio ambiente. O Brasil tem um grande papel nesse contexto, bem como um grande desafio, com destaque para o combate de pragas. A ciência nos mostra que o Manejo Integrado de Pragas (MIP) é essencial para atingirmos os nossos objetivos de produção agrícola, e que atinge sua máxima eficiência quando suas diversas táticas são combinadas. Para isso, vemos a importância de fomentar a sua educação e compartilhar os seus princípios. Por meio da colaboração e parcerias com pesquisadores, acadêmicos e a sociedade vamos conseguir trilhar o melhor caminho para o MIP na agricultura tropical.”
— Gabriela Gandelini, Analista de Regulamentação em Assuntos Científicos, Bayer Crop Science.
Agradecimento pela contribuição de Renato J. Horikoshi, Especialista em Resistência a Insetos, Bayer Crop Science.
Bibliografia
- Oderlei Bernardi; Daniel Bernardi; Renato J. Horikoshi; Celso Omoto. Ebook Promip: MANEJO DA RESISTÊNCIA DE INSETOS A PLANTAS Bt. Outubro de 2016, primeira edição.
- Tabashnik, B., Brévault, T. & Carrière, Y. Insect resistance to Bt crops: lessons from the first billion acres. Nat Biotechnol 31, 510–521 (2013). https://doi.org/10.1038/nbt.2597
- Fabiana B. Bacalhau, Patrick M. Dourado, Renato J. Horikoshi, Renato A. Carvalho, Altair Semeão, Samuel Martinelli, Geraldo U. Berger, Graham P. Head, José R. Salvadori, and Oderlei Bernardi “Performance of Genetically Modified Soybean Expressing the Cry1A.105, Cry2Ab2, and Cry1Ac Proteins Against Key Lepidopteran Pests in Brazil”, Journal of Economic Entomology 113(6), 2883-2889, (28 October 2020). https://doi.org/10.1093/jee/toaa236
- Horikoshi, R.J., Dourado, P.M., Berger, G.U. et al. Large-scale assessment of lepidopteran soybean pests and efficacy of Cry1Ac soybean in Brazil. Sci Rep 11, 15956 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-95483-9
- https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/AG01_70_16820051120.html
- https://blog.climatefieldview.com.br/manejo-integrado-de-pragas-e-resistencia-qual-o-papel-da-biotecnologia