CAPÍTULO 1

Bioclimatologia Associada ao Bem-Estar da Espécie de Peixe Tambaqui Produzida em Cativeiro no Estado de Roraima

Bioclimatology Associated with the Welfare of the Tambaqui Fish Species Produced in Captivity in the State of Roraima

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.01

Submetido em: 22/01/2022

Revisado em: 10/05/2022

Publicado em: 25/05/2022

Eliza Ribeiro Costa

Centro Universitário Estácio da Amazônia, Departamento de Ciências e Saúde, Boa Vista-RR

http://lattes.cnpq.br/5814509042103811

Resumo

O tambaqui, principal espécie nativa cultivada no país, possui uma série de características zootécnicas favoráveis que justificam seu cultivo crescente e importância econômica para a piscicultura nacional. Apresenta uma dentição poderosa, adaptada para quebrar as duras castanhas que fazem parte de sua dieta. Em suas brânquias, podem ser observados espinhos longos e finos. Possui nadadeira adiposa curta, com raios na extremidade e dentes molariformes. Seu nome científico é Colossoma macropomum e é a espécie mais comercializada em Roraima, representando mais de 90% da produção em cativeiro, sendo o restante (10%) basicamente referente à produção de matrinxã. Trata-se de um peixe onívoro, ou seja, se alimenta tanto de matéria vegetal como animal com preferência por sementes de castanheiras e de palmeiras. Alimenta-se também de plâncton, frutas, insetos aquáticos, caracóis, sementes e grãos de cereais, pequenos peixes, folhas e brotos de plantas aquáticas.

Palavras-chave: Tambaqui, Roraima, onívoro

Abstract

The tambaqui, the main native species cultivated in the country, has a series of favorable zootechnical characteristics that justify its growing cultivation and economic importance for national fish farming. It features powerful dentition, adapted to break down the tough nuts that are part of its diet. In its gills, long and thin spines can be observed. It has a short adipose fin, with rays at the tip and molar-like teeth. Its scientific name is Colossoma macropomum and it is the most commercialized species in Roraima, representing more than 90% of the production in captivity, with the remainder (10%) being related to the production of matrinxã. It is an omnivorous fish, that is, it feeds on both plant and animal matter, with a preference for chestnut and palm seeds. It also feeds on plankton, fruits, aquatic insects, snails, seeds and cereal grains, small fish, leaves, and sprouts of aquatic. plants.

Keywords: Tambaqui, Roraima, omnivore.

Introdução

O Brasil apresenta enorme potencial para atividades que envolvem a aquicultura, em especial o desenvolvimento da piscicultura, como: condições naturais adequadas, clima favorável, matriz energética, seus mais de oito mil quilômetros de extensão costeira, além de sua dimensão territorial, que possui aproximadamente, 13% da água doce disponível no planeta terra, sendo esta renovável. Além dessas características, podemos contar ainda com grande diversidade de biomas e a imensa biodiversidade, que abriga várias espécies com potencial zootécnico (ROCHA et al., 2013).

Atualmente, dos pescados originários do cultivo, 82% correspondem a piscicultura praticada em água doce, sendo a restante atribuída as outras atividades da aquicultura. Na última década, o cenário brasileiro da aquicultura, teve um crescimento médio de 10% ao ano, contra um crescimento mundial de 6% ao ano no mesmo período (KUBITZA, 2012). Nesse contexto, a piscicultura vem crescendo cada vez mais, acima do desempenho geral, superando a produção das outras fontes de proteína animal, sinalizando que o brasileiro apresenta uma tendência em aumentar o consumo de peixes. Um indicativo muito forte disso, é que além de todas as condições favoráveis, a produção nacional não atende a demanda interna, sendo preciso, ainda, importar o pescado para atender as necessidades alimentares da população (BORGHETTI, 2003).

A escolha da espécie no momento do estabelecimento da criação é muito importante, principalmente em relação ao manejo que deve ser dada para tal. O tambaqui (Colossoma macropomum) tem uma ótima adaptabilidade ao clima tropical, suportando grandes variações na água de cultivo, uma alimentação vasta e uma ótima aceitação por parte do mercado consumidor. É uma das espécies preferidas para se criar no Norte do país por conta da sua rusticidade. No estado de Roraima, é a mais cultivada e responsável por alavancar os índices de produção relacionados à aquicultura. Considerando-se o potencial de cultivo de espécies nativas, verifica-se que há uma grande aceitação regional do tambaqui criado na região norte (MELO et al., 2001; IZEL; MELO, 2004).

Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho de alevinos de tambaqui, submetidos a diferentes ciclos de jejum e realimentação.

Metodologia

A metodologia adotada para confecção deste artigo de revisão bibliográfica consistiu na análise de pesquisas científicas do banco de dados da EMBRAPA, artigos de revistas (nacionais e internacionais), dissertações de mestrado, disponíveis no Portal SCIELO, Portal de Periódicos da CAPES e O Anuário Brasileiro da Piscicultura PEIXE BR 2018 da Associação Brasileira da Piscicultura. coleta de dados a partir das pesquisas em portais e sites oficiais, particularmente aqueles que apresentam os indicadores de desenvolvimento do Polo Regional de Ariquemes visando organizar os recortes da pesquisa e, depois, apurar os de­mais dados até se verificar se há ou não desenvolvimento sustentável.

Fundamentação Teórica

A Piscicultura praticada no estado Roraima consiste na produção de peixes nativos, em especial o Tambaqui, e em menor escala a Matrinchã e o Pirarucu, entre outras espécies. No ano de 2017, o estado teve uma produtividade de 16 mil toneladas, no estado praticasse o sistema de criação semi-intensivo, sendo na sua maioria, em tanques escavados ou represos, os produtores da região têm níveis diversificados de tecnificações, bem como clima, temperatura e estações de chuva e seca bem definidas, solos com topografia fácil de serem realizadas técnicas de manejo, características essas que se configuram vantagens competitivas do estado na produção de peixes em cativeiro (PEIXE BR, 2018). Tambaqui (Colossoma macropomum, Curvier 1818,) A espécie Tambaqui na atualidade é considerada a mais produzida na região norte do Brasil, vali frisar que todos os países amazônicos praticam seu cultivo (IZEL et al., 2014).

Figura 1: Espécie Tambaqui (Colossoma macropomum).

Fonte: IGFA (2007).

Essa espécie de peixe é da ordem Characiformes, pertencente à família Serrasalmidae é nativo dos rios Amazonas, Orinoco e seus afluentes (GERY, 1977). O tambaqui pode alcançar porte de mais de 100 cm de comprimento e peso superior a 30 kg, o mesmo sendo encontrado em ambiente natural com até 1,15 metros de comprimento e 44 kg, atingindo maturidade sexual entre o 4º e 5º ano de idade (INPA, 2010), e em cativeiro em 3 anos (GOMES, 2005).

• A piscicultura e o tambaqui

A aquicultura está se expandindo para atender a demanda mundial por pescado, cujo consumo aumentou de uma média de 9,9 Kg em 1960 para 19,7 Kg por pessoa em 2013(FAO, 2016). No Brasil, a criação de peixes redondos, como o tambaqui, o pacu (Piaractus mesopotamicus), a pirapitinga (P.brachypomus) e seus híbridos, exibiu um crescimento notável entre os anos de 2013 e 2014, igualando-se à produção de tilápia (Oreochro misniloticus) que foi da ordem de mais 180mil toneladas (PEDROZA FILHO, 2016). E dentre os peixes redondos, a principal espécie nativa que se destaca neste cenário é o tambaqui, representando 137 mil toneladas e 27% do total de peixes produzidos no País (IBGE, 2016).

O tambaqui é uma espécie oriunda das bacias dos rios Amazonas e Orinoco, e apresenta características desejáveis para a piscicultura, pois é de fácil adaptação às condições e sistemas de criação (DA SILVA; FUJIMOTO,2015), tem aceitação e bom aproveitamento de rações, rápido crescimento, carne de elevado valor nutricional e apreciada pelo mercado consumidor. Além disso, a espécie possui hábito alimentar onívoro o que possibilita a utilização de uma grande variedade de ingredientes na formulação de suas rações, ainda possuía habilidade em filtrar e aproveitar o alimento natural (plâncton) e tolera baixos níveis de oxigênio dissolvido na água (CAMPOS et al., 2015).

O tambaqui é reconhecido como o segundo maior peixe de escamas da Amazônia, podendo chegar até 30 quilos de peso e 1,5metros comprimento durante seu ciclo de vida na natureza (GOULDING; CARVALHO, 1982). Quando manejado em diferentes sistemas de criação, apresenta conversão alimentar aparente entre 1,2 e 1,6 em viveiros e 2,9 quando criados em tanque rede, com produtividade superior a 10 mil Kg/ha ao final do ciclo produtivo em 12 meses (IZEL;MELO, 2004; CHAGAS, et al., 2005; CAVERO, et al., 2009).

O tambaqui é apreciado em toda a região Norte do país, especialmente pela população de Manaus, uma cidade com aproximadamente 2,3 milhões de habitantes. Somente em Manaus, são consumidos anualmente mais de 17 Kg de tambaqui/habitante/ano e deste valor, 95% é proveniente da piscicultura (SEBRAE, 2015; CAMPOS et al., 2015).

Para Kubitza (2007), até o ano de 2020, a expectativa de especialistas da área é que a aquicultura seja responsável, em média, por 70% da oferta de pescado destinados ao consumo humano. Com isso, possui como principal desafio atender esse considerável aumento na demanda, que é impulsionado tanto pela crescente população mundial, como pelo aumento do consumo de pescado per capita que já foi observado nos últimos anos.

Nas últimas quatro décadas houve um aumento considerado no consumo de peixes, justificados pelo aumento na demanda e na mudança no hábito alimentar da população em geral, que vem buscando, cada vez mais, produtos com o perfil nutricional adequado. Com isso, sabe-se que a pesca extrativista não consegue mais atender esse aumento na demanda do setor, gerando uma tendência em aumentar e melhorar a aquicultura no país (CREPALDI et al., 2006).

• Mapa de distribuição das raças

Fonte: Acqua Imagem

• Data documental de introdução da raça

O tambaqui, dentre as espécies nativas brasileiras, é a que atualmente recebe maior destaque na piscicultura do Brasil, sendo bastante apreciada também entre os países Latino-Americano (BARÇANTE; SOUSA, 2015), se tornando cada vez mais popular entre os consumidores graças ao seu sabor que é considerado atrativo (BORGES, 2013). É um peixe de clima tropical, nativo das bacias dos rios Orinoco, Amazonas e seus principais afluentes. É conhecido por diversos nomes populares como bocó ou ruelo (quando na fase juvenil), gamitama, cachama e cachama negra (SOUZA; IMBIRIBA, 1978). Sendo Considerado o maior characiformes da região, pertencente à família Characidae e subfamília Serrasalminae (ARAÚJO-LIMA; GOULDING, 1998).

O tambaqui é o peixe mais cultivado no Norte do Brasil e o segundo no país de forma geral. Possui criação tão atrativa que todos os países amazônicos realizam seu cultivo, inclusive países pertencentes a outros continentes (IZEL et al., 2014). Foi coletado pela primeira vez em 1783, por Alexandre Rodrigues Ferreira, um naturalista português que realizou expedições a Amazônia. Foi levado a Paris, em 1811, durante a invasão feita por Napoleão a Portugal. George Cuvier descreveu a espécie pela primeira vez em 1818, por isso, faz-se uso de seu nome junto ao da espécie (SEBRAE, 2012; GOMES et al., 2010).

Para Kubitza (2004), na natureza esse peixe pode atingir peso ao redor de 30 kg, sendo considerado o segundo maior peixe de escama da Bacia Amazônica, perdendo apenas para o pirarucu (Arapaima gigas). A facilidade na produção de alevinos, o seu crescimento rápido, hábito alimentar diversificado, rusticidade sob condições de cultivo, facilidade de captura (despesca com utilização de redes), uso na esportividade e por apresentar uma carne de excelente qualidade, fizeram do tambaqui uma das espécies mais populares e de grande importância para a piscicultura do país. Assim como fácil adaptação ao cativeiro, resistência a doenças, reprodução dominada em laboratório (JÚNIOR et al., 2012), bons índices zootécnicos (JR et al., 2013). Seu cultivo tem se concentrado nas regiões Norte, Nordeste e Centro-oeste, onde além de clima favorável, a espécie disfruta de uma excelente aceitação de mercado.

É nativo da Bacia Amazônica, sendo a principal espécie criada na região Norte do país (JR et al., 2013) e também no rio Orinoco, na Venezuela (GOMES et al., 2010), sendo bastante comum em lagos de várzeas (SANTOS et al., 2006). São reofílicos, ou seja, percorrem muitas distâncias durante seu período reprodutivo, realizando desova total no período de piracema (KUBITZA, 2004). Apresenta boca pequena e forte, com dentes molariformes. Possui coloração variável, que depende da cor da água, mas geralmente é pardo na metade superior e preta metade inferior do corpo (SEBRAE, 2012). Apresenta corpo alto, romboidal, ausência de espinhos pré-dorsais e nadadeira adiposa com raios (SANTOS et al., 2006).

A espécie apresenta animais de grande porte, rústicos e de crescimento rápido (BARBOSA, 1986), podendo atingir até 45 kg e 100 cm de comprimento (CARDOSO, 2001). O corpo é escamado e no formato romboidal, quando adultos possuem manchas escuras irregulares ventrais e caudais, sendo o dorso geralmente de tonalidade esverdeada, podendo ocorrer variação para mais clara ou mais escura dependendo da cor da água (LIMA; GOMES, 2005).

• História das raças no mundo, Brasil e no norte e em Roraima.

Nos últimos anos vem se observando um crescimento significativo da aquicultura no Brasil, causado principalmente pela boa aptidão que o país possui para desenvolvimento dessa atividade. Uma parte considerável da produção aquícola brasileira é proveniente da aquicultura continental, tendo a piscicultura um papel de destaque. A piscicultura brasileira tem como característica a predominância de espécies exóticas, mesmo com o país possuindo uma grande diversidade de espécies nativas, que apresentam potencial para criação em cativeiro. Dentre essas espécies que apresentam potencial para criação, uma que vem despertando um grande interesse e, de maior produção no país, é o tambaqui (Colossoma macropomum Cuvier, 1818), segundo Barçante e Sousa (2015).

A piscicultura ainda é desenvolvida no Brasil por pequenos produtores rurais. Grande parte desses produtores ainda a encaram como uma forma de complementação da sua renda. Raramente a produção de peixes é a principal atividade econômica da propriedade (OSTRENSKY, 1998). Ao longo dos anos, o cultivo de peixes em cativeiros vem demonstrando ser uma ótima alternativa de renda para a população do país, gerando lucro e transferindo tecnologia da criação dessa categoria animal. É lucrativa, demostrado pelo atual crescimento da atividade, que contribui significativamente para o fortalecimento da economia do país (LOPES, 2012).

Na região norte do Brasil, o tambaqui desponta como a principal espécie cultivada, sendo esse sucesso atribuído as inúmeras características que a espécie apresenta como: carne de qualidade; bom rendimento de filé; fácil manejo; domínio da produção de alevinos; rápido crescimento; alta resistência ás elevadas temperaturas, ao manuseio, as enfermidades e aos baixos níveis de oxigênio dissolvido; e facilidade de comercialização, além de sua carne possuir elevado valor no mercado, como aponta Araújo-Lima e Gomes (2005) e Mendonça et al. (2009). Para melhor utilização da carne de peixe como alimento humano, faz-se necessário o conhecimento de seus atributos qualitativos, possibilitando dessa maneira gerar produtos mais condizentes ao gosto de seus potenciais consumidores e aumentar sua competitividade com outras fontes protéicas de maior consumo, como a carne de aves, bovina e suína.

Em 2013, a produção por região se distribuiu da seguinte forma: Nordeste 140.748 t; Sul 107.448 t; Sudeste 50.297 t; Centro-oeste 105.010 t; Norte 73.009 t. Totalizando 476.512 toneladas de produção no Brasil. Deste total, 392.492 t foram produzidos pela aquicultura continental (82,36%), e 84.020 toneladas (17,63%), pela aquicultura marinha (MPA, 2015).

O Brasil confirmou sua vocação para essa atividade no ano de 2013, quando atingiu um volume de toneladas, de acordo com o MPA, que era meta apenas para o final do ano de 2014, pelo Plano de Safra da Pesca e Aquicultura. O Ministério da Pesca e Aquicultura, juntamente com o governo federal, estados e municípios, bem como o apoio da sociedade civil, desenvolveram políticas públicas com o objetivo de estruturar a produção e consolidar o país como um dos maiores produtores de pescado (MPA, 2013).

Ainda no ano de 2013, a espécie que mais teve importância em relação ao cultivo no país, foi a tilápia, com 43,1% da produção nacional, seguida pelo tambaqui e seus híbridos. Esses tiveram uma representação de 38,01%, equivalente a 149.182 toneladas produzidas (MUÑOZ et al., 2015). Norte, Centro-oeste e Nordeste são as regiões que, respectivamente, concentram quase toda a totalidade da produção nacional dos peixes redondos, onde são cultivados principalmente em viveiros escavados e barragens (FILHO et al., 2016).

O Estado de Roraima está entre os cinco principais produtores de peixes redondos, ocupando o terceiro lugar na produção (IBGE, 2015). Os produtores do estado trabalham com tambaqui em áreas superiores a 400 hectares de lâmina d’agua, apresentando com isso, um perfil diferenciado dos produtores dos demais estados, produzindo um produto de boa qualidade e peso final por volta de 2,5 kg (FILHO et al., 2016).

Se a possibilidade de expansão em patamares verdadeiramente sustentáveis da atividade pesqueira é bastante duvidosa, o mesmo não se pode dizer da aquicultura, cujo potencial é seguramente promissor. A atividade possui vários fatores positivos como potencialidades naturais; grandes disponibilidades de estruturas qualificadas para capacitação técnica; indústrias instaladas fornecendo serviços, equipamentos e insumos; indústrias de processamentos e transformações de produtos aquícolas (OSTRENSKY, 2007).

Em condições de cativeiro, o tambaqui aceita bem as rações comerciais, grãos e subprodutos agro-industriais. Uma das razões que contribuiu para o crescimento e popularização do cultivo dessa espécie é justamente essa capacidade ilimitada de aproveitar uma imensa variedade de alimentos colocados a sua disposição, incluindo sua capacidade de filtrar plâncton (SUFRAMA, 2003).

• Quais as raças existentes em Roraima

Estado de Roraima o setor de piscicultura expandiu e busca se organizar por meio de cooperativa, que negocia a obtenção de bens e meios para alavancar a exportação do produto (PARENTE et al., 2003). São poucas as informações referentes à produção oriunda da piscicultura nesse Estado, sendo que a maioria delas é obtida junto ao setor pesqueiro do Estado do Amazonas, que é o principal comprador dos peixes de criadouros em Roraima (PARENTE et al., 2003; Gandra, 2010).

Devido à escassez ou imprecisão das informações sobre o setor pesqueiro de Roraima, pouco se conhece sobre quais espécies são comercializadas, de onde vem, quem são os diversos agentes, ou o capital financeiro aproximado envolvido nessa atividade. Segundo os boletins do Ministério da Pesca e Aquicultura (MPA, 2007; MPA 2011) a produção de pescado oriundos da pesca extrativista em Roraima decresceu sistematicamente, passando de 678 toneladas anuais em 2007 para 386 toneladas em 2011. Apesar disso, há claras evidências de que a produção de pescado pela piscicultura em Roraima cresceu muito nos últimos anos. Em 2011 ela alcançou um patamar dez vezes maior do que o observado em 2007, passando de cerca de 2.400 toneladas para aproximadamente 25.000. Esse aumento brusco e repentino da piscicultura pode ser resultado do investimento financeiro nesse setor por parte do Governo Federal, que tinha por objetivo fazer da Amazônia uma potência nesse segmento, devido sua abundância de água e de espécies (Gregolin, 2010; MPA, 2011).

Considerado um dos maiores empreendedores de piscicultura de grande porte da Região Norte e o maior produtor de tambaquis em cativeiro do Brasil, Aniceto Wanderley falou sobre a produção e exportação do peixe de Roraima para o Amazonas. O empreendimento do piscicultor é de mais de 1.300 hectares de lâmina d’água, mas a intenção é dobrar essa produção.  Segundo ele, a exportação é feita por caminhões frigoríficos para levar o peixe fresco. Estamos com um projeto para os próximos dez anos de chegar a três mil hectares de lâmina d’água. “Em média, produziríamos algo em torno de 20 a 24 mil toneladas de peixes”, assegura (FOLHA BV, 2019).

Figura 3. Imagem do produtor Aniceto Wanderley em uma entrevista.

Foto: Nilze Franco            

• Problemas das raças em Roraima

No local onde foi realizado o estágio as análises de oxigênio, pH (média 8,0), gás carbônico e amônia foram feitas diariamente nas primeiras horas da manhã, com auxílio de um pHmetro, oxímetro e kit comerciais. Em alguns açudes havia recorrentes problemas com a baixa quantidade de oxigênio dissolvido na água, pois, possuíam uma grande quantidade de macrófitas, tornando-se um problema para o produtor, que não fazia o controle das mesmas.

• Vantagens das raças em Roraima

Clima favorável e cultura regional de consumo de peixes são os principais fatores que contribuíram para que Roraima se tornasse um dos maiores produtores de tambaqui e pirarucu, pescados nativos do Brasil. As informações são da Associação Brasileira da Piscicultura (Peixe BR) com dados referentes a 2018. O tambaqui é uma espécie nativa dos rios Amazonas, Orinoco e seus afluentes. Possui uma forte arcada dentária, com a finalidade de lhe permitir quebrar os frutos e sementes que caem na água durante o período de cheia dos rios, seu hábito alimentar é bem amplo, constituindo-se de frutos, sementes, insetos, caramujos e raramente de outros peixes (ARAÚJO LIMA, 1998). É um peixe muito apropriado para o cultivo, pois apresenta carne saborosa, crescimento rápido, fácil manuseio, grande rusticidade (VAL et al., 2000), é a espécie que mais vem tendo um crescimento de cultivo nas várias regiões brasileiras (AFFONSO et al., 2009; DAIRIKI e SILVA, 2011, EMBRAPA, 2013).

Dentre os estados da região Norte, de acordo com dados obtidos de IBGE (2017) e BRASIL (2015), podem destacar Rondônia – RO, como o maior estado produtor de peixes na região norte; RORAIMA- RR, desponta como o segundo produtor e o AMAZONAS- AM, aparece como o terceiro maior produtor de peixes oriundos da piscicultura.  De acordo com os dados do IBGE, (2017) a maior parte da produção encontra-se em água doce e a espécie mais cultivada é a seguidas pelos peixes redondos (Tambaqui/Tambatinga/Tambacu/Pirapitinga, etc).

No caso da piscicultura na região norte do Brasil, os estados do: Amazonas, Rondônia e Roraima constituem um locus privilegiado para o crescimento do aludido setor, uma vez que apresentam grandes condições de abundância de mananciais hídricos e grandes extensões territoriais (BRASIL, 2013). Na região amazônica o cultivo extensivo é visto como uma alternativa para famílias de baixa renda, pois as técnicas de manejo utilizadas são simples e pouco especializadas, o tambaqui é uma espécie que se adapta as condições de cultivo, sendo bastante utilizada em sistemas extensivos. Assim o cultivo de tambaqui, se transforma em uma atividade promissora para diminuir a sobrepesca dessa espécie nos rios amazônicos. Entretanto, a principal dificuldade encontrada.

O nosso mercado sempre será competitivo, estamos atacando os pontos fundamentais. Primeiro, a qualidade genética do peixe. Segundo ponto, nós temos a melhor água do Brasil, isso é indiscutível, porque a alcalinidade e pureza dela são superiores a 40%, o que faz com que crie um efeito tampão onde não há oscilação de PH durante o dia.

• Valor do Kg em Roraima

De acordo com IBAMA (2014) e ADERR (2015), o Estado de Roraima exportou para o Estado do Amazonas 3.057.123 kg, ou seja, 91% da sua produção de tambaqui, sendo o restante (305.273kg) comercializado localmente. No entanto, ao se comparar a quantidade do tambaqui declarada aos órgãos competentes e a quantidade observada por esta pesquisa nas feiras de Boa Vista (360.547 kg), percebe-se que a real produção dessa espécie é bem maior do que mostram os dados oficiais fornecidos pelos órgãos governamentais, pois, só em Boa Vista a produção (kg) é maior do que a registrada para todo o Estado. Isso mostra também que há uma grande dificuldade no gerenciamento do setor pesqueiro, que as informações não são sistematizadas, que o controle é frágil, visto que, muitos comerciantes infringem lei, não fornecem informações e sonegam impostos.

A espécie com maior representatividade no comércio de Boa Vista foi o tambaqui, (57% de uma produção total geral de 360.547 kg), conforme Fig. 2 e Tab. 3. O tambaqui é oriundo exclusivamente da piscicultura local, sendo responsável por mais da metade da produção comercializada nas feiras de Boa Vista que foi de 626.351 kg (Tab. 3). No que se refere ao preço de comercialização, o tambaqui apresentou o maior movimento de lucro líquido no total de R$ 830.779, seguido de matrinxã com R$ 187.101, ambos da piscicultura de Roraima, o lucro líquido está diretamente relacionado com a quantidade em kg comercializada por espécie. O tambaqui apresentou o preço médio do kg de aquisição R$ 6,37 e de venda R$ 8,67, já a matrinxã um pouco mais cara sendo a aquisição R$ 7,90 e venda R$ 10,98 kg (Tab. 4). (LOPES, 2016)

• Principais Subprodutos comercializados em Roraima

Além de peixe inteiro in natura, também foram comercializadas partes de pescado, como, filé, linguiça, ova, peixe seco e carcaça (Tab. 2). As formas de apresentação do pescado atendem a públicos distintos; pirarucu seco, filé de tambaqui, filé de peixes de couro (principalmente filhote e dourada), são os produtos de valores mais altos para venda. Tais formas foram registradas apenas em uma Feira de Centro, ou seja, para consumidores que possuem mais recursos financeiros. Esse tipo de pescado é adquirido por restaurantes ou consumidores adeptos a fazer pratos especiais.

Os peixeiros reaproveitavam as carcaças de peixes (principalmente bagres) filetados no comércio local, mas, também compravam do Amazonas já ensacadas para revenda. Esse tipo de produto é comum ser comercializado nas Feiras de Bairro (periferia) em função de seu baixo preço, sendo direcionado à população de menor poder aquisitivo. A filetagem seleciona a melhor parte do peixe e a vende a um preço mais elevado (nas Feiras de Centro), mas o processo não aproveita 100% da carne, a venda da carcaça (principalmente nas Feiras de Bairro) otimiza o lucro do comerciante. A linguiça de tambaqui foi comercializada esporadicamente na feira do Produtor. Seu preparo ainda é artesanal e por isso em baixa escala de produção. A ova de tambaqui foi registrada excepcionalmente na Feira de Centro Produtor durante a Semana Santa, quando há um aumento na venda do pescado e acúmulo das ovas provenientes de tambaqui eviscerado (Tab. 2).

Fonte: Lopes (2016)

Conclusão

O tambaqui é uma espécie nativa da Amazônia que possui grande potencial econômico e produtivo, devido as características climáticas do Estado de Roraima e a grande quantidade de bacias hidrográficas disponíveis por todo seu território. O cultivo de tambaqui em cativeiros vem demonstrando ser uma ótima alternativa de renda para a população do estado, gerando lucro e transferindo tecnologia da criação dessa categoria animal, com utilização de matrizes melhoradas geneticamente, que ele ainda mais a qualidade dos peixes cultivados.

Referências

ADERR, Agência de Desenvolvimento Rural de Roraima. Estatística de Origem do Pescado 2015. 2015, 12 p.

AFFONSO, E. G.; BARROS, F. P.; BRASIL, E. M.; TAVARES-DIAS, M.; ONO, E. A. Indicadores fisiológicos de estresse em peixes expostos ao peróxido de hidrogênio (H202). In: TAVARES-DIAS, M. (Org.). Manejo e sanidade de peixes em cultivo. p.346-360. Embrapa Amapá: Macapá. 2009.

ARAÚJO-LIMA, C. A. R. M.; GOMES, L. C. Tambaqui (Colossoma macropomum). In: BALDISSEROTTO, B.; GOMES, L.C. (Eds.). Espécies nativas para piscicultura no Brasil. Santa Maria: Editora UFMS, p.175-202, 2005.

ARAUJO-LIMA, C.A.R.M.; GOULDING, M. Os frutos do Tambaqui: ecologia, conservação e cultivo na Amazônia. Sociedade Civil Mamirauá/CNPq/Rainforest Alliance. Brasília, DF. 186p. 1998.

BARBOSA, J.M. Espécies do gênero Colossoma (Pisces, Characidade) importantes para a piscicultura em regiões tropicais. Síntese dos trabalhos realizados com espécies do gênero Colossoma. CEPTA, p. 36,1986. BARÇANTE, B; SOUSA, A.B. Características zootécnicas e potenciais do tambaqui (Colossoma macropomum) para a piscicultura brasileira. PubVet, Maringá, v. 9, n. 7, p. 287-290, Jul. 2015

BRASIL. Ministério da pesca e aquicultura. Institui o Programa Nacional de Sanidade de Animais Aquáticos de Cultivo – ”Aquicultura com Sanidade. Instrução normativa nº 04 de 04 de fevereiro de 2015.

BRASIL, MINISTÉRIO DA PESCA e AQUICULTURA. Boletim Estatístico da Pesca e Aquicultura 2011. 60 p. Brasília, DF, 2013.

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecmento. Secretaria Especial de Aqüicultura e Pesca 2005. Produção brasileira da aqüicultura continental, por estado e espécie, 2005.

CAMPOS, J.L.; ONO, E.A.; ISTCHUK, P.I. A cadeia de produção e preço do Tambaqui. Panorama da aquicultura, v. 25, n. 49, p. 42-45, 2015.

CARDOSO, E. S. Geografia e pesca: aportes para um modelo de gestão. Revista do Departamento de Geografia, São Paulo, v. 14, p. 79 – 88. 2001.

CAVERO, B. A. S..; RUBIM, M. A. L.; MARINHO-PEREIRA, T. Criação comercial do tambaqui Colossoma macropomum (Cuvier, 1818). In TAVARESDIAS, M. Organizador. Manejo e sanidade de peixes em cultivo [recurso eletrônico. Macapá: Embrapa Amapá, 2009.

CHAGAS, E. C. et al. Desempenho de Tambaqui Cultivado em Tanques-Rede, em Lago de Várzea, sob Diferentes Taxas de Alimentação. Pesquisa Agropecuária brasileira [online]. 2005, vol.40, n.8, pp. 833-835.

CREPALDI, Silvio Aparecido. Curso básico de Contabilidade de Custos. 4. ed. São Paulo: Atlas, 2009. DA SILVA, C.A.; FUJIMOTO, R.Y. Crescimento de tambaqui em resposta a densidade de estocagem em tanques-rede. Acta Amazônica. 2015.

DAIRIKI, J. K.; SILVA, T. B. A. Revisão de literatura: Exigências nutricionais do tambaqui – Compilações de trabalhos, formulação de ração adequada e desafios futuros. Manaus: Embrapa Amazônia Ocidental, 2011.

EMBRAPA AMAZÔNIA OCIDENTAL. Plano estratégico da Embrapa Amazônia Ocidental para Aquicultura. MANAUS: Embrapa Amazônia Ocidental. 93p.: il. Color. – (Documentos/ Embrapa Amazônia Ocidental, ISSN 1517-3135; 110). 2013. FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations. The State of World Fisheries and Aquaculture 2016: Contributing to Food Security and Nutrition for All. Fisheries and Aquaculture Department. Rome. 200p. 2016.

FILHO, M. X. P.; RODRIGUES, A. P. O.; REZENDE, F. P. Dinâmica na produção de tambaqui e demais peixes redondos no Brasil. 7. ed. Ativos da aquicultura: CNA, 2016. 5 p.

FOLHA de Boa Vista. Folha web, Boa Vista, 05 dez. 2019. Disponível em: https://www.folhabv.com.br/noticia/Fomento-na-producao-de-peixes-em-Amajari-e-pauta-deentrevista/60372 Acesso em: 10 jan. 2021.

GANDRA, A.L. O Mercado do Pescado da Região Metropolitana de Manaus. Infopesca. Proyecto Mejoramiento del Acceso a los Mercados de Productos Pesqueros y Acuícolas de la Amazonia, CFC/FAO/INFOPESCA, CFC/FSCFT/28. 91 p. 2010.

GERY, J. Characoids of the World. New Jersey. T. F. H. Publications, Neptune City, 672p. 1977. GOMES, L. C.; SIMÕES, L. N.; ARAÚJOLIMA, C. A. R. M. Tambaqui (Colossoma macropomum). In: BALDISSEROTTO, B.; GOMES, L. C. (Eds.). Espécies nativas para piscicultura no Brasil. 2ª Ed. Editora UFSM, Santa Maria, 2010, p.175-204.

GOMES, L.C.; CHAGAS, E. C.; MARTINS-JUNIOR, H.; ROUBACH, R.; ONO, E. A.; LOURENÇO, J. N. P. Cage culture of tambaqui (Colossoma macropomum) in a central Amazon floodplain lake. Aquaculture, Amsterdam, v. 253, p. 374–384, 2006.

GOULDING, M.; CARVALHO, M. L. Life history and management of the Tambaqui (Colossoma macropomum, Characidae); an important Amazonian food fish. REVISTA BRASILEIRA DE ZOOLOGIA. São Paulo. 107 – 133. 1982.

GREGOLIN, A. Ciclo de palestras: aquicultura e pesca. Brasília, Presidência da República, 2010. 52 p. IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Produção da Pecuária Municipal, Vol.41,p.36- 39,2013. Disponível em Acesso em 09 fev. 2017.IBGE, 2016.

IZEL, A. C. U.; MELO, L. A. S. Criação de tambaqui (Colossoma macropomum) em tanques escavados no Estado do Amazonas. Manaus: Embrapa Amazônia Ocidental. 2004.

IZEL, A. C. U. et al. Cultivo de tambaqui no Amazonas. Brasília: Embrapa, 2014. JR, P. S. et al. Manual de criação de peixes em tanques-rede. 2. ed. Brasilia: Codevasf, 2013. 68 p.

JUNIOR, D. P. S.; POVH, J. A.; FORNARI, D. C.; GALO, J. M.; GUERREIRO, L. R. J.; OLIVEIRA, D.; DIGMAYER, M.; GODOY, L. C. Recomendações Técnicas para a Reprodução do Tambaqui. Teresina: Embrapa Meio-Norte, 2012. 30 p. (Embrapa Meio-Norte. Documentos; 212).

KUBITZA, F. Manejo na produção de peixe – parte III: O preparo dos tanques, estocagem dos peixes e a manutenção da qualidade da água. Panorama da Aquicultura. v. 18, p. 13 – 21, 2008. KUBITZA, F. Coletânea de informações aplicadas ao cultivo do tambaqui, do pacu e de outros peixes redondos. Panorama da Aquicultura. p. 27-37. 2004.

LIMA, C. A. R. M. A.; GOMES, L. C. Espécies nativas para piscicultura no Brasil. Santa Maria: Editora UFSM, 2005. 349 p. LOPES, P. L. J. Diagnóstico da comercialização do pescado nas feiras de Boa Vista, Roraima. – Boa Vista. 2016. 45 f. Dissertação (Mestrado) – INPA, Manaus, 2016.

MELO, L. A. S; IZEL, A. C. U; RODRIGUES, F. M. Criação de Tambaqui (Colossoma macropomum) em viveiros de argila/barragens no Estado do Amazonas. Embrapa Amazônia Ocidental, 25p, 2001.

MENDONÇA, P. P.; FERREIRA, R. A.; VIDAL JUNIOR, M. V.; ANDRADE, D. R.; SANTOS, M. V. B.; FERREIRA, A. V.; REZENDE, F. P. Influência do foto período no desenvolvimento de juvenis de Tambaqui (Colossoma macropomum). Archivos de Zootecnia, 58: 323-331. 2009. BRASIL. Ministério da Pesca e Aquicultura – MPA. Boletim Estatístico da Pesca e Aquicultura. 2011. 60 p.

PARENTE, V. M.; OLIVEIRA-JÚNIOR, A. R.; COSTA, A. M. Potencialidades regionais: estudo de viabilidade econômica: Sumário executivo. Manaus: Superintendência da Zona Franca de Manaus. 2003.

PEDROZA FILHO, M. X. ; RODRIGUES, A. P. O; REZENDE, F. P. Dinâmica da produção de tambaqui e demais peixes redondos no Brasil. Boletim Ativos da Aquicultura, ano 2, p. 1-5, 2016.

ROCHA, C. M. C. Da , et al. Avanços na pesquisa e no desenvolvimento da aquicultura brasileira. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 48, n. 8, ago. 2013.

SANTOS. G.; FERREIRA. E.; ZUANON. J.; Peixes comerciais de Manaus. Edição Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis. Manaus/AM, ProVárzea, 54 p. 2006.

SARACURA, V. F.; CASAGNOLLI, N. Comparação do desempenho entre alevinos de pacu (Piaractus mesopotamicus) e híbridos de pacu e tambaqui (Colosoma macropomum). Ciência Zootécnica, v. 5, p. 17-19, 1990. SEBRAE Roraima. Manual de conhecimento de Tecnologias em Gestão na Piscicultura Empresarial e Cultivo do Tambaqui em Roraima. (2012).

SEBRAE. Aquicultura Empresarial. Disponível em: http://www.rr. agenciasebrae.com.br/ sites/asn/uf/RR/produtores-conhecem-cadeia-produtiva-dapiscicultura, 09438def4dab4410VgnVCM2000003c74010aRCRD

SOUZA, R.A.L. e  IMBIRIBA, E.P.; Peixes comerciais de Belém e principais zonas de captura da pesca artesanal. Bol. FCAP, Belém, dezembro 1978, p. 1-15.

VAL, A.L.; ROLIM, P.R.; RABELO, H. Situação atual da aqüicultura na Região Norte. In: VALENTI, W.C.; POLI, C.R.; PEREIRA, J.A.; BORGHETTI, J.R. (Ed.). Aquicultura no Brasil: bases para um desenvolvimento sustentável. Brasília: CNPq/MCT, 2000. p.247- 266.VAL et al., 2000.

CAPÍTULO 2

Produtos naturais como alternativa no controle de pragas e doenças

Natural product as na alternative in control of pests and diseases

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.02

Submetido em: 15/03/2022

Revisado em: 10/05/2022

Publicado em: 23/05/2022

Djanildo Francisco da Silva Júnior

Faculdades Nova Esperança, Departamento de Agronomia, João Pessoa – PB

http://lattes.cnpq.br/0927182188279817

Lucas Silva de Oliveira

Faculdades Nova Esperança, Departamento de Agronomia, João Pessoa – PB

http://lattes.cnpq.br/2204659500390272

Josenildo Laurentino Carneiro

Faculdades Nova Esperança, Departamento de Agronomia, João Pessoa – PB

http://lattes.cnpq.br/8786192958112924

Mileny dos Santos de Souza

Faculdades Nova Esperança, Departamento de Agronomia, João Pessoa – PB

https://orcid.org/0000-0001-6321-6835

Resumo

A expansão agrícola promoveu ruptura dos ecossistemas com a implantação de monocultivos, tornando o ambiente propícios ao ataque de pragas e doenças. O controle dessas enfermidades geralmente é feito com agrotóxicos. Contudo, o uso indiscriminado desses produtos pode comprometer o meio ambiente e a saúde pública. Desta maneira, o objetivo desta revisão foi mostrar os benefícios dos produtos naturais como alternativa no controle de pragas e doenças. Os óleos essenciais e extratos vegetais tem características bioquímicos oriundos do metabolismo secundário das plantas, e apresentam potencial para controlar pragas e doenças. Várias pesquisas demonstram que estes elementos têm propriedade químicas que quando em contato as pragas e patógenos atuando como inseticida, fungicida e nematicida, sendo, portanto, eficazes no manejo fitossanitário dos cultivos. Além disso, tornam a agricultura mais sustentável, pois não provocam impactos ao meio ambiente e ao ser humano.

Palavras-Chave: agrotóxicos, óleos essenciais, extratos vegetais

Abstract

The agricultural expansion promoted the rupture of ecosystems with the implementation of monocultures, making the environment conducive to the attack of pests and diseases. The control of these diseases is usually done with pesticides. However, the indiscriminate use of these products may compromise the environment and public health. Thus, the aim of this review was to show the benefits of natural products as an alternative in pest and disease control. Essential oils and plant extracts have biochemical characteristics derived from the secondary metabolism of plants and have the potential to control pests and diseases. Several studies show that these elements have chemical properties that when in contact with pests and pathogens acting as insecticide, fungicide and nematicide, are therefore effective in the phytosanitary management of crops. In addition, they make agriculture more sustainable because they do not impact the environment and humans.

Keywords: pesticides, essential oils, plant extracts

Introdução

O desenvolvimento de tecnologias e a crescente demanda por alimentos levou a expansão da agricultura em todo o território brasileiro (GOMES, 2019). No entanto, o crescimento exponencial da produção gerou alguns entraves na agricultura, devido ao ataque de pragas e doenças nas lavouras.

Os insetos oportunistas e os microrganismos patogênicos são um grande problema no setor agrícola, pois infectam e atacam as plantas e afetam negativamente os cultivos, gerando redução da qualidade dos produtos. Esses organismos além de causar injúrias a planta e deformação na qualidade do produto, causam perdas produtividade, e inviabilidade econômica de condução das áreas de cultivo, sendo necessário recorrer a métodos de controle para contornar essa situação. A forma mais comum de controle dessas espécies se dá pelo uso de moléculas químicas sintéticas. No entanto, de acordo com Pinheiro et al. (2018) os produtores em algumas ocasiões por não terem conhecimento do correto manejo de pragas agrícolas, acabam realizando uso incorreto dessas moléculas o que ocasiona sérios problemas como a poluição de rios, córregos e do próprio solo como também ao ser humano. Paralelo a isto, o uso de moléculas químicas ainda pode induzir a resistência dos insetos a inseticidas, reduzir a população de insetos benéficos nas lavouras e promover novas pragas agrícolas.

 A conscientização social acerca dos malefícios causado pelo uso indiscriminado desses produtos ao ser humano e ao meio ambiente, em decorrência dos riscos à saúde pública os custos de aquisição dessas moléculas, são fatores que estão levando a sociedade a buscar alternativas para minimizar o uso de defensivos agrícolas (MONNERAT et al. (2018).

Em vista disso pesquisas são desenvolvidas buscando um meio alternativo e ecológico de combater as pragas que não proporcione impactos ao meio ambiente. Como forma de alternância aos agrotóxicos, os produtos naturais são apontados como eficazes no controle de pragas e doenças (SARDEIRO et al., 2019). Os produtos naturais, são os óleos essenciais e extratos vegetais que apresentam substâncias orgânicas extraídas de partes vegetativas de plantas (TAIZ et al., 2017), e que exibem qualidades agronômicas desejáveis. Por possuírem ação inseticida, e microbiocida, são bastante utilizados para o controle de pragas e doenças na agricultura e contribuem para minimizar o ataque desses agentes, reduzir aplicação de moléculas químicas, além de ser uma técnica de baixo custo e oferecer pouco risco ao ser humano e meio ambiente (AYRES et al., 2020). Desta maneira, o objetivo desta revisão foi o de expor os benefícios dos produtos naturais como alternativa no controle de pragas e doenças.

Referencial Teórico

Na agricultura a realização do controle químico é feita em vista a eficiência e a fácil aplicação desses produtos. Porém, o seu uso indiscriminado pode afetar negativamente o equilíbrio do ecossistema produtivo, promovendo a mortandade de organismos benéficos e induzindo a resistência de insetos e patógenos. Com o desenvolvimento de novos princípios ativos, esses compostos desencadearam um aumento na produção de compostos químicos, que ocasionou o surgimento de inúmeros produtos do mesmo tipo. Bettiol et al., (2014) destacam que por ser um país tropical, o Brasil lida com uma alta pressão de pragas e patógenos na agricultura, ajudando dessa forma, no desenvolvimento de um grande mercado consumidor de agrotóxicos.

Em vista disso se faz necessário o desenvolvimento de novas moléculas que promovam o controle fitossanitário dos cultivos, de modo que ofereçam mais segurança, sejam seletivas e economicamente viáveis (MONNERAT et al. 2018).

Como forma de auxiliar no desenvolvimento sustentável dos cultivos agrícolas, vem-se se utilizando biocompostos de espécies vegetais. Esses compostos são naturalmente produzidos pelas plantas como forma de defesa, podendo ainda, ser extraídos e utilizados em diversas finalidades, inclusive no controle sanitário das culturas. 

Esses componentes são obtidos através do metabolismo secundário das plantas. De acordo com Peres (2021), esse metabolismo não é necessário para que as plantas completem seu ciclo, no entanto, desempenham um papel fundamental para as espécies vegetais, dentre eles a defesa contra agentes externos. Os compostos oriundos desse metabolismo são os flavonoides, terpenos e alcaloides, e os dois últimos, bastante presente nos óleos e extratos vegetais. Esses produtos secundários apresentam uma atividade contra a herbivoria, ataque de patógenos, competição entre plantas e atração de organismos benéficos. Os óleos e extratos vegetais podem ter efeito inseticida, repelente ou deterrente sobre os insetos e ácaros.

A proposta do descobrimento de pesticidas a partir de fontes naturais tem razões convincentes, tais como, os inúmeros compostos ativos ainda não explorados (HALFELD-VIEIRA et al., 2016). Segundo Coser (2018) os produtos oriundos de plantas medicinais e aromáticas tem grande destaque por atuarem efetivamente no controle de pragas e as substâncias presentes nestes compostos não são nocivas. Além disso, o uso extratos de vegetais em proteção de plantas quando comparado aos produtos sintéticos tem a vantagem de gerar novos compostos os quais os patógenos não se tornem capazes de inativar, além de serem menos tóxicos, serem degradados rapidamente pelo ambiente, possuírem um amplo modo de ação e de serem derivados de recursos renováveis.

• O ataque de pragas e doenças

Os insetos para se desenvolver e completar seu ciclo necessitam de alimentos que geralmente são fornecidos pelas plantas. Dentre as espécies de insetos as ordens mais comuns que ocasionam danos são lepidópteras, coleópteros, hemípteras, himenópteras e dípteras.

No entanto, não apenas artrópodes afetam os cultivos, mas também microrganismos e vermes têm sua parcela de contribuição nos danos as plantas. Segundo Romão e Araújo (2021), estimasse que cerca de 10% de todas as espécies fúngicas tem caráter patogênico nas lavouras agrícolas. Estes seres se propagam por meio de esporos, nas lavouras deslocam-se por meio do vento de espécies vegetais afetadas até plantas sadias, colonizando os tecidos dos órgãos vegetais como as folhas, raízes, frutos, caules e sementes; esses organismos desviam as fontes energéticas das plantas como forma de sobreviverem no ambiente, e através disso podem causar ou não a morte celular e necrose dos tecidos vegetais, comprometendo órgãos importantes de consumo.

Já os nematoides colonizam os tecidos radiculares formando nódulos e se alimentam de reservas nutritivas das plantas. Eles comprometem o desenvolvimento e crescimento das raízes, diminuindo a taxa de absorção de água e de nutrientes e consequentemente o crescimento da planta (FERRAZ; BROWN, 2016). Em suma, estas espécies são corriqueiras nas lavouras brasileiras, e tem sua parcela de contribuição na limitação da produção.

• Atuação de biocompostos nas pragas e patógenos

Na natureza há uma vastidão de espécies vegetais com potencial de produzir compostos repelentes e inseticidas, entretanto, com apenas algumas foram realizados estudos para comprovação cientifica. Zanuncio Júnior et al. (2018) relatam o uso de plantas repelentes como Tanacetum vulagare L., Tropaeolum majus L., Tagetes sp., Mentha sp., Amaranthus spinosus L., Amaranthus viridis L., Sapindus saponária L. Nicotiana tabacum L., Ruta graveolens L., Curcuma longa L., Chrysanthemum cinerariaefolium, Cymbopogon nardus, Azaradachta indica, Sesamum indicum e Coriandrum sativum, estas podem atuar no controle de insetos sugadores e mastigadores.

Oliveira et al. (2020), observaram o potencial de controlar pulgões, moscas e fungos de 11 espécies de plantas medicinais, sendo: Rosmarinus officinalis, a Ruta graveolens, Aloe vera, Equisetum, Cymbopogon citratus, Tagetes erecta, Eucaliptus citriodora, Curuma longa, Siparuna guianensis, Artemisia absinthium, e Ocimum basilicum. A exemplo de espécies com potencial de controle de pragas e doenças já estão registradas comercialmente moléculas orgânicas extraidas de A. indica, além de outras já registrados como Piper aduncum L., ambos produtos estão registrados para utilização na forma de óleo essencial.

Os óleos essenciais têm ação inseticidas no controle de espécies coleópteros. Brito et al. (2018), concluíram que o uso de óleo essencial de citronela contribuiu para redução de Acanthoscelides obtectus Say, após 48 horas da aplicação do produto. Albiero et al. (2019) avaliando potencial inseticida de óleos essenciais concluíram que A. indica e A. graveolens foram efetivas no controle de Sitophilus zeamais.

Oliveira et al. (2020), utilizando óleo essencial de eucalipto no controle de Zabrotes subfasciatus inferiram que na concentração de 2,5% do óleo essencial de eucaliptos híbridos do genótipo 1250 e 0321, provocaram a mortalidade de espécies do Z. subfasciatus. Silva Júnior et al., (2020) estudando o manejo alternativo para besouros fitofágos na cultura da batata doce, concluíram que o extrato de gergelim foi eficaz no controle destas pragas. Brito et al. (2019), realizando estudos de óleos essencial no manejo de Z. subfasciatus, concluíram que o emprego de Cymbopongon winterianus, Baccharis trimera e Pimpinella anisum, apresentaram efeito fumigante em espécies de Z. subfasciatus provocando a mortandade deste inseto.

Ckless e Jahnke (2019), avaliaram o potencial de óleos essenciais no controle de Plutella xylostella no cultivo de couve e concluíram que o uso de Schinus terebinthifolius Raddi, Eucaliptus grandis Hill ex Maiden e C. winterianus Jowitt foram eficazes no controle desta praga. Ribeiro (2014), avaliando óleos essenciais no controle de espécies lepidópteros na cultura da soja concluiu que o emprego de óleo essencial de A. sativum foi o mais eficiente no controle de espécies Anticarsia gemmatilis e Spodoptera frugiperda. Stasiak (2018), estudando o potencial inseticida de óleos essenciais sobre Chrysodeixis includens concluiu que o óleo essencial de Eugenia uniflora L. na concentração de 1% provocou a maior mortalidade dessa praga.

Os óleos essenciais ainda podem promover o controle de espécies hemípteras. Martins et al. (2017), estudando a caracterização química e toxicidade de óleos essenciais cítricos sobre Dysmicoccus brevipes concluíram que os óleos de limão siciliano e laranja doce promoveram maiores mortandade deste inseto. Souza (2017), realizando o controle do pulgão Aphis craccivora Koch no feijão-caupi com óleos vegetais fixos e essenciais, constatou que a aplicação de Lippia origanoides e Lippia lasiocalycina promoveram maior toxicidades a praga em estudo chegando a controlar cerca de 50% destes indivíduos. Sobrinho et al. (2018), avaliaram o potencial de óleos essenciais no controle se Aleurodicus cocois na cultura do cajueiro e concluíram que o uso de óleos essenciais de Lippia alba, Ocimum basilicum e C. citratus se apresentaram com grande potencial no controle de ninfas de mosca-branca-do-cajueiro em concentrações de 5%.

Nos estudos de Andrade et al., (2018), a bioatividade de extratos hidroalcóolicos sobre Aphis spp. na cultura da acerola foi avaliada, sendo constatado que os extratos de arruda, neem e canela promoveram efeito inseticida sobre esta espécie de pulgão. Dantas et al. (2019), avaliando o uso de extratos botânicos no controle de cochonilha da escama na cultura da palma forrageira, concluíram que o uso de barbatimão Stryphnodendron na concentração de 10% causou a mortandade de 100% das ninfas desta espécie.

Santos et al. (2020), usando extratos vegetais no controle in vitro de patógenos em sementes de Glycine max (L.), os extratos alcoólicos de alho, canela, cravo-da-índia na dose de 10% foram eficiente no controle fúngico nas sementes de soja. Barbiere et al. (2020) avaliando o controle de Fusarium solani com o uso de óleos essenciais constataram que os uso de óleos de Mentha avensis e Eucalyptus citriodora se apresentaram como biofungicidas.

Queiroz et al. (2020), realizando estudos com extratos de óleos essenciais como alternativa no controle de isolados de Sclerotinia sclerotiorum e Sclerotium rolfsii em Glycine max L., inferiram que os óleos essenciais de C. citratus, C. nardus e Melissa officinalis L. inibiram 100% o desenvolvimento fúngico. Silva et al. (2018), realizando o controle alternativo de Colletotrichum gloeosporioides com óleos essenciais confirmaram que todos os produtos vegetais aplicados se mostraram eficientes, sendo o óleo essencial de Malaleuca alternifolia o mais eficiente no controle de crescimento micelial. Brito et al. (2018), utilizando óleos essencial de C. citratus, C. nardus e A. indica no controle de insetos e microrganismos, detectou que o uso desses óleos resultou na diminuição dos crescimentos micelial de Penecillium spp. em vista do aumento da concentração utilizada.

Além disso, os óleos essenciais podem ter aplicabilidade no controle de nematoides. Borges (2017), avaliando o efeito nematicida de extratos de plantas do cerrado e óleos essenciais, concluiu que o uso de óleo de Schinus terebinthifolius reduziu a eclosão de Meloidogyne javanica e o extrato folhas e ramos de Copaifera langsdroff são eficientes no controle da eclosão de juvenis de segundo estádio (J2) de M. javanica. Gonçalves et al. (2017), observando o efeito nematicida de óleo essencial de eucalipto sobre nematoides de galhas, constatou que o óleo essencial de Eucaliptus globulus nas concentrações de 2% reduziu em até 90% a população de M. javanica. Gonçalves et al. (2016), avaliando a atividade antagonista do óleo essencial de Lippia alba (Mill.) em espécies de M. incognita (Kofoid & White), concluiu que aplicação desse produto promoveu a um acentuado efeito supressor nesse patógeno. No entanto, a explicação para esse efeito deletério nas espécies estudadas, está relacionado com a presença de moléculas orgânicas que algumas plantas ostentam.

De acordo com Grandi (2014), algumas espécies vegetais, como a arruda Ruta graveolens apresenta alcaloides, canela Cinnamomum verum, alho A. sativum e menta M. spp. são compostos por terpenos, enquanto o barbatimão Stryphnodendron spp. e eucalipto E. spp.  apresentam tanino, e o cravo-da-índia e o gergelim tem constituintes de compostos fenólicos. Esses componentes auxiliam no combate de insetos e patógenos indesejáveis uma vez que atuam como inseticidas e repelentes.

Esses efeitos são comuns quando aplicados os óleos essenciais e extratos vegetais, pois quando em contato com os organismos liberam as moléculas orgânicas e estas atuando suprimindo essas pragas ou inibindo seu desenvolvimento, no caso dos microrganismos. Silva et al. (2018), com o conhecimento e uso dessa tecnologia é possível obter os óleos essenciais e extratos vegetais, e ainda argumentam que o uso desses produtos pode trazer benefícios aos produtores de orgânicos, como uma alternativa ao uso de produtos químicos e manejo de pragas e doenças. Esses relatos só reforçam e dão ênfase a efetividade desses constituintes orgânicos em vista da atividade supressora de insetos e patógenos.

Tendo em vista o conhecimento da ação natural desses compostos, Oliveira et al. (2020) afirmam que a utilização de espécies vegetais no controle se praga são presumíveis. Entretanto, na visão de Barbiere et al. (2020) mesmo com os estudos sobre a composição química e biológicas dos produtos naturais, ainda se faz necessário estudos mais aprofundados nessa área do conhecimento, acerca da utilização desses componentes vegetais.

­­Considerações Finais

Os óleos essenciais e extratos vegetais promovem o controle de pragas e patógenos nas lavouras, e com isso, minimizam os impactos provocados pelo uso de agrotóxicos.

São necessárias mais pesquisas acerca do uso e eficiência dos produtos naturais no controle fitossanitário das culturas, bem como o repasse dessa tecnologia para os pequenos e médios produtores.

Referências

ALBIERO, B.; FREIBERGER, G.; MORAES, R. P.; VANIN, A. B.; Potencial inseticida dos óleos essenciais de endro (Anenthun graveolens) e de nim (Azadirachta indica) no controle de Sitophilus zeamais. Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 10, p. 21443-21448, oct. de 2019.

ANDRADE, J. R.; TOSCANO, L. C.; SILVA, E. M.; MARTINS, R. S.; MERLOTTO, G. R.; Bioatividade de extratos hidroalcóolicos sobre Aphis spp. na cultura da acerola. Cadernos de Agroecologia, v. 13, n. 2. 2018.

AYRES, M. I. C.; PUENTE, R. J. A.; NETO, J. G. F.; UGUEN, K.; ALFAIA, S. S.; Defensivos naturais: manejo alternativo para pragas e doenças. Manaus: Editora INPA, 2020.

BARBIERE, T. P. O. M.; PAIVA, G. F.; SILVA, B. V. S.; SOUZA, G. H. S.; GONÇALVES, F. J. T.; MALLMANN, V.; Potencial de óleos essenciais como biofungicidas no controle de Fusarium solani. Editora Possion. Belo Horizonte – MG, 2020.

BETTIOL, W.; MAFFIA, L. A.; CASTRO, M. L. M.P. Controle biológico de enferme-dades de plantas no Brasil. In: BETTIOL, W.; RIVERA, M. C.; MONDINO, P.; MON-TEALEGRE, J. R.; COLMENÁREZ, Y. (Ed.). Control biológico de enfermidades de plantas en América Latina y el Caribe. Montevidéo: Facultad de Agronomia, Universidad de la Republica, 2014. p. 91-138.

BORGES, D. F. Efeito nematicida de plantas do cerrado e óleos essenciais. Dissertação de Mestrado (Pós-Graduação em Agronomia) – Universidade Federal de Viçosa. Rio Parnaíba, 2017.

BRITO, R.; LOPES, H. M.; PAULO, H. H; LIMA, A. C. F.; FERNANDES, M. C. A.; BRANDÃO, A. A.; Utilização de óleos essenciais de capim limão (Cymbopogon citratus), citronela (Cymbopogon nardus) e óleo de nim (Azadirachta indica) no controle de insetos e microrganismos. Anais do VI CLAA, X CBA e V SEMDF. Brasília, vol. 13, n. 1, jul. 2018.

BRITO, S. S. S.; OLIVEIRA, C. H. C. M.; OLIVEIRA, C. R. F.; Atividade inseticida e repelente de óleos essenciais sobre Zabrotes subfasciatus (Bohemann, 1833). Rev. Agrarian. Dourados, v. 2, n. 46, p. 425-448, 2019.

COSER, E.; Potencial de óleos essenciais no controle de fungo Sclerotium rolfsii in vitro e em plantas de tomate. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Agronomia). Universidade Federal de Santa Catarina. Curitibanos. 2018.

CKLESS, J. JAHNKE, S. M.; Potencial de óleos essenciais de plantas bioativas no controle de Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidade) em couve. XXXI SIC. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Campus do Vale, 2019.

DANTAS, P. C.; ARAÚJO, R. G. V.; ABREU, L. A.; SABINO, A. R.; SILVA, C. S.; FIGUEIROA, L. E.; CUNHA, J. L. X. L.; DUARTE, A. G.; Avaliação de extratos botânicos no controle da cochonilha de escama Diaspis echinocacti (brouché, 1833) (Hemiptera: Diaspididae). Brazilian Journal of Development. Curitiba, v. 5, n. 3, p. 2012-2017. 2019.

FERRAZ, L. C. C. B.; BROWN, D. J. F.; Nematologia de plantas: fundamentos e importância. Norma Editora. Manaus, 2016. 251 p.

FERRAZ, S.; LOPES, E. A.; AMORA, D. X. Controle de fitonematoides com o uso de extratos e óleos essenciais de plantas. In: POLTRONIERI, L. S.; ISHIDA, A. K. N. (Ed). Métodos alternativos de controle de insetos-praga, doenças e plantas daninhas. Panorama atual e perspectivas na agricultura. Belém: EMBRAPA Amazônia Oriental, 2008. 308. p.

GOMES, C. S.; Impactos da expansão do agronegócio brasileiro na conservação dos recursos naturais. Cadernos do Leste. Belo Horizonte, v. 19, n. 19, jan-dez. 2019.

GONÇALVES, A. O.; MOREIRA, P. E. S.; CAMARA, G. R.; ALVES, F. R.; MORAES, W. B.; Efeito nematicida de óleo essencial de eucalipto sobre nematoides das galhas. Anais da 30° Semana Acadêmica do curso se Agronomia do CCAE/UFSE. Espírito Santo, 2017.

GONÇALVES, F. J. T.; BARBOSA, F. G.; LIMA, J. S.; COUTINHO, I. B. L.; OLIVEIRA, F. C.; ROCHA, R. R.; ANDRADE NETO, M.; Atividade antagonista de óleos essencial de Lippia alba (Mill.) N. E. Brown (Verbenaceae) sobre Meloidogyne incognita (Kofoid & White) Chitwood. Rev. Bras. Pl. Medicinais. Campinas, v. 18, n. 1, p. 149-156, 2016.

GRANDI, T. S. M.; Tratado das plantas medicinais mineiras, nativas e cultivadas. Adaequatio Estúdio, 1° ed. digital. Belo Horizonte. 2014.

HALFELD-VIEIRA, B. A.; PRADO, J. S. M.; NECHET, K. L.; MORANDI, M. A. B.; BETTIOL, W.; Defensivos agrícolas naturais uso e perspectivas. Embrapa. Brasília, 2016.

MARTINS, G. S. O.; ZAGO, H. B.; COSTA, A. V.; JÚNIOR, L. M. A.; CARVALHO, J. R.; Caracterização quimica e toxicidade de óleos essenciais cítricos sobre Dysmicoccus brevipes (Hemiptera: Pseudococcidae). Rev. Catinga, Mossoró, v. 3, n. 3, p. 811-817, jul. – set., 2017.

MONNERAT, R.; PRAÇA, L. B.; SILVA, E. Y. Y.; MONTALVÃO, S.; MARTINS, E.; SOARES, C. M.; QUEIROZ, P. R.; Produção e controle de qualidade de produtos biológicos à base de Bacillus thriungiensis para uso na agricultura. Documentos 360. Embrapa. Brasília – DF. 2018.

OLIVEIRA, A. C. O.; PREVIERO, C. A.; SOUZA, E. A.; BARROS, L. M. S.; SANTOS, V. S.; Cultivo, manipulação e uso de plantas medicinais como defensivos naturais no controle de pragas. Cadernos de Agroecologia. São Cristóvão – SE, v. 15, n. 2. 2020.

OLIVEIRA, M. R. S.; DANTAS, J. O.; ARAÚJO-PIOVEZAN, T. G.; Óleos essenciais de eucalipto no controle de Zabrotes subfasciatus (Boheman) (Coleoptera). Anais do XI Congresso Brasileiro de Agroecologia, São Cristóvão, Sergipe – v. 15, n. 2, 2020.

PERES, L. E. P. Metabolismo Secundário. ESALQ. Piracicaba – SP. 2021.

PINHEIRO, A. I.; COSTA, R. S.; OLIVEIRA, L. K. B.; AMORIM, A. V.; SOUZA, F. E. C.; Utilização de produtos naturais como alternativa no controle de pragas: revisão bibliográfica exploratória. V WINOTEC. Sobral – CE, 2018.

QUEIROZ, T. N.; PASCUALI, L. C.; SILVA, A. C. P.; PORTO, A. G.; CARVALHO, J. W. P.; Extratos e óleos essenciais como alternativa no controle de Sclerotinia sclerotiorum e Sclerothium rolfsii isolados de soja (Glicine max L.). Rev. Agro. e Meio Amb. Maringá, v. 13, n. 2, p. 737-753, abr./jun. 2020.

RIBEIRO, R. C.; Da cozinha para o campo: Potencial de óleos essenciais de condimentos para o controle de Lepidópteros e a seletividade sobre o seu predador. Tese de Doutorado (Pós-Graduação em Fitotecnia). Universidade Federal de Viçosa. Viçosa, 2014.

ROMÃO, A. S.; ARAÚJO, W. L.; Fungos patogênicos: mecanismos moleculares de infecção e estabelecimento na planta. ESALQ Disponível em: < http://www.esalq.usp.br/departamentos/lgn/pub/seminar/ASRomao-200702-Resumo.pdf  > acesso em: 28 de março de 2021.

SANTOS, A. K. A.; PINHEIRO, C. C. C.; FERREIRA, C. S.; LOUZANO, F. S. O.; SILVA, L. C. A.; SILVA, I. L. S. S.; Uso de extratos vegetais no controle in vitro de patógenos em sementes de Glycine max (L.). Editora Possion. Belo Horizonte – MG, 2020.

SANTOS, V. S. V.; SOARES, C. J. S. R.; Hortas urbanas e periurbanas: produtos alternativos utilizados no controle de pragas em Teresina – PI. Informe Acadêmico. Teresina, v. 41, n. 2, jul.-dez. 2020.

SARDEIRO, L. S.; FREIRE, A. S.; OLIVEIRA, J. E. M.; MELO, I. A.; Produtos naturais no manejo de Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae). XXVI Congresso Brasileiro de Fruticultura. Juazeiro – BA/Petrolina – BA. 2019.

SILVA JÚNIOR, D. F; CARNEIRO, J. L.; SILVA, A. M.; SOUZA, M. S.; Manejo de insetos fitófagos na cultura da batata-doce Ipomoea batatas (L.) Lam. Brazilian Journal of Development. Curitiba, v. 6, n. 1, p. 4050-4056. 2020.

SILVA, L. S.; SILVA, A. P. R.; MEDEIROS, T. R.; DAVID, G. Q.; PERES, W. M.; SORATO, A. M. C.; Controle alternativo do fungo Colletotrichum gloeosporioides com óleos essenciais. Anais do VI, X CBA, V SEMDF, v. 13, n. 1, jul. 2018.

SOBRINHO, R. B.; MOTA, M. S. C. S.; PEREIRA, R. C. A.; ROCHA, F. N. B.; Potencial de óleos essenciais no controle de Aleurodicus cocois (Curtis, 1846) em cajueiro. EMBRAPA. FORTALEZA, 2018.

SOUZA, M. A.; Controle do pulgão Aphis craccivora Koch em feijão-caupi com óleos vegetais fixos e essenciais. Dissertação de Mestrado (Pós-Graduação em Agronomia). Teresina, 2017.

STASIAK, M. A.; Potencial inseticida de óleos essenciais sobre Chrysodeixis includens (Walker, 1858) (Lepidoptera: Noctuidae). Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Agronomia). Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Dois Vizinhos, 2018.

TAIZ, L.; ZEIGER, E.; MOLLER, I. M.; MURPHY, A.; (2017). Fisiologia e desenvolvimento vegetal. (6 ed.). Porto Alegre: Artmed.

CAPÍTULO 3

Uso de um extrator artesanal para obtenção de óleos essenciais

Use of an artisan extractor to obtain essential oils

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.03

Submetido em: 02/11/2022

Revisado em: 21/11/2022

Publicado em: 04/12/2022

Michele Sousa Travassos Torres

Universidade Federal do Vale do Rio São Francisco, Departamento de Pós-graduação em Agroecologia e Desenvolvimento Territorial, Juazeiro- BA

http://lattes.cnpq.br/8285810788197107

Rita de Cássia Rodrigues Gonçalves Gervásio

Universidade Federal do Vale do Rio São Francisco, Departamento de Engenharia Agronômica, Petrolina-PE

http://lattes.cnpq.br/8008165182839362

Yury Jansen Soares Siqueira Torres

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Departamento de Química Analítica

http://lattes.cnpq.br/7582349700423169

Resumo

Os óleos essenciais são líquidos oleosos e aromáticos, extraídos de folhas, cascas, flores e sementes de diversas plantas. Apresentam várias aplicações, principalmente, na indústria farmacêutica e cosmética. Recentemente, inúmeras pesquisas vêm evidenciando o grande potencial bioinseticida de óleos essenciais, como os das espécies de marmeleiro, laranja e alecrim. Dentre os diversos métodos de extração, o de maior aplicação é o de hidrodestilação. Pelo grande potencial inseticida dos óleos essenciais, o presente trabalho teve por objetivo, confeccionar um extrator artesanal e avaliar a sua eficácia e viabilidade, de forma que possa servir como fonte de informação e inspiração para que o homem do campo, possa fazer suas próprias extrações, e que o produto extraído, passe a ser uma opção a mais no manejo de insetos-pragas. Para avaliar a eficácia do extrator artesanal construído a partir de utensílios domésticos, foram realizadas paralelamente, extrações utilizando-se do extrator Clevenger, de forma a comparar os valores de rendimentos. Verificou-se que a confecção do extrator artesanal é bastante simples e apresenta baixo custo de produção. Os rendimentos médios dos óleos essenciais obtidos através do extrator artesanal para as espécies de marmeleiro, laranja e alecrim foram de 0,44%, 0,69% e 0,63%, respectivamente. Os valores foram próximos, ou ligeiramente inferiores aos obtidos com o uso do aparelho Clevenger. O rendimento do extrator artesanal apesar de ter sido menor, o volume de óleo essencial obtido foi satisfatório. A eficiência no processo de extração, o volume de óleo obtido e o custo de produção, se mostraram favoráveis à extração artesanal.

Palavras-Chave: plantas aromáticas. hidrodestilação. extração. rendimento.

Abstract

Essential oils are oily and aromatic liquids extracted from leaves, bark, flowers and seeds of various plants. They have several applications, mainly in the pharmaceutical and cosmetics industry. Recently, numerous studies have shown the great bioinsecticidal potential of essential oils, such as quince, orange and rosemary species. Among the various extraction methods, the one with the greatest application is hydrodistillation. Due to the great insecticidal potential of essential oils, the present work aimed to make a handmade extractor and evaluate its effectiveness and feasibility, so that it can serve as a source of information and inspiration for the rural man to make his own extractions and that the extracted product becomes one more option in the management of insect pests. To evaluate the effectiveness of the artisanal extractor built from household items, extractions were carried out in parallel using the Clevenger extractor, in order to compare the yield values. It was found that the manufacture of the handmade extractor is quite simple and has a low production cost. The average yields of essential oils obtained through the artisanal extractor for the quince, orange and rosemary species were 0.44%, 0.69% and 0.63%, respectively. The values ​​were close to, or slightly lower than those obtained using the Clevenger appliance. The yield of the artisanal extractor, despite being lower, the volume of essential oil obtained was satisfactory. The efficiency in the extraction process, the volume of oil obtained and the cost of production, proved to be favorable to artisanal extraction.

Keywords: aromatic plants. hydrodistillation. extraction. Yield.

Introdução

O controle de pragas com o uso de inseticidas botânicos é uma prática milenar, utilizada há mais de dois mil anos por chineses, egípcios e gregos (ISMAN, 2006). Atualmente, essa prática continua sendo difundida, sendo que os inseticidas de origem vegetal continuam sendo utilizados, seja para a proteção de culturas em campo ou em condições de armazenamento, como se observa em algumas regiões do Zimbábue e Uganda, onde 100% dos agricultores fazem uso de produtos botânicos (FAO, 2013; DOUGOUD et al., 2018).

Quando os inseticidas sintéticos surgiram na década de 1940, acreditava-se que os bioinseticidas iriam desaparecer para sempre. No entanto, com o uso contínuo e indiscriminado dos primeiros, problemas começaram a ser identificados, como a contaminação do meio ambiente, resíduos em alimentos e rações, pragas cada vez mais resistentes, o que acabou despertando, novamente, o interesse pelos inseticidas botânicos (SILVA-AGUAYO, 2013). Nesse sentido, nas últimas décadas, pesquisadores vêm direcionando seus esforços na procura de produtos naturais, como alternativa aos inseticidas químicos convencionais, que sejam seguros e que possam oferecer uma melhor proteção contra pragas (YANG et al., 2015). Assim, a toxicidade e as questões residuais relacionadas a inseticidas sintéticos, mudou o foco das pesquisas, as quais passaram a priorizar a ação de agentes naturais no controle de pragas (PAPANIKOLAOU et al., 2022).

Nos últimos anos, inúmeros trabalhos vêm destacando a possibilidade do uso de óleos essenciais (OEs) de plantas, como ferramenta disponível e de baixo risco no manejo de pragas. Os OEs são compostos químicos presentes naturalmente nas plantas, que podem ser utilizados como alternativas às formulações sintéticas, principalmente, por serem mais seguros para os seres humanos (IQBAL et al., 2021).Os óleos essenciais são líquidos naturais de grande complexidade, aromáticos, voláteis, hidrofóbicos e oleosos, constituídos por diversos compostos sintetizados pelas plantas aromáticas como metabólitos secundários (SWAMY et al., 2016), incluindo terpenos, terpenóides, fenilpropanóides e vários compostos de baixo peso molecular (NIKMARAM et al., 2018; WIŃSKA et al., 2019). Os componentes bioativos dos OEs são naturalmente voláteis, possibilitando um odor bem construído e a capacidade de liberar aroma ou sabor (SMITH et al., 2005). O termo “óleo essencial” originou-se de “essência”, que corresponde à presença de fragrância e sabores.

Os OEs por serem eficazes no manejo de insetos-praga, pela grande biodisponibilidade na natureza e por apresentarem uma boa relação custo-benefício, são apontados como alternativas promissoras como pesticidas botânicos (CAMPOLO et al., 2018). São especialmente eficientes para o controle de pragas em grãos armazenados (ZIMMERMANN et al., 2021).

Os OEs exercem efeitos múltiplos nos insetos, afetando uma ampla gama de processos fisiológicos, incluindo-se efeitos tóxicos de contato e fumigação, ação repelente, alterações no desenvolvimento e comportamento, esterilidade/infertilidade (ISMAN, 2000). O efeito tóxico, provocado nos insetos, é comumente atribuído aos terpenos (ROH et al., 2020), principais constituintes dos OEs de plantas (CAZELLA et al., 2019). O efeito inseticida por contato, tem como mecanismo de ação mais plausível, uma ação neurotóxica (PLATA-RUEDA et al., 2017), já com relação ao efeito inseticida por fumigação, o mecanismo de ação mais provável, é por meio da ação de monoterpenoides no sistema respiratório (MOSSA, 2016).

São várias as espécies de plantas, cujas propriedades pesticidas são conhecidas em condições de laboratório (STEVENSON et al., 2017). Silva et al., (2020) observaram em testes de toxicidade por contato, a ação inseticida do óleo essencial do marmeleiro (Croton blanchetianus) sobre o caruncho-do-feijão (Callosobruchus maculatus), demonstrando que é uma alternativa viável contra uma das principais pragas de grãos armazenados. Entre os OEs de citros, o óleo de laranja (Citrus sinensis) apresenta forte atividade fumigante e de contato contra duas pragas de grãos armazenados, adultos do gorgulho-do-milho (Sitophilus zeamais) e do besouro-vermelho-da farinha (Tribolium castaneum), muito em função da dominância do limoneno na composição do óleo (KIM e LEE, 2014; CHAIEB et al., 2018). O OE de alecrim (Rosmarinus officinalis) apresenta excelente ação inseticida e repelente contra uma das mais importantes pragas de grãos e sementes armazenados, o caruncho-do-feijão (Callosobruchus maculatus), mesmo em concentrações relativamente baixas (KRZYŻOWSKI et al., 2020).

Os OEs podem ser extraídos de inúmeras espécies de plantas, onde se destacam as famílias Asteraceae e Lamiaceae (RAUT et al., 2014). Essas substâncias se constituem nos principais metabólicos secundários isolados de folhas, cascas, flores, brotos, sementes, raízes, caule e frutos de diversas plantas aromáticas (MAURYA et al., 2021).

O fato dos OEs se apresentarem como substâncias altamente voláteis, vaporizando-se rapidamente sob efeito do aumento da temperatura, tornou a técnica de extração por destilação, a mais utilizada para a maioria das plantas aromáticas, principalmente, quando se quer extrair o OE das folhas (PINHEIRO, 2003). A extração dos OEs pode ser realizada por diferentes métodos.  Industrialmente, são utilizados os mais tradicionais, principalmente, a destilação com água e vapor, destilação direta com vapor de água e destilação com água (hidrodestilação) (BOŽOVIĆ et al., 2017).

Na destilação com água e vapor, o material vegetal é colocado acima da água, que quando aquecida, produz vapor que atravessa a planta, volatilizando o óleo essencial. O vapor, que consiste na mistura de óleo e água, ao passar por um condensador, é resfriado e, como os componentes voláteis e a água são imiscíveis, irá ocorrer a formação de duas fases líquidas, que podem ser facilmente separadas (SATOR, 2009). Já na destilação a vapor, o sistema de extração é composto por dois compartimentos, um com água, que quando aquecida, produz o vapor que se desloca através de uma tubulação até o outro compartimento com o material vegetal, que quando atravessado pelo vapor, volatiliza o óleo essencial, que segue para o condensador. Na hidrodestilação, a amostra vegetal fica em contato com a água fervente, o vapor força a abertura das paredes celulares e ocorre a evaporação do óleo que está entre as células da planta.

A hidrodestilação consiste em inserir uma massa conhecida da parte da planta que se deseja extrair o OE, em um recipiente com volume determinado de água. Posteriormente, este recipiente é fechado e aquecido até a fervura, causando a ruptura da parede celular do tricoma, que contém a gotícula de óleo essencial, iniciando o processo de volatilização tanto da água, quanto do óleo, que neste momento, já é extraído da planta. O recipiente em aquecimento é então, acoplado a uma serpentina refrigerada, de modo que as trocas térmicas proporcionem a condensação da água e do óleo essencial, que voltam ao estado líquido. A mistura líquida condensada é heterogênea, apresentando duas fases líquidas distintas, onde a fase superior será a de óleo essencial, por possuir densidade inferior à da água. A fase inferior, classificada como hidrolato, é constituída pela parte aquosa do processo de extração, composto por substâncias químicas solúveis em água, além de uma grande quantidade de constituintes do óleo essencial. Por fim, utiliza-se um separador, ou seja, um recipiente que recebe a mistura líquida de hidrolato e óleo essencial, com uma torneira acoplada na sua parte inferior, a qual tem a finalidade de separar espontaneamente, líquidos imiscíveis de densidades diferentes. Ao abrir a torneira, escoa-se apenas o líquido mais denso (hidrolato), em seguida, o óleo é coletado (WOLFFENBUTTEL, 2016).

O extrator de óleo essencial mais utilizado em escala laboratorial é do tipo Clevenger, que apesar de fornecer bons resultados, apresenta limitações, por ser de vidro e operar com pequenos volumes, o que inviabiliza qualquer projeto cujo objetivo seja obter óleos essenciais em quantidade maiores. Essa realidade motivou a realização do presente trabalho, para avaliar a eficiência de um extrator totalmente artesanal, o qual utiliza o mesmo princípio (arraste a vapor) do Clevenger, mas com a possibilidade de se obter volumes maiores de OEs. Além disso, a hidrodestilação é um dos métodos de extração mais aplicado em função dos baixos requisitos de investimento e custos operacionais em comparação com outros métodos de extração, como dióxido de carbono em estado subcrítico, micro-ondas, ultrassom e solventes apolares.

A maioria dos agricultores, por falta de informações, desconhecem as formas de obtenção e as vantagens dos óleos essenciais como pesticidas naturais para o controle de pragas, o que acaba limitando a sua aceitação e o seu uso em campo. Nesse sentido, o presente trabalho teve por objetivo, mostrar que a obtenção de óleos essenciais é simples, podendo ser realizada por meio de um extrator artesanal de fácil construção, possibilitando que o agricultor possa fazer extrações em sua propriedade. Para confirmar a eficiência desse extrator artesanal, o rendimento na extração de óleo essencial de três espécies botânicas (Croton blanchetianus, Citrus sinensis e, Rosmarinus officinalis) foi comparada com os rendimentos obtidos na extração com o aparelho Clevenger.   

Metodologia

• Seleção e Identificação das Espécies Vegetais

Para a seleção das espécies vegetais, foi levada em consideração sua disponibilidade na região semiárida, seu potencial na extração de óleo essencial e sua atividade inseticida. Nesse sentido, foram selecionadas as espécies: Rosmarinus officinalis, Citrus sinensis, Croton blanchetianus, que são facilmente encontradas, apresentam um bom rendimento e atividade inseticida comprovada, conforme trabalhos devidamente citados. O material para extração dos OEs foi constituído de folhas frescas de C. blanchetianus (latitude -9.26707946 e longitude de -40.43271789) e Rosmarinus officinalis (latitude -9.38501837 e longitude de -40.47118161) e cascas frescas de frutos de Citrus sinensis coletados no Ceasa de Juazeiro, BA.

• Extração e rendimento do óleo essencial por hidrodestilação utilizando equipamento convencional Clevenger

Para a extração dos OEs, foram pesadas em triplicata, 100g de folhas frescas de Croton blanchetianuse de Rosmarinus officinalis e 100 g de cascas trituradas de Citrus sinensis. Esse material foi transferido separadamente para balões volumétricos de 2 Litros, com posterior adição de 1,5 L de água. Esses balões foram acoplados individualmente a um aparelho de Clevenger, para se proceder a hidrodestilação (Figura 1), seguindo as recomendações da Farmacopeia Europeia (1983). Ao final do processo, o óleo essencial foi medido diretamente em uma bureta de extração. A análise gravimétrica para obter o rendimento de óleo (%, p/p) foi realizada, com base no peso fresco, de acordo com a seguinte equação:

RO% = (Mo*100) / Bm.

Onde: RO%, Mo e Bm, correspondem ao rendimento do óleo essencial, a massa do óleo essencial extraído e biomassa vegetal, respectivamente.

Após a extração, os óleos foram armazenados em frasco âmbar e conservados a 4°C até o uso.

Figura 1.  Extração de OEs por hidrodestilação utilizando o equipamento Clevenger.

Fonte: Torres, M.S.T. (2021)

• Extração e rendimento do óleo essencial por hidrodestilação utilizando equipamento artesanal

Os óleos essenciais foram extraídos pelo método de hidrodestilação, conforme descrito no tópico 2.2 e, de acordo com método recomendado pela Farmacopeia Europeia (1983), ajustado para o uso do destilador artesanal. Na hidrodestilação, a matéria-prima vegetal foi completamente mergulhada em água.  O processo baseou-se na volatização do óleo essencial a partir de uma corrente de vapor de água (WALTERMAN, 1993).

Foram pesadas três amostras de folhas frescas de cada espécie vegetal em estudo. A Tabela 1 mostra as massas pesadas para cada espécie vegetal. As cascas de laranja foram separadas do endocarpo e cortadas em pedaços de aproximadamente 2 × 5 × 3 mm.

Tabela 1.Massa vegetal utilizadas na extração.

Fonte: Torres, M.S.T. (2021)

O sistema de extração artesanal por hidrodestilação foi construído, utilizando-se de utensílios domésticos, de preço acessível e comumente achado no comércio (Figura 2).

Figura 2.  Extração de OEs por hidrodestilação utilizando o equipamento artesanal.

Fonte: Torres, M.S.T. (2021)

Para a confecção do extrator artesanal, foi utilizada uma panela de pressão de alumínio de 20 l com tampa de vedação; uma panela de alumínio de 350 l, que funciona como uma tina de água fria para resfriar e condensar o vapor que passa pela serpentina submersa em água. Foi utilizado um tubo de cobre flexível de ½, de 5 metros de comprimento, onde uma das extremidades foi conectada ao pino central da panela de pressão, próximo a outra extremidade, o tubo foi enrolado em forma de espiral, constituindo a serpentina do condensador.

Na panela (tina de resfriamento), foram abertos dois orifícios alinhados verticalmente, sendo o primeiro na parte superior da panela para encaixe de uma torneira esfera jardim Ivm Italy 1/2 X 3/4 latão forjado (válvula de controle de saída de água) e, o segundo, na parte inferior, para saída do cano de cobre que conduziu o óleo essencial e o hidrolato já condensados.

A mistura condensada de óleo essencial e hidrolato foi coletada em um recipiente de vidro, que logo em seguida, realizou-se a separação através de   um funil de separação.  O volume de óleo obtido foi armazenado em recipiente de vidro cor âmbar.

            O experimento para avaliar a eficiência do extrator artesanal em comparação com o método tradicional seguiu o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial, sendo os fatores constituídos por três espécies vegetais (Rosmarinus officinalis, Citrus sinensis, Croton blanchetianus) e dois extratores (Clevenger e extrator artesanal) com cinco repetições. Após a determinação dos rendimentos, os resultados foram submetidos à análise de variância e no caso de efeito significativo, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. As análises foram realizadas com o auxílio do software Sisvar (FERREIRA, 2014).

Resultados e Discussão

A confecção do extrator artesanal com materiais alternativos encontrados facilmente no comercio de utensílios domésticos foi extremamente simples e, o custo foi relativamente baixo (INCLUIR OS DADOS DE CUSTO DO EQUIPAMENTO).  A hidrodestilação é um dos métodos mais utilizados na extração de óleos essenciais e, no presente trabalho, o sistema extrator (panela de pressão) de 20 litros comporta uma boa quantidade de material vegetal, favorecendo a obtenção de um maior volume de óleo essencial a cada processo de extração.

Croton blachetianus, popularmente conhecido como marmeleiro, é um arbusto rico em metabólitos secundários que apresenta inúmeras atividades biológicas, incluindo atividade inseticida de contato e por fumigação (SILVA et al., 2020; TORRES, 2021). Por se tratar de uma planta típica de climas semiáridos, é encontrado em abundância no nordeste brasileiro. Além disso, apresenta um considerável teor de óleos essenciais. Os rendimentos médios do óleo essencial de folhas frescas de Croton. blanchetianus obtidos por hidrodestilação, utilizando o aparelho de Clevenger e o extrator artesanal, foram 0,49% e 0,44%, respectivamente, conforme mostra a Tabela 2.

Tabela 2. Rendimento médio do óleo essencial de C. blanchetianus.

Fonte:  Torres, M.S.T. (2021)

Por não se encontrar na literatura trabalhos que descrevem os rendimentos de óleos essenciais por métodos não convencional, ou seja, que se utilizam de um sistema de extração totalmente artesanal, em todos os trabalhos aqui referenciados, com o propósito de comparação de rendimentos, as extrações foram realizadas por meio do método convencional, utilizando-se o Clevenger. Como a metodologia de extração (hidrodestilação) é a mesma, seja do aparelho de Clevenger ou do extrator artesanal, os relatos dos trabalhos utilizados como parâmetro, serviram para fins comparativos. Vale destacar que os valores de rendimentos para a espécie C. blanchetianus, pelo método convencional e artesanal, foram bastante homogêneos (Tabela 2). 

Ao extrair o óleo essencial de C. blanchetianus, Pereira (2017) relatou um rendimento de 0,40%, um pouco menor que os valores obtidos no presente trabalho, inclusive, no extrator artesanal. Já Angélico (2011), para a mesma espécie vegetal, obteve um rendimento de 0,72%, superior a todos os valores aqui apresentados. Silva et al. (2006) apontam que essas variações podem ser atribuídas a vários fatores, tais como: época da coleta, condições climáticas, idade do material vegetal, período e condições de armazenamento, método e tempo de destilação. De acordo com Lefebvre et al. (2020), a técnica de extração e as condições de operação podem afetar significativamente o desempenho do processo e, finalmente, a eficiência da extração.

A laranja doce (Citrus sinensis) é o fruto de uma das árvores mais cultivada no mundo (PANDHARIPANDE e MAKODE, 2012). O conteúdo de óleo essencial nas cascas de frutas cítricas varia entre 0,5 e 5,0% (p/v) (PALAZZOLO et al., 2013). Os rendimentos médios do óleo essencial de Citrus sinensis obtidos por hidrodestilação, utilizando o aparelho de Clevenger e o artesanal, foram 1,09% e 0,69%, respectivamente (Tabela 3). Apesar do rendimento obtido através do Clevenger ter sido um pouco superior ao do extrator artesanal, ainda assim, os valores ficaram dentro do intervalo (0,5-5,0%) estabelecido por Palazzolo et al., (2013).

Tabela 3. Rendimento médio do óleo essencial de C. sinensis.

Fonte:  Torres, M.S.T. (2021)

Outros autores que extraíram óleos essenciais de cascas de laranjas obtiveram resultados semelhantes. Kamal et al. (2011) ao investigar o rendimento de óleo essencial de cascas de C. sinensis frescas, secas ao ambiente e em estufa, encontraram valores que variaram de 0,24 a 1,07%. Sharma e Tripathi (2008), relataram rendimento máximo de 1,8% em cascas de C. sinensis e Assunção (2013), por sua vez, obteve um rendimento de 2,47%.

O alecrim (Rosmarinus officinalis) é uma planta aromática, medicinal e condimentar pertencente à Família Labiatae, cujo óleo essencial, possui um grande valor comercial, devido a inúmeras propriedades biológicas, inclusive, atividade inseticida. Os rendimentos médios do óleo essencial de Rosmarinus officinalis obtidos por hidrodestilação, utilizando o aparelho de Clevenger e o artesanal, foram 1,0% e 0,63%, respectivamente, conforme mostra a Tabela 4. Igualmente como ocorreu para a espécie C. sinensis, a eficiência na extração do extrator artesanal ficou um pouco abaixo ao do extrator Clevenger. Outros trabalhos resultaram em valores de rendimentos aproximados aos da presente pesquisa, principalmente, aos obtidos através do extrator Clevenger. Hussain et al. (2010), obtiveram rendimento de 0,93%, e Elyemni et al. (2022) encontraram valores de rendimentos que variaram entre 1,35 e 2,24%.

Tabela 4. Rendimento médio do óleo essencial de R. officinalis.

Fonte:  Torres, M.S.T. (2021)

Na metodologia apresentada, para a extração artesanal do óleo essencial da espécie C. blanchetianus, utilizou-se a maior massa, 1000 g, já para as espécies de C. sinensis e R. officinalis, as massas foram de 500 g e 250 g, respectivamente. Conforme observado, a maior homogeneidade nos valores de rendimento entre o extrator artesanal e o Clevenger, ocorreu quando se utilizou uma maior quantidade de material. Como na extração artesanal, utilizou-se uma panela de 20 L, onde foi misturada a massa vegetal com a água, acredita-se que o volume vegetal, ocupando um maior espaço dentro do recipiente, tenha influenciado o rendimento.

Através da análise de variância, observa-se que a dispersão entre os resultados obtidos pelas extrações artesanal e convencional foi baixa, de 8,66% (Tabela 5). Isso demonstra que os dados obtidos entre os grupos são homogêneos, comprovando a eficácia e viabilidade e, consequentemente, validando o equipamento de extração artesanal.

Tabela 5. Rendimento de óleo essencial obtido por meio de dois métodos de extração.

(*) Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

(**) CV = Coeficiente de Variação.

Fonte:  Torres, M.S.T. (2021)

­­Considerações Finais

A confecção de um extrator artesanal para a extração de óleos essenciais, pelo método da hidrodestilação é simples.  As peças necessárias são facilmente encontradas no comércio a um custo relativamente baixo. Considerando que, para a obtenção de óleos essenciais são requeridos apenas a massa vegetal que pode ser constituída por espécies abundantes na natureza, como é o caso do marmeleiro, na região Nordeste, além de água e uma fonte de calor, o custo de extração também é baixo.

O extrator, apesar de ser artesanal, mostrou ser eficiente, com valores de rendimentos satisfatórios, próximos aos encontrados por outros autores que utilizaram o equipamento Clevenger. Além disso, apresenta a vantagem de comportar uma massa vegetal muito maior do que o Clevenger, o que resulta em uma maior produção de óleo essencial a cada processo de extração. 

A eficiência no processo de extração, o volume de óleo obtido e o custo de produção, todos esses fatores, se mostraram favoráveis à extração artesanal de óleos essenciais, os quais podem ser utilizados como pesticidas botânicos por agricultores. 

Referências

ANGÉLICO, E.C. Avaliação das atividades antibacteriana e antioxidante de Croton Heliotropiifolius Kunte e Croton blanchetianus Baill. 2011. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós Graduação em Zootecnia, Centro de Saúde e Tecnologia Rural. Universidade Federal de Campina Grande, Patos, Paraíba, 2011. Disponível em:  http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/handle/riufcg/2963. pdf.  Acesso em 5 jan. 2020.

ASSUNÇÃO, G. V. de. Chemical characterization and evaluation of the larvicidal activity front Aedes aegypti of the essential oil of the Citrus sinensis L. Osbeck (sweet orange) species. 2013. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós Graduação em Química. Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2013. Disponível em: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/954. pdf.  Acesso em 10 fev. 2020.

BOŽOVIĆ, M; NAVARRA, A.; GARZOLI, S.; PEPI, F. RAGNI, R. Essential oils extraction: a 24-hour steam distillation systematic methodology. Natural Product Research.v.31, n.20, p.2387-2396, 2017.  Disponível em: https://doi.org/10.1080/14786419.2017.1309534. Acesso em: 16 abr. 2020.

CAMPOLO, O.; GIUNTI, G.; RUSSO, A.; PALMERI, V.; ZAPPALÀ, L. Essential Oils in Stored Product Insect Pest Control. Hindawi. Journal of Food Quality., v. 2018. Article ID 6906105, p.18. Doi: 10.1155/2018/690610510.1155/2018/6906105. 2018.

CAZELLA, L. N.; GLAMOCLIJA, J.; SOKOVIĆ, M.; GONÇALVES, J. E.; LINDE, G. A.; COLAUTO, N. B. et al. Antimicrobial activity of essential oil of Baccharis dracunculifolia DC (Asteraceae) aerial parts at flowering period. Frontiers in Plant Science., v.10, n. 27, 2019.  Doi:10.3389/fpls.2019.00027.

CHAIEB, I.; ZARRAD, K.; SELLAM, R.; TAYEB, W.; HAMMOUDA, A. B.; LAARIF, A.; BOUHACHEM, S. Chemical composition and aphicidal potential of Citrus aurantium peel essential oils. Entomologia Generalis. v. 37, p. 63-75, 2018. Doi: 10.1127/entomologia/2017/0317.

DOUGOUD, J.; COCK, M.J.W.; EDGINGTON, S.; KUHLMANN, U. A baseline study using plant-wise information to assess the contribution of extension services to the uptake of augmentative biological control in selected low- to lower-middle-income countries. BioControl. v. 63, n. 1, p. 117-132, 2018. Doi: 10.1007/s10526-017-9823-y.

ELYEMNI, M.; EL OUADRHIRI, F.; LAHKIMI, A.; ELKAMLI, T.; BOUIA, A.; ELOUTASSI, N. Chemical Composition and Antimicrobial Activity of Essential Oil of Wild and Cultivated Rosmarinus officinalis from Two Moroccan Localities. Journal of Ecological Engineering. v. 23, n. 3, p.  214-222, 2022.  Doi:10.12911/22998993/145458.

EUROPEAN PHARMACOPOEIA. Part 1. MAISONNEUVE, S.A.; RUFFINE, S. p. V.4.5.8.1983.

FAO Statistical yearbook of the Food and Agricultural Organization of the United Nations. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome. 2013.

FERREIRA, D. F. Sisvar: a Guide for its Bootstrap procedures in multiple comparisons. Ciência  e Agrotecnologia. v.38, n.2, p. 109-112, Lavras, 2014.

HUSSAIN, A.I.; ANWAR, F.; CHATHA, S.A.S.; JABBAR, A.; MAHBOOB, S.; NIGAM, P.S. Rosmarinus officinalis essential oil: antiproliferative, antioxidant and antibacterial activities. Brazilian Journal of Microbiology. v.  41. n. 4, p. 1070–1078. Doi: 2010. 10.1590/S1517-83822010000400027.

IQBAL, T.; AHMED, N.; SHAHJEER, K.; AHMED, S.; AL-MUTAIRI, K. A.; KHATER, H. F.; ALI, R. F. Botanical Insecticides and their Potential as Anti-Insect/Pests: Are they Successful against Insects and Pests? Global Decline of Insects. edited by Hamadttu El-Shafie. London: IntechOpen, 2021. Doi:  10.5772/intechopen.100418.

ISMAN, M.B. Botanical insecticides, deterrents, and repellents in modern agriculture and an increasingly regulated world. Annual Review of Entomology. v.  51, p. 45-66, 2006. Doi: 10.1146/annurev.ento.51.110104.151146.

ISMAN, M.B. Plant essential oils for pest and disease management. Crop Protection.v.19, n. 8-10, p. 603–608, 2000.

KAMAL, G.M; ANWAR, F.; HUSSAIN, A.I.; ASHRAF, M.Y. Yield and chemical composition of Citrus essential oils as affected by drying pretreatment of peels. International Food Research Journal. V.18, n. 4, p. 1275-1282, 2011. Disponível em:  http://ifrj.upm.edu.my/18%20(04)%202011/(10)IFRJ-2011-062.pdf. Acesso em: 01 nov. 2021.

KIM, S.; LEE, D.W. Toxicity of basil and orange essential oils and their components against two coleopteran stored products insect pests. Journal of Asia-Pacific Entomology. v. 17, n.1, p. 13–17, 2014. Doi: 10.1016/j.aspen.2013.09.002.

KRZYŻOWSKI, M.; BARAN, B.; ŁOZOWSKI, B.; FRANCIKOWSKI, J. The Effect of Rosmarinus officinalis Essential Oil Fumigation on Biochemical, Behavioral, and Physiological Parameters of Callosobruchus maculatus. Insects.v.11, n. 6, p. 344. Doi: 10.3390/insects11060344.

LEFEBVRE, T.; DESTANDAU, E.; LESELLIER, E. Selective extraction of bioactive compounds from plants using recent extraction techniques: a Review. Journal of Chromatography A. v. 1635, 2020. Doi: 10.1016/j.chroma.2020.461770.

MAURYA, A.; PRASAD, J.; DAS, S.; DWIVEDY, A.K. Essential oils and their application in food safety. Frontiers in Sustainable Food Systems. v. 5, n. 653420, p. 133, 2021.Doi: 10.3389/fsufs.2021.65342.

MOSSA, A.T.H.  Green pesticides: essential oils as biopesticides in insect-pest management. Journal of Environmental Science and Technology. 2016; v. 9, n. 5, p. 354–378, 2016. Doi: 10.3923/jest.2016.354.378.

NIKMARAM, N.; BUDARAJU, S.; BARBAD, F. J.; LORENZOE, J. M.; COX, R. B.; MALLIKARJUNAN, K.; ROOHINEJADC, S.   Application of plant extracts to improve the shelf-life, nutritional and health-related properties of ready-to-eat meat products. Meat Science v. 145, p. 245–255, 2018. Doi: 10.1016/j.meatsci.2018.06.031.RAUT, J.S.; et al. A status review on the medicinal properties of essential oils. Ind. Crops Prod. 2014.

TABASSUM, N.; VIDYASAGAR, G. M. Antifungal investigations on plant essential oils. A review. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. v. 5, n. 2, p. 19-28, 2014. Disponível em: file:///C:/Users/user%20client/Downloads/ReviewofNuzhat%20(2).pdf. Acesso em 10 nov. 2021.

PALAZZOLO, E.; LAUDICINA, V.A.; GERMANÀ, M.A. Current and Potential Use of Citrus Essential Oils. Current Organic Chemistry.  v. 17, n. 24, p. 3042-3049, 2013. Doi: 10.2174/13852728113179990122.

PANDHARIPANDE, S.; MAKODEB, H. Separation of oil and pectin from orange peel and study of effect of pH of extracting medium on the yield of pectin. Journal of Engineering Research and Studies.v. 3, n. 2, p. 6–9,2012. Disponível em: file:///C:/Users/user%20client/Downloads/SEPARATION_OF_OIL_AND_PECTIN_FROM_ORANGE_PEEL_AND_%20(1).pdf. Acesso em: 20 jun. 2021.

PAPANIKOLAOU, N.E.; KAVALLIERATOS, N.G.; ILIOPOULOS, V.; EVERGETIS, E.; SKOURTI, A.; NIKA, E.P.; HAROUTOUNIAN, S.A. Essential Oil Coating: Mediterranean Culinary Plants as Grain Protectants against Larvae and Adults of Tribolium castaneum and Trogoderma granarium. Insects. v. 13, n. 2, p. 165, 2022. Doi: 10.3390/insects13020165.

PEREIRA, B. P. V. Estudo dos Constituintes Químicos do Óleo Essencial de Croton blanchetianus Baill presentes no povoado olho d’água no município de Paraníba-PI. 2017. – PI. 51 f. Monografia (Graduação) – Curso de Licenciatura em Química. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí, Paraníba, 2017. Disponível em: http://bia.ifpi.edu.br:8080/jspui/bitstream/123456789/348/2/ESTUDO%20DOS%20CONSTITUINTES%20QUIMICOS%20DO%20OLEO%20ESSENCIAL%20DE%20Croton%20blanchetianus.pdf. Acesso em: 10 mar. 2020.

PINHEIRO, A. L. Produção de óleos Essenciais. Viçosa: CPT, 2003.

PLATA-RUEDA, A.; MARTÍNEZ, L.C.; DOS SANTOS, M.H.; FERNANDES, F.L.; WILCKEN, C.F.; SOARES, M.A.; SERRÃO, J.E. ZANUNCIO, J.C.; Insecticidal activity of garlic essential oil and their constituents against the mealworm beetle, Tenebrio molitor Linnaeus (Coleoptera: Tenebrionidae). Scientific Reports. v. 7, p. 46406, 2017. Doi: 10.1038/srep46406.

ROH, G.H.; ZHOU, X.; WANG, Y.; CERMAK, S.C.; KENAR, J.A.; LEHMANN, A.; HAN, B.; TAYLOR, D.B.; ZENG, X.; PARK, C.G.; BREWER, G.J.; ZHU, J.J. Spatial repellency, antifeedant activity and toxicity of three medium chain fatty acids and their methyl esters of coconut fatty acid against stable flies. Society of Chemical Industry Pest Manag Sci. v. 76, n. 1, p. 405-414, 2020. Doi: 10.1002/ps.5574.

SARTOR, R. B.; 2009. Modelagem, Simulação e Otimização de uma Unidade Industrial de Extração de Óleos Essenciais por Arraste a Vapor. Dissertação (Mestrado). – Programa de Pós Graduação em Engenharia. Escola de Engenharia. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2009. Disponível em: https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/21924/000737903.pdf. Acesso em 15 jun 2021.

SHARMA, N.; TRIPATHI, A. Effects of Citrus sinensis (L.) Osbeck epicarp essential oil on growth and morphogenesis of Aspergillus niger (L.) Van Tieghem. Microbiological Research. v.  163, p.337- 44, 2008. Doi: 10.1016/j.micres.2006.06.009.

SILVA, N. A.; OLIVEIRA, F. F.; COSTA, L. C. B.; BIZZO, H. R.; OLIVEIRA, R. A. Caracterização química do óleo essencial da erva cidreira (Lippia alba (Mill. N.E.BR.) cultivada em Ilhéus na Bahia. Revista Brasileira de Farmacognosia. v. 8, n.3, p. 52-55, 2006. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/290054800_Chemical_characterization_of_erva_cidreira’s_essential_oil_Lippia_alba_Mill_N_E_Br_grown_in_Ilheus_Bahia_State_Brazil. Acesso em 18 jun 2021.

SILVA-AGUAYO, G. Botanical insecticides. In: Radcliff’s IPM World Textbook, University of Minnesota, USA. Retrieved December 10, 2013.

SILVA, A. B.; da, OLIVEIRA, C. R. F.; de, MATOS, C. H. C.; SANTOS, P. É. M. dos; LIRA, C. R. I. de M. BIOATIVIDADE DO ÓLEO ESSENCIAL DE Croton blanchetianus Baill (Euphorbiaceae) SOBRE Callosobruchus maculatus Fabricius, 1775 (Coleoptera: Chrysomelidae). Nativa. v. 8, n. 4, p.  450-455, 2020. Doi: 10.31413/nativa. v8i4.8456.  

SILVESTRE, W. P.; LIVINALLI, N. F.; BALDASSO, C.; TESSARO, I. C. Pervaporation in the separation of essential oil components: a review. Trends in Food Science & Technology. v. 93, p. 42–52, 2019. Doi: 10.1016/j.tifs.2019.09.003.

SMITH, R. L. et al.; A procedure for the safety evaluation of natural flavor complexes used as ingredients in food: essential oils. Food and Chemical Toxicology. v.43, p.345–363, 2005. Doi: 10.1016/j.fct.2004.11.007.

STEVENSON, P. C.; ISMAN, M. B.; BELMAIN, S. R. Pesticidal plants in Africa: a global vision of new biological control products from local uses. Industrial Crops and Products. v. 110, p.  2–9, 2017.  Doi: 10.1016/j.indcrop.2017.08.034.

SWAMY, M.K.; AKHTAR, M.S.; SINNIAH, U.R. Antimicrobial properties of plant essential oils against human pathogens and their mode of action: an updated review. Hindawi Publishing Corporation. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine.  v. 2016, p. 21, 2016. Doi: 10.1155/2016/3012462.

TORRES, M. S. T.; GERVÁSIO, R. C. R.G.; FILHO. J. A. S.; TORRES, Y. J. S. S. INFLUÊNCIA DA SECAGEM NO RENDIMENTO DE ÓLEO ESSENCIAL DE FOLHAS DE Croton blanchetianus Baill. V. III. Congreso Latinoamericano de Agroecología 2020: Memorias Departamento de Sistemas Ambientales. Facultad de Agronomía, Universidad de la República Sociedad Científica Latinoamericana de Agroecología. ISBN Volumen III 978-9974-0-1874-7. Montevideo, Uruguay. 2021.

WATERMAN, P.G. A química dos óleos voláteis. In: HAY, RKM; WATERMAN, PG (Eds.). Oleaginosas voláteis: sua biologia, bioquímica e produção. Harlow: Longman Scientific, Technical, 185p. 1993.

WIŃSKA, K.; MACZKA, W.; ŁYCZKO, J.; GRABARCZYK, M.; CZUBASZEK, A.; SZUMNY, A. Essential oils as antimicrobial agents—myth or real alternative? Molecules. v. 24, n. 2130, 2019.  Doi: 10.3390/molecules24112130.

WOLFFENBUTTEL, A.N. Base da Química dos óleos essenciais e aromaterapia: abordagem técnica e científica.  2º ed. Belo Horizonte, Laszlo, 2016.

YANG, K.; YOU, C.X.; WANG, C.F.; LEI, N.; GUO, S.S.; GENG, Z.F.; DU, S.S.; Ma, P.; DENG, Z.W. Chemical compositionand bioactivity of essential oil of Atalantia guillauminii against three species stored product insects. Journal of Oleo Science. v. 64, n. 10, p. 1101–1109, 2015. Doi: 10.5650/jos.ess15135.

ZIMMERMANN, R.C. et al.; Insecticide activity and toxicity of essential oils against two stored product insects. Crop Proection. v. 144, n.  05575, 2021. Doi: 10.1016/j.cropro.2021.105575.

CAPÍTULO 4

PROGRAMAS DE MELHORAMENTO GENÉTICO COM ENFOQUE PARTICIPATIVO

GENETIC IMPROVEMENT PROGRAMS WITH PARTICIPATORY APPROACH

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.04

Submetido em: 23/01/2023

Revisado em: 10/02/2023

Publicado em: 15/02/2023

Demerson Arruda Sanglard

Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Agrárias, Montes Claros-MG

  http://lattes.cnpq.br/7417873079167401

Ana Carolina Ataide Silveira

Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Agrárias, Montes Claros-MG

http://lattes.cnpq.br/2466104732305153

Jefferson Joe Moreira Alves

Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Agrárias, Montes Claros-MG

http://lattes.cnpq.br/4133593105061762

Luan Souza de Paula Gomes

Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Agrárias, Montes Claros-MG

http://lattes.cnpq.br/5387425290856112

Matheus Henrique Teixeira

Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Agrárias, Montes Claros-MG

http://lattes.cnpq.br/2443254354962216

Phelipe Souza Amorim

Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Agrárias, Montes Claros-MG

http://lattes.cnpq.br/3729844181884351

Flávia Échila Ribeiro Batista

Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Agrárias, Montes Claros-MG

http://lattes.cnpq.br/9175849604614635

Resumo

Esta proposta visa promover o desenvolvimento de agricultores familiares do município de Montes Claros-MG, a partir do manejo da diversidade genética de milho com enfoque na agrobiodiversidade, levando em conta critérios de sustentabilidade ambiental. No contexto de um agroecossistema funcional, ambientes marginais possuem uma lógica própria no estabelecimento de espécies e que não se repete em um centro de pesquisa. Portanto, esta proposta prevê a execução de estratégias de avaliação, produção e melhoramento participativo em milho visando o desenvolvimento de variedades adaptadas aos ambientes com estresses específicos. Espécies de adubos verdes serão avaliadas em diferentes sistemas com manejo agroecológico, no qual diferentes culturas, incluindo o milho, serão consorciadas ou cultivadas em rotação. Espera-se que as estratégias de execução promovam a multiplicação de polos locais em comunidades rurais do município, incluindo seus distritos, adotando-se o desenvolvimento local sustentável (DLS). O milho será utilizado como espécie indicadora e de referência metodológica durante a execução das ações que compõem o projeto: (i) Diagnósticos locais participativos; (ii) Manejo da diversidade genética do milho e espécies de adubos verdes em sistemas agroecológicos e; (iii) Cursos de capacitação. O desenvolvimento das ações do projeto contribuirá para a agricultura contextualizada ao semiárido mineiro, resultando em oferta de alimentos saudáveis, de baixo custo e maior segurança alimentar.

Palavras-Chave: áreas marginais, resgate, polos locais descentralizados, diagnósticos participativos, segurança alimentar.

Abstract

This proposal aims to promote the development of family farmers in the municipality of Montes Claros-MG, based on the management of corn genetic diversity with a focus on agrobiodiversity, taking into account environmental sustainability criteria. In the context of a functional agroecosystem, marginal environments have their own logic in establishing species, which is not repeated in a research center. Therefore, this proposal foresees the execution of evaluation, production and participatory improvement strategies in maize aiming at the development of varieties adapted to environments with specific stresses. Green manure species will be evaluated in different systems with agroecological management, in which different crops, including corn, will be intercropped or grown in rotation. It is expected that the execution strategies promote the multiplication of local poles in rural communities of the municipality, including its districts, adopting sustainable local development (DLS). Corn will be used as an indicator species and methodological reference during the execution of the actions that make up the project: (i) Participatory local diagnoses; (ii) Management of genetic diversity of maize and green manure species in agroecological systems and; (iii) Training courses. The development of the project’s actions will contribute to agriculture in the context of the semi-arid region of Minas Gerais, resulting in the supply of healthy, low-cost foods and greater food security.

Keywords: marginal areas, rescue, decentralized local poles, participatory diagnoses, food security.

Introdução

O melhoramento genético de plantas é a mais valiosa estratégia para o aumento da produtividade de forma sustentável e ecologicamente equilibrada. Inicialmente era uma arte, pois desde a época dos primeiros agricultores, as sementes dos tipos mais desejáveis foram separadas para as continuidades das espécies (BORÉM et al., 2021). Atualmente, os vastos conhecimentos científicos têm conduzido o profissional melhorista a resultados previsíveis, acompanhando a evolução tecnológica e contribuindo para o bem-estar da humanidade (MACHADO; MACHADO, 2011; SPAGNUOLO et al., 2016).

Estima-se que metade do incremento da produtividade das principais espécies agronômicas nos últimos 50 anos seja atribuída ao melhoramento genético. Em face da crescente preocupação com a ética ecológica e valorização da agricultura sustentável, o melhorista assume ainda maior responsabilidade na elevação da produção mundial de alimentos, buscando reduzir a quantidade dos insumos artificiais utilizados (MACHADO, 2014).

A pesquisa de novas variedades ganhou um enorme impulso com o arsenal técnico-científico gerado pelo melhoramento convencional e, mais recentemente, com o desenvolvimento da engenharia genética e das culturas in vitro. A orientação dessa dinâmica foi, por muitos anos, a obtenção de produtividades máximas, esquecendo-se de outras características atreladas à adaptabilidade das espécies e das variedades (MACHADO; MACHADO, 2009). Os resultados foram surpreendentes, mas, ao privilegiar o aspecto produtividade em detrimento de outros, houve uma redução da variabilidade genética desses novos cultivares, que se tornaram bastante vulneráveis a pragas e doenças, além de muito exigentes em termos de balanço hídrico e fertilizantes químicos industrializados (ALTIERI, 2012). No caso destes últimos, o impacto tornou-se muito evidente através das recentes manchetes internacionais, por circunstâncias do conflito envolvendo Rússia e Ucrânia, principais fornecedores destes insumos no cenário mundial (CAMPELO JUNIOR et al., 2022; DELLAGNEZZE, 2022).

No plano da agrobiodiversidade, esse sistema moderno vem reduzindo aceleradamente o uso de variedades, concentrando-se apenas naquelas de alta resposta ao uso de fertilizantes (ARAÚJO, 2016). Para dar alguns exemplos concretos, 80% das variedades de milho do México (centro de origem dessa planta) desapareceram desde 1930. Na China, em 1949, eram cultivadas aproximadamente 10 mil variedades de trigo. De acordo com Parteniani (2000), na década de 1970, apenas mil variedades continuavam em uso. Nos EUA, 91% das variedades de milho utilizadas no começo do século já desapareceram, e a quase totalidade da produção se apoia em menos de uma dezena de híbridos. Além disso, houve uma profunda concentração das espécies responsáveis pela alimentação da humanidade através da uniformização do mercado de alimentos (commodities), tendo sido desprezadas espécies importantíssimas para a segurança alimentar nos planos local e regional (ANDRADE; MIRANDA, 2008). Enfim, hoje são cultivadas menos espécies e menos variedades, o que representa uma ameaça à segurança alimentar.

Esta erosão genética coincide com o enfraquecimento da agricultura familiar tradicional em todo o mundo (FAO, 2012; 2018). Por múltiplas formas e causas, os agricultores familiares não conseguem manter plantios em suas terras, sendo substituídos por empresas que aplicam o pacote tecnológico moderno das monoculturas agroquímicas e mecanizadas (MACHADO, 2007). Com os pequenos produtores, vão-se, também, variedades locais e o conhecimento tradicional associado dos recursos genéticos – uma perda incalculável para a humanidade (SOARES et al., 1998; ALMEKINDERS; ELINGS, 2001; SPERLING et al., 2001; CLEVELAND; SOLERI, 2002; ELIAS et al. 2004; ALTIERI, 2012; KISTLER et al., 2018). Essa perda afeta, inclusive, o próprio melhoramento genético convencional, que não terá mais essas variedades à sua disposição (MACHADO; MACHADO, 2007; MACHADO, 2014) um verdadeiro reservatório de genes que poderiam contribuir na solução das mais diversas problemáticas agrícolas.

Diante do contexto apresentado, propõe-se neste trabalho um levantamento sobre os principais preceitos que caracterizam as dinâmicas de um Programa de Melhoramento de Plantas com Enfoque Participativo, voltado para agroecossistemas específicos.

Metodologia

Programas de Melhoramento Genético Participativos costumeiramente são embasados nos métodos que compõem a pesquisa-ação, a qual, por sua vez, foca na percepção do problema da pesquisa como sendo o mesmo do público participante. Segundo Thiollent (2009), a pesquisa-ação, além de demandar participação e envolvimento do público, resulta em ação planejada sobre os problemas detectados na fase investigativa. Busca-se na pesquisa-ação e nos seus procedimentos, a orientação metodológica para desenvolver-se um trabalho com a pretensão de desempenhar papel ativo na própria realidade dos fatos observados, de forma a estudar dinamicamente os problemas, decisões, ações e tomadas de consciência que ocorrem entre os agentes durante o processo de transformação (THIOLLENT, 1988). Por meio da formação de grupos para convivência com a comunidade, realiza-se uma escuta sensível com o auxílio de visitas domiciliares e entrevistas, as quais visam conhecer os moradores, suas condições de vida no meio rural e, através destas, interagir com a comunidade e com a academia (WHYTE et al., 1991; ALMEIDA, 1997; ZIEMBOWICZ et al., 2007). Nesta perspectiva, após a análise dos resultados das reuniões com os grupos, as informações e impressões do diálogo com os agricultores familiares serão apresentadas, discutidas e validadas com eles próprios. Posteriormente, nas ocasiões de novos encontros e retornos aos mesmos locais anteriores, gera-se interação e produção de um entendimento coletivo sobre a compreensão da ação cooperativa, por meio do diálogo entre pesquisador e demais atores envolvidos.

Resultados e Discussão

• Relação entre agricultura e biodiversidade

Há mais de 10 mil anos, os homens deram um passo fundamental no seu processo de civilização, quando iniciaram a produção de alimentos através do plantio de espécies selecionadas e da domesticação de certos animais selvagens (ERICKSON et al., 2005; HANCOCK, 2005). Até então, os alimentos eram coletados ou caçados e a sua reprodução/multiplicação seguia as leis naturais de cada espécie e de cada ecossistema (RINDOS, 1984).

Por um longo processo de tentativa e erro, inúmeras gerações de agricultores aprenderam a criar as melhores condições possíveis para a máxima e mais segura produção das espécies que selecionaram para seu uso (DIAMOND, 2002). As formas que adotaram para garantir nutrientes, água e luz para seus plantios – e que variaram segundo as condições ambientais e culturais, com maior ou menor produtividade e durabilidade segundo a seleção e o melhoramento de variedades, dentro de cada espécie – tiveram um papel fundamental (HANCOCK, 2005). Essa diversidade cultural, agindo sobre a enorme diversidade ambiental, proveu a humanidade de uma infinidade de sistemas de produção, baseados em um grande número de espécies e formas de manejo (HARLAN, 1992). De tudo isso, resultou uma produção diversificada de alimentos que garantiu a sobrevivência da humanidade durante séculos.

Esse processo de seleção e melhoramento de variedades permitiu que as espécies domesticadas se adaptassem a condições diversificadas, segundo o nível genético e de diversidade. De acordo com Wright et al., (2005), o milho é um exemplo de espécie que apresenta variabilidade genética tanto intra como intervariedades. Essa variabilidade permite que ele possa ser cultivado em diferentes condições. Podemos observar que há milhos mais altos e mais baixos, com mais ou menos folhas, de cores e gostos diferentes, mais ou menos resistentes à falta ou ao excesso de água, mais ou menos tolerantes a um sem-número de pragas e doenças ou à carência de determinados nutrientes no solo e, finalmente, com maior ou menor produção de grãos, tudo isso em decorrência da variabilidade (CAMACHO VILLA et al., 2005; CARPENTIERI-PÍPOLO et al., 2010; GIUNTI et al., 2017).

No processo de seleção realizado pelos agricultores ao longo dos séculos, é claro que o critério de maior quantidade de grãos por planta sempre foi determinante, mas nunca foi o único e, muitas vezes, não foi o principal (RINDOS, 1984). De que adianta, por exemplo, uma variedade de alta produção de grãos (alta produtividade), se ela é muito suscetível ao ataque de certas pragas e patógenos? Ou, ainda, se sua resposta é altamente dependente de solos com margens físico-químicas estreitas? Por outro lado, não se despreza a destinação do produto e seu peso crucial nos processos de seleção.

Além dessa relação direta com a biodiversidade, a agricultura tem uma relação indireta que é fundamental para sua existência. Rajão et al. (2020) argumentam que a nutrição das plantas, até pouco mais de cem anos, sempre veio quase que essencialmente do solo e, neste, a disponibilidade de nutrientes para absorção pelas raízes das plantas depende da atividade de uma extraordinária variedade de organismos que vão da minhoca a bactérias e fungos. Igualmente, a reprodução de muitas espécies depende de polinizadores como abelhas e outros insetos. Finalmente, o controle de pragas dependeu, por muito tempo, do equilíbrio entre a reprodução dessas pragas e a de seus predadores naturais, equilíbrio esse que está relacionado á existência de nichos de vegetação nativa que o favorecem.

A própria natureza da atividade agrícola implica uma intervenção do homem sobre o meio ambiente, artificializando, em maior ou menor grau, segundo a base tecnológica utilizada, os vários fatores que interferem no desenvolvimento das plantas selecionadas (ROSSET; MARTINEZ-TORRES, 2012; RAJÃO et al., 2020). Ao ponderar as reflexões de Molina et al., (2007) e Kaufmann et al., (2018), nas várias épocas e regiões em que se desenvolvem sociedades agrárias, esses níveis de artificialização do meio ambiente variaram muito, sendo que os sistemas produtivos foram sustentáveis segundo sua capacidade de estabelecer novos níveis de equilíbrio entre esses múltiplos fatores e o próprio ecossistema.

• Impacto dos modelos agrícolas na biodiversidade

A expansão da fronteira agrícola, independentemente da base tecnológica que utilizar, far-se-á quase sempre pela substituição da vegetação natural por uma ou por muitas espécies cultivadas (MARICONDA, 2006). Em princípio, portanto, essa expansão é perniciosa à conservação da biodiversidade das espécies silvestres. Na realidade, esse quadro é mais complexo, e a base tecnológica, bem como outras condições como densidade de população ou disponibilidade de terras, vão interferir nessa relação entre a agricultura e a biodiversidade dos sistemas naturais (MACHADO, 2014).

Se tomarmos como exemplo o sistema milenar de cultivo sobre queimadas (conhecido como agricultura itinerante), pode-se afirmar que, havendo disponibilidade suficiente de terras para pousios longos, segundo as necessidades de recuperação da vegetação nativa, o sistema não só conserva, como também enriquece a biodiversidade (CAPORAL; COSTABEBER, 2002). O problema estabelecido é que já não há terra suficiente para completar o ciclo de recuperação, e o sistema entra, paulatinamente, em decadência, podendo, inclusive, levar à completa exaustão dos solos e à total incapacidade de regeneração da cobertura vegetal natural (CLEMENT et al., 2007).

As agriculturas tradicionais, em condições de equilíbrio com os fatores ambientais, tiveram alta durabilidade, sustentando-se ao longo de muitos séculos, como foi no caso das civilizações maia, inca e egípcia (HARLAN, 1992; HANCOCK, 2005). A partir da segunda metade do século XIX, teve início um processo que levou à busca da máxima artificialização do meio ambiente, visando controlar todos os fatores naturais que interferem na produção agrícola.

A pesquisa de novas variedades ganhou um enorme impulso com o arsenal técnico/científico que foi gerado pelo melhoramento convencional e, mais recentemente, com o desenvolvimento da engenharia genética e das culturas in vitro (BORÉM et al., 2021). A orientação dessa pesquisa foi, por muitos anos, a obtenção de produtividades máximas, esquecendo-se das outras características de adaptabilidade das espécies e das variedades. Os resultados foram espetaculares, mas, ao privilegiar o aspecto produtividade em detrimento de outros, houve uma redução da variabilidade genética desses novos cultivares, que se tornaram extremamente vulneráveis a pragas e doenças e também exigentes em termos de balanço hídrico e nutricional (LOUAFI et al., 2013). Essa redução da base genética tende a se agravar com a propensão dos melhoristas para utilizarem somente as próprias variedades comerciais como base para o desenvolvimento de novas variedades (MCKEY et al., 2012). Para compensar essas fragilidades, criou-se um sistema de controles via agrotóxicos, irrigação e adubação química. Mais recentemente, a engenharia genética vem diversificando essas características, introduzindo genes de resistência às pragas ou doenças ou de tolerância ao uso de herbicidas (MAZOYER; ROUDART, 2010; BORÉM et al., 2021).

 A tendência à extrema artificialização do meio ambiente combinou-se com a busca da máxima produtividade do trabalho via mecanização das práticas agrícolas, o que produziu uma pressão de expulsão de mão-de-obra do campo ao longo do século XX (MCNEELY; SCHROTH, 2006). É importante notar, entretanto, seu impacto sobre a biodiversidade como um todo e, em particular, sobre a agrobiodiversidade. A mecanização pesada reforçou ainda mais a tendência já existente nos sistemas capitalizados – o plantio extensivo de monoculturas (SEVILLA-GÚZMAN, 2002; SCHERR; MCNEELY, 2008). Para Shiva (2016), o excessivo trabalho do solo e uso intensivo de produtos químicos têm efeitos arrasadores sobre a micro e a mesofauna nas áreas cultivadas. Ao mesmo tempo, os pesticidas afetam o equilíbrio das cadeias tróficas e produzem também fortes impactos negativos sobre insetos benéficos, inclusive os polinizadores. Machado (2014) reitera sobre a paisagem transformada pelo sistema agroquímico de mecanização pesada, o que implica na eliminação de toda espécie que não aquele objeto da monocultura. O impacto sobre a cobertura vegetal natural é brutal.

Essa erosão genética coincide com a destruição da agricultura familiar tradicional em todo o mundo (MACHADO et al., 2011). Por múltiplas formas e causas, os agricultores familiares vão sendo expulsos de suas terras e substituídos por empresas que aplicam o pacote tecnológico moderno das monoculturas agroquímicas mecanizadas. Com os pequenos produtores, vão-se, também, variedades locais e o conhecimento dos recursos genéticos – uma perda incalculável para a humanidade (KAUFMANN et al., 2018). Essa perda afeta, inclusive, o próprio melhoramento genético, que não terá mais essas variedades á sua disposição. Machado et al., (2011) apontam ainda que os artífices da Revolução Verde alegam ter resolvido esse problema com a criação de bancos de germoplasma, mas suas insuficiências tecnológicas (vulnerabilidade a catástrofes etc.), políticas (os recursos deixam de ser das comunidades locais) e de concepção (congela-se a evolução das variedades conservadas) permitem afirmar que a erosão genética nos bancos é tão grave quanto no campo.

Os pequenos produtores que sobrevivem sofrem várias pressões para aderir ao sistema da Revolução Verde. Uma das formas mais perigosas de penetração desse modelo são justamente, os programas políticos de distribuição de sementes, que provocam a substituição das variedades tradicionais pelas “melhoradas”. As vantagens aparentes destas últimas quase sempre desaparecem, quando os agricultores são obrigados a suportar os custos reais do sistema de cultivo que tais variedades exigem para render o que prometem (FRANCO et al., 2013). Mesmo quando, excepcionalmente, algum agricultor familiar consegue apropriar-se desse pacote e financiar seu uso, ele quase sempre estará em desvantagem na concorrência com os grandes (BEVILAQUA et al., 2014) – ou porque sua área não permite maximizar o uso dos implementos, ou a qualidade do seu solo é inferior, ou, finalmente, por ter mais dificuldades no acesso ao crédito.

Mas, uma vez perdidas as variedades tradicionais, o retorno a um sistema diferenciado, com policultivos e criações, combinando espécies anuais com perenes e integrados com a vegetação nativa, torna-se difícil, pois as variedades desenvolvidas sob o paradigma do melhoramento convencional, bem como os recursos genéticos engenheirados, não se adaptam a essas condições (MCNEELY; SCHROTH, 2006; MOLINA et al., 2007; MURPHY, 2007; SCHERR; MCNEELY, 2008). O surgimento dos cultivares oriundos da engenharia genética traz riscos ainda não totalmente conhecidos no que se refere ao impacto ambiental. Assim como as variedades convencionais contribuíram para o desaparecimento das variedades tradicionais, as engenheiradas poderão fazer o mesmo pela substituição ou pela contaminação de outras variedades (no caso daquelas de polinização aberta) ou até mesmo parentes silvestres (MACHADO; MACHADO, 2009). Para Silva et al. (2017) essa situação é particularmente grave, uma vez que a pressão de liberação do plantio de novos organismos em território brasileiro é tão forte quanto o desconhecimento da sociedade sobre seus perigos e a falta de discussão aberta dos diversos aspectos em torno da biossegurança. Seguem os principais elementos de um Programa de Melhoramento Genético Participativo (Figura 1), com embasamento em Machado e Machado (2007) e Machado (2014):

Figura 1: Síntese das etapas que caracterizam um Programa de Melhoramento de Plantas Participativo, com enfoque nas agrobiodiversidades locais.

Fonte: Adaptado de Machado; Machado (2007).

Características

• Variedades tradicionais, locais ou crioulas (maior diversidade);
• Adaptabilidade às condições locais;
• Seleção na roça (estresses ambientais);
• Descentralizado;
• Produção de subsistência (níveis moderados, porém sustentáveis);
• Foco em caracteres secundários (sabor, empalhamento, armazenamento, etc);
• Diversificação dos sistemas produtivos;
• Incentivo aos mercados locais e regionais;
• Segurança alimentar (controle e intercâmbio de sementes).

Diagnóstico Ambiental

• Região específica onde o programa vai trabalhar, suas dimensões, topografia, recursos hídricos, fauna, cobertura natural e clima;
• Qualidade dos solos locais e quais cuidados são tomados em relação a eles;
• O que as pessoas buscam no meio ambiente?
• Em que quantidades estão disponíveis esses recursos?
• Quais os riscos ecológicos?
• A agricultura da região do programa é homogênea?

Diagnóstico Cultural

• Correspondência das técnicas agrícolas com a cultura local;
• Incorporação do conhecimento local nas formas de manejo;
• Resgate e aplicação de saberes locais sobre biodiversidade;
• Resgate e respeito aos hábitos culturais que tenham relação com etapas de processos produtivos;
• Observação de elementos culturais determinantes da diversificação da produção e sua relação com a segurança alimentar;
• Valores culturais e sua relação com o calendário de trabalho;
• Tradições folclóricas, festas, celebrações.

Diagnóstico Social

• Histórico da propriedade e forma de acesso a terra
• Participação da família nas atividades produtivas, destacando o número e idade de filhos, questões de gênero, entre outros;
• Qualidade de vida e acesso a serviços básicos;
• Valores alimentares e medicinais.

Diagnóstico econômico

• Melhoria da renda familiar;
• Garantia de produção de alimentos;
• Estabilidade de produção e produtividade (níveis moderados, porém sustentáveis; diversificação dos sistemas de manejo e de espécies);
• Redução de externalidades negativas que implica em custos para a recuperação e manutenção do agroecossistema;
• Ativação da economia local e regional;
• Agregação de valor à produção primária;
• Presenças de estratégias de pluriatividade (diversificação);
• Autossuficiência de alimentos e insumos, considerando as entradas e saídas do sistema.

Diagnóstico da agrobiodiversidade

• Diversidade entre animais (inter e intraespecífica);
• Diversidade de plantas (inter e intraespecífica);
• Diversidade de insetos (inter e intraespecífica);
• Diversidade de organismos do solo.

­­Considerações Finais

Os processos de domesticações das plantas realizados pelas civilizações humanas, estimados em torno de 15.000 anos, geraram as variabilidades e utilidades ao longo do tempo; mas que, nas últimas décadas, vêm passando por fortes pressões de homogeneização (erosões genéticas). Por tudo isso, são extremamente importantes mitigações que possibilitem a recuperação do que ainda resta de natureza crioula, além de que estes materiais se mantenham em circulação e exposição à seleção natural, em acompanhamento à dinamicidade dos agroecossistemas.

Agradecimentos

Esse trabalho foi fomentado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais – FAPEMIG, relativo ao projeto “Melhoramento Participativo de Milho com Enfoque na Agrobiodiversidade do Semiárido Mineiro”. (FAPEMIG APQ-03554-14), Edital 07/2014 – Apoio a Projetos de Extensão em Interface com a Pesquisa.

Referências

ALMEIDA, Jalcione. Da ideologia do progresso à idéia de desenvolvimento (rural) sustentável. 1995.

ALMEKINDERS, C. J. M.; ELINGS, A. Collaboration of farmers and breeders: Participatory crop improvement in perspective. Euphytica

ALTIERI, Miguel. Bases científicas para uma agricultura sustentável. São Paulo. Expressão popular, 2012.

ANDRADE, João Antonio da Costa; MIRANDA FILHO, José Branco de. Quantitative variation in the tropical maize population, ESALQ-PB1. Scientia Agricola, v. 65, p. 174-182, 2008.

DOS SANTOS ARAÚJO, Gracieda. Soberania alimentar e políticas públicas para a agricultura familiar na América Latina: o caso do Brasil e da Argentina. Revista NERA, v. 19, n. 32, 2016.

BEVILAQUA, Gilberto Antônio Peripolli et al. Agricultores guardiões de sementes e ampliação da agrobiodiversidade. Embrapa Clima Temperado-Artigo em periódico indexado (ALICE), 2014.

BORÉM, Aluízio; MIRANDA, Glauco V.; FRITSCHE-NETO, Roberto. Melhoramento de plantas. Oficina de Textos, 2021.

VILLA, Tania Carolina Camacho et al. Defining and identifying crop landraces. Plant genetic resources, v. 3, n. 3, p. 373-384, 2005.

CAMPELO JUNIOR, Aloísio et al. A guerra intensifica o choque inflacionário. 2022.

CAPORAL, Francisco Roberto; COSTABEBER, José Antonio. Análise multidimensional da sustentabilidade. Agroecología e desenvolvimento rural sustentavél, v. 3, n. 3, p. 70-85, 2002.

CARDOSO, Antonio Ismael I.; JOVCHELEVICH, Pedro; MOREIRA, Vladimir. PRODUÇÃO DE SEMENTES E MELHORAMENTO DE HORTALIÇAS PARA A AGRICULTURA FAMILIAR EM MANEJO ORGÂNICO. Revista Nera , n. 19, pág. 162-169, 2012.

CARPENTIERI-PÍPOLO, Valéria et al. Avaliação de cultivares de milho crioulo em sistema de baixo nível tecnológico. Acta Scientiarum. Agronomy, v. 32, p. 229-233, 2010.

NASS, Luciano Lourenço (Ed.). Recursos genéticos vegetais. Brasília: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2007.

CLEVELAND, D. A. et al. Farmers, scientists and plant breeding: knowledge, practice and the possibilities for collaboration. Farmers, scientists and plant breeding: Integrating knowledge and practice, p. 1-18, 2002.

DELLAGNEZZE, René. O CONFLITO RÚSSIA E A UCRÂNIA. Revista Ibero-Americana de Humanidades, Ciências e Educação, p. 12-79, 2022.

DIAMOND, Jared. Evolution, consequences and future of plant and animal domestication. Nature, v. 418, n. 6898, p. 700-707, 2002.

ELIAS, Haroldo Tavares et al. Variabilidade genética em germoplasma tradicional de feijão-preto em Santa Catarina. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 42, p. 1443-1449, 2007.

ERICKSON, David L. et al. An Asian origin for a 10,000-year-old domesticated plant in the Americas. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 102, n. 51, p. 18315-18320, 2005.

FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations. International Technical Conference on Plant Genetic Resources. 2012. Disponível em: < http://www.fao.org/index_en.htm> Acessado em maio de 2022.

FAO. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Protagonismo em defesa dos babaçuais: mulheres rurais são vencedoras do prêmio de boas práticas de sistemas agrícolas tradicionais. 2018. Disponível em: <www.fao.org/brasil/noticias/detailevents/en/c/1141751/>. Acessado em maio de 2022.

FRANCO, Carina Dias; CORLETT, Francisco Marinaldo Fernandes; DE ALMEIDA SCHIAVON, Greice. A percepção de agricultores familiares sobre as dificuldades na produção e conservação de sementes crioulas. Cadernos de Agroecologia, v. 8, n. 2, 2013.

GIUNTI, Otavio Duarte et al. Desempenho agronômico de variedades comerciais e crioulas de milho em sistema orgânico. Revista Cultura Agronômica, v. 26, n. 3, p. 417-432, 2017.

HANCOCK, James F. Contributions of domesticated plant studies to our understanding of plant evolution. Annals of Botany, v. 96, n. 6, p. 953-963, 2005.

HARLAN, Jack Rodney et al. Crops and man. American Society of Agronomy, 1992.

KAUFMANN, Marielen Priscila; REINIGER, Lia Rejane Silveira; WIZNIEWSKY, José Geraldo. A CONSERVAÇÃO INTEGRADA DA AGROBIODIVERSIDADE CRIOULA. Revista Brasileira de Agroecologia, v. 13, não. 2, 2018.

KISTLER, Logan et al. Multiproxy evidence highlights a complex evolutionary legacy of maize in South America. Science, v. 362, n. 6420, p. 1309-1313, 2018.

LOUAFI, Sélim; BAZILE, Didier; NOYER, Jean-Louis. Conserving and cultivating agricultural genetic diversity: transcending established divides. In: Cultivating biodiversity to transform agriculture. Springer, Dordrecht, 2013. p. 181-220.

MACHADO, Altair. Construção do melhoramento genético de plantas: do convencional ao participativo. Revista Brasileira de Agroecologia, v. 9, n. 1, 2014.

MACHADO, Altair et al. Manejo da diversidade genética de milho em sistemas agroecológicos. Revista Brasileira de Agroecologia, v. 2, n. 2, 2007.

MACHADO, A. T.; MACHADO, CT de T. Melhoramento participativo de cultivos no Brasil. biodiversidade e agricultores: fortalecendo o manejo comunitário. Porto Alegre: L&PM, p. 93-102, 2007.

MACHADO, Altair Toledo; MACHADO, Cynthia Torres de Toledo; NASS, Luciano Lourenço. Manejo da diversidade genética e melhoramento participativo de milho em sistemas agroecológicos. Revista Brasileira de Agroecologia, v. 6, n. 1, p. 127-136, 2011.

MARICONDA, Pablo Rubén. O controle da natureza e as origens da dicotomia entre fato e valor. Scientiae Studia, v. 4, p. 453-472, 2006.

MAZOYER, Marcel; ROUDART, Laurence. Histórias das agriculturas no mundo. Do neolítico à crise contemporânea. IICA, 2010.

MCKEY, Doyle et al. Ecological approaches to crop domestication. 2010.

MCNEELY, Jeffrey A.; SCHROTH, Götz. Agroforestry and biodiversity conservation–traditional practices, present dynamics, and lessons for the future. Biodiversity & Conservation, v. 15, n. 2, p. 549-554, 2006.

MOLINA, Silvia Maria Guerra; LUI, Gabriel Henrique; DA SILVA, Mariana Piva. A ecologia humana como referencial teórico e metodológico para a gestão ambiental. OLAM Ciência Tecnol, v. 7, p. 19-40, 2007.

MURPHY, Denis J. People, plants & genes: the story of crops and humanity. Oxford University Press on Demand, 2007.

UDRY, Consolación V.; DUARTE, Wilton. Uma história brasileira do milho: o valor dos recursos genéticos. Paralelo 15, 2000.

RAJÃO, Raoni et al. The rotten apples of Brazil’s agribusiness. Science, v. 369, n. 6501, p. 246-248, 2020.

RINDOS, David. As origens da agricultura: uma perspectiva evolutiva. Editora Acadêmica, 2013.

ROSSET, Peter M.; MARTÍNEZ-TORRES, Maria Elena. Rural social movements and agroecology: context, theory, and process. Ecology and society, v. 17, n. 3, 2012.

SCHERR, Sara J.; MCNEELY, Jeffrey A. Biodiversity conservation and agricultural sustainability: towards a new paradigm of ‘ecoagriculture’landscapes. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, v. 363, n. 1491, p. 477-494, 2008.

SEVILLA GUZMÁN, Eduardo. A perspectiva sociológica em Agroecologia: uma sistematização de seus métodos e técnicas. Agroecol. e Desenvolv. Rural Sustent, v. 3, p. 18-28, 2002.

SILVA, Maria José Ramos da et al. Agricultores familiares e cientistas: diálogo de saberes sobre as variedades crioulas de milho no estado da Paraíba. Ciência e Cultura, v. 69, n. 2, p. 34-37, 2017.

SHIVA, Vandana. The violence of the green revolution: third world agriculture, ecology and politics. Zed Books, 1991.

MACHADO, A. T. et al. Milho crioulo: conservação e uso da biodiversidade. Rio de Janeiro: AS-PTA, 185p, p. 93-103, 1998.

SPAGNUOLO, Felipe A. et al. Melhoramento participativo do tomateiro sob manejo orgânico. Horticultura Brasileira, v. 34, p. 183-188, 2016.

SPERLING, Louise et al. A framework for analyzing participatory plant breeding approaches and results. Euphytica, v. 122, n. 3, p. 439-450, 2001.

WHYTE, William Foote; GREENWOOD, Davydd J.; LAZES, Peter. Participatory action research: Through practice to science in social research. Participatory action research, v. 32, n. 5, p. 19-55, 1991.

WRIGHT, Stephen I. et al. The effects of artificial selection on the maize genome. Science, v. 308, n. 5726, p. 1310-1314, 2005.

ZIEMBOWICZ, Jair André et al. SEMENTES CRIOULAS: SEGURANÇA ALIMENTAR PELA DIVERSIDADE. Cadernos de Agroecologia, v. 2, n. 1, 2007.

CAPÍTULO 5

EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO FíSICO-QUÍMICA DO ÓLEO DE RESÍDUOS DE PEIXES MARINHOS COMERCIALIZADOS EM SÃO LUÍS-MA

EXTRACTION AND PHYSICOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF OIL FROM MARINE FISH WASTE COMMERCIALIZED IN SÃO LUÍS-MA

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.05

Submetido em: 09/03/2023

Revisado em: 10/04/2023

Publicado em: 17/04/2023

Fabiana Frazão Frazão

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/8620019173929647

Ricardo Henrique Nascimento Frazão

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Programa de Pós-graduação em Química, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/5298980215553561

Karen Caroline Cantanhede Chaves

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Graduação em Química, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/7880665698376515

Bennesson Nascimento Almeida

Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), Curso de Formação de Oficiais BM, São Luís – Maranhão

http://lattes.cnpq.br/9435659352539185

Gessiane de Jesus Lima Sanches

Licenciada em Química

http://lattes.cnpq.br/0327231971193512

Fernanda Carneiro Bastos

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Engenharia Química, São Luís – Maranhão

http://lattes.cnpq.br/0763063735576792

Cáritas de Jesus Silva Mendonça

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente- PPGEA, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/6240735051211119

Adeilton Pereira Maciel

Universidade Federal do Maranhão (UFMA), Departamento de Química, São Luís-Maranhão

http://lattes.cnpq.br/4957262830051547

Resumo

Objetivou-se descrever sobre a extração e caracterização físico-química do óleo de resíduos de peixes marinhos comercializados em São Luís – MA. A extração e caracterização foi realizada no Laboratório do Núcleo de Combustíveis, Catálise e Ambiental (NCCA-UFMA).  As análises de caracterização do óleo foram: índice de acidez, iodo, saponificação e peróxidos. Os parâmetros foram avaliados segundo a metodologia descrita no American Oil Chemists’ Society (AOCS). Os valores referentes aos parâmetros foram: índice de saponificação (IS) = 296,09 ±1,2, índice de peróxido (IP) = 15,9 ±0,1, índice de acidez (IA) = 20,57± 0,09 mg KOH/g e índice de iodo (II) = 99 ± 0,54. Diante disto, pode-se concluir que a maioria dos parâmetros físico-químicos do óleo de peixes marinhos estavam de acordo com as normas de referências nacionais e internacionais. O trabalho é promissor para estudos na área de biotecnologia, visto que o mesmo pode ser uma alternativa a produção de biodiesel, uso na aquicultura e fins nutricionais.

Palavras-chave: Macrodon ancylodon; Bagre bagre; Corvina; Índice de acidez; saponificação.

Abstract

The objective was to describe the extraction and physical-chemical characterization of marine fish oil commercialized in São Luís – MA. The extraction and characterization was performed at the Laboratory of the Center for Fuel, Catalysis and Environment (NCCA-UFMA).  The oil characterization analyses were: acidity index, iodine, saponification and peroxides. The parameters were evaluated according to the methodology described in the American Oil Chemists’ Society (AOCS). The values for the parameters were: saponification index (SI) = 296.09 ±1.2, peroxide index (PI) = 15.9 ±0.1, acidity index (AI) = 20.57± 0.09 mg KOH/g and iodine index (II) = 99 ± 0.54. In view of this, it can be concluded that most of the physicochemical parameters of marine fish oil were in accordance with national and international reference standards. The work is promising for studies in the area of biotechnology, since it can be an alternative to biodiesel production, use in aquaculture and nutritional purposes.

Keywords: Macrodon ancylodon; Catfish; Corvina; Acidity index; Saponification.

Introdução

O termo “pescado” engloba os peixes, crustáceos, moluscos, anfíbios e outros animais de ambientes aquáticos que fazem parte da alimentação humana (BRASIL, 2017). Os peixes têm benefício diretamente associado a nutrição humana devido a qualidade do seu conteúdo lipídico, onde os ácidos graxos que o compõe estão associados a prevenção de distúrbios vasculares (GONÇALVES, 2011).

 Na região Nordeste, o Estado do Maranhão destaca-se como um dos principais produtores de pescado de origem extrativista, com recursos pesqueiros de grande impacto econômico para o estado, entre eles a pescada amarela (Cynoscion acoupa), corvina (Macrodon ancylodon) e bandeirado (Bagre bagre) (ALMEIDA, 2011; LOPES, 2012).

Segundo Pereira et al. (2010), a corvina e o bandeirado, assim como outros pescados, chegam a São Luís – MA, em embarcações provenientes de vários locais de pesca, ou em caminhões frigoríficos de outros Estados, e é distribuída em diversos estabelecimentos comerciais na capital maranhense. Os principais locais de distribuição são as feiras, mercados, supermercados e restaurantes. Estes autores verificaram ausência de infraestrutura e condições higiênico-sanitárias adequadas para realização do manuseio do pescado, além da presença de depósitos de lixo a céu aberto e esgotos, principalmente na área do Portinho, causando impacto ambiental com a carga de resíduos de pescado lançados diariamente de maneira inadequada.

Visando a redução de impactos ambientais, os resíduos de pescado podem ser destinados a elaboração de subprodutos não comestíveis. Para o Regulamento da Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal (RIISPOA), os subprodutos não comestíveis de pescado são aqueles obtidos a partir de pescado inteiro, de suas partes ou de qualquer resíduo destes não aptos ao consumo humano (BRASIL, 2017). Os resíduos não comestíveis são cabeças, escamas, nadadeiras, peles, vísceras e espinhas (PINTO et al., 2017). E dentre os subprodutos não comestíveis à base de pescado se tem a farinha, óleo, cola, adubo de pescado e solúvel concentrado de pescado (BRASIL, 2017).

A fabricação de farinha e óleo de pescado para alimentação animal é a principal via de aproveitamento dos subprodutos que tradicionalmente se tem utilizado. A exemplo, no ano de 2018, foram mais 5 milhões de toneladas anuais de óleo de peixe produzidos (FAO, 2018).

O óleo é a principal fonte de ácidos graxos de alto valor nutricional como eicosapentaenoico (C20:5 EPA), docosapentaenoico (C22:5 DPA) e docosahexaenoico (C22: 6 DHA) (MEDEIROS-JUNIOR et al., 2017). O ácido ômega-3 que é proveniente do óleo de peixe, também vem sendo incorporado em suplemento e fortificação pelas indústrias do ramo farmacêutico e alimentício. Nesta última, vem sendo utilizado como óleo enlatado, cuja aplicação está na produção de margarina e maionese (HERNANDEZ, 2011).

A matéria-prima para obtenção do óleo tem em sua composição peixes não viáveis para a economia e/ou resíduos do processamento da indústria da pesca ou resíduos de pescado comercializados em feiras, supermercado e mercados. Sua aplicação também tem sido um dos constituintes na produção de ração para animais oriundos da aquicultura, produção de tintas, vernizes, acabamento de couro, substrato de fermentação e usado no preparo de defensivos naturais como inseticidas (PIRES et al., 2014).

Segundo Feltes et al. (2010), o óleo de peixe apresenta grande potencial para ser utilizado como substrato para a produção de biodiesel, não só devido à sua composição lipídica, rica em ésteres metílicos de ácidos graxos de cadeia longa, mas também por se tratar de uma matéria-prima abundante no Brasil.

Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi descrever sobre a extração e caracterização físico-química do óleo de peixes marinhos comercializados em São Luís – MA.

Material e Métodos

Os resíduos de peixe marinhos (cabeça, nadadeiras, pele, escamas, vísceras e espinhas) usados na produção de óleo bruto foram obtidos no Mercado do Peixe, localizado no Portinho, considerado um dos principais mercados públicos de São Luís – MA. As espécies de peixe utilizadas para a extração de óleo foram corvina (Macrodon ancylodon) e bandeirado (Bagre bagre).

Todos os experimentos foram realizados no laboratório do Núcleo de Combustíveis, Catálise e Ambiental (NCCA).

• Métodos de extração de óleo

A extração de óleo bruto dos resíduos coletados foi adaptada de acordo com a metodologia descrita por Martins (2012). 

Para a obtenção do óleo, 8 kg de resíduo foi cozido em uma panela de pressão, em alta temperatura (110±10°C) e por um tempo médio de 45 minutos. Após o cozimento, o material foi prensado, obtendo-se o óleo, água e a torta de prensa (que foi descartada). A fase líquida foi conduzida à refrigeração. Para melhor separação da fase óleo/água, passou-se a amostra pelo funil de decantação. Após a obtenção do óleo o material foi levado a estufa a 60±10°C por 24 horas, para a retirada do excesso de água. O óleo foi purificado com 2 g de carvão ativado, sendo conduzidos com uma agitação fixa de 120 rpm e inicialmente com a temperatura constante (30ºC) durante 3 horas (h), conforme metodologia adaptada de Lima (2015). Após esta etapa as amostras foram filtradas através de um Kitassato de 125 mL e conectado à bomba vácuo para separação do carvão ativado do óleo (Figura 1).

Figura 1: Fluxograma das etapas de extração e purificação com carvão ativado do óleo de peixes marinhos.

Fonte: Própria autoria, 2023.

• Caracterização do óleo

As análises de caracterização do óleo foram: índice de acidez, iodo, saponificação e peróxidos. Os quatros primeiros parâmetros foram avaliados segundo a metodologia descrita no American Oil Chemists’ Society (AOCS, 2004). Todas as análises foram realizadas em triplicata.

Resultados e Discussão

• 1 Análise físico-química do óleo de peixes marinhos.

Os resultados das análises físico-químicas estão apresentados na Tabela 1.

Tabela 1– Caracterização dos parâmetros físico-químicos do óleo de resíduos de peixes marinhos e comparativos com legislação vigente.

Legenda: ND – Não Determinado para óleo de peixe. *Valores médios ± desvio padrão encontrados

O valor do índice de acidez observado, no presente estudo, para o óleo extraído foi de 20,57± 0,09 mg KOH /g (equivalente a 10,34% em ácido oleico) (sem etapa de neutralização), superior em óleo extraído de vísceras de atum (4,0%) (OLIVEIRA, 2015) e carpa (Cyprinus carp), obtido pelo método de Bligh Dyer (4,26 % ácido oleico) (PINTO, 2009). Acidez em óleo é um parâmetro de qualidade importante relacionada à presença de ácidos graxos livres (AGL) e outros compostos de ácidos não lipídicos (RUBIO-RODRÍGUEZ et al., 2012).

O óleo dos peixes marinhos estudados apresentou um índice de acidez acima do padronizado adotado pelos órgãos de referência CODEX/FAO (2017) e EFSA (2010), e de outros artigos encontrados na literatura (OLIVEIRA, 2015; PINTO, 2009).

Entretanto, outros autores (BRELAZ, 2019; FELTES et al., 2010; FERNANDES, 2016) também observaram elevado índice de acidez nos óleos estudados. Associaram esses resultados ao armazenamento da matéria prima até o momento do processamento. Indicaram que, para que os óleos tenham melhor qualidade o aproveitamento dos resíduos deve ser o mais breve possível após o processamento dos peixes.

De acordo com Martins (2012), em seu trabalho com óleo de tilápia verificou que um dos principais motivos de índice de acidez elevado é a alta concentração de vísceras durante a produção de óleo. Segundo Valle et al. (2011), o elevado índice de acidez em óleo de peixes pode ser em função da presença da vesícula biliar.

 Estas informações corroboram com a pesquisa, visto que não houve seleção prévia dos resíduos para o preparo do óleo. Portanto, além de estado de frescor dos peixes já estarem em fase de deterioração avançada, vale ressaltar que a vesícula biliar e outros órgãos internos que compõe as vísceras permitiram consequentemente que o índice de acidez fosse elevado, conforme o resultado exposto na Tabela 1. Outro ponto a ser considerado é o tempo de exposição que o pescado fica exposto em feiras e mercados da capital maranhense, sendo comprometida o armazenamento adequado da matéria prima até o momento do processamento interferindo na qualidade do pescado.

Quanto ao índice de iodo, o óleo estudado apresentou 99 gI₂/100g, sendo que este índice se enquadrou no preconizado adotado pelo órgão de referência MAPA/BRASIL (2020) que estipula para óleos de peixes bruto os valores para índice de iodo até 200 gI₂/100g. 

Os valores do índice de iodo estão associados ao grau de ácidos graxos insaturados (CREXI; SOUZA-SOARES; PINTO, 2009). Valores elevados para o índice de iodo podem indicar maior propensão à ocorrência de processos oxidativos na molécula do ácido graxo insaturado (ENDO, TAGIRI-ENDO, KIMURA, 2005; OLIVEIRA, 2015).

O baixo índice de iodo em óleo, indica tratar-se de óleos mais saturados, o que diminui a possibilidade de oxidação lipídica durante o aquecimento. Lemos (2015) declara que o baixo valor do índice de iodo pode ter sido promovido pela dieta alimentar que o peixe está sujeito, e que podem não favorecer um perfil lipídico rico em ácidos graxos insaturados.

O óleo estudado apresentou um índice de saponificação de 296,09 ± 0,00 mg KOH/g, o que indica que o óleo apresenta ácidos graxos poli-insaturados em grande proporção. Este valor está de acordo com o preconizado adotado pelas normas de referência supracitadas. O índice de saponificação (IS) é uma medida do peso molecular e definida como a quantidade de álcali necessária para saponificar ácidos graxos em uma determinada massa de óleo (BORAN; KARAÇAM; BORAN, 2006). Também segundo Hernandez (2011), o índice de saponificação é definido como o número de miligramas de hidróxido de potássio necessário para neutralizar os ácidos graxos resultantes da hidrólise completa de 1g da amostra. 

Valores reportados na literatura para saponificação foram semelhantes oriundos de óleo de peixes marinhos e duciaquícolas pelo método industrial como o atum (Thunnus albacares) (181,01 mg KOH/g) (OLIVEIRA, 2015), tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) e surubim híbrido (Pseudoplatystoma corruscans X P. fasciatum) (194,9676 mg KOH/g e 212,3032 mg KOH/g, respectivamente) (MENEGAZZO; PETENUCI; FONSECA, 2014).

No trabalho desenvolvido por Bery et al. (2012), o óleo extraído de vísceras de peixes marinhos como Arabaiana (Seriola dumerlii), atum (Thunnus spp.), cavala (Scomberomorus cavala) e cação (Carcharhinus spp.) apresentaram valores de 180 mg KOH/g para índice de saponificação.

Índice de peróxido indica oxidação lipídica. Devido ao seu elevado teor de ácidos graxos poli-insaturados, incluindo o ácido eicosapentaenoico (EPA) e ácido docosahexaenoico (DHA), a taxa de oxidação do óleo de peixe é significativamente diferente da de outros óleos. A presença destes ácidos graxos do óleo de peixe torna-o susceptíveis a processos oxidativos, que afetam as suas características e valor nutricional quando submetidos a diferentes temperaturas e luminosidades durante o processamento e armazenamento (OLIVEIRA, 2015). O valor encontrado para o índice de peróxido (15,9 meq O₂/kg de óleo) encontra-se adequado conforme norma da EFSA (2010). Em óleo de peixe agulha (Belone belone) (10,60 meq O₂/kg de óleo) e óleo de tainha (Mugil auratus) (11,3 meq O₂/kg de óleo foram obtidos valores satisfatórios quanto ao índice de peróxido (CREXI; SOUZA-SOARES; PINTO, 2009; OLIVEIRA, 2015).

Conclusão

A maioria dos parâmetros físico-químicos do óleo de peixes marinhos estavam de acordo com as normas de referência. Para a redução do índice de acidez sugere-se fazer neutralização.  O trabalho é promissor para estudos na área de biotecnologia, visto que o mesmo pode ser uma alternativa a produção de biodiesel, uso na aquicultura e fins nutricionais (humano e animal).

Referências

ALMEIDA, N. M; BUENO FRANCO, M. R. Influência da dieta alimentar na composição de ácidos graxos em pescado: aspectos nutricionais e benefícios à saúde humana. Rev Inst Adolfo Lutz, 65(1):7-14, 2006.

ALMEIDA, Z. da S.; ISAAC, V. J.; PAZ, A. C.; MORAIS, G. C.; PORTO, H. L. R. 2011 Avaliação do potencial de produção pesqueira do sistema da pescada-amarela (Cynoscion acoupa) capturada pela frota comercial do Araçagi, Raposa, Maranhão. Boletim do Laboratório de Hidrobiologia, 24(2): 35-42.

BERY, C. C. S.; NUNES, M. L.; SILVA, G. F.; SANTOS, J. A. B.; BERY, C. S. ESTUDO DA VIABILIDADE DO ÓLEO DE VÍSCERAS DE PEIXES MARINHOS (Seriola Dumerlii (ARABAIANA), Thunnus ssp (ATUM), Scomberomorus cavala (CAVALA) e Carcharrhinus spp (CAÇÃO)) COMERCIALIZADOS EM ARACAJU-SE PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL. Revista GEINTEC – ISSN: 2237-0722. São Cristóvão/SE – 2012. Vol. 2/n. 3/ p.297-306  D.O.I.:10.7198/S2237-0722201200030009

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Decreto 9.013 de 29 de março de 2017. Dispõem sobre a inspeção industrial e sanitária de produtos de origem animal. Disponível em: <https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3198817/mod_resource/content/1/DECRETO-N%C2%BA-9.013-DE-29-DE-MAR%C3%87O-DE-2017_RIISPOA.pdf>. Acesso em: 26 de março  de 2020.

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. INSTRUÇÃO NORMATIVA No 110, DE 24 DE NOVEMBRO DE 2020 Publica a lista de matérias-primas aprovadas como ingredientes, adivos e veículos para uso na alimentação animal. Disponível em: https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/insumos-agropecuarios/insumos-pecuarios/alimentacao-animal/arquivos-alimentacao-animal/copy2_of_IN1102020LISTADEMATERIASPRIMAS.pdf. Acesso em: 02 de março de 2023.

Codex Alimentarius (2017). STANDARD FOR FISH OILS CODEX STAN 329-2017. Disponivel em: <https://www.iffo.net/system/files/Codex%20Standard%20for%20Fish%20Oils%20CXS_329e_Nov%202017.pdf>. Acesso em: 28 de março de 2020.

FAO. 2018. El estado mundial de la pesca y la acuicultura 2018. Cumplir los objetivos de desarrollo sostenible. Roma
http://www.fao.org/3/i9540es/I9540ES.pdf 

FELTES, M. M. C., CORREIA, J. F. G., BEIRÃO, L. H., BLOCK, J. M., NINOW, J. L., & SPILLER, V. R. Alternativas para a agregação de valor aos resíduos da industrialização de peixe. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Vol.14, No.6, pp. 669-677, ISSN 1415-4366. 2010

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION (FAO). The State of World Fisheries and Aquaculture: contributing to food security and nutrition for all. Roma, FAO, 200 p, 2016.

GONÇALVES, A. A. Tecnologia do Pescado: Ciência, Tecnologia, Inovação e Legislação. São Paulo: Editora Atheneu, 2011. 608 p.

LIMA, ANA KAROLINA MAYER DE. PURIFICAÇÃO DO ÓLEO RESIDUAL DE FRITURA POR CARVÃO ATIVADO VISANDO A PRODUÇÃO DE BIODIESEL. Engenharia Química do Departamento Acadêmico de Engenharia Química, do Câmpus Ponta Grossa, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. PONTA GROSSA 2015. 45f.

LOPES, I. S., FERREIRA, E. M., PEREIRA, D. M., PEREIRA, L. S., CUNHA, M. C. S., COSTA, F. N. 2012 Pescada amarela (Cynoscion acoupa) desembarcada: características microbiológicas e qualidade do gelo utilizado na sua conservação. Revista Instituto Adolfo Lutz, 71(4):77-84.

MARTINS, GISLAINE IASTIAQUE. Potencial de extração de óleo de peixe para produção de biodiesel. Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Energia na Agricultura. Cascavel, PR: UNIOESTE, 2012. 81 p.

MEDEIROS-JUNIOR, E. F.; EIRAS, B. J. C. F. & ALVES, M. M. Propriedade físico-química do óleo de vísceras de corvina Cynoscion virescens. ActaFish (2017) 5 (2): i-iv. DOI 10.2312/ActaFish.2017.5.2.i-iv

PEREIRA, T. de J. F.; FERREIRA, L. K. S.; EVERTON, F. A.; FRAZÃO, F. B.; LIMA, M.  de F. V. 2010 Comercialização de pescado no Portinho em São Luís, Estado do Maranhão, Brasil: uma abordagem socioeconômica dos trabalhadores. Revista Brasileira de Engenharia de Pesca, 5(3): 1-8.

PINTO, BRUNO VILARINHO VICTORINO; BEZERRA, AMANDA ESTEVES; AMORIM, ELIZETE; VALADÃO, RÔMULO CARDOSO; OLIVEIRA, GESILENE MENDONÇA DE. O resíduo de pescado e o uso sustentável na elaboração de coprodutos. Revista Mundi Meio Ambiente e Agrárias. Curitiba, PR, v.2, n.2, 15, jul./dez., 2017.

PIRES, D. R; MORAIS, A. G. N; COSTA. J. F; GOES, L.C.D.S.A; OLIVEIRA, G.M. Aproveitamento do resíduo comestível do pescado: Aplicação e viabilidade. Revista Verde, v 9, n.5, p.34 – 46, 2014.

CAPÍTULO 6

INTERSECÇÕES ENTRE CIDADANIA E MEIO AMBIENTE: NOVOS DIREITOS E ATORES AMBIENTAIS

INTERSECTIONS BETWEEN CITIZENSHIP AND THE ENVIRONMENT: NEW RIGHTS AND ENVIRONMENTAL ACTORS

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.06

Submetido em: 20/06/2023

Revisado em: 26/06/2023

Publicado em: 09/07/2023

Reinaldo Dias

Doutor em Ciências Sociais e Mestre em Ciência Política pela UNICAMP

http://lattes.cnpq.br/5937396816014363

Resumo

Este estudo explora a intrincada relação entre cidadania e meio ambiente, focalizando três áreas-chave: novos direitos ambientais, atores e ação ambiental, e cidadania ambiental ativa. Uma revisão sistemática e análise secundária de dados foram empregadas para fornecer uma perspectiva abrangente sobre esses aspectos. A pesquisa revela a emergência de novos direitos ambientais, reconhecendo o valor intrínseco da natureza e a interconexão da saúde humana e ecológica. O estudo identifica diversos atores, incluindo indivíduos, ONGs, governos e corporações, contribuindo para a ação ambiental. Discute-se a natureza multinível de atores ambientais, incluindo organizações internacionais, agências nacionais e organizações locais. A cidadania ambiental ativa é ressaltada como um aspecto crucial da governança e ação ambiental, envolvendo várias formas de participação, desde comportamentos sustentáveis até ações coletivas. O artigo conclui enfatizando a necessidade de abordagens mais inclusivas e participativas para a governança ambiental, contribuindo para um mundo mais sustentável e justo.

Palavras-chave: Novos direitos ambientais. Atores ambientais. Cidadania. Governança

Abstract

This study explores the intricate relationship between citizenship and environment, focusing on Three key areas: new environmental rights, actors and environmental action, and active environmental citizenship. A systematic review and secondary data analysis was employed to provide a comprehensive perspective on these aspects. The research uncovers the emergence of new environmental rights, recognizing the intrinsic value of nature and the interconnectedness of human and ecological health. The study identifies diverse actors, including individuals, NGOs, governments, and corporations, contributing to environmental action. The multi-level nature of environmental entities, including international organizations, national agencies, and local organizations, is discussed. Active environmental citizenship is underscored as a crucial aspect of environmental governance and action, involving various forms of participation from sustainable behaviors to collective action. The paper concludes by emphasizing the need for more inclusive and participatory approaches to environmental governance, ultimately contributing to a more sustainable and just world.

Keywords: New environmental rights. Environmental actors. Citizenship.Governance

Introdução

O nexo entre cidadania e meio ambiente é um campo de estudo em expansão que requer uma exploração robusta e abrangente. As repercussões da degradação ambiental e das mudanças climáticas desafiam não apenas o mundo físico e biológico, mas também o tecido social e as estruturas políticas que governam e definem a sociedade. Este capítulo enfoca três áreas centrais dentro desse campo: novos direitos ambientais, atores da ação ambiental, e cidadania ambiental ativa.

Novos direitos ambientais surgiram como resposta à escalada das crises ambientais. Boyd (2017) postula que esses direitos estão remodelando o cenário jurídico, social e político, ampliando as noções tradicionais de cidadania para abranger aspectos ambientais. A afirmação de tais direitos reflete o crescente reconhecimento de que um ambiente saudável é parte integrante do bem-estar e da sobrevivência humana. Este capítulo aprofundará esses direitos emergentes e suas implicações para a cidadania e a proteção ambiental.

Paralelamente à evolução dos direitos ambientais, diversos atores têm ocupado o protagonismo da ação ambiental. Esses atores vão desde indivíduos e organizações não governamentais (ONGs) até governos e corporações (DRYZEK et al., 2013). Os papéis, responsabilidades e impacto desses atores são multifacetados e complexos, necessitando de um exame abrangente para compreender sua interação e influência mútua.

Além disso, atores ambientais, incluindo organizações governamentais e não governamentais, bem como entidades privadas, desempenham papéis significativos na formulação de políticas e ações ambientais (BULKELEY; BETSILL, 2003). A análise dessas entidades e de seus papéis é crucial para a compreensão dos mecanismos de governança ambiental e suas implicações para a cidadania.

Por último, o conceito de cidadania ambiental ativa reflete o potencial e o poder dos cidadãos para contribuírem para a proteção do ambiente e para a elaboração de políticas. A cidadania ativa no contexto ambiental transcende direitos e responsabilidades passivas, promovendo a participação ativa na ação ambiental e nos processos decisórios. Este capítulo explorará as oportunidades e desafios associados à cidadania ambiental ativa.

A interconexão entre cidadania e meio ambiente é importante no contexto atual de desafios ambientais. Ao explorar novos direitos ambientais, os papéis de diversos atores e entidades na ação ambiental e o conceito de cidadania ambiental ativa, este estudo busca lançar luz sobre como cidadania e meio ambiente se entrelaçam diante das crises ambientais. Os resultados deste estudo não apenas poderão contribuir no campo acadêmico, mas também fornecerão insights para a formulação de políticas e práticas em governança ambiental.

Metodologia

A metodologia de pesquisa para este estudo emprega uma revisão sistemática e análise de dados secundários. Essa abordagem está alinhada com o objetivo do estudo de explorar os domínios que se cruzam entre cidadania e meio ambiente, particularmente no contexto de novos direitos ambientais, atores da ação ambiental, e cidadania ambiental ativa.

Uma revisão sistemática é uma abordagem rigorosa e robusta para revisar a literatura existente, oferecendo um alto nível de transparência, replicabilidade e abrangência (PETTICREW; ROBERTS, 2006). Este método permite uma exploração aprofundada da literatura diversificada relacionada a cada uma das áreas de enfoque. Ao identificar, selecionar e avaliar sistematicamente todas as pesquisas relevantes, pode-se tirar conclusões confiáveis sobre o estado atual do conhecimento, identificar lacunas na literatura e sugerir direções para pesquisas futuras (MOHER et al., 2009).

O uso de dados secundários, que incluem estudos anteriores, relatórios e artigos acadêmicos, justifica-se pela grande quantidade de dados existentes sobre o tema. A análise de dados secundários pode fornecer uma perspectiva mais ampla, transcendendo as restrições de tempo, local e recursos que a coleta de dados primários frequentemente encontra (JOHNSTON, 2014). Dada a natureza multifacetada de nossas áreas de pesquisa, os dados secundários nos permitem explorar uma ampla gama de fontes, aumentando assim a riqueza e a diversidade do conjunto de dados. Além disso, a análise de dados secundários é um método prático e eficiente, pois elimina a necessidade de coleta de dados demorada e muitas vezes dispendiosa (VARTANIAN, 2011).

Para garantir a qualidade e confiabilidade dos dados secundários utilizados, serão aplicados critérios rígidos de inclusão e exclusão, com foco em artigos revisados por pares, relatórios oficiais e publicações de fontes confiáveis. Também foi considerada a data de publicação, dando preferência a dados mais recentes para garantir a relevância e atualidade dos resultados. Além disso, foi avaliada criticamente cada fonte quanto à sua solidez metodológica e relevância para as questões de pesquisa.

Revisão de Literatura

Uma revisão sistemática da literatura revela uma complexa e evolutiva relação entre cidadania e meio ambiente, encapsulada em três áreas principais: novos direitos ambientais, atores da ação ambiental e cidadania ambiental ativa.

• Os novos direitos ambientais

A emergência de novos direitos ambientais marca uma significativa mudança de paradigma na compreensão e alcance da cidadania. Esses direitos englobam uma gama de reivindicações legais e morais que expandem as noções tradicionais de cidadania para incluir aspectos ambientais. A emergência de novos direitos ambientais marca uma mudança significativa na conceituação de cidadania. O trabalho seminal de Barry (2006) delineia como esses direitos, incluindo o direito a um meio ambiente limpo e saudável, estão expandindo as noções tradicionais de cidadania. Eles estão transformando o cenário jurídico, social e político, reconhecendo a necessidade de um ambiente saudável para o bem-estar e a sobrevivência humana. No entanto, a implementação desses direitos levanta questões de acesso e equidade, pois alguns grupos podem não ter recursos ou capacidades para fazer valer esses direitos de forma efetiva (BARRY, 2006). Esse desafio ressalta a necessidade de uma maior exploração de como os novos direitos ambientais são realizados na prática.

Nesta seção, discutimos a evolução dos direitos ambientais, seus principais componentes e suas implicações para a cidadania e a proteção ambiental.

• Evolução dos Direitos Ambientais

A emergência dos direitos ambientais remonta ao crescente reconhecimento do impacto humano no meio ambiente e à subsequente necessidade de proteção ambiental. A Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente Humano, realizada em Estocolmo em 1972, marcou um ponto de inflexão na política ambiental internacional e lançou as bases para o desenvolvimento dos direitos ambientais. A conferência enfatizou a conexão entre direitos humanos e proteção ambiental e pediu maior cooperação internacional para enfrentar os desafios ambientais.

Nos anos seguintes, uma série de acordos e convenções internacionais, como a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC) e a Convenção sobre Diversidade Biológica (CDB), reconheceram e desenvolveram os direitos ambientais (BODANSKY, 2011). Os governos nacionais também incorporaram os direitos ambientais em suas constituições e sistemas jurídicos, refletindo o crescente consenso global sobre a importância da proteção ambiental.

No Brasil, a promulgação da Constituição Federal de 05 de outubro de 1988 foi o coroamento de um processo evolutivo no trato das questões ambientais. Considerada como sendo talvez uma das mais avançadas do mundo na questão ambiental, tema que além de ser tratado num capítulo específico sobre o meio ambiente (art. 225), aparece em vários outros artigos não diretamente relacionados.

Uma mudança significativa na nova Constituição foi a inclusão do meio ambiente, pela primeira vez, como um direito humano básico, não sendo mais considerado apenas uma responsabilidade de agências ou entidades públicas, como ocorria em constituições anteriores. (SILVA, 2019)

A inclusão dos novos direitos ambientais na Constituição de 1988, deveu-se a vários fatores que se conjugaram tornando possível uma realidade legal que, todavia, não encontrava correspondência no âmbito social- na realidade a ampla maioria do povo brasileiro desconhecia os novos direitos ambientais inseridos na Constituição.

Ocorre que após a promulgação da Constituição, a comunidade foi aos poucos tomando consciência destes novos direitos, buscando gradativamente torná-los efetivos, através de ações tanto individuais, como coletivas. Ações estas motivadas tanto por agentes ambientalmente motivados, como por entidades ambientalistas- formalizadas ou não.

• Principais componentes dos direitos ambientais

Os direitos ambientais podem ser amplamente categorizados em três componentes principais: direitos substantivos, direitos processuais e abordagens baseadas em direitos para a proteção ambiental (KNOX; PEJAN,2018).

1. Direitos substantivos: Esses direitos dizem respeito ao acesso e gozo de bens ambientais específicos, como ar puro, água limpa e um meio ambiente saudável. O direito a um meio ambiente saudável, por exemplo, está consagrado nas constituições de mais de 100 países e foi reconhecido por tribunais regionais de direitos humanos.
2. Direitos processuais: Os direitos processuais referem-se aos processos de tomada de decisão e governança ambiental, garantindo que os cidadãos possam participar e influenciar decisões que afetam seu meio ambiente. Os principais direitos processuais incluem os direitos de acessar informações ambientais, participar da tomada de decisões ambientais e buscar reparação por danos ambientais. A Convenção de Aarhus, um tratado regional na Europa, é um exemplo notável de instrumento que consagra esses direitos processuais.
3. Abordagens baseadas em direitos para a proteção ambiental: Essas abordagens integram princípios e padrões de direitos humanos em políticas e práticas ambientais, colocando as pessoas no centro da governança ambiental. Exemplos incluem os direitos dos povos indígenas a suas terras e recursos tradicionais e os direitos das gerações futuras de herdar um meio ambiente saudável e sustentável.

• Implicações para a Cidadania e Proteção Ambiental

A emergência dos direitos ambientais tem várias implicações para a cidadania e a proteção ambiental:

1. Ampliação do âmbito da cidadania: Os direitos ambientais ampliam as noções tradicionais de cidadania, incorporando aspectos ambientais aos direitos e responsabilidades dos cidadãos. Essa expansão redefine o contrato social entre os cidadãos e o Estado, reconhecendo a importância da proteção ambiental como um bem público e uma responsabilidade compartilhada.
2. Empoderamento dos cidadãos: Os direitos ambientais capacitam os cidadãos a participar dos processos de tomada de decisão ambiental e responsabilizam os governos e outros atores por suas ações. Esse empoderamento promove uma forma mais inclusiva e democrática de governança ambiental, promovendo a cidadania ambiental ativa (DOBSON, 2004).
3. Enfrentar as injustiças ambientais: Os direitos ambientais têm o potencial de abordar as injustiças ambientais, garantindo que grupos vulneráveis e marginalizados tenham acesso a bens e serviços ambientais e possam participar de decisões que afetam seu meio ambiente. No entanto, a realização desses direitos depende da capacidade desses grupos de fazer valer e exercer seus direitos efetivamente (SCHLOSBERG, 2013).
4. Promoção da proteção do ambiente: Os direitos ambientais podem servir como instrumentos poderosos para promover a proteção do ambiente, ligando o bem-estar humano à saúde do ambiente. Esses direitos destacam a interdependência entre direitos humanos e sustentabilidade ambiental, enfatizando a necessidade de uma abordagem holística e integrada da governança ambiental (BOYD, 2019).

Os novos direitos ambientais representam um avanço crítico na intersecção entre cidadania e discurso ambiental. Eles ampliam os limites da cidadania tradicional, capacitam os cidadãos, abordam injustiças ambientais e promovem a proteção ambiental. No entanto, a efetividade desses direitos para alcançar esses objetivos depende de uma série de fatores, incluindo a disposição e a capacidade dos Estados e outros atores para reconhecer e implementar esses direitos, e a capacidade dos cidadãos de afirmar e exercer seus direitos de forma eficaz.

Embora esses direitos sejam uma promessa significativa para redefinir a cidadania e melhorar a proteção ambiental, eles também representam desafios e levantam questões que merecem maior exploração. Por exemplo, como resolver os potenciais conflitos entre direitos ambientais e outros direitos, como direitos de propriedade ou direitos de desenvolvimento? Como garantir na prática a efetivação dos direitos ambientais, particularmente para grupos vulneráveis e marginalizados? E como esses direitos podem contribuir para os objetivos mais amplos de sustentabilidade ambiental e justiça social? Ao abordar essas questões, pesquisas futuras podem contribuir para uma compreensão mais profunda e matizada do papel dos direitos ambientais no nexo entre cidadania e meio ambiente.

• Atores e ação ambiental

Os atores ambientais são geralmente categorizados em três grandes grupos:

Setor público/governamental: Este grupo inclui órgãos e departamentos governamentais em todos os níveis (local, regional, nacional e internacional) responsáveis por desenvolver e implementar políticas ambientais.

• Governos

Os governos, em todos os níveis, têm um papel central na ação ambiental. Eles desenvolvem e implementam políticas e regulamentações ambientais, gerenciam recursos públicos e coordenam respostas aos desafios ambientais (BULKELEY E BETSILL, 2003). Os governos podem usar várias ferramentas políticas, como legislação, tributação e incentivos, para promover a proteção ambiental e a sustentabilidade.

Organizações Internacionais são formadas por governos que influenciam e adotam políticas internacionais na área do meio ambiente. Organizações internacionais, como o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) e o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), desempenham um papel fundamental na facilitação da cooperação e ação globais em questões ambientais. Eles fornecem uma plataforma para que os países negociem e adotem acordos internacionais, estabeleçam padrões globais e compartilhem conhecimento e melhores práticas (BIERMANN; PATTBERG, 2008).

As organizações internacionais também desempenham um papel crucial na geração e disseminação de conhecimento ambiental. Por exemplo, os relatórios de avaliação do IPCC têm sido fundamentais para moldar a compreensão global das mudanças climáticas e informar as decisões políticas em vários níveis (HULME; MAHONY, 2010).

No entanto, a eficácia das organizações internacionais é muitas vezes limitada pelos interesses e capacidades divergentes dos seus Estados-Membros. Alcançar um consenso entre os países pode ser um desafio, particularmente em questões controversas, como a mitigação das mudanças climáticas e a adaptação.

Os governos muitas vezes enfrentam desafios para equilibrar as metas ambientais com outras prioridades, como o desenvolvimento econômico e a equidade social. A efetividade da ação governamental também depende da vontade política, da capacidade institucional e do apoio público (BULKELEY; BETSILL, 2003).

As agências nacionais, como a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos e o Departamento de Meio Ambiente, Alimentação e Assuntos Rurais do Reino Unido, são responsáveis pela implementação de políticas e regulamentações ambientais em nível nacional. Eles desenvolvem e aplicam regulamentos, gerenciam recursos públicos e prestam serviços relacionados à proteção e conservação ambiental (JORDAN; LENSCHOW, 2010).

No Brasil, o exemplo é a Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA) que é a responsável pela implementação e coordenação da gestão compartilhada dos recursos hídricos, regular o acesso à água, e promover a segurança hídrica visando o desenvolvimento o desenvolvimento sustentável. A instalação da ANA propiciou condições para a governabilidade dos recursos hídricos no Brasil (MATOS, 2020). 

As agências nacionais desempenham igualmente um papel fundamental na facilitação da participação do público na tomada de decisões em matéria de ambiente. Eles se envolvem com várias partes interessadas, incluindo cidadãos, ONGs e empresas, por meio de consultas públicas, comitês consultivos e outros mecanismos participativos (JORDAN; LENSCHOW, 2010).

No entanto, a eficácia das agências nacionais pode ser influenciada por uma série de fatores, incluindo liderança política, capacidade institucional e apoio público. A independência e a responsabilidade dessas agências também são fundamentais para sua credibilidade e legitimidade.

Setor privado: Este grupo é composto por empresas e indústrias que têm um impacto direto ou indireto no meio ambiente através das suas operações. Muitas vezes, eles são regulados pelas políticas governamentais, mas também podem desempenhar um papel na promoção da sustentabilidade através de práticas de negócios responsáveis.

As empresas são cada vez mais reconhecidas como atores importantes na ação ambiental. Embora tenham sido tradicionalmente vistas como parte do problema, devido às suas pegadas ambientais substanciais, as empresas estão se tornando cada vez mais parte da solução. Por meio de iniciativas de responsabilidade social corporativa (RSC), muitas empresas estão integrando considerações ambientais em suas estratégias e operações de negócios (CARROLL; SHABANA, 2010).

As empresas podem contribuir para a ação ambiental reduzindo seus impactos ambientais, investindo em tecnologias sustentáveis e promovendo práticas sustentáveis entre seus fornecedores, clientes e comunidades. No entanto, a ação ambiental corporativa é frequentemente impulsionada por incentivos de mercado e pressões regulatórias, e sua eficácia pode variar amplamente em diferentes setores e contextos (CARROLL; SHABANA, 2010).

Sociedade civil: Este grupo inclui organizações não governamentais (ONGs), grupos de defesa ambiental, comunidades e indivíduos. Esses atores podem influenciar as políticas ambientais através de ativismo, educação, pesquisa e outras formas de envolvimento.

• Indivíduos

Os indivíduos, enquanto cidadãos, têm um papel crucial na condução da acção ambiental. Eles influenciam os resultados ambientais por meio de suas decisões e comportamentos diários, como suas escolhas de consumo, práticas de descarte de resíduos e uso de energia (STERN, 2000). Através de ações individuais, como a reciclagem, a redução do consumo de energia e o apoio a empresas sustentáveis, os cidadãos contribuem para a proteção ambiental e a sustentabilidade.

Além disso, os indivíduos podem exercer influência por meio de sua participação em processos políticos, como votação, lobby e manifestações públicas. Por exemplo, as greves climáticas globais lideradas por jovens destacaram o poder dos indivíduos para mobilizar a opinião pública e exigir ação sobre questões ambientais (NEAS, WARD; BOWMAN, 2022). No entanto, a capacidade dos indivíduos de efetuar mudanças é frequentemente limitada por fatores estruturais, como condições socioeconômicas e arranjos institucionais, ressaltando a necessidade de políticas e sistemas de apoio.

• Organizações Não Governamentais (ONGs)

As ONGs desempenham um papel crucial na ação ambiental por meio de realização de lobbies, pesquisa, educação e ação direta. Eles atuam monitorando as atividades de governos e corporações, e responsabilizando-os por seus impactos ambientais (FISHER, 2010). As ONGs também fornecem uma plataforma para que os cidadãos se envolvam em ações ambientais, muitas vezes mobilizando apoio popular para causas ambientais.

Além disso, as ONG contribuem para os processos de elaboração de políticas, fornecendo conhecimentos especializados e representando os interesses de várias partes interessadas. Muitas vezes, atuam como intermediários entre cidadãos e tomadores de decisão, amplificando as vozes de grupos marginalizados e garantindo que suas preocupações sejam incluídas nas discussões políticas (FISHER, 2010).

• Organizações Comunitárias Locais

Organizações comunitárias locais, como grupos ambientais de base e iniciativas de conservação baseadas na comunidade, desempenham um importante papel na ação ambiental em nível local. Eles mobilizam recursos e conhecimentos locais, engajam os membros da comunidade na gestão ambiental e defendem os interesses ambientais locais (PRETTY; SMITH, 2004).

As organizações comunitárias locais geralmente adotam uma abordagem baseada no local para a ação ambiental, concentrando-se nos desafios e oportunidades ambientais específicos em suas comunidades. Essa abordagem permite que eles adaptem suas ações aos contextos locais, promovendo a apropriação e a resiliência da comunidade (PRETTY; SMITH, 2004).

No entanto, essas organizações geralmente enfrentam desafios no acesso a recursos, na influência de decisões políticas e no gerenciamento de conflitos dentro das comunidades. O sucesso de seus esforços geralmente depende de suas relações com outros atores, como governos locais, ONGs e empresas.

• Cidadania ambiental ativa

A cidadania ambiental ativa representa o engajamento proativo de indivíduos e comunidades na tomada de decisões e ações ambientais. O conceito de cidadania ambiental ativa vai além dos direitos e responsabilidades passivas, enfatizando a participação ativa na ação ambiental e nos processos decisórios. Segundo Dobson (2004), a cidadania ambiental ativa pode se manifestar de várias formas, desde comportamentos individuais e escolhas de estilo de vida até a participação em iniciativas comunitárias e processos de formulação de políticas. Esta forma de cidadania pode capacitar os cidadãos a influenciar os resultados ambientais e contribuir para a governação ambiental. No entanto, também apresenta desafios, como a necessidade de conhecimento ambiental e o potencial de conflito entre interesses individuais e metas ambientais coletivas (DOBSON, 2004). As oportunidades e desafios associados à cidadania ambiental ativa constituem uma área rica para futuras pesquisas.

A literatura revela uma relação multifacetada entre cidadania e meio ambiente, caracterizada pela emergência de novos direitos ambientais, pelo envolvimento de diversos atores na ação ambiental, pelo papel que exercem e pelo conceito de cidadania ambiental ativa. No entanto, mais pesquisas são necessárias para entender como essas áreas se cruzam e influenciam umas às outras, e como elas moldam o cenário mais amplo da governança ambiental.

Através da análise dessa literatura, torna-se evidente que cidadania e meio ambiente estão profundamente ligados, e a relação entre ambos está evoluindo à medida que a compreensão das questões ambientais se aprofunda e se diversifica. Os vários atores, incluindo indivíduos, ONGs, governos e corporações, desempenham papéis únicos na formação dessa relação. Em particular, a mudança para uma cidadania ambiental ativa representa uma mudança transformadora na forma como os indivíduos interagem e influenciam o seu ambiente.

No entanto, existem lacunas em na compreensão de como esses diferentes elementos interagem e influenciam uns aos outros. Por exemplo, embora os papéis de vários atores na ação ambiental estejam bem documentados, há pesquisas limitadas sobre como esses papéis são influenciados por novos direitos ambientais e como eles contribuem para uma cidadania ambiental ativa. Da mesma forma, embora se reconheça a importância dos atores ambientais na formulação da política e da ação ambiental, há necessidade de uma compreensão mais matizada de seus papéis, particularmente em relação aos novos direitos ambientais e à cidadania ambiental ativa.

Além disso, a literatura tende a examinar esses elementos isoladamente, ignorando as potenciais sinergias e tensões entre eles. Uma abordagem mais integrativa, que veja a cidadania e o meio ambiente como interconectados e dinâmicos, é necessária para captar toda a complexidade dessa relação.

Este capítulo busca suprir essas lacunas por meio de uma revisão sistemática e análise de dados secundários, com o objetivo de fornecer uma compreensão abrangente e matizada da relação entre cidadania e meio ambiente. Os resultados deste estudo não apenas podem contribuir para o campo acadêmico, mas também fornecerão insights para a formulação de políticas e práticas em governança ambiental.

1.3.1 Conceito e Importância

A cidadania ambiental ativa vai além do conhecimento passivo ou da preocupação com o meio ambiente. Envolve a tomada de medidas para proteger e melhorar o meio ambiente, seja por meio de comportamentos individuais, ação coletiva, participação política ou outras formas de engajamento (DOBSON, 2004). Cidadãos ambientais ativos não são apenas consumidores ou eleitores, mas agentes de mudança que contribuem para a sustentabilidade ambiental.

A cidadania ambiental ativa é crucial para enfrentar os desafios ambientais. Pode promover comportamentos mais sustentáveis, influenciar decisões políticas e promover a justiça ambiental. Também incorpora o princípio democrático da participação, permitindo que os cidadãos tenham voz nas decisões que afetam suas vidas e o meio ambiente (DOBSON, 2004).

1.3.2. Promoção da Cidadania Ambiental Ativa

Uma série de estratégias pode promover uma cidadania ambiental ativa. A educação é uma estratégia-chave, ajudando os cidadãos a entender as questões ambientais, desenvolver habilidades para a ação e cultivar valores de administração e responsabilidade (BARR, 2007). Os programas de educação ambiental, formais e informais, podem atingir vários públicos, incluindo estudantes, adultos e grupos específicos, como agricultores ou líderes empresariais.

Mecanismos de participação pública, como consultas públicas, júris de cidadãos e orçamento participativo, também podem promover a cidadania ambiental ativa. Eles oferecem oportunidades para que os cidadãos se envolvam na tomada de decisões ambientais, expressem suas preocupações e influenciem os resultados das políticas (IRVIN; STANSBURY, 2004).

Além disso, ONGs e organizações comunitárias podem promover a cidadania ambiental ativa, mobilizando ações de base, defendendo os direitos dos cidadãos e fornecendo plataformas para o engajamento dos cidadãos. As tecnologias digitais e as mídias sociais também podem facilitar a cidadania ambiental ativa, permitindo o ativismo online, o crowdsourcing e a colaboração virtual (BENNETT; SEGERBERG, 2012).

1.3.3 Promulgando a cidadania ambiental ativa

A cidadania ambiental ativa é promulgada de várias maneiras, refletindo os diversos interesses, capacidades e contextos dos cidadãos. Alguns cidadãos adotam comportamentos sustentáveis, como reciclagem, compostagem ou consumo verde. Outros participam de ações coletivas, como limpezas comunitárias, plantio de árvores ou greves climáticas.

Alguns cidadãos ambientais ativos se envolvem em processos políticos, como lobby, votação ou candidatura, para influenciar as políticas ambientais. Outros se engajam em ações diretas, como desobediência civil ou ecosabotagem, para protestar contra injustiças ambientais ou práticas insustentáveis (SCHLOSBERG, 2007).

A cidadania ambiental ativa também pode envolver formas cotidianas de resistência e resiliência, como criar e compartilhar narrativas alternativas, construir hortas comunitárias ou recuperar espaços públicos. Essas formas de ação podem ser menos visíveis ou dramáticas, mas podem desafiar paradigmas dominantes, promover a resiliência local e contribuir para transformações sociais e ambientais mais amplas (GIBSON-GRAHAM, 2006).

A cidadania ambiental ativa é uma força poderosa para a mudança ambiental. Envolve diversas formas de ação, e pode ser fomentada e implementada de várias maneiras. No entanto, mais pesquisas são necessárias para compreender a dinâmica da cidadania ambiental ativa, seus impactos e as condições que a possibilitam ou restringem. Por exemplo, como fatores estruturais, como condições socioeconômicas ou arranjos institucionais, influenciam a cidadania ambiental ativa? Como diferentes formas de cidadania ambiental ativa se cruzam e interagem? E como a cidadania ambiental ativa pode contribuir para os objetivos mais amplos de sustentabilidade ambiental e justiça social?

O fato é que a cidadania ambiental ativa é um componente crucial da governança ambiental, representando o engajamento ativo dos cidadãos na tomada de decisões e ações ambientais. É um conceito multifacetado, que incorpora diversas formas de participação e ação em diferentes níveis, desde comportamentos individuais até ações coletivas e políticas. Mais pesquisas são necessárias para compreender a dinâmica da cidadania ambiental ativa, seus impactos e como ela pode ser efetivamente fomentada e apoiada.

À guisa de conclusão desta seção, ficou evidenciado que a ação ambiental é um empreendimento coletivo, envolvendo diversos atores, cada um com seus papéis, responsabilidades e impactos distintos. Tem papel vital na governança e ação ambiental, cada um operando em diferentes níveis e trazendo forças e desafios únicos. Eles são fundamentais na interação entre cidadania e meio ambiente, influenciando os papéis, direitos e responsabilidades dos cidadãos em relação à proteção ambiental. Esses atores interagem de formas complexas e, muitas vezes, imprevisíveis, moldando a trajetória da ação ambiental. A compreensão dessas interações é crucial para o desenvolvimento de estratégias efetivas de proteção ambiental e sustentabilidade.

Embora seus esforços sejam fundamentais para enfrentar os desafios ambientais, as complexidades das questões ambientais exigem uma abordagem coordenada e integrada envolvendo todos esses atores. Novas pesquisas são necessárias para compreender a dinâmica entre esses diversos atores, sua eficácia na promoção da cidadania ambiental e como elas podem contribuir coletivamente para um futuro mais sustentável.

Os atores da ação ambiental abrangem um amplo espectro, desde indivíduos e ONGs até governos e corporações. Esses atores, com seus distintos papéis, responsabilidades e impactos, contribuem para o dinamismo e a complexidade da ação ambiental. Cidadãos individuais, através de suas decisões e comportamentos diários, podem influenciar os resultados ambientais. As ONGs muitas vezes desempenham um papel mediador, defendendo causas ambientais e influenciando políticas. Governos e corporações, embora tradicionalmente vistos como parte do problema, são cada vez mais reconhecidos como parte da solução, com seus recursos substanciais e capacidade de efetuar mudanças. As interações entre esses atores são intrincadas e multifacetadas, necessitando de mais pesquisas para compreender suas implicações para a governança ambiental.

Cada um desses atores desempenha um papel único na gestão e proteção do meio ambiente, e a cooperação entre eles é essencial para alcançar os objetivos de sustentabilidade. Esses atores desempenham papéis significativos na formulação de políticas e ações ambientais. Arts (2000) sugere que essas entidades servem como mecanismos cruciais de governança ambiental, influenciando o desenvolvimento e a implementação de políticas ambientais. As organizações governamentais geralmente têm o mandato e os recursos para fazer cumprir as regulamentações ambientais. As ONGs, por outro lado, atores vigilantes, responsabilizando outros atores e defendendo causas ambientais. Entidades privadas, incluindo corporações, estão cada vez mais engajadas em ações ambientais, impulsionadas por uma combinação de pressão regulatória, incentivos de mercado e expectativas da sociedade (ARTS, 2000).

Discussão

A exploração da relação entre cidadania e meio ambiente, através das lentes de novos direitos ambientais, atores-chave, e cidadania ambiental ativa, fornece uma rica abordagem de insights e perspectivas. Cada uma dessas áreas contribui para uma compreensão holística da cidadania ambiental, destacando a diversidade de papéis, direitos, responsabilidades e ações na governança e ação ambiental.

Os novos direitos ambientais representam uma mudança de paradigma no direito e na política ambiental. Ampliam a concepção tradicional de direitos de cidadania, reconhecendo o direito a um meio ambiente saudável e os direitos da natureza (BOYD, 2011). Esses direitos ressaltam o valor intrínseco do meio ambiente e a interconexão da saúde humana e ecológica. Eles também fornecem uma base jurídica para que os cidadãos e as comunidades exijam e apliquem a proteção ambiental.

Os atores da ação ambiental, ou seja, indivíduos, ONGs, governos e corporações, trazem perspectivas e capacidades únicas. Eles se envolvem em uma ampla gama de ações, desde comportamentos sustentáveis e responsabilidade social corporativa até formulação de políticas e lobbies (STERN, 2000; HOFFMAN; JENNINGS, 2015). Suas ações são moldadas por vários fatores, incluindo valores pessoais, normas institucionais, condições socioeconômicas e contextos políticos (DIETZ, STERN; GUAGNANO, 1998; DUNLAP; McCRIGHT, 2012).

Atores ambientais, como organizações internacionais, agências nacionais e organizações comunitárias locais, desempenham papéis cruciais na governança e ação ambiental. Eles operam em diferentes níveis, refletindo a natureza multinível das questões ambientais. Eles também enfrentam vários desafios, incluindo interesses divergentes, restrições institucionais e limitações de recursos (BIERMANN; PATTBERG, 2008; JORDAN; SCHOUT, 2006; KOOIMAN E JENTOFT, 2009).

A cidadania ambiental ativa representa o engajamento proativo dos cidadãos na tomada de decisões e ações ambientais. Vai além do conhecimento passivo ou da preocupação com o meio ambiente, envolvendo diversas formas de ação, desde comportamentos sustentáveis e ação coletiva até a participação política e a resistência cotidiana (DOBSON, 2004; BARR, 2007; BENNETT; SEGERBERG, 2012; SCHLOSBERG, 2007; GIBSON-GRAHAM, 2006).

Tomadas em conjunto, essas áreas fornecem um quadro multifacetado de cidadania ambiental. Elas destacam a interação entre direitos, atores, entidades, governança e ação ambiental. Ressaltam também a complexidade e o dinamismo da cidadania ambiental, refletindo a natureza complexa e interconectada das questões ambientais.

Abordando as questões de pesquisa apresentadas na introdução, esta revisão indica que a cidadania ambiental envolve uma ampla gama de direitos, atores, entidades e ações. Não é um conceito fixo ou homogêneo, mas um fenômeno dinâmico e pluralista que varia entre os contextos e evolui ao longo do tempo. Os papéis e impactos da cidadania ambiental são moldados por vários fatores, incluindo normas legais, arranjos institucionais, condições socioeconômicas, valores culturais e desenvolvimentos tecnológicos.

Em termos de como a cidadania ambiental pode contribuir para a sustentabilidade ambiental, esta revisão sugere que a cidadania ambiental pode promover comportamentos mais sustentáveis, influenciar decisões políticas, promover justiça ambiental e facilitar a ação coletiva e a mudança social. No entanto, a eficácia da cidadania ambiental depende de uma série de fatores, incluindo o reconhecimento e a aplicação dos direitos ambientais, as capacidades e motivações dos atores ambientais, os recursos e estratégias das organizações e as oportunidades e apoios para uma cidadania ambiental ativa.

Esta revisão fornece uma compreensão abrangente e matizada da cidadania ambiental, destacando sua complexidade, diversidade e dinamismo. Também ressalta a necessidade de mais pesquisas para explorar os papéis e impactos da cidadania ambiental, as condições que a possibilitam ou restringem e as estratégias que podem promovê-la e apoiá-la. Tais pesquisas podem contribuir para uma governança ambiental mais efetiva e inclusiva e, em última análise, para um mundo mais sustentável e justo

Essa discussão enfatiza a diversidade e a complexidade da cidadania ambiental, destacando a interação entre direitos, atores, entidades e ações. Também identifica questões-chave de pesquisa para exploração futura, incluindo os papéis e impactos da cidadania ambiental, as condições que a permitem ou restringem e as estratégias que podem promovê-la e apoiá-la. Ao abordar essas questões, pesquisas futuras podem contribuir para uma compreensão mais matizada e dinâmica da cidadania ambiental e seu potencial para promover a sustentabilidade ambiental e a justiça social.

Considerações Finais

Este capítulo explorou a complexa relação entre cidadania e meio ambiente, focalizando três áreas-chave: novos direitos ambientais, atores e ação ambiental, e cidadania ambiental ativa. Ao examinar essas áreas, o estudo buscou fornecer uma compreensão abrangente e matizada da cidadania ambiental e suas implicações para a governança e a ação ambiental.

A análise dos novos direitos ambientais evidencia a mudança de paradigma no direito e na política ambiental, reconhecendo o valor intrínseco do meio ambiente e a interconexão da saúde humana e ecológica. Esses direitos fornecem uma base legal para que cidadãos e comunidades exijam e façam cumprir a proteção ambiental, bem como fazer valer os direitos da natureza (BOYD, 2011). A emergência de novos direitos ambientais ressalta a importância de incorporar as preocupações ambientais na compreensão mais ampla dos direitos e responsabilidades de cidadania.

A exploração dos atores e da ação ambiental revela uma gama diversificada de partes interessadas, incluindo indivíduos, ONGs, governos e corporações, cada um com perspectivas e capacidades únicas. Suas ações, moldadas por vários fatores, como valores pessoais, normas institucionais, condições socioeconômicas e contextos políticos, contribuem para a governança e a ação ambiental de diferentes maneiras (STERN, 2000; HOFFMAN; JENNINGS, 2015; DUNLAP; McCRIGHT, 2012; DIETZ, STERN; GUAGNANO, 1998).

O exame de atores, incluindo organizações internacionais, agências nacionais e organizações comunitárias locais, enfatiza a natureza multinível das questões ambientais e a necessidade de abordagens coordenadas e integradas para enfrentá-las (BIERMANN; PATTBERG, 2008; JORDAN; SCHOUT, 2006; KOOIMAN; JENTOFT, 2009). Essa análise também destaca os desafios enfrentados por essas entidades, como interesses divergentes, restrições institucionais e limitações de recursos.

A cidadania ambiental ativa, como um engajamento proativo dos cidadãos na tomada de decisões e ações ambientais, representa uma força poderosa para a mudança ambiental. Diversas formas de ação, desde comportamentos individuais sustentáveis até ações coletivas e políticas, demonstram a natureza multifacetada da cidadania ambiental ativa (DOBSON, 2004; BARR, 2007; BENNETT; SEGERBERG, 2012; SCHLOSBERG, 2007; GIBSON-GRAHAM, 2006).

As principais descobertas deste capítulo têm implicações importantes para a governança e ação ambiental. Enfatizam a necessidade de uma compreensão mais inclusiva e dinâmica da cidadania ambiental, reconhecendo os diversos papéis, direitos, responsabilidades e ações dos cidadãos e demais stakeholders. Esse entendimento pode informar abordagens mais eficazes e democráticas para a governança ambiental, promovendo maior participação pública, responsabilização e capacidade de resposta.

Além disso, o artigo destaca vários caminhos para pesquisas futuras, incluindo os papéis e impactos da cidadania ambiental, as condições que a permitem ou restringem e as estratégias que podem promovê-la e apoiá-la. Ao abordar essas questões, pesquisas futuras podem contribuir para uma compreensão mais matizada e dinâmica da cidadania ambiental e seu potencial para promover a sustentabilidade ambiental e a justiça social.

Em conclusão, este estudo ressalta a importância de explorar a relação entre cidadania e meio ambiente no campo mais amplo dos estudos ambientais. Ao examinar a interação entre direitos, atores, entidades e ações, o capítulo fornece uma perspectiva abrangente e matizada sobre a cidadania ambiental e suas implicações para a governança e a ação ambiental. Essa perspectiva pode informar abordagens mais eficazes e inclusivas para a governança ambiental, contribuindo para um mundo mais sustentável e justo.

A exploração da relação entre cidadania e meio ambiente pode servir como base para futuras pesquisas e formulação de políticas, oferecendo insights valiosos sobre as complexidades e dinâmicas da cidadania ambiental. Ao promover uma abordagem mais inclusiva e participativa da governança ambiental, será possível contribuir para sustentabilidade de longo prazo do planeta e promover a justiça social.

Referências

ARTS, B. Regimes, non-state actors and the state system: a ‘structural’ regime analysis. European Journal of International Relations, 6(4), p. 513—542, 2000.

BARR, S. Factors influencing environmental attitudes and behaviors: A U.K. case study of household waste management. Environment and behavior, 39(4), p. 435-473, 2007.

BARRY, J. Resistance is Fertile: From Environmental to Sustainability Citizenship. In A. Dobson, & D. Bell (Eds.), Environmental Citizenship (pp. 21-48). MIT Press, 2006, p.21-48

BENNETT, W. L., & SEGERBERG, A. (2012). The Logic of Connective Action: Digital Media and the Personalization of Contentious Politics. Information, Communication & Society, 15(5), 739-768.

BIERMANN, F., & PATTBERG, P. Global Environmental Governance: Taking Stock, Moving Forward. Annual Review of Environment and Resources, 33, p. 739-768, 2008.

BODANSKY, D. The Art and Craft of International Environmental Law. Harvard University Press,2011.

BOYD, D. R. The Environmental Rights Revolution: A Global Study of Constitutions, Human Rights, and the Environment. UBC Press, 2011.

BOYD, D. R. The Rights of Nature: A Legal Revolution That Could Save the World. ECW Press, 2017

BULKELEY, H., & BETSILL, M.M. Cities and Climate Change: Urban Sustainability and Global Environmental Governance. Routledge, 2003.

CARROLL, A. B., & SHABANA, K. M. The Business Case for Corporate Social Responsibility: A Review of Concepts, Research and Practice. International Journal of Management Reviews, 12(1), p. 85-105, 2010.

DIETZ, T., STERN, P. C., & GUAGNANO, G. A. Social Structural and Social Psychological Bases of Environmental Concern. Environment and Behavior, 30(4), p. 450-471, 1998.

DOBSON, A. Citizenship and the environment. Oxford University Press, 2004.

DRYZEK, J. S., NORGAARD, R. B., & SCHLOSBERG, D. Climate-Challenged Society. Oxford University Press, 2013.

DUNLAP, R. E., & MCCRIGHT, A. M. Organized Climate Change Denial. In J. S. DRYZEK, R. B. NORGAARD, & D. SCHLOSBERG (Eds.), The Oxford Handbook of Climate Change and Society. Oxford University Press.2012. p.144-160.

FISHER, D. R. COP-15 in Copenhagen: How the Merging of Movements Left Civil Society Out in the Cold. Global Environmental Politics, 10(2), p.11-17, 2010.

GIBSON-GRAHAM, J. K.A Postcapitalist Politics. University of Minnesota Press, 2006.

HOFFMAN, A. J., & JENNINGS, P. D. Institutional theory and the natural environment: research in (and on) the anthropocene. Organization & Environment, 28(1), p. 8-31, 2015.

HULME, M., & MAHONY, M. Climate Change: What Do We Know About the IPCC?  Progress in Physical Geography, 34(5), p. 705-718, 2010.

IRVIN, R. A., & STANSBURY, J. Citizen Participation in Decision Making: Is It Worth the Effort? Public Administration Review, 64(1), p. 55-65,2004.

JOHNSTON, M.P. Secondary Data Analysis: A Method of which the Time Has Come. Qualitative and Quantitative Methods in Libraries, 3(3), p. 619-626, 2014.

JORDAN, A., & LENSCHOW, A. Environmental Policy Integration: A State of the Art Review. Environmental Policy and Governance, 20(3), p. 147-158, 2010.

JORDAN, A., & SCHOUT, A. The Coordination of the European Union: Exploring the Capacities of Networked Governance. Oxford University Press, 2006.

KNOX, J.H. & PEJAN, R.  The Human Right to a Healthy Environment. Cambridge University Press, 2018.

KOOIMAN, J., & JENTOFT, S. Meta-governance: values, norms and principles, and the making of hard choices. Public Administration, 87(4), p. 818-836, 2009.

MATOS, F. Retratos de governanças das águas no Brasil: um estudo sobre o perfil dos representantes membros de Comitês de Bacia Hidrográficas. Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Minas Gerais, Centro de Pós-Graduação e Pesquisas em Administração, 2020.

MOHER, D., LIBERATI, A., TETZLAFF, J.,et al . Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses: the PRISMA statement. PLoS Medicine, 6(7), 2009.

NEAS, S., WARD, A, AND BOWMAN, B. Young people’s climate activism: A review of the literatura. Frontiers in Political Science, 4, 2022.

PETTICREW, M., & ROBERTS, H. Systematic reviews in the social sciences: A practical guide. Blackwell Publishing, 2006.

PRETTY, J., & SMITH, D. Social Capital in Biodiversity Conservation and Management. Conservation Biology, 18(3), p.631-638, 2004.

SCHLOSBERG, D. Defining Environmental Justice: Theories, Movements, and Nature. Oxford University Press, 2007.

SCHLOSBERG, D. Theorising environmental justice: the expanding sphere of a discourse. Environmental Politics, 22(1), p. 37-55, 2013.

SILVA, J.A.Direito Ambiental Constitucional.11ª.ed. São Paulo: Malheiros Editores, 2019.

STERN, P. C. Toward a Coherent Theory of Environmentally Significant Behavior. Journal of Social Issues, 56(3), p. 407-424, 2000.

VARTANIAN, T.P. Secondary Data Analysis. Oxford University Press, 2011, 216 p.

CAPÍTULO 7

CRESCIMENTO INICIAL DE PLÂNTULAS DE MILHO (Zea mays L.) EM DIFERENTES SUBSTRATOS ORGÂNICOS

INITIAL GROWTH OF CORN SEEDLINGS (Zea mays L.) IN DIFFERENT ORGANIC SUBSTRATES

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.07

Submetido em: 30/06/2023

Revisado em: 09/07/2023

Publicado em: 10/07/2023

Damiana Amancio de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/4924641421179266

Leone Ricardo de Carvalho Santana

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutorando em Ciências Agrárias, UFRB, Cruz das Almas – BA

  http://lattes.cnpq.br/5275047496672301

Luiz Edmundo Cincura de Andrade Sobrinho

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutorando em Ciências Agrárias, UFRB, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/8521549955215670

Sandra Selma Marques de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutoranda em Ciências Agrárias, UFRB, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/8063376631228461

Emerson Dechechi Chambó

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Dr. Prof. Adjunto, UFRB, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/2721040573020258

Resumo

O desenvolvimento das plantas pode variar de acordo com as fontes e proporções de compostos orgânicos distintos presentes nos substratos em que são cultivadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da incorporação de diferentes substratos sobre o crescimento inicial do milho.  O ensaio foi conduzido em ambiente telado na casa de vegetação, do Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas. O experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e seis repetições. Os tratamentos foram quatro concentrações de substrato: T1 = 60% de húmus e 40% solo; T2 = 60% de pó de rocha e 40% solo; T3 = 60% de esterco curtido e 40% solo e o T4 = controle 100% solo. Avaliou-se altura das plântulas, comprimento da raiz e a massa seca da parte aérea no 11º dia após a emergência. O substrato contendo húmus de minhoca apresentou maior valor médio para altura de plântulas e matéria seca na parte aérea.

Palavras-Chave: Zea mays L, insumo orgânico, desenvolvimento

Abstract

Plant development may vary according to the sources and proportions of different organic compounds present in the substrates in which they are grown. The objective of this work was to evaluate the effect of the incorporation of different substrates on the initial growth of maize. The test was conducted in a screened environment in the greenhouse at the Center for Agricultural, Environmental and Biological Sciences. The experiment was set up in a completely randomized design, with four treatments and six replications. The treatments were four substrate concentrations: T1 = 60% humus and 40% soil; T2 = 60% rock dust and 40% soil; T3 = 60% tanned manure and 40% soil and T4 = 100% soil control. Seedling height, root length and shoot dry mass were evaluated on the 11th day after emergence. The substrate containing earthworm humus showed the highest average value for seedling height and shoot dry matter.

Keywords: Zea mays L, organic input, development

Introdução

                O milho (Zea mays L.) é um dos cereais mais cultivados no mundo desempenhando um papel considerável na economia por expressar um alto valor comercial e por possuir elevada produtividade devido a sua capacidade de adaptação a diferentes condições ambientais (CONAB, 2022). O crescimento das plântulas de milho depende fortemente da temperatura, enquanto a deficiência de nutrientes e a falta de água podem afetar essa relação (NLEYA et al., 2019).

A escolha adequada do substrato é essencial para garantir um desenvolvimento inicial adequado das plantas e alcançar uma produção de qualidade e sustentável. A utilização de insumos orgânicos no solo traz diversos benefícios, como melhoria física, química e biológica do solo, (MARROCOS et al., 2012; TEJADA et al., 2016) o que facilita o crescimento das plantas. A utilização de adubos orgânicos de origem animal é uma opção viável para promover o desenvolvimento e crescimento de culturas agrícolas, graças à melhoria da fertilidade do solo e ao melhor aproveitamento dos recursos existentes na propriedade pelos produtores agrícolas. No entanto, é fundamental também considerar os potenciais impactos ambientais negativos que níveis excessivos de adubação podem causar (SILVA et al., 2011). 

Os adubos orgânicos são compostos por resíduos de origem animal e vegetal que, após passarem pelo processo de decomposição, se transformam em matéria orgânica. Entre os tipos de adubos orgânicos mais conhecidos e economicamente viáveis estão a compostagem, húmus, a adubação verde e os biofertilizantes. Para obter resultados positivos com adubos orgânicos, é importante considerar que cada fonte de matéria orgânica reage de forma diferente com o solo, essa diferença ocorre em função da composição nutricional da matéria orgânica e da relação entre a quantidade de carbono e nitrogênio (C/N) presente nela (RICCI et al., 2005; DIAS et al., 2009).

O uso de esterco como adubo apresenta interações positivas com os microrganismos do solo, resultando na diminuição da sua densidade aparente, melhoria da estrutura e estabilidade dos seus agregados, aumento da capacidade de infiltração de água, da aeração e favorecendo a penetração radicular (ANDREOLA et al., 2000). O esterco bovino é uma fonte orgânica rica em nutrientes, especialmente fósforo e potássio, e seu teor de nitrogênio varia de acordo com a facilidade de decomposição dos compostos (FREITAS; SOUZA, 2009; BERILLI et al., 2017). Estudo demonstra que a aplicação de 7% de matéria orgânica proveniente do esterco bovino tem um efeito positivo no crescimento inicial do milho, aumentando a massa seca da planta após 30 dias de semeadura (GOMES et al., 2019).

 O húmus melhora a estrutura e arejamento do solo, além de aumentar sua capacidade de reter água, regular a temperatura, reduzir a fixação de fósforo e proteger contra a lixiviação (MALAVOLTA et al., 2002).  A substituição parcial ou total de fertilizantes por pó de rocha tem resultados positivos, como o aumento do pH, melhoria da estrutura do solo e fornecimento de macro e micronutrientes. Observa-se que os principais resultados e o maior número de pesquisas sobre o uso de pó de rocha estão relacionados à agricultura familiar e aos sistemas agroecológicos de produção (RIBEIRO et al., 2010; BRANDÃO, 2012; THEODORO et al., 2012; SOUZA, 2014). Diante disso, o objetivo do estudo foi avaliar o efeito da incorporação de diferentes substratos sobre o crescimento inicial do milho.

Metodologia

O experimento foi instalado e conduzido na casa de vegetação não climatizada, do Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológica – CCAAB, da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), Campus Cruz das Almas – BA (12°40’19’’S e 39°06’22’’W), entre os dias vinte e um de abril a dois de maio de 2023. O clima da região é do tipo tropical quente e úmido, precipitação média de 1.224 mm por ano e temperatura média de 24,5°C segundo a classificação de Köppen. A umidade relativa do ar é de aproximadamente 80% (EMBRAPA, 2006)

No experimento utilizou-se sementes do cultivar BRS 3046 de Z. mays, produzidas no ano agrícola de 2022/2023. Para a instalação do experimento foram coletadas amostras da camada de 0–20 cm. O solo da área foi classificado como Latossolo Amarelo Distrocoeso com textura média, dados sobre a análise química do solo estão dispostos na tabela 1.

Tabela 1 – Atributos químicos do solo na camada de 0,00 – 0,20 m localizado na Universidade Federal do Recôncavo da Bahia em Cruz das Almas-BA.

Fonte: Autores (2023).

  O solo foi passado em peneira com malha de 4 mm de abertura e posteriormente foi misturado a cada substrato correspondente a seu tratamento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos e seis repetições, totalizando 30 unidades experimentais. Os tratamentos foram constituídos de cinco substrato: T1- 60% de esterco bovino curtido e 40% latossolo amarelo coeso; T2- 60% de húmus e 40% latossolo amarelo coeso; T3- 60% compostagem de esterco bovino e matéria orgânica e 40% de latossolo amarelo coeso; T4- 60% de pó de rocha e 40% latossolo amarelo coeso; e) T5 –  controle 100% latossolo amarelo coeso.

A semeadura foi realizada em bandejas contendo 50 células, com capacidade de 6,8 dm³. A semeadura ocorreu manualmente, com uma semente por célula. Os substratos testados foram distribuídos aleatoriamente a 30 células na bandeja. Os tratamentos foram umedecidos todos os dias, as sementes foram colocadas a 1 cm de profundidade, em bandejas com dimensões de 55,9 cm de comprimento, 28,5 cm de largura e 8 cm de altura, perfuradas para drenagem do excesso de água.  Os substratos foram fornecidos pela universidade (UFRB), onde o experimento foi realizado.

Avaliou-se altura das plântulas (AP) em cm, comprimento da raiz (CR) em cm e a massa seca da parte aérea (MSPA) em g, realizou-se as avaliações ao final de 12 dias. Os dados foram submetidos a análise da variância e todos os pressupostos foram atendidos pelo teste Shapiro-Wilk a 5% de significância. Para análise de comparação de médias dos tratamentos foi utilizado o teste de Tukey. Em ambas as análises se adotou o nível de 5% de significância. Para análise dos dados foi utilizado o software estatístico “R” (R CORE TEAM, 2022).

Resultados e Discussão

Não houve efeito (p >0,05) dos tratamentos para comprimento de raiz. Porém, houve influência dos tratamentos (p <0,05) para matéria seca da parte aérea e altura das plantas.

Tabela 1 – Valores médios de massa seca da parte aérea e altura das plantas de milho aos 12 dias após semeadura.

Legenda: T1-60% de esterco bovino curtido e 40% latossolo amarelo coeso; T2- 60% de húmus e 40% latossolo amarelo coeso; T3- 60% compostagem de esterco bovino e matéria orgânica e 40% de latossolo amarelo coeso; T4 – 60% de pó de rocha e 40% latossolo amarelo coeso; e) T5 – controle 100% latossolo amarelo coeso; médias seguidas de mesma letra não diferem entre si ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.

Houve efeito significativo dos tratamentos para a matéria seca da parte aérea (Tabela 1). O tratamento com esterco bovino (T1), húmus de minhoca (T2) e compostagem de esterco bovino e matéria orgânica (T3) não diferiram entre si e apresentaram maiores valores médios para matéria seca, seguidos do tratamento com pó de rocha (T4) e do controle (T5), que não diferiram entre si. Este resultado está relacionado com a liberação de nutrientes destes materiais, que são semelhantes, não influenciando inicialmente a diferença entre estes tratamentos quando analisada estas variáveis (tabela 1). Segundo Berilli et al. (2017), os substratos utilizando produtos orgânicos melhoram as propriedades do material utilizado para plantio, melhorando a condição de fertilidade.

Entretanto, o Pó de rocha apresenta baixa solubilidade e liberação lenta de nutrientes, influenciando negativamente no desenvolvimento inicial da matéria seca da parte aérea, quando comparados com os tratamentos com esterco bovino, húmus de minhoca e compostagem de esterco bovino e matéria orgânica. Segundo Welter et al. (2011), o uso de rocha na reposição de nutrientes do solo em sistemas agrícolas, é uma opção ecológica para reposição de minerais no solo, contudo o pó de rocha apresenta solubilidade lenta, e disponibilidade de nutrientes de forma gradativa. Além disso, não foi observado diferença significativa entre os tratamentos com Pó de rocha e a testemunha solo oriundo de um latossolo coeso amarelo.

            Houve efeito significativo dos tratamentos para altura das plantas. O tratamento com húmus de minhoca apresentou maior valor médio para altura de planta quando comparado com os demais tratamentos (tabela 1). Fato que está relacionado com a liberação de nutrientes destes compostos que passam pelo processo da ação de microrganismos e minhocas, que a durante sua produção aumentam a disponibilidade de nutrientes, melhoram a capacidade de troca catiônicas, aumentando a absorção de nutrientes para plantas e a areação do substrato e drenagem possibilitarem uma melhor produção da planta e consequente apresentaram maior altura de plantas. Quando comparado aos tratamentos com esterco bovino e compostagem de esterco bovino e matéria orgânica, que são produzidos com a ação de microrganismos, contudo, não tem ação de minhocas na sua produção, sendo assim, os húmus têm um melhor processamento da matéria orgânica, disponibilizando maior quantidade de nutrientes prontos para absorção. Dentre os materiais orgânicos utilizados na adubação, o húmus de minhoca tem destaque, pois, apresenta característica benéficas a planta, alterando as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, contribuindo para aumentar a capacidade de retenção de água, atua como fonte de nutrientes (macro e micronutrientes), melhorando a capacidade do solo de absorver nutrientes, através elevação dos valores da CTC (DIAS et al., 2009).

          Os tratamentos compostagem de esterco bovino e matéria orgânica e pó de rocha não apresentaram diferença significativa, fato que pode estar relacionado a areação do solo, disponibilização de nutrientes do pó de rocha e compostagem com o passar dos dias. No entanto, os tratamentos com compostagem de esterco bovino e matéria orgânica e pó de rocha apresentaram valores médios menores de altura de planta em comparação com o tratamento húmus de minhoca, enquanto a altura média das plantas foi maior em comparação com os tratamentos com esterco bovino e o controle, os quais não apresentaram diferenças significativas entre si.

            Os valores médios dos tratamentos com pó de rocha e compostagem de esterco bovino e matéria orgânica, quando comparados aos tratamentos controle e esterco bovino, está relacionado ao processo de produção do esterco bovino. Esterco curtido bovino, que precisa ser bem-produzido, pois, quando a pilha de esterco não é bem aerada e o processo de resfriamento com água não estiver sendo conduzido de forma correta pode haver a redução de nutrientes por alta temperatura ou pode ser perdido por percolação quando há excesso de água na produção do esterco, reduzindo a disponibilidade de nutrientes.

­­Considerações Finais

A variável matéria seca da parte aérea do milho, apresentou melhor resultado quando produzido com substrato contendo húmus de minhoca ou compostagem de esterco bovino.

O substrato contendo húmus de minhoca apresentou melhor resultado para a variável altura de planta.

Referências

ANDREOLA, F.; COSTA, L. M.; OLSZEVSKI, N.; JUCKSCH, I. A cobertura vegetal de inverno e a adubação orgânica e, ou, mineral influenciando a sucessão feijão/milho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 24, n. 4, p. 867-874. 2000.

ARANDA, V.; PERUZZI, E.; MASCIANDARO, G. Biochemical activity and chemical-structural properties of soil organic matter after 17 years of amendments with olive-mill pomace co-compost. Journal of Environmental Management.v 147, p. 278-285, 2015.

 ARAÚJO, A. S. F.; CESARZ, S.; LEITE, L. F. C.; BORGES, C. D.; TSAI, S. M.; EISENHAUER, N. Soil microbial properties and temporal stability in degraded and restored lands of Northeast Brazil. Soil Biology e Biochemistry, v. 66, p. 175-181, 2013.

BERILLI, S.  S.,BERILLI,  A.  P.  C.  G.,LEITE,  M.  C.  T.,QUARTEZANI,  W.  Z., ALMEIDA,  R.  F.,  SALES,  R.  A.  Uso de resíduos na agricultura. Agronomia: colhendo as safras do conhecimento. Alegre: CAUFES, 1, 1-38, 2017.

BRANDÃO, J. A. V. Pó de rocha como fonte de nutrientes no contexto da agrogeologia. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de São Carlos, 2012.

BURNS, R. G.; DE FOREST, J. L.; MARXSEN, J.; SINSABAUGH, R. L.; STROMBERGER, M. E.; WALLENSTEIN, M. D.; WEINTRAUB, M. N.; ZOPPINI, A. Soil enzymes in a changing environment: current knowledge and future directions. Soil Biology and Biochemistry, v. 58, p. 216-234, 2013.

CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento. BOLETIM DA SAFRA DE GRÃOS – 12º Levantamento – Safra 2021/22. Brasília: CONAB, 2022. 88 p. Disponível em: https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/graos/boletim-da-safra-de-graos. Acesso em: 02 de abril de 2023.

DIAS, R.; MELO, B.; RUFINO, M. A.; SILVEIRA, D. L.; MORAIS, T. P.; SANTANA, D. G. Fontes e proporção de material orgânico para a produção de mudas de cafeeiro em tubetes. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 33, n. 3, p. 758-764, 2009.

EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. Embrapa Produção de Informação. Embrapa Solos, 376p. 2006.

FREITAS, G. A.; SOUZA, C. R. Desenvolvimento de plântulas de sorgo cultivadas sob elevadas concentrações de adubações orgânica no sulco de plantio. In: II Congresso Latino Americano de Agroecologia, 9, 2009.

MALAVOLTA, E.; GOMES, F. P.; ALCARDE, J. C. Adubos e Adubações. São Paulo: Nobel, 2002. p.29- 110.

MARROCOS, S. T. P. et al. Composição química e microbiológica de biofertilizantes em diferentes tempos de decomposição. Revista Caatinga, v. 25, n. 4, p. 34-43, 2012.

PRAGANA, R. B.; NOBREGA, R. S. A.; RIBEIRO, M. R.; LUSTOSA FILHO, J. F. Atributos biológicos e dinâmica da matéria orgânica em latossolos amarelos na região do cerrado piauiense sob sistema plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 36, p. 851- 858, 2012.

RIBEIRO, L. S. SANTOS, A. R. SOUZA, L. F. S. SOUZA, J. S. Rochas silicáticas portadoras de potássio como fontes do nutriente para as plantas solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, n. 1, p. 891–897, 2010.

SILVA, P. R. D.; LANDGRAF, M.D.; REZENDE, M.O.O.  Avaliação do potencial agronômico de vermicomposto produzido a partir de lodo de esgoto doméstico. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 6:565-571 2011.

SOUZA, F. N. S. O potencial de agrominerais silicáticos como fonte de nutrientes na agricultura tropical. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências (IGD), Universidade Federal de Brasília (UnB). 2014.

SOUZA, F. M.,   LIMA, E. C. S.,   SÁ, F. V. S.,   SOUTO, L. S., ARAÚJO, J. E. S., PAIVA, E. P. Doses de esterco de galinha e água disponível sob o desenvolvimento inicial   do   milho.   Revista   Verde.   v.   11,   n.   5,   p. 64- 69, 2016.

THEODORO, S. H.; LEONARDOS, O.; ROCHA, E. L.; REGO, K. G. A Importância de uma Rede Tecnológica de Rochagem para a Sustentabilidade em Países Tropicais. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 06, p. 1390–1407, 2012.

TEJADA, M. MORGADO. B.R.; GÓMEZ, I.; ANDREU, L. F.; BENÍTEZ, C. PARRADO. J. Use of biofertilizers obtained from sewage sludges on maize yield. European Journal of Agronomy, v. 78, p. 13-19, 2016.

WELTER, M. K.,   MELO, V. F.,   BRUCKNER, C. H., GÓES, H. T. P.,     CHAGAS, E. A.,  UCHÔA, S. C. P. Efeito   da   aplicação   de   pó   de   basalto   no desenvolvimento   inicial   de   mudas   de   camu-camu (Myrciariadubia).   Rev.   Brasileira   de   Fruticultura, v.  33, n.3, p.922-931, 2011.

CAPÍTULO 8

CONSÓRCIO DE PLANTAS

INTERCROPPING

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.08

Submetido em: 06/09/2023

Revisado em: 20/09/2023

Publicado em: 15/10/2023

Magna Maria Macedo Nunes Costa

Embrapa Algodão

Laboratório de Solos e Nutrição de Plantas, Campina Grande-PB

http://lattes.cnpq.br/5347094641181559

Resumo

Denomina-se consórcio quando duas ou mais culturas são cultivadas no mesmo espaço agrícola simultaneamente, em linhas, faixas ou até mesmo aleatoriamente, embora não necessariamente tenham sido plantadas no mesmo período. Nesse caso, elas vão compartilhar luz solar, gás carbônico, água e nutrientes minerais do solo. Para evitar que haja competição entre as espécies consorciadas, o ideal é que sejam escolhidas plantas diferentes em relação ao ciclo, ao porte, à arquitetura, ao hábito de crescimento e ao sistema radicular. Os principais tipos de consórcio são: consórcio em fileiras, consórcio em faixas, consórcio em aléias, consórcio de substituição, consórcio temporário, consórcio misto, consórcio com planta armadilha, consórcio com planta-guarda, consórcio com repelente e consórcio com plantas atrai-repele. Seja qual for o tipo, o consórcio se constitui importante técnica no manejo dos fatores bióticos e abióticos deletérios à agricultura, refletindo diretamente na produção em quantidade e qualidade. Ademais, diversifica a microbiota benéfica do solo ao mesmo tempo que proporciona um ambiente favorável aos inimigos naturais. Entretanto, não deve ser feito ao acaso: as espécies a serem cultivadas devem interagir de forma sinergística, isto é, o rendimento deve ser superior em relação ao sistema de monocultivo. Dessa forma, é necessário que o produtor tenha conhecimento do crescimento, desenvolvimento e reprodução dos consortes. Daí, é importante que instituições de pesquisa e extensão rural se esforcem no sentido de gerar e difundir conhecimentos sobre esse sistema de produção que contribui de maneira significativa no desenvolvimento da sustentabilidade na produção agrícola.

Palavras-Chave: associação de cultivos, policultivos, uso eficiente da terra

Abstract

It’s called intercropping when two or more crops are grown in the same agricultural space simultaneously, in rows, strips or even randomly, although not necessarily planted in the same period. In this case, they will share sunlight, carbon dioxide, water and mineral nutrients from the soil. To avoid competition between the intercropped species, the ideal is to choose different plants in relation to their cycle, size, architecture, growth habit and root system. The main types of intercropping are: intercropping in rows, intercropping in strips, intercropping in alleys, replacement intercropping, temporary intercropping, mixed intercropping, intercropping with trap plants, intercropping with guard plants, intercropping with repellent and intercropping with attract-repel plants. Whatever the type, intercropping constitutes an important technique in the management of biotic and abiotic factors harmful to agriculture, directly reflecting on production in quantity and quality. Furthermore, it diversifies the soil’s beneficial microbiota while providing a favorable environment for natural enemies. However, it should not be done randomly: the species to be cultivated must interact synergistically, that is, the yield must be higher than in the monoculture system. Therefore, it is necessary for the producer to have knowledge of the growth, development and reproduction of the consorts. Therefore, it is important that research and rural extension institutions make efforts to generate and disseminate knowledge about this production system, which contributes significantly to the development of sustainability in agricultural production.

Keywords: crop association, polycultures, eficiente land use

Introdução

Denomina-se consórcio quando duas ou mais culturas são cultivadas no mesmo espaço agrícola simultaneamente, em linhas, faixas ou até mesmo aleatoriamente, embora não necessariamente tenham sido plantadas no mesmo período. Nesse caso, elas vão compartilhar luz solar, gás carbônico, água e nutrientes minerais do solo. Para evitar que haja competição entre as espécies consorciadas, o ideal é que sejam escolhidas plantas diferentes em relação ao ciclo, ao porte, à arquitetura, ao hábito de crescimento e ao sistema radicular (Costa et al., 2021; Medeiros et al., 2021).

O consórcio de plantas é bastante praticado nas regiões tropicais, sobretudo por pequenos produtores e agricultores agroecológicos. Os pequenos produtores veem no consórcio uma forma de tornar eficiente a área e os recursos disponíveis, aumentar o espectro de produtos colhidos para o seu próprio consumo e comercialização, aumentar a renda e a qualidade de vida da sua família. Os agricultores agroecológicos veem no consórcio uma forma de aumentar a biodiversidade da propriedade e diminuir o surto de insetos-praga e doenças pelas barreiras criadas pelas diferentes plantas da associação.

Existem vários tipos de consorciação de plantas, as quais variam de acordo com as espécies utilizadas, o tempo de semeadura e o arranjo de plantio. Praticamente todas as culturas são aptas à associação, seja grande cultura, olerícola, frutífera, silvícola e até medicinal, condimentar e ornamental, desde que haja sinergismo entre elas para crescimento, produção, eficiência nutricional e controle de fitopatógenos. Exemplo de consórcio bem definido é a união de milho mais feijão. Enquanto o milho, por ser uma planta C₄, produz muita biomassa que melhora a estrutura do solo, o feijão, por fixar o N₂ atmosférico em simbiose com rizóbios, contribui para o aporte de nitrogênio no sistema.

O objetivo desse trabalho é mencionar as vantagens dos consórcios em relação aos cultivos solteiros; descrever os tipos de consórcios existentes – consórcio em fileiras, consórcio em faixas, consórcio em aleias, consórcio de substituição, consórcio temporário, consórcio misto, consórcio com planta armadilha, consórcio com planta-guarda, consórcio com repelente e consórcio com plantas atrai-repele; mostrar as regras gerais para planejar uma associação de cultivos; e definir o que é Uso Eficiente da Terra (UET), um índice globalmente utilizado para se medir a eficiência de um consórcio.

Metodologia

A metodologia utilizada no presente trabalho foi do tipo pesquisa bibliográfica. Segundo Sousa et al. (2021), a metodologia de pesquisa bibliográfica inicia-se por meio de uma revisão da literatura de obras já existentes, no intuito de auxiliar o pesquisador na delimitação do tema e na contextualização do objeto problema. O levantamento deve ser feito em fontes bibliográficas confiáveis e o autor deve se dedicar à leitura das obras consultadas, fazendo-a de forma exploratória, seletiva e crítica. A pesquisa bibliografia é uma importante metodologia no âmbito das ciências agrárias, a partir de conhecimentos já estudados. Nesse contexto, o pesquisador deve analisar esses conhecimentos para responder seus problemas ou comprovar suas hipóteses, adquirindo novos conhecimentos sobre o assunto pesquisado.

Resultados e Discussão

• Vantagens do consórcio de plantas:

Segundo Costa et al., (2021) e Medeiros et al., (2021) a consorciação de plantas apresenta muitas vantagens. Entre elas podemos destacar:

– Maior diversificação biológica do solo.

– Melhor aproveitamento de espaço, luz, água e nutrientes.

– Maior proteção contra erosão.

– Dificulta a proliferação de insetos-praga e/ou doenças ao mesmo tempo em que cria um ambiente favorável aos inimigos naturais.

– Melhor proteção contraventos e luz solar excessiva.

– Culturas com sistemas radiculares diferentes em morfologia e profundidade vão absorver nutrientes em todo o perfil explorado do solo e não apenas em uma determinada profundidade.

– Se uma das espécies participantes do consórcio for da família das Leguminosas, há fixação biológica e disponibilidade de nitrogênio para a(s) outra(s) cultura(s).

– Menor proliferação de plantas daninhas.

– Substâncias exsudadas por determinadas plantas podem ter efeito alelopático favorável sobre outras (plantas companheiras).

– Maior segurança ao agricultor, pois em caso de perda de uma cultura, há colheita da(s) outra(s).

– Como o consórcio é um sistema ecológico de produção, os produtos obtidos têm um diferencial no mercado por serem orgânicos.

A Figura 1 mostra um exemplo de consórcio com milho, caupi, gergelim e algodão.

Figura 1: Consórcio entre plantas de milho, caupi, gergelim e algodão.

Foto: Fábio Aquino de Albuquerque.

Fonte: Costa et al., (2021).

• Principais tipos de consórcio

Quando se cultiva plantas em consórcio, alguns fatores devem ser levados em consideração na escolha das espécies a serem associadas, como por exemplo altura máxima atingida pelas plantas, arquitetura das plantas, formato das folhas, tipo de raízes, ciclo das plantas, tipo de irrigação a ser implementada e exigências nutricionais das culturas. Os principais tipos de consórcio são:

Consórcio em fileiras:

Como o próprio nome diz, as plantas consorciadas ficam dispostas em fileiras alternadas. Essas fileiras podem ser simples (quando não se tem fileiras vizinhas com a mesma cultura) ou múltiplas (quando pelo menos uma das culturas consorciadas está em duas ou mais fileiras vizinhas). Um consórcio em fileiras muito comum é a associação gramínea + leguminosa, como por exemplo milho + feijão (Figura 2), uma vez que as raízes das leguminosas fazem simbiose com rizóbios, que são bactérias que fixam o N₂ atmosférico, fertilizando o solo com nitrogênio, que fica também disponível à gramínea.

Figura 2: Consórcio em fileiras duplas milho x feijão.

Fonte: Oliveira (2020).

Consórcio em faixas:

É similar ao consórcio em fileiras, entretanto, no consórcio em faixas, como o próprio nome diz, o terreno é dividido em faixas amplas onde são intercaladas as culturas (Figura 3). Esse tipo de associação de plantas facilita os tratos culturais, pois trata-se de monocultivo dentro do policultivo. Quando se planta gramínea + leguminosa por exemplo, no próximo cultivo, pode-se fazer a rotação: a gramínea aproveitando o benefício da fixação biológica de N₂ anterior, já mencionada, e a leguminosa aproveitando a boa estrutura do solo que é deixada pelas raízes das gramíneas.

Consórcio em aleias:

O consórcio em aleias (Figura 4) é um tipo de sistema agroflorestal que consiste na associação entre fileiras de árvores/arbustos e faixas de culturas anuais. Há várias vantagens nesse tipo de consórcio. As árvores/arbustos protegem a(s) cultura(s) anual(is) contra ventos e radiações solares excessivos; as folhas que caem das árvores/arbustos funcionam como cobertura e melhoram a fertilidade do solo; o sistema radicular robusto de espécies de grande porte protegem o solo da erosão; quando se usa uma leguminosa como aleia, a exemplo da gliricídia (Gliricidia sepium), há fixação biológica de N₂ para a(s) cultura(s) anual(is); e aproveitamento de produtos como caules para a indústria madeireira e folhas para serem usadas como forragem animal.

Figura 3: Consórcio em faixas milho x soja.

Fonte: Sergieieva (2022).

Figura 4: Cultivo em aleias com a leguminosa Gliricidia sepium.

Fonte: Auras (2011).

Consórcio de substituição:

Nesse tipo de consorciação, há o plantio de duas ou mais espécies de plantas no mesmo terreno, mas em datas diferentes, geralmente após a primeira cultura ter atingido a antese, mas antes da colheita, ocorrendo menor competição por recursos do ambiente do que no consórcio simultâneo. Por requerer a semeadura manual da segunda cultura a ser implantada, proporciona melhor conservação da umidade do solo, controle da erosão e mantém a temperatura do solo numa faixa favorável ao desenvolvimento das raízes. Além disso, o efeito do sombreamento exercido pelas folhas remanescentes da primeira cultura pode dificultar o desenvolvimento de plantas daninhas nos estádios iniciais (Trezzi e Silva, 1993). Entretanto, a segunda cultura deve ser resistente ao sombreamento (Sergieieva, 2021). Exemplo é quando o feijão é plantado quando o milho atinge a maturação pois não há competição pelos fatores do meio e o milho intercepta mais luz solar, age como uma barreira de proteção contra o vento, ameniza a temperatura e conserva a umidade do solo, beneficiando o feijão, o que reflete positivamente no seu rendimento. Outro exemplo é quando o girassol é a primeira cultura, seguido de milho, feijão batata ou sorgo. A Figura 5 mostra o consórcio de substituição entre milho e Brachiaria ruziziensis.

Figura 5: Consórcio de substituição entre milho (primeira cultura) e Brachiaria ruziziensis (segunda cultura).

Foto: Adilson Pereira Duarte

Fonte: Duarte e De Maria (2015)

Consórcio temporário:

Nesse tipo de consórcio, as plantas são semeadas na mesma época e envolve culturas com tempo de maturação relativamente longo entre elas. Quando a planta de crescimento rápido é removida, a de crescimento lento ganha mais espaço para se desenvolver (Sergieieva, 2021). Também, há menor competição por água, luz, CO₂ e nutrientes, além de deixar o solo coberto com restos culturais, protegendo-o do encrostamento e da erosaão. Quando a planta de ciclo curto é uma leguminosa, por exemplo, deixa o solo adubado com nitrogênio para a de ciclo longo. Exemplos desse tipo de consorcio são: algodão x feijão, gergelim x feijão e girassol x feijão. A Figura 6 mostra um consórcio temporário mamona x caupi.

Figura 6: Consórcio temporário mamona (ciclo grande) x caupi (ciclo pequeno).

Foto: Tarcísio Marcos de Souza Gondim.

Fonte: Soffiati et al., (2022).

Consórcio misto:

Esse tipo de consórcio consiste em plantar de modo aleatório duas ou mais espécies de plantas na mesma área e época, sem distinção de fileiras ou faixas obrigatoriamente. Os períodos de colheita podem coincidir ou não, pois dependem dos ciclos das culturas envolvidas na associação. Há várias vantagens: proteção do solo contra raios solares, ventos e chuvas, o que previne o encrostamento e a erosão; enriquecimento do solo com N quando ao menos uma das culturas é leguminosa; enriquecimento do solo com P devido à solubilização de fosfatos insolúveis pelos microrganismos que se proliferam na rizosfera e diminuição de insetos-praga e doenças devido à diversidade de plantas. Um exemplo de consórcio misto é o sistema produtivo Pré-Colombiano MILPA (Figura 7), usado do México ao Chile há aproximadamente 5 mil anos e cujos principais componentes produtivos são milho, feijão e abóbora, embora outros também possam fazer parte.

Consórcio com planta armadilha:

Como o próprio nome indica, nesse tipo de consorciação, há uma cultura secundária que vai atrair e capturar insetos-praga e fungos para proteger a cultura principal. A planta armadilha também pode ser chamada de planta de sacrifício. Exemplos de plantas armadilhas são: pimentas, erva-cidreira, manjericão, alecrim, arruda e cravo-de-defunto. Essas plantas têm a propriedade de repelir formigas cortadeiras, besouros, percevejos, brocas, vaquinhas, burricas, moscas-brancas, lagartas-minadoras, gafanhotos e pulgões. A Figura 8 mostra o girassol na bordadura de tomate sendo utilizado para proteção contra lagartas e vaquinhas.

Figura 7: Consórcio MILPA (milho, feijão e abóbora).

Figura 8: Armadilha de girassol na bordadura de tomate para proteção contra lagartas e vaquinhas.

Fonte: EPAGRI (2021).

Consórcio com planta-guarda:

Os consórcios com plantas-guardas ou plantas-barreiras são plantas altas, resistentes ou espinhosas que são plantadas no entorno das culturas comerciais ou ao longo das bordas no campo. São também chamadas de protetoras de colheita uma vez que são usadas para proteger a(s) cultura(s) principal(is) contraventos, entrada de animais e/ou fitopatógenos. Exemplos de plantas-guardas são: eucalipto, gliricídia, sorgo, capim-elefante, banana, citrus, cana-de-açúcar e café. A Figura 9 mostra pomares de laranjas protegidos por árvores de Casuarina cunninghamiana.

Figura 9: Pomares de laranjas protegidos por árvores de Casuarina cunninghamiana.

Fonte: Fundecitrus, (2018).

Consórcio com repelente:

O consórcio com repelente consiste no cultivo da cultura comercial mais uma planta que vai servir como repelente para insetos-praga, consistindo-se numa prática altamente sustentável, pois dispensa o uso de inseticidas químicos. Substâncias advindas do metabolismo secundário dessas plantas é que vão exercer o controle sobre os invertebrados que atacam as culturas.  Existem várias plantas que são utilizadas como repelentes: arruda, coentro, hortelã, gergelim, alecrim, salsinha, cebola, alho, manjericão, erva-doce, tomilho, sálvia, cravo-de-defunto, gerânio, citrolnela, atanásia, capuchinha e losna. A Figura 10 mostra um consórcio entre algodão (cultura principal) e gergelim (cultura repelente).

Consórcio com Plantas “Atrai-Repele”:

No consórcio com plantas “atrai-repele”, uma planta serve como armadilha e a outra como repelente para insetos-praga da cultura principal. Enquanto a espécie armadilha “puxa” o inseto-praga, a espécie repelente a afasta. Um exemplo deste tipo de associação é o consórcio milho x capim-elefante x desmódio, onde o capim elefante atrai e o desmódio repele insetos-praga que atacam a cultura do milho.

Figura 10: Consórcio de algodão com gergelim (planta repelente de formigas cortadeiras).

Foto: Joffre Koury

Fonte: Araújo et al., (2022).

• Regras para o consórcio de plantas:

Existem algumas regras que se constituem em princípios básicos para que o consórcio seja benéfico a todas as culturas da associação. Sem a observância dessas regras, é possível que haja competição entre as plantas do consórcio. Elas levam em consideração a família botânica, a arquitetura das plantas, o tempo até a colheita, os hábitos de crescimento do vegetal e fatores do ambiente como água e luz (Sergieieva, 2021). Dessa forma, deve-se:

– Combinar espécies de ciclos de vida diferentes.

– Combinar plantas de raízes superficiais com plantas de raízes profundas.

– Combinar plantas com necessidades hídricas semelhantes.

– Combinar plantas que não compitam por luz solar, ou seja, uma deve ser capaz de se desenvolver na sombra da outra.

– Evitar agrupar plantas da mesma família, pois são normalmente atacadas pelos mesmos insetos-praga e doenças.

– Adicionar uma leguminosa na consorciação para enriquecer o solo com nitrogênio.

– Adicionar plantas atraentes e repelentes na consorciação.

– Combinar plantas de crescimento lento e rápido pois, quando os últimos forem colhidos, os primeiros terão mais espaço para se desenvolver.

– Considerar as propriedades alelopáticas na associação, pois poderão beneficiar ou prejudicar a cultura principal.

– Escolher uma das culturas com bom suporte físico quando a outra for de hábito ramador.

• Avaliação do consórcio:

Para avaliar se o consórcio é vantajoso em relação às plantas componentes quando cultivadas no regime de monocultura, segundo Dias et al. (2022), usa-se o índice de Uso Eficiente da Terra (UET), dado pela seguinte fórmula:

A UET relaciona as culturas no consórcio e nos monocultivos à equivalência de uso da terra.

Se a UET = 1, o consórcio não tem efeito, nem positivo nem negativo, sobre a produção das culturas.

Se a UET > 1, o consórcio resultou em maior rendimento por área e os cultivos solteiros necessitariam de maior área para equivaler ao rendimento do consórcio.

Se a UET < 1, os cultivos solteiros resultaram em maior rendimento por área e o consórcio necessitaria de maior área para equivaler ao rendimento dos cultivos solteiros.

Considerações Finais

O consórcio de plantas se constitui importante técnica no caminho de uma agricultura sustentável. A diversidade de cultivos na paisagem rural faz com que haja um melhor manejo dos fatores bióticos e abióticos deletérios à agricultura, refletindo diretamente na produção em quantidade e qualidade. Ademais, a associação de plantas diversifica a microbiota benéfica do solo ao mesmo tempo que proporciona um ambiente favorável aos inimigos naturais. Entretanto, não deve ser feito ao acaso: as espécies a serem cultivadas devem interagir de forma sinergística, isto é, o rendimento deve ser superior em relação ao sistema de monocultivo. Dessa forma, é necessário que o produtor tenha conhecimento do crescimento, desenvolvimento e reprodução dos consortes. Daí é importante que instituições de pesquisa e extensão rural se esforcem no sentido de gerar e difundir conhecimentos sobre esse sistema de produção.

Referências

ARAÚJO, A. E. de. Importância Socioeconômica do Gergelim. Brasília: Embrapa, 2022. Disponível em: https://www.embrapa.br/agencia-de-informacao-tecnologica/cultivos/gergelim/pre-producao/socioeconomia/importancia-socioeconomica. Acesso em: 4 de set. 2023.

AURAS, N. E. Sistema Integrado de Produção Agroecológica Fazendinha Agroecológica Km 47. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, 2011. 2 p. (Folder).

COSTA, M. M. M. N.; FREIRE, R. M. M.; BARROS, M. A. L. Adubação para Consórcios Agroecológicos de Algodão com Culturas Alimentares. Campina Grande: Embrapa Algodão, 2021. 32 p. (Embrapa Algodão. Documentos, 286).

DIAS, S. C.; LIMA, J. B. M. P.; NOLASCO, G. M.; SOUSA, V. P.; SOUSA, M. P.; RODRIGUES, C. S. Índice de eficiência do uso da terra no consórcio sorgo, feijão, milho, guandu e capim Massai e Paiaguás no nordeste de Minas Gerais. In: SEMINÁRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 10, E SEMINÁRIO DA PÓS-GRADUAÇÃO DO IFNMG, 2, 2022, Montes Claros. Anais […] Montes Claros: IFNMG. 2022. Disponível em: https://eventos.ifnmg.edu.br/sic2022/anais/trabalho/140 Acesso em 19 set. 2023.

DUARTE, A. P.; DE MARIA, I. C. Opção lucrativa: consórcio milho-braquiária. Revista Cultivar, n. 190, p. 36-37, 2015.

EPAGRI. Cultivo de Girassol na Bordadura da Lavoura Ajuda no Controle de Pragas do Tomateiro. Forianópolis: EPAGRI, 2021. Disponível em: https://www.epagri.sc.gov.br/index.php/2021/02/26/cultivo-de-girassol-na-bordadura-da-lavoura-ajuda-no-controle-de-pragas-do-tomateiro/ Acesso em 31 ago. 2023.

FUNDECITRUS. A Importância da Medidas de Manejo Integrado do Cancro Cítrico. Araraquara: Fundecitrus, 2018. Disponível em: https://www.fundecitrus.com.br/comunicacao/noticias/integra/a-importancia-das-medidas-de-manejo-integrado-do-cancro-citrico/712. Acesso em 31 ago. 2023.

MEDEIROS, J. da C; COSTA, M. M. M. N.; PEREIRA, J. R.; SABOYA, R. de C. C.; SANTIAGO, F. dos S.; BLACKBURN, R. M. Recomendações de manejo de água e solo para o cultivo de algodão agroecológico em consórcios agroalimentares no Semiárido do Nordeste Brasileiro. Campina Grande: Embrapa Algodão, 2021. 44 p. (Cartilha).

OLIVEIRA, C. D. S. de. Milho e Feijão em Consórcio. Lavras: 3r lab, 2020. Disponível em: https://www.3rlab.com.br/milho-e-feijao-em-consorcio/ Acesso em 23 ago. 2023.

SERGIEIEVA, K. Consorciação de Culturas (Interplantação): O que é? Mountein View: EOS DATA ANALYTICS, 2021. Disponível em: https://eos.com/pt/blog/consorciacao-de-culturas/ Acesso em 19 set. 2023.

SERGIEIEVA, K. Cultivo em Faixa: Tipos, Benefícios e Como Implementar. Mountein View: EOS DATA ANALYTICS, 2022. Disponível em: https://eos.com/pt/blog/cultivo-em-faixas/ Acesso em 23 ago. 2023.

SOFFIATI, V.; COSTA, A. G. F.; ZONTA, J. H.; GONDIM, T. M. de S. Sistemas Diferenciados de Cultivo da Mamona. Brasília: Embrapa, 2022. Disponível em: https://www.embrapa.br/agencia-de-informacao-tecnologica/cultivos/mamona/producao/sistema-diferenciados-de-cultivo. Acesso em 28 ago. 2023.

SOUSA, A. S. de; OLIVEIRA, G. S. de; ALVES, L. H. A pesquisa bibliográfica: princípios e fundamentos. Cadernos da Funcamp, v. 20, n. 43, p. 64-83, 2021.

TREZZI, M. M.; SILVA, P. R. F. da. Consórcio de substituição de culturas: alternativa para a pequena propriedade rural. Ciência Rural, v. 23, n. 3, p. 399-404, 1993.

CAPÍTULO 9

TOLERÂNCIA DE PLANTAS A METAIS PESADOS

PLANT TOLERANCE TO HEAVY METALS

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.09

Submetido em: 16/10/2023

Revisado em: 05/11/2023

Publicado em: 10/11/2023

Magna Maria Macedo Nunes Costa

Embrapa Algodão

Laboratório de Solos e Nutrição de Plantas, Campina Grande-PB

http://lattes.cnpq.br/5347094641181559

Resumo

A poluição do solo e a intoxicação de seres vivos por metais pesados é, na atualidade, um dos mais sérios problemas ambientais, principalmente em áreas influenciadas pela atividade antrópica. As principais fontes de contaminação do solo por metais pesados são a agricultura e a indústria. Alguns desses metais são considerados micronutrientes essenciais às plantas, como Fe, Zn, Cu, Mn, Ni e Mo, mas que, em concentrações elevadas, são tóxicos a elas. Entretanto, a maior parte dos metais pesados – Al, Co, Se, V, Sn, As, Be, Cr, Pb, Cd, Hg e Te – não exercem funções nas plantas. Existem algumas espécies que toleram a presença desses elementos nos seus tecidos; outras, não apenas toleram, mas também são hiperacumuladoras ou hipertolerantes. Elas possuem diferentes mecanismos de tolerância em resposta ao excesso de metais pesados, incluindo a redução do transporte através da membrana, imobilização, exclusão, formação de peptídeos ricos em grupos tiólicos – fitoquelatinas e metalotioneínas -, quelação por ácidos orgânicos/aminoácidos e compartimentalização em estruturas subcelulares. Por esta razão, essas plantas são utilizadas como fitoextratoras ou fitorremediadoras de metais pesados no solo, sendo consideradas promissoras, pois trata-se de tecnologia limpa. Entre essas espécies, destaca-se: tiririca, capim santo, junco manso, braquiária, sapé, barbasco, orquídea bambu, samambaia, eucalipto, guaimbê, lírio-do-brejo, feijão-de-porco, esteva, aveia-preta, girassol, mimulus, grama-batatais e mostarda-castanha. É necessário que pesquisas sejam desenvolvidas com essas plantas no sentido de investigar a expressão gênica, a biossíntese, a regulação e a ação dos mecanismos que as tornam fitorremediadoras de metais pesados. Nesse sentido, é importante que instituições de pesquisa, mediante financiamentos governamentais e privados, invistam em pesquisas que tenham como objetivo resolver esse problema que tanto afeta o meio ambiente na contemporaneidade.

Palavras-Chave: hiperacumulação, fitorremediação, fitoextração

Abstract

Soil pollution and the intoxication of living beings by heavy metals is currently one of the most serious environmental problems, especially in areas influenced by human activity. The main sources of soil contamination by heavy metals are agriculture and industry. Some of these metals are considered essential micronutrients for plants, such as Fe, Zn, Cu, Mn, Ni and Mo, but which, in high concentrations, are toxic to them. However, most heavy metals – Al, Co, Se, V, Sn, As, Be, Cr, Pb, Cd, Hg and Te – do not have functions in plants. There are some species that tolerate the presence of these elements in their tissues; others not only tolerate, but are also hyperaccumulators or hypertolerant. They have different tolerance mechanisms in response to excess heavy metals, including reduced transport across the membrane, immobilization, exclusion, formation of peptides rich in thiol groups – phytochelatins and metallothioneins -, chelation by organic acids/amino acids and compartmentalization in structures subcellular. For this reason, these plants are used as phytoextractors or phytoremediators of heavy metals in the soil, being considered promising, as it is a clean technology. Among these species, the following stand out: nutsedge, lemongrass, tame reed, brachiaria, thatch, barbasco, bamboo orchid, fern, eucalyptus, guaimbê, marsh lily, jack bean, cistus, black oat, sunflower, mimulus, potato grass and chestnut mustard. It is necessary for research to be carried out with these plants in order to investigate gene expression, biosynthesis, regulation and the action of the mechanisms that make them phytoremediators of heavy metals. In this sense, it is important that research institutions, through government and private funding, invest in research that aims to solve this problem that affects the environment so much in contemporary times.

Keywords: hyperaccumulation, phytoremediation, phytoextraction.

Introdução

A poluição do solo e a intoxicação de seres vivos por metais pesados é, na atualidade, um dos mais sérios problemas ambientais, principalmente em áreas influenciadas pela atividade antrópica. As principais fontes de contaminação do solo por metais pesados são: fertilizantes, agrotóxicos, água para irrigação contaminada, combustão de óleo e carvão mineral, gases emitidos por veículos a combustão, incineração de resíduos urbanos e industriais, e indústria de mineração, fundição e refinamento (Santos et al., 2018).

São considerados metais pesados os elementos químicos ou suas formas iônicas que possuem densidade igual ou superior a 6 g cm^-3. Alguns destes metais são considerados micronutrientes essenciais às plantas – Fe (ferro), Zn (zinco), Cu (cobre), Mn (manganês), Ni (níquel) e Mo (molibdênio) – mas que, em concentrações elevadas, são tóxicos a elas. Entretanto, a maior parte dos metais pesados – Al (alumínio), Co (cobalto), Se (selênio), V (vanádio), Sn (estrôncio), As (arsênio), Be (berílio), Cr (cromo), Pb (chumbo), Cd (cádmio), Hg (mercúrio) e Te (telúrio) – não exercem funções nas plantas (Rahman et al., 2022).

Os metais pesados interferem negativamente no crescimento, distribuição e ciclo biológico das espécies vegetais, sendo necessário a busca por plantas que apresentem mecanismos de tolerância para utilização em áreas contaminadas, com o fito de servirem de alternativa à remediação ambiental. Essa tolerância é detectada quando uma planta é capaz de sobreviver em um ambiente com um nível de concentração de metais pesados onde outras plantas não conseguiriam, por se intoxicarem. Tal capacidade é adquirida ao longo do tempo através do desenvolvimento de mecanismos de adaptação a essa condição de estresse. É importante mencionar que uma mesma espécie vegetal pode apresentar diferentes formas de tolerância em função da espécie química e das condições ambientais em questão (Rodrigues et al., 2016).

Há um grande número de espécies de plantas que são capazes de retirar, acumular e suportar grandes concentrações de metais pesados em seus tecidos, na faixa de até 1% da sua massa seca. Essas espécies recebem o nome de ‘hiperacumuladoras’ e têm como principal característica grande capacidade de produção de biomassa. Elas são quimicamente induzidas a excretar quelantes ao solo através de suas raízes para quelatizar o metal e absorvê-lo. Além disso, possuem mecanismos bioquímicos intracelulares tais como: produção de compostos ligantes – aminoácidos e ácidos orgânicos, alteração nas formas de compartimentalização, metabolismo e estrutura de membranas (Almeida, 2012). A fitoextração é definida como uso de plantas hiperacumuladoras e seus microrganismos associados para remover os metais pesados do solo (Chaves e Souza, 2020).

Este trabalho tem por objetivo descrever como os metais pesados intoxicam as plantas, os mecanismos pelos quais algumas plantas toleram essa condição adversa e a hipertolerância apresentada pelas plantas hiperacumuladoras.

Metodologia

A metodologia utilizada no presente trabalho foi do tipo pesquisa bibliográfica. Segundo Sousa et al. (2021), a metodologia de pesquisa bibliográfica inicia-se por meio de uma revisão da literatura de obras já existentes, no intuito de auxiliar o pesquisador na delimitação do tema e na contextualização do objeto problema. O levantamento deve ser feito em fontes bibliográficas confiáveis e o autor deve se dedicar à leitura das obras consultadas, fazendo-a de forma exploratória, seletiva e crítica. A pesquisa bibliografia é uma importante metodologia no âmbito das ciências agrárias, a partir de conhecimentos já estudados. Nesse contexto, o pesquisador deve analisar esses conhecimentos para responder seus problemas ou comprovar suas hipóteses, adquirindo novos conhecimentos sobre o assunto pesquisado.

Resultados e Discussão

• Toxidez de Plantas por Metais Pesados

As plantas diferem na sua habilidade de retirar, acumular e tolerar metais pesados. Diferenças marcantes podem ocorrer entre espécies, variedades dentro de uma mesma espécie, tecidos vegetais, tipos e concentrações de íons. Além de diferirem para susceptibilidade aos metais pesados, as plantas respondem a essa condição de estresse através de diferentes mecanismos fisiológicos (Santos et al., 2018).

As plantas sensíveis à contaminação por metais pesados podem ser utilizadas como indicadoras desse tipo de contaminação, uma vez que exibem sintomas de toxicidade, denunciando a presença desses elementos no ambiente. Os processos fisiológicos afetados pelos metais pesados (Rodrigues et al., 2016) são:

– Alteração no funcionamento da membrana plasmática, uma vez que os metais pesados formam ligações com grupos sulfidrila das proteínas, peroxidação dos lipídeos, inativação de proteínas chave e mudanças na composição e fluidez da membrana lipídica.

– Diminuição da fosforilação oxidativa e, consequentemente, da produção de ATP devido ao aumento da permeabilidade a prótons da membrana mitocondrial interna.

– Inativação de diversas enzimas citoplasmáticas devido à ligação dos metais pesados aos grupos sulfidrilas das proteínas, levando à inibição das funções normais.

– Formação de radicais livres e espécies reativas de oxigênio (ERO´s) tais como hidroxila (OH^–), ânion superóxido (O₂^–) e peróxido de hidrogênio (H₂O₂), que geram o estresse oxidativo que causa deterioração oxidativa das macromoléculas biológicas, como proteínas e ácidos nucleicos, e a peroxidação de lipídeos. Além disso, ainda há a redução da capacidade antioxidante, uma vez que os níveis de glutationa reduzida – GSH, um dos mais importantes antioxidantes dos vegetais – são diminuídos pelos metais pesados.

– Redução da fotossíntese, pela queda na biossíntese de clorofila e carotenoides, pelo prejuízo à cadeia de transporte de elétrons, pela inativação das enzimas do ciclo de Calvin e pelo fechamento dos estômatos.

– Interferência no metabolismo mineral das plantas, comprometendo o crescimento.

Além de afetar o crescimento e a reprodução, esses efeitos fisiológicos podem levar à morte das plantas.

• Tolerância das Plantas aos Metais Pesados

Em condições de estresse por metais pesados, as plantas podem adquirir tolerância devido ao desenvolvimento de um ou mais mecanismos fisiológicos. As respostas variam amplamente em função das características intrínsecas da espécie, do metal pesado e das condições ambientais. Nesse contexto, pesquisas têm sido desenvolvidas no sentido de elucidar esses mecanismos de tolerância que tornam as plantas adaptadas aos metais pesados. Já é de conhecimento dos cientistas que há uma ampla variabilidade inter e intraespecífica quanto aos efeitos dos metais pesados sobre o crescimento e desenvolvimento vegetal. Esses conhecimentos são de grande importância para a recuperação de áreas contaminadas por essas espécies químicas.

As plantas podem apresentar diferentes mecanismos de tolerância em resposta ao excesso de metais pesados, incluindo a redução do transporte através da membrana, imobilização, exclusão, formação de peptídeos ricos em grupos tiólicos – fitoquelatinas e metalotioneínas -, quelação por ácidos orgânicos/aminoácidos e compartimentalização em estruturas subcelulares (Santos et al., 2018).

Imobilização

As micorrizas, mesmo não sendo sempre consideradas como um dos mecanismos de tolerância a metais pesados, contribuem para a redução da disponibilidade desses elementos e de seus efeitos tóxicos. Esses fungos favorecem a tolerância das plantas aos metais pesados, atuando como agentes de proteção. As estratégias empregadas por eles ainda não foram suficientemente elucidadas, mas sugere-se a retenção dos metais pesados no micélio, reduzindo a disponibilidade para absorção, o que pode ser variável de acordo com o íon e a espécie fúngica. Outras espécies de plantas podem aumentar a absorção de metais pesados quando em associação com micorrizas, favorecendo a fitoextração. Os mecanismos usados pelos fungos para tolerar os metais pesados são similares aos utilizados pelos vegetais e incluem ligação a materiais extracelulares (como exsudados fúngicos) e compartimentalização no vacúolo (Rodrigues et al., 2016).

A parede celular das células das raízes mantém um contato direto com os metais pesados e sua ligação com eles tem sido estudada como uma das formas de tolerância a esses íons. Essa ligação é explicada pela presença de microporos na sua estrutura, que são carregados negativamente devido à presença de grupos carboxílicos, que funcionam como locais de ligação e troca de cátions. Um aumento na espessura da parede celular dos tecidos radiculares é observado como resposta à contaminação. Nesse caso, a planta aumenta sua capacidade de filtro e protege os tecidos internos dos efeitos danosos dos metais pesados. A endoderme e a exoderme também funcionam como barreiras e locais de retenção dos metais pesados nas raízes, minimizando a translocação desses íons e favorecendo a tolerância a esse estresse (Rodrigues et al., 2016).

Exclusão

As plantas conhecidas como excludentes restringem a absorção dos metais pesados pelas raízes, evitando o aparecimento de efeitos tóxicos na parte aérea. Isso pode ocorrer através de dois mecanismos que podem ou não se complementar dependendo da espécie vegetal e do metal em questão. O primeiro deles é a exsudação de compostos orgânicos pela membrana plasmática das células radiculares. Os ácidos orgânicos malato, citrato e oxalato são as substâncias mais comumente secretadas. Eles podem complexar metais pesados e alumínio, diminuindo sua atividade extracelular e sua disponibilidade às plantas, ao mesmo tempo em que aumenta a resistência a esses contaminantes. O segundo mecanismo é a prevenção e redução da entrada dos metais pesados e a sua exclusão do citosol da célula vegetal através de proteínas transportadoras da membrana, aumentando a homeostase e a tolerância da planta a esses íons deletérios. O efluxo ativo dos metais pesados para fora da célula requer gasto de energia na forma de ATP (Rodrigues et al., 2016).

Quelação

A quelação ou complexação dos metais pesados é um mecanismo que promove a desintoxicação das células por esses elementos. Ela ocorre devido à presença de ligantes de alta afinidade com esses metais, os quais, após a absorção pela célula vegetal, ficam livres no citosol. A ligação desses íons com o quelante reduz a sua reatividade e solubilidade, impedindo os seus efeitos tóxicos na planta. Os principais ligantes são fitoquelatinas, metalotioneínas aminoácidos e ácidos orgânicos (Souza et al., 2011).

– Fitoquelatinas

As fitoquelatinas (Phytochelatin – PC) (Figura 1) são uma família de peptídeos tiólicos que formam complexos com metais pesados, principalmente o Cd, no S livre da cisteína, tendo um importante papel no processo de desintoxicação desses íons nas plantas. Sua síntese é ativada rapidamente na presença dos metais pesados, utilizando o GSH como substrato. A complexação das PC’s com esses elementos inativa-os, tornando-os incapazes de causar danos à célula vegetal, contribuindo, deste modo, para o aumento da tolerância das plantas. As PC’s também agem como antioxidantes destruidores das ERO’s, que são produzidas pelo estresse que a planta sofre com a presença do metal pesado. Após a quelação, o complexo PC-metal pesado é transportado ao vacúolo, para ser armazenado e compartimentalizado (Rodrigues et al., 2016).

Figura 1 – Fórmula estrutural da unidade básica das fitoquelatinas.

Fonte: Melendez et al. (2012).

– Metalotioneínas

As melationinas (metallothioneins – MT) (Figura 2) são uma família de proteínas de baixo peso molecular, não enzimáticas, ricas em cisteína e eficientes na complexação de metais pesados no S livre do aminoácido. Assim como as fitoquelatinas, elas constituem um importante mecanismo de defesa das plantas contra metais pesados. São encontradas em plantas, animais e fungos, sendo sua produção induzida pela presença de cátions pesados, principalmente Cu, Zn e Cd. As MT’s também estão envolvidas na destruição das ERO’s, aliviando o estresse oxidativo (Santos et al., 2018).

– Ácidos Orgânicos e Aminoácidos

Devido à reatividade de íons metálicos com S, N e O, os ácidos carboxílicos e aminoácidos representam ligantes potenciais de metais pesados, reduzindo sua toxidade e exercendo papel significativo na tolerância das plantas a esses elementos. Entre os ácidos orgânicos, citrato, malato e oxalato se ligam aos metais pesados, os transportam através do xilema e os armazenam dentro dos vacúolos. Entre os aminoácidos, as histidinas são produzidas pelas plantas em resposta à presença dos metais pesados, constituindo-se mais um mecanismo de tolerância (Santos et al., 2018).

Figura 2 – Sítios para ligação com metais presentes na metalotioneína. Os círculos denotam íons metálicos divalentes (ex. Zn²⁺, Cd²⁺, Mn²⁺, Cu²⁺).

Fonte: Melendez et al. (2012).

Compartimentalização

É a remoção dos metais pesados do citosol para o vacúolo da célula vegetal através de proteínas transportadoras situadas no tonoplasto. Para esse transporte, o íon metálico é complexado a uma fitoquelatina no citosol e transportado para o vacúolo. Devido ao pH ácido dessa organela, o complexo se desfaz e o metal pode ser complexado a um ácido orgânico, como malato, citrato ou oxalato, ou a um aminoácido. As fitoquelatinas podem ser degradadas por hidrolases vacuolares e/ou voltar ao citosol para continuar transportando metais pesados para dentro do vacúolo. Constitui um dos mecanismos mais importantes de tolerância a esses elementos (Rodrigues et al., 2016).

• Fitorremediação

Como visto, as plantas podem possuir vários mecanismos de tolerância à presença de metais pesados no solo. Algumas plantas têm a capacidade de crescer e se desenvolver mesmo na presença de altos teores desses elementos junto às raízes e, por isso, são denominadas de hipertolerantes. Já outras plantas não apenas toleram altos níveis de metal, mas também os hiperacumulam, e por isso são chamadas de hipertolerantes. Essas espécies possuem os mecanismos fisiológicos já descritos para se adaptarem e exibirem hipertolerância/hiperacumulação de metais pesados.

As plantas hiperacumuladoras são espécies que têm o potencial de serem utilizadas na limpeza de solos contaminados com metais pesados. Essa técnica é denominada de fitoextração ou fitorremediação, sendo de baixo custo e ambientalmente viáveis. Segundo Almeida (2012) plantas como tiririca (Cyperus rotundus), capim santo (Cyperus sesquiflorus), junco manso (Eleocharis filiculmis), braquiária (Brachiaria decumbens), sapé (Imperata brasiliensis), barbasco (Pterocaulon virgatum), orquídea bambu (Arundina bambusifolia), samambaia (Pteridium aquilinum), eucalipto (Eucaliptus globulus), guaimbê (Philodendron bipinnatifidum), lírio-do-brejo (Hedychium coronarim), feijão-de-porco (Canavalia ensiformes), esteva (Cistus ladanifer), aveia-preta (Avena strigosa), girassol (Helianthus annuus), mimulus (Mimulus guttatus), grama-batatais (Paspalum notatum) e mostarda-castanha (Brassica juncea) são classificadas como hiperacumuladoras e têm grande potencial para serem utilizadas na fitorremediação de solos contaminados com metais pesados.

Considerações Finais

Conforme visto, a contaminação dos solos por metais pesados constitui-se um sério problema ambiental da atualidade. Atividades antrópicas como a própria agricultura e a indústria são responsáveis por esse tipo de poluição que traz sérios problemas não apenas ao solo, mas também à fauna, à flora e às águas subterrâneas e superficiais. Elementos químicos como Ni, Al, Co, Se, V, Sn, As, Be, Cr, Pb, Cd, Hg e Te são deletérios às plantas alimentícias quando absorvidos pelas raízes e intoxicam as pessoas que delas se alimentam. No entanto, existem algumas plantas que toleram a presença desses elementos nos seus tecidos e outras que não somente toleram, mas também os hiperacumulam. Essas espécies são chamadas, respectivamente, de tolerantes e hipertolerantes. Elas possuem mecanismos fisiológicos e bioquímicos que as fazem absorver metais pesados e, mesmo assim, se desenvolverem. Alguns desses mecanismos já foram pesquisados e definidos; outros, ainda são objeto da investigação científica. Entretanto, é necessário que também se pesquise as fontes genéticas responsáveis pelas respostas dessas plantas à presença de íons metálicos no solo. Nesse contexto, o potencial de uso de plantas fitorremediadoras para descontaminar solos poluídos é considerado promissor, pois trata-se de tecnologia limpa, uma vez que, após a senescência, essas plantas podem ser removidas levando consigo em seus tecidos os contaminantes. Dessa forma é necessário o desenvolvimento de modelos que expliquem a expressão gênica, a biossíntese, a regulação e a ação dos mecanismos que tornam algumas plantas fitoextratoras de metais pesados. É importante que instituições de pesquisa, mediante financiamentos governamentais e privados, invistam nessas pesquisas para resolver esse problema que tanto afeta o meio ambiente na contemporaneidade.

Referências Bibliográficas

ALMEIDA, R. F. de. Plantas acumuladoras de metais pesados no solo. Revista de Biotecnologia & Ciência, v. 2, n. 1, p. 28-46, 2012.

CHAVES, L. H. G.; SOUZA, R. S. de. Fitoextração de cobre e zinco de um Neossolo Quartzarênico contaminado com metais pesados. Comunicata Scientiae, v. 6, n. 4, p. 396-403, 2015.

EMBRAPA. Pesquisadores Identificam Plantas Capazes de Extrair Níquel do Solo. Brasília: Embrapa Cerrados, 2020. (Notícias). Disponível em: https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/56493313/pesquisadores-identificam-plantas-capazes-de-extrair-niquel-do-solo. Acesso em: 18 de setembro de 2023.

MELENDEZ, L. B.; KÜTTER, V. T.; MONTES-BAYÓN, M.; SELLA, S. M.; SILVA-FILHO, E. V. Determinação de Metalotioneínas e Fitoquelatinas utilizando a técnica de HPLC-ICP-MS. Revista Virtual de Química, v. 4, n. 6, p. 612-622, 2012.

RAHMAN, S. U.; NAWAS, M. F.; GUL, S.; YASIN, G.; HUSSAIN, B.; LI, Y.; CHENG, H. State-of-the-art OMICS strategies against toxic effects of heavy metals in plants: A review. Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 242, e113952, 2022. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651322007928. Acesso em: 12 de setembro de 2022.

RODRIGUES, A. C. D.; SANTOS, A. M.; SANTOS, F. S.; PEREIRA, A. C. C.; SOBRINHO, N. M. B. A. Mecanismos de respostas das plantas à poluição por metais pesados: Possibilidade de uso de macrófitas para remediação de ambientes aquáticos contaminados. Revista Virtual de Química, v. 8, n. 1, p. 262-276, 2016.

SANTOS, F. S. dos; AMARAL SOBRINHO, N. M. B. dos; MAZUR, N. Mecanismos de Tolerância de Plantas a Metais Pesados. In: FERNADES, M. S.; SOUZA, S. R. de; SANTOS, L. A. Nutrição Mineral de Plantas. 2 ed. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2018. p. 419-432.

SOUSA, A. S. de; OLIVEIRA, G. S. de; ALVES, L. H. A pesquisa bibliográfica: princípios e fundamentos. Cadernos da Funcamp, v. 20, n. 43, p. 64-83, 2021.

SOUZA, E. P. de; SILVA, I. de F.; FERREIRA, L. E. Mecanismos de tolerância a estresses por metais pesados em plantas. Revista Brasileira de Agrociência, v. 17, n. 2-4, p. 167-173, 2011.

CAPÍTULO 10

REDUÇÃO DA ECLOSÃO DE Meloidogyne incognita POR COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS DE BACTÉRIAS

REDUCTION OF Meloidogyne incognita SHATTERING BY VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS FROM BACTERIA

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.10

Submetido em: 29/11/2023

Revisado em: 03/12/2023

Publicado em: 05/12/2023

Lorena Gracielly de Almeida Souza

Departamento de Fitopatologia ,Universidade Federal de Lavras-, Lavras- Minas Gerais

https://orcid.org/0000-0002-4261-9130

Regina Cassia Ferreira Ribeiro

Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros- Janaúba- MG

https://orcid.org/0000-0001-5138-8402

Maria Josiane Martins

Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros- Janaúba- MG

https://orcid.org/0000-0003-1911-5679

Renato Martins Alves

Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros- Janaúba- MG

https://orcid.org/0000-0002-4993-1573

Natan Cantuária Nunes

Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros- Janaúba- MG

http://lattes.cnpq.br/7704042473020817

Mariany de Jesus Limas

Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros- Janaúba- MG

http://lattes.cnpq.br/9905567660940873

Isabela Oliveira Santos

Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros- Janaúba- MG

https://orcid.org/0009-0005-1324-4682

Adelica Aparecida Xavier

Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros- Janaúba- MG

https://orcid.org/0000-0001-9814-4587

Dayane Isabelle Chaves Neres

Departamento de Ciências Agrárias, Universidade Estadual de Montes Claros- Janaúba- MG

https://orcid.org/0009-0009-6098-0112

Gabriel Ribeiro Mendes

Departamento de Ciências Agrárias, Instituto Federal Goiano- Rio Verde- Góias

http://lattes.cnpq.br/3592361605257853

Resumo

Diante da busca por alternativas sustentaveis para o controle de doenças de plantas, objetivou-se avaliar o efeito de compostos voláteis produzidos por bactérias endofitícas sobre a eclosão de Meloidogyne incognita. Material e Métodos: Para a montagem dos testes foram utilizadas placas bipartidas. Em uma das cavidades depositou-se 100 μL da suspensão bacteriana, posteriormente as placas foram vedadas e incubadas em câmara BOD a 28 °C por 24 horas. Na outra cavidade, depositou-se suspensão aquosa contendo 200 ovos de M. incognita /mL obtidos de raízes de tomateiros. As placas foram novamente vedadas e incubadas câmara B.O.D a 28 °C por 72 horas. Após este período realizou-se contagem de juvenis de segundo estádio eclodidos (J2) em microscópio óptico. O experimento foi montado em delineamento inteiramente casualizado, sendo 56 tratamentos (Testemunha + 55 isolados bacterianos) com 4 repetições cada. Os dados foram submetidos a análise de variância e as médias comparadas pelo teste Scott-Knott a 5% de probabilidade. Resultados: Houve diferença estatística na porcentagem de eclosão de J2 de M. incognita entre os tratamentos. Todas as bactérias proprocionaram inibição da eclosão, chegando a 98,46 %. Conclusão: Bactérias endofíticas inibem a eclosão de ovos de M. Incognita.

Palavras-chave: Controle Biológico, nematoide-das-galhas, microrganismos benéficos.

Abstract

 In view of the search for sustainable alternatives for controlling plant diseases, the objective was to evaluate the effect of volatile compounds produced by endophytic bacteria on the outbreak of Meloidogyne incognita. Material and Methods: Split plates were used to set up the tests. 100 μL of the bacterial suspension was deposited in one of the wells. The plates were subsequently sealed and incubated in a BOD chamber at 28 °C for 24 hours. In the other cavity, an aqueous suspension containing 200 eggs was deposited. M. incognita /mL obtained from tomato roots. The plates were sealed again and incubated in the B.O.D chamber at 28 °C for 72 hours. After this period, hatched second stage juveniles (J2) were counted under an optical microscope. The experiment was set up in a completely randomized design, with 56 treatments (Control + 55 bacterial isolates) with 4 replications each. The data were subjected to analysis of variance and the means compared using the Scott-Knott test at 5% probability. Results: There was a statistical difference in the hatching percentage of J2 of M. incognita between treatments. All bacteria provided hatching inhibition, reaching 98.46%. Conclusion: Endophytic bacteria inhibit the hatching of M. Incognita eggs.

Keywords: Biological Control, root-knot nematode, beneficial microorganisms.

Introdução

Os fitonematoides são patógenos que afetam as culturas em todo o mundo, causando impactos sobre a agricultura. Dentre os fitonematoides, destaca-se o gênero Meloidogyne, comumente conhecido como nematoide de galhas. Este é um fitopatógeno cosmopolita em função de sua extensa gama de hospedeiros e ampla distribuição geográfica¹.

Ao ocorrer a introdução de Meloidogyne em uma área, sua erradicação é praticamente impossível. O uso de cultivares resistentes é o método mais indicado para reduzição desses parasitas nas áreas plantadas, pois não oneram os custos de produção e não apresentam riscos ao meio ambiente, contudo as cultivares existentes não apresentam resistência completa a Meloidogyne spp.².

No Brasil as espécies desse gênero mais frequentes são Meloidogyne incognita (Kofoid & White) Chitwood (1949) e Meloidogyne Javanica Treub (1885) ³. Estes nematoides podem interagir com outros patógenos causando complexo de doenças de difícil controle que provocam transtornos aos produtores⁴.

A espécie M. incognita causa perdas que podem comprometer cerca de 50% da produção de uma lavoura, podendo inviabilizar o plantio em determinadas áreas⁵. Este nematoide causa galhas nas raízes das plantas, compromete absorção de água e nutrientes, afetando diretamente o seu desenvolvimento vegetativo e produção. Esta espécie apresenta grande impacto mundial devido às perdas econômicas geradas em diversas culturas, sob diferentes condições climáticas⁶. As meloidoginoses são doenças de difícil manejo, especialmente em sistemas agroecológicos de produção, pelo fato dos nematoides serem veiculados pelo solo⁷.

Novas formas de controle de pragas e doenças têm sido testadas a fim de substituir o uso excessivo de produtos químicos que são uma ameaça ao ambiente e aos animais em razão dos perigos que representam⁸.

A maioria das plantas vasculares abrigam bactérias endofíticas⁹. Esses microrganismos vivem intra ou intercelularmente sem causar danos aparentes à planta¹⁰, em pelo menos uma parte do seu ciclo de vida¹¹, e são detectados por métodos culturais ou moleculares¹¹.

Dentre os mecanismos de ação das bactérias endofitícas pode-se atribuir ao seu potencial nematicidas a produção de toxinas, enzimas ou outros metabolitos secundários que causam interferência no reconhecimento do hospedeiro, competição por nutrientes, promoção de crescimento e indução de resistência nas plantas ¹².

Os compostos orgânicos voláteis (COVs) são substâncias com aproximadamente 20 átomos de carbono, de baixa polaridade e podem ser sintetizados também por bactérias antagonistas. Esses compostos podem atravessar as membranas livremente sendo liberados na atmosfera ou no solo na ausência de uma barreira de difusão¹³.

Os COVs produzidos por bactérias antagonistas apresenam potencial para inibir o crescimento e, ou, a multiplicação de outros microrganismos¹⁴. Estas bactérias demonstram habilidade de atuação em múltiplos pontos de vulnerabilidade do ciclo de vida dos nematoides, como inibição da penetração, redução da capacidade reprodutiva e retardamento da mobilidade e eclosão¹⁵. Entre esses compostos orgânicos voláteis destacam-se álcoois, aldeídos, cetonas, sulfetos e amônia¹⁶.

Diante do exposto, objetivou-se avaliar o potencial dos compostos orgânicos voláteis de 55 isolados endofíticos, em teste in vitro sobre a eclosão juvenis de M. incognita.

Material e Métodos

• Multiplicação das bactérias endofíticas

O experimento foi conduzido na Universidade Estadual de Montes Claros (UNIMONTES) campus Janaúba, no laboratório de Fitopatologia. Os isolados bacterianos foram provenientes da bacterioteca do Laboratório de Fitopatologia da Universidade Estadual de Montes Claros, mantidas em tubos eppendorfs contendo água mineral e armazenados em condição ambiente. Os isolados foram multiplicados em meio de cultura Tryptic Soy Agar (TSA) a 28 °C em B.O.D. durante 24 horas.

Após esse período foi usada uma solução salina 0,85% para se obter as suspensões bacterianas, que foram ajustadas pela leitura da absorbância no comprimento de onda (λ) a 540 nm em espectrofotômetro, em densidade ótica (DO) igual a 1,0 ABS. Todo o processo foi realizado em condições assépticas de câmara de fluxo laminar.

• Obtenção de Ovos de incognita

A suspensão de ovos foi obtida a partir de raízes de tomateiro cultivado em casa de vegetação previamente inoculado com M. incognita. As raízes foram levadas ao laboratório de Fitopatologia onde foram usadas na extração seguindo a técnica proposta por Hussey e Barker modificada por Bonetti e Ferraz (1981).

As raízes foram devidamente lavadas e picadas em pedaços de aproximadamente 0,5 cm, sendo levadas ao liquidificador com uma solução de hipoclorito de sódio na concentração de 0,5% por 20 segundos para serem trituradas.

A suspensão obtida foi vertida em peneiras de 20, 60 e 400 mesh, posicionadas de forma sobreposta, e os ovos retidos na última peneira foram recolhidos com o auxílio de um pisseta e levados ao microscópio óptico, onde com o auxílio de câmara de Peters foi realizada a contagem e calibração da suspensão para 20 ovos de M. incognita por mL.

• Montagem e Avaliação do Teste

Em uma das partes das placas de petre bipartidas verteu-se meio de cultura TSA e depositou-se uma alíquota de 100 μL da suspensão bacteriana calibrada. A suspensão foi espalhada com o auxílio da alça de Drigalsky. As placas foram vedadas com plástico filme e acondicionadas em B.O.D. a 28 °C por 24 horas.

Posteriormente as placas foram abertas e na outra parte depositou-se 10 mL de suspensão contendo 200 ovos de M. incognita. As placas foram novamente vedadas com plástico filme e acondicionadas a 28 °C em BOD durante 72 horas. Todo o processo foi realizado em condições assépticas de câmara de fluxo laminar. Após 72 horas em microscópio de objetiva invertida foi realizada a contagem de juvenis de segndo etádio (J2) eclodidos em câmara de Peters.

O experimento foi conduzindo em delineamento inteiramente casualizado (DIC), sendo 56 tratamentos e 4 repetições totalizando 224 unidades amostrais. Os tratamentos consistiram de: T1: Testemunha (inoculação da suspensão de ovos, sem inoculação bacteriana), T2 a T56: isolados bacterianos endofíticos (Tabela 1).

Tabela 1. Caracterização fisiológica de isolados de bactérias endofíticas e seus respectivos números de acesso ao GenBank. UNIMONTES, Janaúba-MG, 2021.

Resultados

Os isolados de bactérias endofiticas testados produziram COVs que reduziram significativamente a eclosão de J2 de M. incognita em relação a testemunha inoculada apenas com nematoide (Tabela 2). A redução da porcentagem de eclosão variou de 26,93% (Bacillus flexus EB88) a 98,46 % (Lysinibacillus sp.-EB60) para os isolados considerados com melhor desempenho. Dos 54 isolados testados, 27 promoveram redução na porcentagem de eclosão acima de 80%.

Tabela 2. Atividade nematicida de compostos orgânicos voláteis produzido por bactérias edofíticas sobre eclosão deJ2 de M. incognita em teste in vitro.

Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Scott Knott a 5% de probabilidade. Média de 4 repetições.

Observou-se formação de 4 grupos distintos com diferentes porcentagens de redução na eclosão de J2 de M. incognita. Vale ressaltar que 100 % dos isolados bacterianos avaliados diferiram estatisticamente da testemunha (Tabela 2). Em todos os tratamentos contendo as bactérias, evidenciou-se produção de compostos orgânicos voláteis, havendo redução da eclosão em até 98,46% de J2 de M. incognita. Os isolados mais eficientes foram EB60, EB141, EB106, EB127, EB147, EB136, EB98, com reduções superiores a 90% da eclosão.

Os isolados EB57, EB11 e EB88 apresentaram as menores reduções de eclosãoo, com porcentagens de 40,31%, 36,55% e 26,93% respectivamente. Todos os isolados apresentaram resultados superiores a testemunha.

A ação de compostos voláteis na redução da eclosão de J2 foi evidenciada nos 55 isolados bacterianos avaliados, uma vez que a porcentagem de eclosão na testemunha foi de 80%, na presença das bactérias a porcentagem de eclosão foi expressivamente reduzida, varisndo de 1,20 a 56,24%.

Discussão

Bactérias do gênero Bacillus vem sendo estudadas mostrando potencial na produção e eficiencia dos COVs no controle de fitopatógenos, com elevado potencial nematicida, como mostra os resultados descritos na literatura¹⁷ que constataram tal eficiencia contra Panagrellus redivivus e Bursaphelenchus xylophilus. Assim como, a eficiencia nematicida de B. megaterium já foi comprovada sobre Meloidogyne chitwoodi e Heterodera schachtii¹⁸.

Autores¹⁹ ao trabalharem com isolados de Bacillus sp., perceberam a redução da eclosão de ovos de M. javanica, corroborando com os resultados encontrados no presente trabalho, uma vez que 80% dos isolados avaliados são do genêro Bacillus, o que aumenta a comprovação do potencial nematicida do mesmo.

Os resultados obtidos mostram o grande potencial das bactérias avaliadas no controle de M. incognita, pois a redução da eclosão implica na redução do inóculo incial já que o estádio infectivo do nematóide é o J2.

Foi evidenciado em estudos prévios²⁰ que COVs produzidos pelos isolados bacterianos

1. sphaericus (isolado 43), B. pumilus (isolados 51 e 52) causaram uma diminuição na eclosão de M. incognita J2 de 98,4%.

A identificação de COV’s pode ser feita por meio da cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa. Pesquisadores²¹ ao caracterizarem COVs produzidos por Bacillus megaterium identificaram os compostos feniletanal, decanal, nonan-2-ona, undecan-2-ona e dissulfeto de dimetila, que apresentaram atividade nematicida sobre ovos e J1 que foram antagonistas aos ovos e J2 de M. javanica. A eficácia das moléculas presentes na composição dos COVs pode estar relacionada com o potencial em vencer a barreira lipídica, e ainda estarem associadas a capacidade de vencer a barreira quitinosa, a mais externa do ovo, porém são necessárias maiores pesquisas a respeito dos mecanismos de ação envolvidos nesta atividade nematicida²².

Autores²³ avaliando os efeitos tóxicos dos compostos orgânicos voláteis sobre a germinação de esporos de Fusarium oxysporum f. sp. cubense (foc) produzidos por isolados bacterianos, observaram que os melhores resultados foram provenientes dos isolados EB 37 (Bacillus sp.), EB 28 (Paenibacillus sp.), EB 23 (Bacillus methylotrophicus) e EB 127 (Sporolactobacillus) que reduziram acima de 70% da germinação, corroborando com resultados obtidos no presente trabalho, onde a redução da porcentagem de eclosão foi de 77,27%, 73,17%, 71,27%, 91,60% respectivamente pelos mesmos isolados.

Os COVs podem penetrar as porosidades do solo, possuindo a capacidade de disseminação, o que possibilita sua atuação nos microrganismos próximos e distantes do local de produção, o que aumenta sua área de atuação. Sendo assim uma alternativa de controle de patógenos de solo²⁴.

Bactérias endofitícas usadas como agentes de biocontrole produtores de COVs nematicidas são capazes de controlar nematóides, além disso podem produzir efeitos com longa duração após a colonização em determinados ambientes²⁵.

Conclusão

Bactérias endofíticas são capazes de reduzir a eclosão de ovos de Meloidogyne incognita.

Referências

MOENS, M.; PERRY, R.N.; STARR, J.L.; Meloidogyne species – a diverse group of novel and important plant parasites. In: PERRY, R.N.; MOENS, M.; STARR, J. L. ed. Root-knot Nematodes. Wallingford, UK: CAB International, 2009, p. 1–17.

DIAS-ARIEIRA, C.R et al. Reação de vegetais e plantas aromáticas a Meloidogyne javanica e M. incognita. Horticultura Brasileira, v.30, p. 322-326, 2012.

FERRAZ, L.C.C.B.; MONTEIRO, A.R. Nematoides. In: AMORIM, L.; RESENDE, J.A. M.; BERGAMIM FILHO, A. Manual de Fitopatologia: princípios e conceitos. 4 ed. São Paulo:Agronômica Ceres, 2011. cap. 13, p. 277-305.

MÔNACO A. P. A.; CARNEIRO, R. G.; KRANZ, W. M.; GOMES, J. C.; SCHERER, A.; SANTIAGO, D. C. Reação de espécies de plantas daninhas a Meloidogyne incognita raças 1 e 3, a M. javanica e a M. paranaensis. Nematologia Brasileira, Piracicaba, v. 33, n. 3, p. 335 – 242, 2009.

INOMOTO, M. M.; SIQUEIRA, K. M. S.; MACHADO, A. C. Z. Sucessão de cultura sob pivô central para controle de fitonematoides: variação populacional, patogenicidade e estimativa  de perdas.Tropical Plant Pathology, v.36,n.3,p.178-185, 2011.

CARVALHO, P.H., CONTROLE BIOLÓGICO E ALTERNATIVO DE Meloidogyne incognita e M. javanica EM TOMATEIRO, 2017.

MELO, T.A & SERRA, I.M.R.S. Materiais vegetais aplicados ao manejo agroecológico de Meloidogyne incognita em tomateiro. Summa Phytopathologica, v.45, n.1, p.97-103, 2019.

SOLTANZADEH, M.; NEJAD, M. S.; BONJAR, G. H. S. Application of soil- borne actinomycetes for biological control against Fusarium wilt of chickpea (Cicer arietinum) caused by Fusarium solani f. sp. pisi. Journal of Phytopathology.164, p.967-978, 2016.

XIE, H.; FENG, X.; WANG, M.; WANG, Y.; KUMAR AWASTHI, M.; XU, P. Implications of endophytic microbiota in Camellia sinensis: a review on current understanding and future insights. Bioengineered, v. 11, n. 1, p. 1001-1015, 2020.

JOO, H. S.; DEYRUP, S. T.; SHIM, S. H. Endophyte-produced antimicrobials: a review of potential lead compounds with a focus on quorum-sensing disruptors. Phytochemistry Reviews, p. 1-26, 2020.

HARDOIM, P. R.; OVERBEEK, L. S. V & ELSAS, K. D. V. Properties of bacterial endophytes and their proposed role in plant growth. Trends in Microbiology v.16 n.10, p. 463-471, 2008.

KHAN, S. S.; VERMA, V.; RASOOL, S. Diversity and the role of endophytic bacteria: a review. Botanica Serbica, v. 44, n. 2, p. 103-120, 2020.

SIDDIQUI, I. A.; SHAUKAT, S. S. Endophytic bacteria: prospects andopportunities for the biological control of plant-parasitic nematodes. Nematologia Mediterranea, Bologna, v. 31, n. 3, p. 111-120, 2003.

PICHERSKY, E.; NOEL, J. P.; DUDAREVA, N. Biosynthesis of plant volatiles: nature’s diversity and ingenuity. Science, New York, v. 311, n. 5762, p. 808-811, 2006.

MADIGAN, M. M.; MARTINKO, J.; PARKER, J. E. Brock biology of microorganisms. New York: Prentice Hall, 2003. 1104 p.

PADGHAM, J. L.; SIKORA, R. A. Biological control potential and modes of action of Bacillus megaterium against Meloidogyne graminicola on rice. Crop Protection, Guildford, v. 26, n. 7, p. 971-977, July 2007.

DUFFY, B.; SCHOUTEN, A.; RAAIJMAKERS, J. M. Pathogen self-defense: mechanisms to counteract microbial antagonism. Annual Review of Phytopathology, Palo Alto, v. 41, p. 501-538, Sept. 2003.

GU, Y. Q. et al. Q. Evaluation and identification of potential organic nematicidal volatiles from soil bacteria. Soil Biology & Biochemistry, Elmsford, v. 39, n.10, p. 2567-2575, Oct. 2007.

DAWAR, S. TARIQ, M. e ZAKI, M. J. Application of Bacillus species in controlo of Meloidogyne javanica (TREUB) Chitwood on cowpea and mash bean. Pakistan Journal of Botany, v. 40, p. 439-444, 2008.

PINHO, R. S. C. Efeito de metabólitos bacterianos em diferentes estádios de Meloidogyne incognita. Tese (doutorado) – Universidade Federal de Lavras, 2010.

HUANG, Y. et al. Characterisation of volatiles produced from Bacillus megaterium YFM3.25 and their nematicidal activity against Meloidogyne incognita. European Journal of Plant Pathology, Dordrecht, v. 126, n. 3, p. 417-422, Mar. 2010.

SILVA, M. S. G. Compostos orgânicos voláteis de soro de leite no controle de Meloidogyne incógnita. Dissertação (mestrado acadêmico) – Universidade Federal de Lavras, 2020.

MARTINS, M. J. Seleção de bactérias endofíticas de bananeira para o biocontrole da murcha de fusarium. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, Universidade Estadual de Montes Claros – Janaúba, 2019.

CAMPOS, V. P.; PINHO, R. S. C.; FREIRE, E. S. Volatiles produced by interacting microorganisms potentially usefull for the control of plant pathogens. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 34, n. 3, p. 525-535, maio/jun. 2010.

CARMO, DAVI BITTAR DO. Pasteuria penetrans e compostos orgânicos voláteis tóxicos a Meloidogyne sp. em cafezais comerciais do sul do Estado de Minas Gerais– Lavras : UFLA, 2012. 63 p. : il. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Lavras, 2012.

CAPÍTULO 11

MICRORGANISMOS HALOTOLERANTES: ESTRATÉGIAS PARA MITIGAÇÃO DO ESTRESSE SALINO NA AGRICULTURA

HALOTOLERANT MICROORGANISMS: STRATEGIES FOR MITIGATION OF SALINE STRESS IN AGRICULTURE

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.11

Submetido em: 10/12/2023

Revisado em: 12/12/2023

Publicado em: 13/12/2023

Dalila da Costa Gonçalves

Doutoranda em Agronomia, Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://orcid.org/0000-0003-3802-2398

Wilian Rodrigues Ribeiro

Doutor em Agronomia, Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://orcid.org/0000-0003-0711-7669

Serli de Oliveira Cabral

Doutoranda em Genética e Melhoramento,

 Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://orcid.org/0009-0005-3603-9382

Vanessa Sessa Dian

Doutoranda em Agronomia, Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://orcid.org/0000-0002-5365-2091

Pedro Henrique de Paula

Graduando em Agronomia, Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://lattes.cnpq.br/4697067140884233

Breno Benvindo dos Anjos

Doutor em Agronomia, Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://orcid.org/0000-0003-1379-4471

Fabio Ramos Alves

Docente, Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://orcid.org/0000-0001-5192-4199

Willian Bucker Moraes

Docente, Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://orcid.org/0000-0001-7478-7772

Laiane Silva Maciel

Doutora em Genética, Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://orcid.org/0009-0003-9712-0809

André da Silva Xavier

Docente, Universidade Federal do Espírito Santo – UFES

https://orcid.org/0000-0002-9251-0301

Resumo

A salinização do solo, uma das tensões abióticas mais prejudiciais da agricultura, compromete significativamente a produtividade e o rendimento das culturas. Neste contexto, a busca por abordagens inovadoras que visem mitigar os efeitos nocivos da salinidade torna-se essencial para a sustentabilidade agrícola. Os microrganismos promotores do crescimento das plantas surgem como aliados promissores na mitigação destes impactos, ao mesmo tempo que a compreensão dos mecanismos adaptativos das plantas ao stress salino é essencial para direcionar estratégias eficazes. Este artigo científico explora o papel específico dos microrganismos halotolerantes na promoção da agricultura sustentável em ambientes salinos. Enfatiza as interações benéficas entre microrganismos halotolerantes e plantas cultivadas, examinando seus efeitos na promoção do crescimento, na resistência ao estresse ambiental e na melhoria da eficiência dos nutrientes. O estudo também destaca as adaptações fisiológicas e bioquímicas desses microrganismos para sobreviver em ambientes salinos. A manipulação controlada destes microrganismos surge como uma estratégia promissora no desenvolvimento de soluções sustentáveis para a agricultura em ambientes salinos, apontando para uma forma eficaz de superar os desafios impostos pela salinidade do solo.

Palavras-Chave: Microrganismos, salinidade, adaptações fisiológicas, interações microrganismo-planta, estresse ambiental.

Abstract

Soil salinization, one of agriculture’s most harmful abiotic stresses, significantly compromises crop productivity and yield. In this context, the search for innovative approaches that aim to mitigate the harmful effects of salinity becomes essential for agricultural sustainability. Plant growth-promoting microorganisms emerge as promising allies in mitigating these impacts, while understanding the adaptive mechanisms of plants to saline stress is essential to direct effective strategies.  This scientific article explores the specific role of halotolerant microorganisms in promoting sustainable agriculture in saline environments. Emphasizes the beneficial interactions between halotolerant microorganisms and crop plants, examining their effects in promoting growth, resisting environmental stress, and improving nutrient efficiency. The study also highlights the physiological and biochemical adaptations of these microorganisms to survive in saline environments. The controlled manipulation of these microorganisms appears as a promising strategy in the development of sustainable solutions for agriculture in saline environments, pointing to an effective way to overcome the challenges imposed by soil salinity.

Keywords: Microorganisms, salinity, physiological adaptations, microorganism-plant interactions, environmental stress.

Introdução

A crescente pressão sobre os recursos hídricos e a expansão da agricultura para áreas anteriormente consideradas inadequadas devido à salinidade do solo, destacam a necessidade de estratégias inovadoras e sustentáveis. Com as perspectivas futuras sobre o clima e suas intensificações, as condições de estresse por salinização podem ser agravadas pelo aumento da evaporação devido à baixa precipitação, aumento da radiação solar, altas temperaturas, além de práticas inadequadas de irrigação, especialmente o uso de águas subterrâneas com altas concentrações de sais (ZHOU et al., 2023).

A salinidade representa uma condição de estresse abiótico ambiental que impõe limitações significativas ao crescimento e à produção de plantas cultivadas. Este fenômeno impacta não apenas a fisiologia da planta, mas também a dinâmica microbiana na rizosfera e as características do solo (PHOUR; SINDHU, 2023). Estima-se que a salinidade dos solos agrícolas está aumentando a uma taxa de até 10% ao ano, e se não mitigado, a salinidade vai ser responsável por impedir que as culturas alcancem o seu rendimento máximo, logo a segurança alimentar pode estar ameaçada (LI et al., 2021).

Umas das inúmeras estratégias utilizadas pelas plantas para superar o estresse salino é coabitar com diversos microrganismos halotolerantes. A coabitação entre as plantas e esses microrganismos desencadeia uma série de interações benéficas, promovendo a homeostase osmótica, reduzindo a toxicidade de íons específicos e facilitando a absorção de nutrientes. Além disso, a presença desses microrganismos pode modular as respostas fisiológicas das plantas, conferindo-lhes maior capacidade de adaptação às condições salinas.

Ao estabelecer essa simbiose, as plantas conseguem enfrentar melhor os desafios associados ao estresse salino, resultando em um crescimento mais saudável e, muitas vezes, em um aumento do rendimento. Neste contexto, os microrganismos halotolerantes se destacam como um elemento essencial para ampliar a resistência das plantas às condições ambientais salinas. As pesquisas apontam que as interações planta-microrganismos sob estresse parecem ser amplamente moduladas por comunicações químicas, consequentemente, afetando a saúde e o crescimento da planta (LIU et al., 2020). 

Este capítulo ressalta a importância dos microrganismos halotolerantes na natureza, destacando suas habilidades distintas para prosperar em ambientes salinos e seu papel no aprimoramento do desenvolvimento das plantas em condições salinas. Adotamos uma metodologia que nos permitiu realizar uma revisão recente da literatura existente, proporcionando uma contextualização eficaz da temática proposta. Para isso, consultamos fontes confiáveis, como Google Scholar, Science Direct e PubMed, utilizando palavras-chave específicas, tais como “Soil Salinization”, “Plant–Microorganism Relationship”, “Plant Growth Promoting” e “Halotolerant Microorganisms”. Após a coleta de dados, optamos por adotar a abordagem de revisão integrativa como método de trabalho. Essa estratégia visa sintetizar conhecimentos, incorporando a aplicabilidade dos resultados de estudos relevantes na prática. Dessa maneira, nosso objetivo principal é consolidar informações essenciais sobre a interação entre microrganismos halotolerantes e plantas, e como estes organismos podem contribuir para uma agricultura mais produtiva e sustentável, especialmente em um cenário global em constante evolução.

Desenvolvimento

• Condição de Salinidade

Com a estimativa de uma população mundial de 9,7 bilhões até 2050 (GU et al., 2021), a crescente demanda por alimentos impulsiona o desenvolvimento de estratégias capazes de aproveitar áreas salinas para a agricultura e fomentar o cultivo de plantas adaptadas à salinidade. A salinidade, depois da seca, pode ser considerada o principal estresse abiótico na agricultura. 

Quando a concentração de sais no solo aumenta, o potencial osmótico da solução do solo também aumenta. Isso provoca uma queda no potencial hídrico no solo em comparação com as células da raiz, criando uma resistência ao fluxo de água do solo para as plantas (GUPTA et al., 2021). Devido à diminuição da disponibilidade de água e ao aumento do conteúdo intracelular de Na+ e Cl−, ocorre uma competição com enzimas de absorção e translocação, resultando uma baixa absorção de água pelas raízes e elementos essenciais, causando um outro estresse devido à deficiência hídrica (FORNI; DUCA; GLICK, 2017), que reduz o turgor celular, perturba as relações hídricas e impacta a eficiência do uso da água nas plantas.

Condições de alta salinidade prejudicam o equilíbrio iônico e osmótico, que inibem o crescimento e a divisão celular normal das células vegetais (KUMAR et al., 2013; ISAYENKOV; MAATHUIS, 2019). Esse desequilíbrio reduz a fixação de CO₂, provocando um excesso de elétrons na cadeia transportadora. Esses elétrons são transferidos para o oxigênio, gerando espécies reativas de oxigênio (EROs), desencadeando estresse oxidative, a superprodução de EROs leva à peroxidação lipídica e compromete a integridade da membrana (LIU et al., 2021; KESAWAT et al., 2023)

Quando ocorre o acúmulo de sais nas folhas mais velhas, há uma redução significativa na disponibilidade de fotoassimilados para as regiões meristemáticas, resultando em senescência prematura e uma diminuição insustentável na área foliar fotossinteticamente ativa, prejudicando o crescimento das plantas (MUNNS, 1992). Nas folhas jovens, a toxicidade interfere no sistema de membrana e na função dos tilacóides, impactando negativamente o crescimento celular e dificultando o desenvolvimento de novas folhas, resultando em uma redução notável na área foliar, taxa fotossintética e crescimento global das plantas (GUPTA et al., 2021).

A competição pelos sítios ativos enzimáticos, especialmente para o potássio (K+), leva ao acúmulo excessivo de íons como o sódio (Na+), causando distúrbios metabólicos e fisiológicos que podem provocar danos irreparáveis às plantas (MUNNS; TESTER, 2008). Além disso, o efluxo de K+, essencial para a manutenção do turgor e regulação enzimática, também é comprometido (KESAWAT et al., 2023).

Esse desequilíbrio, em especial o efluxo de K+, essencial para a manutenção do turgor e regulação enzimática, exerce um efeito negativo no crescimento vegetativo. Esse impacto se estende além, influenciando a germinação, fisiologia e reprodução das plantas, assim como a população microbiana na rizosfera e as características físicas, químicas e biológicas do solo (GOPALAKRISHNAN et al., 2022; TRIVEDI et al., 2020).

À medida que a salinidade impacta a produção de fitohormônios nas plantas, os níveis endógenos dessas substâncias diminuem, criando desafios para a germinação das sementes e prejudicando o desenvolvimento e a produtividade das plantas. Essa cascata de eventos, acompanhada por uma redução na capacidade fotossintética e uma diminuição nos rendimentos, exerce um impacto prejudicial no crescimento das plantas e na produtividade dos cultivos, além de aumentar a suscetibilidade das plantas ao ataque de patógenos (KUMAR et al., 2020; WAADT et al., 2022).

A mitigação do estresse salino pelas plantas demanda a interação de diversas respostas a nível molecular, fisiológico e morfológico. Por exemplo, podemos incluir a síntese de fitohormônios e/ou reguladores de crescimento vegetal; os osmoprotetores, a ativação positiva de sistemas antioxidantes e a manutenção da homeostase de íons, como o sódio (Na+) (RAHMAN et al., 2021; ARORA et al.,2020; TRIVEDI et al., 2020; YU et al., 2020). Diante do estresse salino, as plantas respondem de maneira ágil, ativando mecanismos de tolerância que desencadeiam complexas alterações nas características fisiológicas e morfológicas.

Esses mecanismos de defesa envolvem a ativação de diversas vias de sinalização, mediando a acumulação de fitohormônios, antioxidantes e canais iônicos para enfrentar as condições adversas (WAADT et al., 2022). A interação microbiana fortalece esses mecanismos de defesa, desempenhando um papel crucial na capacidade das plantas de lidar com o estresse salino e impactando positivamente na produtividade das culturas. Além disso, as tecnologias baseadas na utilização de microrganismos surgem como estratégias atrativas, oferecendo uma abordagem ambientalmente sustentável que proporciona múltiplas respostas protetoras contra os efeitos inibitórios de diversos estresses, tanto bióticos quanto abióticos.

• Microrganismos halotolerantes: estratégias de sobrevivência

Microrganismos que colaboram para a melhoria do crescimento das plantas são designados como microrganismos promotores de crescimento em plantas (MPCP), e alguns são categorizados como halotolerantes e halofílicos. Os halotolerantes possuem estratégias específicas para equilibrar a pressão osmótica, sendo capazes de sobreviver em ambientes com elevada concentração de sais. Por sua vez, os halófilos necessitam de altas concentrações de sal para seu desenvolvimento. Ambos se destacam pelos seus diversos mecanismos na atenuação do estresse salino, apresentando-se como promissores para aplicações na agricultura biotecnológica (ETESAMI; GLICK, 2020).

A classificação proposta por Kushner e Kamekura (1988), baseada na concentração de NaCl no meio, organiza os microrganismos em categorias de halófilos leves, moderados e extremos, refletindo a aceitação comum na comunidade científica. Essa classificação abrange desde os microrganismos halotolerantes, que apresentam crescimento em meios com concentrações de NaCl inferiores a 1%, até os halófilos extremos, capazes de crescer de maneira ideal em condições de 15–30% de NaCl.

A halotolerância microbiana representa uma capacidade notável diante de ambientes geralmente considerados inóspitos para a maioria dos microrganismos e plantas. Através da liberação de exsudatos radiculares e moléculas sinalizadoras, as plantas iniciam a formação de um consórcio microbiano na rizosfera, visando promover seus interesses (WAADT et al., 2022). Esses microrganismos colonizam ativamente a rizosfera e desencadeiam a indução da tolerância à salinidade por meio de uma variedade de mecanismo. Esses microrganismos conseguem sobreviver e prosperar nesses locais devido a sua capacidade de controlar a pressão osmótica nas células, visto que a pressão osmótica dentro da célula precisa ser ajustada para corresponder à do ambiente externo (MISHRA et al., 2021; ETESAMI; GLICK, 2020).

Para atingir esse equilíbrio em condições de alta pressão osmótica, os microrganismos halofílicos/halotolerantes empregam dois mecanismos principais: a acumulação de solutos compatíveis e a acumulação de íons inorgânicos no citoplasma. Muitos microrganismos moderadamente halofílicos, como bactérias fotossintéticas e bactérias heterotróficas quimiotróficas aeróbicas, utilizam materiais compatíveis para seus mecanismos de tolerância ao sal.

Por exemplo, as Archaea extremamente halofílicas optam pelo uso de cloreto de potássio como parte integrante desse processo adaptativo ao ambiente salino (DOS SANTOS et al., 2022). Essas estratégias representam adaptações evolutivas sofisticadas que capacitam as bactérias halofílicas a sobreviver e prosperar em ambientes salinos, garantindo a homeostase e a funcionalidade celular mesmo diante das adversidades impostas pelo excesso de sal. Essa complexidade biológica revela a incrível plasticidade adaptativa desses microrganismos frente a condições desafiadoras.

Apesar das condições desafiadoras, esses locais surpreendem ao abrigar uma diversidade de seres vivos, capazes de prosperar mesmo diante de limitações fisiológicas e biológicas. Esses microrganismos representam fontes promissoras de potencial biotecnológico, despertando crescente interesse na comunidade científica. Esse interesse é especialmente significativo ao considerar o possível impacto desses microrganismos na futura revolução agrícola nas próximas décadas (PARNELL et al., 2016).

Microrganismos halotolerantes exibem adaptações fisiológicas e bioquímicas que lhes permitem sobreviver em ambientes salinos (DELGADO-GONZALEZ et al., 2022). Suas membranas celulares são modificadas para resistir à pressão osmótica, e muitos desenvolveram mecanismos de acumulação de solutos compatíveis que ajudam na manutenção da homeostase celular. Além disso, esses microrganismos frequentemente exibem enzimas especializadas que funcionam de maneira eficiente em condições salinas, tornando-os valiosos para a agricultura em solos salinos.

• Interações microrganismo-planta e a adaptação das plantas à salinidade

Os MPCP representam uma diversidade abrangente de microrganismos que, ao estimularem o aumento no crescimento e na produtividade vegetal, são considerados agentes benéficos para a vida das plantas (BASILIO et al., 2022). Incluem bactérias, fungos e outros microrganismos que estabelecem relações simbióticas ou associativas com as plantas e proporcionam vários benefícios (KUMAR et al., 2020; TRIVEDI et al., 2020). Dentre eles, destacam-se a solubilização de nutrientes essenciais como fósforo, potássio e ferro, a fixação de nitrogênio atmosférico, a produção de fitohormônios reguladores do crescimento, o controle biológico de patógenos e o aprimoramento da tolerância ao estresse (BESSAI et al., 2022). Esses mecanismos desempenham um papel crucial na otimização da absorção de nutrientes, no reforço da resistência ao estresse e no estímulo ao crescimento global das plantas.

Devido a estas particularidades, os MPCP surgem como parceiros indispensáveis na promoção de práticas agrícolas sustentáveis e na conservação ambiental. Sendo assim, a interação entre as plantas e microrganismos halotolerantes, dotados de propriedades de promoção do crescimento em plantas cultivadas, emerge como um fator essencial para a otimização do rendimento das culturas (SAMAYOA et al., 2020).

No âmbito da biorremediação de solos salinos, essa interação mostra-se promissora na promoção do crescimento de plantas. Estudos evidenciam que a associação entre bactérias halotolerantes e plantas pode melhorar a tolerância à seca e o metabolismo oxidativo das plantas (KUMAR et al., 2020). Além disso, a diversidade da microbiota nativa e a sinergia entre a rizosfera e os microrganismos são fundamentais para a biorremediação de solos salinos. Esses aspectos apresentam potencial para impulsionar a sustentabilidade ambiental e econômica das práticas de biorremediação em solos salinos (DELGADO-GONZALEZ et al., 2022).

No entanto, na literatura, é descrito que o microbioma radicular aprimora as interações entre solo, água e planta, impulsionando o crescimento e desenvolvimento vegetal. Isso ocorre por meio da regulação da homeostase celular, implementação de mecanismos de osmotolerância e/ou osmoproteção, síntese de enzimas relacionadas à defesa, produção de fitohormônios e controle dos níveis de etileno nas plantas (ARORA et al.,2020; TRIVEDI et al., 2020). Esses processos contribuem para proteger a maquinaria celular, conferindo tolerância a elevadas concentrações de sal. Estudos moleculares revelaram que plantas sob estresse salino apresentam níveis mais elevados de etileno devido aos níveis aumentados de ACC, provocando alterações em diversas funções fisiológicas, logo estratégias que reduzem os níveis de etileno durante o estresse salino favorecem o crescimento das plantas (EGAMBERDIEVA; KUCHAROVA, 2009; ARORA et al., 2020; WAADT et al., 2022).

Nadeem et al. (2007) ao investigarem a indução de tolerância ao sal no milho através da inoculação com rizobactérias contendo atividade de desaminase ACC, evidenciaram que o aumento nos níveis de salinidade resultou em uma redução no crescimento das mudas de milho. Entretanto, a inoculação com rizobactérias atenuou esse efeito adverso, resultando em melhorias significativas no crescimento e na produtividade em todos os níveis de salinidade avaliados. Entre as diversas estirpes de rizobactérias promotoras do crescimento de plantas analisadas, Pseudomonas syringae, Enterobacter aerogenes e Pseudomonas fluorescens demonstraram ser as mais eficazes em promover o crescimento e o rendimento do milho, mesmo sob condições elevadas de estresse salino (NADEEM et al., 2007; ARORA et al., 2020).

Staphylococcus kloosii e Kocuria erythromyxa foram identificados como microrganismos capazes de induzir tolerância à salinidade em Raphanus sativus, produzindo uma enzima antioxidante que elimina as espécies reativas de oxigênio, além de melhorar os efeitos deletérios do estresse salino na nutrição e nos parâmetros de crescimento de plantas de rabanete sob condições de salinidade (YILDIRIM et al., 2008).

A produção de fitohormônios (IAA, giberelinas, citocininas) e a síntese de compostos secundários, como exopolissacarídeos e osmólitos (prolina, trealose e glicina betaínas), por bactérias promotoras do crescimento de plantas (PGPR), desencadeia a modulação dos sistemas de defesa vegetal, ativando enzimas antioxidantes inerentes, especialmente em situações de estresse salino (TRIVEDI et al., 2020). Destaca-se, a inoculação combinada de B. japonicum e P. putida tolerante ao sal demonstrou agir sinergicamente, melhorando a tolerância da soja ao estresse salino. Essa sinergia resultou em modificações na arquitetura do sistema radicular, facilitando a absorção de nitrogênio e fósforo, e promovendo a formação eficiente de nódulos (EGAMBERDIEVA, et al., 2017; BASILIO et al., 2022).

A inoculação conjunta de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e B. subtilis resultou no aumento do crescimento das plantas, na melhoria da aquisição de nutrientes e no aprimoramento do desempenho simbiótico de A. gerrardii. Adicionalmente, a presença de B. subtilis promoveu a germinação de FMA e a colonização radicular de A. gerrardii, especialmente em condições de estresse salino (HASHEM et al., 2016). Além disso, os exopolissacarídeos (EPS) secretados pelos PGPR facilitam a formação de biofilme na superfície das raízes, atuando como uma barreira que pode restringir a entrada de Na+ nas raízes (DODD; PEREZ-ALFOCEA, 2012; ARORA et al., 2020).

Os microrganismos tornam as plantas mais ou menos plásticas em resposta a um ambiente em mudança, garantindo sua sobrevivência e/ou melhorando sua aptidão. Além de contribuir para a perpetuação das espécies, essa heterogeneidade é altamente vantajosa em termos biotecnológicos, uma vez que esses microrganismos podem servir como fonte de genes e proteínas envolvidos na adaptação e tolerância das plantas a eventos extremos (TRIVEDI et al., 2020). Adicionalmente, alguns desses microrganismos desempenham um papel ativo na promoção do crescimento das plantas, utilizando uma variedade de mecanismos, incluindo a biodisponibilização de nutrientes minerais e a síntese de compostos bioativos, como fitohormônios e sideróforos (WAADT et al., 2022).

Por exemplo, certos gêneros como Rhizobium, Enterobacter, Bacillus e Pseudomonas destacam-se pela notável capacidade de sintetizar fitohormônios. Essas bactérias desempenham um papel vital como fonte de fitohormônios exógenos, liberando esses compostos de maneira a torná-los prontamente disponíveis e benéficos para as plantas (ARORA et al.,2020). Esse processo pode ser especialmente crucial em ambientes salinos, onde a influência dessas bactérias pode ajudar a compensar a redução dos níveis naturais de fitohormônios, contribuindo assim para a resiliência e vitalidade das plantas nessas condições desafiadoras (KUMAR et al., 2020).

A utilização de microrganismos é um ramo da ciência emergente que representa o potencial dos microrganismos em facilitar a luta das plantas contra o estresse salino e importante no contexto da biodiversidade. A introdução controlada de microrganismos halotolerantes pode significativamente aprimorar a capacidade das plantas em tolerar a salinidade, resultando em um notável crescimento vegetal. Biofertilizantes contendo MPCPs podem melhorar a fertilidade, a estrutura e a diversidade microbiana do solo. Isto pode levar a uma melhor ciclagem de nutrientes, à redução da degradação do solo e à melhoria da saúde geral do solo, contribuindo para práticas agrícolas sustentáveis.

Os biofertilizantes podem ajudar a mitigar os impactos das alterações climáticas na agricultura, melhorando a resiliência das plantas a tensões abióticas, como a seca e a salinidade. Isto pode contribuir para manter a produtividade agrícola face às mudanças nas condições ambientais (SYLIA et al., 2021; BASÍLIO et al., 2022). Ao aumentar a disponibilidade de nutrientes, melhorar o crescimento das plantas e aumentar a resistência às tensões ambientais, os biofertilizantes podem contribuir para melhorar o rendimento das colheitas e a segurança alimentar, especialmente em regiões vulneráveis às alterações climáticas e à degradação do solo. No geral, a utilização de biofertilizantes, especialmente aqueles que contêm MPCP, oferece uma abordagem sustentável e ambientalmente consciente à agricultura, com potenciais benefícios para a conservação do solo, adaptação às alterações climáticas, biodiversidade e segurança alimentar.

• Desafios nas Aplicações Práticas na Agricultura

A implementação prática de microrganismos na agricultura pode ser realizada mediante a aplicação da técnica de bioinsumos. Esta abordagem, foi delineada como uma estratégia sustentável para a remediação de solos e águas contaminadas por metais pesados. Pesquisas corroboram que a introdução controlada de microrganismos halotolerantes pode acarretar um substancial aprimoramento na habilidade das plantas em tolerar a salinidade, promovendo crescimento em plantas (ARORA et al. 2020; TIMMUSK; NEVO, 2011; TIMMUSK et al. 2014). Uma vez selecionadas bactérias com esse potencial é possível a aplicação via inoculação em sementes, mudas ou por meio de aplicação direta no solo.

Apesar da elevada diversidade da comunidade microbiana presente no solo, nem todos os organismos exibem a mesma eficiência nesse processo. As rizobactérias promotoras do crescimento de plantas, por exemplo, destacam-se como um grupo particularmente atraente para essa seleção, sendo alvo de estudo e aplicação em condições salinas ao longo dos últimos anos (ARORA et al. 2014; TIMMUSK; NEVO, 2011; TIMMUSK et al. 2014; DELGADO-GONZALEZ et al., 2022).

Entretanto, os mecanismos pelos quais eles promovam o crescimento de plantas e ao mesmo tempo aliviam o estresse de salinidade ainda não estão completamente esclarecidos. Isso se deve à complexidade da tolerância ao estresse salino, que engloba uma ampla gama de respostas em níveis molecular, bioquímico, celular e fisiológico, no entanto acredita-se que com o avanço da engenharia genética, compreendê-los pode ser uma ferramenta promissora (ALI et al., 2022). É reconhecido como um grande desafio a identificação de microrganismos-chave capazes de serem utilizados como biofertilizantes ou no desenvolvimento de comunidades microbianas sintéticas eficazes em diferentes condições de estresse.

Considerações Finais

À medida que enfrentamos desafios crescentes na produção de alimentos em ambientes adversos, os microrganismos halotolerantes surgem como aliados valiosos na busca por práticas agrícolas sustentáveis. A compreensão aprofundada de suas interações benéficas com as plantas e a aplicação efetiva desses microrganismos na agricultura pode ser passos cruciais em direção a uma produção agrícola mais resiliente e sustentável em ambientes salinos. O contínuo investimento em pesquisa e desenvolvimento nessa área é imperativo para desvendar plenamente o potencial desses microrganismos, contribuindo não apenas para a adaptação das plantas a condições variáveis, mas também para a mitigação dos impactos das mudanças climáticas. A identificação de microrganismos-chave para uso em biofertilizantes ou no desenvolvimento de comunidades microbianas sintéticas eficazes em diversas condições de estresse é reconhecida como um desafio significativo. A aplicação de ferramentas biotecnológicas, como a engenharia da rizosfera, o sequenciamento de próxima geração e métodos independentes de cultura, apresenta abordagens eficazes para explorar microrganismos não identificados no complexo bacteriobioma associado a diversas espécies de plantas.

Referências

ALI, B.; et al. Role of endophytic bacteria in salinity stress amelioration by physiological and molecular mechanisms of defense: A comprehensive review. South African Journal of Botany, v. 151, p. 33-46, 2022. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2022.09.036

ARORA, S. et al. Micróbios halofílicos para biorremediação de solos afetados por sal. Revista Africana de Pesquisa em Microbiologia, vol. 8, n. 33, pág. 3070–3078, 2014. https://doi.org/10.5897/AJMR2014.6960

ARORA, N. K. et al. Halo-tolerant plant growth promoting rhizobacteria for improving productivity and remediation of saline soils. Journal of Advanced Research, v. 26, p. 69-82, 2020.  https://doi.org/10.1016/j.jare.2020.07.003

BESSAI, A. S. et al. The plant growth-promoting potential of halotolerant bacteria is not phylogenetically determined: Evidence from two Bacillus megaterium strains isolated from saline soils used to grow wheat. Microorganisms, v. 11, n. 7, p. 1687, 2022. https://doi.org/10.3390/microorganisms11071687

BASÍLIO, F. et al. Multiple modes of action are needed to unlock soil phosphorus fractions unavailable for plants: The example of bacteria-and fungi-based biofertilizers. Applied Soil Ecology, v. 178, p. 104550, 2022. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2022.104550

DELGADO-GONZÁLEZ, et al. Interações de microrganismos na rizosfera e seu impacto na biorremediação de solos salinos: uma revisão. Revista internacional de ciência e tecnologia ambiental: IJEST. vol. 19, n. 12, pág. 12775–12790, 2022. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1007/s13762-022-03930-5.

DODD, I. C.; PEREZ-ALFOCEA, F. Microbial amelioration of crop salinity stress. Journal of experimental botany, v. 63, n. 9, p. 3415-3428, 2012. https://doi.org/10.1093/jxb/ers033

DOS SANTOS, C. E. B. et al. Arqueas e bactérias extremófilas e hipertermófilas: Archaea and bacteria extremophile and hiperthermophile. Brazilian Journal of Development, v. 8, n. 10, p. 70136-70156, 2022. https://doi.org/10.34117/bjdv8n10-343

EGAMBERDIEVA, D.; KUCHAROVA, Z. Selection for root colonizing bacteria stimulating wheat growth in saline soils. Biology and fertility of soils, v. 45, p. 563-571, 2009. https://doi.org/10.1007/s00374-009-0366-y

EGAMBERDIEVA, D. et al. Coordination between Bradyrhizobium and Pseudomonas alleviates salt stress in soybean through altering root system architecture. Journal of Plant Interactions, v. 12, n. 1, p. 100-107, 2017. https://doi.org/10.1080/17429145.2017.1294212

ETESAMI, Hassan; GLICK, Bernard R. Halotolerant plant growth–promoting bacteria: Prospects for alleviating salinity stress in plants. Environmental and Experimental Botany, v. 178, p. 104-124, 2020. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2020.104124

FIGUEIREDO, M. V. B et al. Alleviation of drought stress in the common bean (Phaseolus vulgaris L.) by co-inoculation with Paenibacillus polymyxa and Rhizobium tropici. Applied soil ecology, v. 40, n. 1, p. 182-188, 2008. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2008.04.005

FORNI, C.; DUCA, D.; GLICK, B. R. Mechanisms of plant response to salt and drought stress and their alteration by rhizobacteria. Plant and Soil, v. 410, n. 1, p. 335- 356, 2017. https://doi.org/10.1007/s11104-016-3007-x

GU, D. et al. Major trends in population growth around the world. China CDC weekly, v. 3, n. 28, p. 604, 2021. https://doi.org/10.46234%2Fccdcw2021.160

GUPTA, S. et al. Alleviation of salinity stress in plants by endophytic plant-fungal symbiosis: Current knowledge, perspectives and future directions. Plant and Soil, v. 461, n. 1, p. 219-244, 2021. https://doi.org/10.1007/s11104-020-04618-w

GOPALAKRISHNAN, V. et al. From the Lab to the Field: Combined Application of Plant-Growth-Promoting Bacteria for Mitigation of Salinity Stress in Melon Plants. Agronomy, v. 12, n. 2, p. 408, 2022. https://doi.org/10.3390/agronomy12020408

HASHEM, A. et al. The interaction between arbuscular mycorrhizal fungi and endophytic bacteria enhances plant growth of Acacia gerrardii under salt stress. Frontiers in microbiology, v. 7, p. 1089, 2016. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01089

KESAWAT, M. S.et al. Regulation of reactive oxygen species during salt stress in plants and their crosstalk with other signaling molecules – Current perspectives and future directions. Plants, v. 12, n. 4, p. 864, 2023. https://doi.org/10.3390/plants12040864

KUMAR, K. et al. Insights into genomics of salt stress response in rice. Rice, v. 6, n. 1, p. 1-15, 2013. https://doi.org/10.1186/1939-8433-6-27

KUMAR, A. et al. Plant growth-promoting bacteria: biological tools for the mitigation of salinity stress in plants. Frontiers in Microbiology, v. 11, p. 12-16, 2020. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01216

KUSHNER, D. J. Life in high salt and solute concentrations: halophilic bacteria. Microbial life in extreme environments, Edited by: Kushner DJ. 1978, London: Academic Press, 317-368, 1978.

KUSHNER, D. J.; KAMEKURA, M. Physiology of halophilic eubacteria. Halophilic bacteria, p. 109-138, 1988.

LI, H. et al. Salt-induced recruitment of specific root-associated bacterial consortium capable of enhancing plant adaptability to salt stress. ISME Journal, v. 15, n. 10, p. 2865-2882, 2021. https://doi.org/10.1038/s41396-021-00974-2

LIU, H. et al. Microbiome-mediated stress resistance in plants. Trends in Plant Science, v. 25, n. 8, p. 733-743, 2020. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2020.03.014

LIU, J. et al. homeostasis and plant salt tolerance: plant nanobiotechnology updates. Sustainability, v. 13, n. 6, p. 3552, 2021. https://doi.org/10.3390/su13063552

MISHRA, P. et al. Plant growth promoting bacteria for combating salinity stress in plants–recent developments and prospects: a review. Microbiological Research, v. 252, p. 126861, 2021. https://doi.org/10.1016/j.micres.2021.126861

MUNNS, R.. A leaf elongation assay detects an unknown growth inhibitor in xylem sap from wheat and barley. Functional Plant Biology, v. 19, n. 2, p. 127-135, 1992. https://doi.org/10.1071/PP9920127

NADEEM, S.M. et al. Preliminary investigations on inducing salt tolerance in maize through inoculation with rhizobacteria containing ACC deaminase activity. Canadian journal of microbiology, v. 53, n. 10, p. 1141-1149, 2007.https://doi.org/10.1139/W07-081

PARNELL, J. J. et al. From the lab to the farm: an industrial perspective of plant beneficial microorganisms. Frontiers in plant science, v. 7, p. 1110, 2016. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01110

PHOUR, M., SINDHU, S.S. Soil Salinity and Climate Change: Microbiome-Based Strategies for Mitigation of Salt Stress to Sustainable Agriculture. In: Parray, J.A. (eds) Climate Change and Microbiome Dynamics. Carbon Cycle Feedbacks. Climate Change Management. Springer, Cham. 2023. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21079-2_13

TIMMUSK, S.; NEVO, E. Plant root associated biofilms: Perspectives for natural product mining. Bacteria in Agrobiology: Plant Nutrient Management. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2011. p. 285–300.

TRIVEDI, P. et al. Plant–microbiome interactions: from community assembly to plant health. Nature reviews microbiology, v. 18, n. 11, p. 607-621, 2020.https://doi.org/10.1038/s41579-020-0412-1

RAHMAN, Md. M. et al. Adaptive mechanisms of halophytes and their potential in improving salinity tolerance in plants. International journal of molecular sciences, v. 22, n. 19, p. 10733, 2021.https://doi.org/10.3390/ijms221910733

SAMAYOA, B. E.et al. Screening and Assessment of Potential Plant Growth-promoting Bacteria Associated with Allium cepa Linn. Microbes and environments, v. 35, n. 2, p. ME19147, 2020. https://doi.org/10.1264/jsme2.ME19147

SYLIA A. B. et al. Plant Growth Promoting Microbes as Biofertilizers: Promising solutions for sustainable agriculture under climate change associated abiotic stresses. Plant Science Today, v. 8, n. sp1, p. 60-76, 2021. https://doi.org/10.14719/pst.1608

STENSTRÖM, E.; NIINEMETS, Ü. Drought-tolerance of wheat improved by rhizosphere bacteria from harsh environments: Enhanced biomass production and reduced emissions of stress volatiles. PloS one, vol. 9, no. 5, p. e96086, 2014. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0096086

TYAGI, M. et al. Bioaugmentation and biostimulation strategies to improve the effectiveness of bioremediation processes. Biodegradation, vol. 22, no. 2, p. 231–241, 2011. DOI 10.1007/s10532-010-9394-4.

ZHOU, H. et al. Insights into plant salt stress signaling and tolerance. Journal of Genetics and Genomics, 2023. https://doi.org/10.1016/j.jgg.2023.08.007

WAADT, R. et al. Plant hormone regulation of abiotic stress responses. Nature Reviews Molecular Cell Biology, v. 23, p. 680-694, 2022. https://doi.org/10.1038/s41580-022-00479- 6 

YILDIRIM, E. et al. Mitigation of salt stress in radish (Raphanus sativus L.) by plant growth promoting rhizobacteria. Roumanian Biotechnol Lett, v. 13, p. 3933-3943, 2008. https://periodicodimineralogia.it/wp-content/uploads/2022/03/20178637.pdf

YU, Z. et al. How plant hormones mediate salt stress responses. Trends in plant science, v. 25, n. 11, p. 1117-1130, 2020. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2020.06.008.

CAPÍTULO 12

LEVANTAMENTO DE PARASITAS GASTROINTESTINAIS DE BEZERROS CRIADOS EM ÁREAS DE VÁRZEA

SURVEY OF GASTROINTESTINAL PARASITES IN CALVES REARED IN FLOODPLAIN AREAS

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.12

Submetido em: 03/02/2024

Revisado em: 14/02/2024

Publicado em: 19/02/2024

Isabella De Oliveira Bêta

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

https://orcid.org/0000-0003-2994-5772

Kedson Alessandri Lobo Neves

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

http://lattes.cnpq.br/1081832412313971

Lucas Raphael Mourão Gonçalves

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

https://orcid.org/0000-0003-4492-1947

Paulo Sergio Taube Júnior

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

https://orcid.org/0000-0001-5786-7615

Jocinei Dos Santos

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

https://lattes.cnpq.br/1081217288151122

Gustavo Hallwass

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

http://lattes.cnpq.br/6840617813796918

Larissa Andréia Ferreira Sampaio

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

http://lattes.cnpq.br/2797599110253183

Gustavo da Silva Claudiano

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

http://lattes.cnpq.br/6500363801545710

Jeniffer Gomes da Silva

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

https://orcid.org/0000-0002-1428-6455

Giovanna Thaís Vieira Pimentel

Universidade Federal do Oeste do Pará, PPGBIO, Santarém – PA

http://lattes.cnpq.br/5459579876697081

Resumo

O presente trabalho objetivou avaliar os principais parasitas gastrointestinais do rúmen de bezerros criados em área de várzea no município de Oriximiná-PA. Foram utilizados seis animais, correspondendo a 10% do total de bezerros da propriedade. Na leitura microscópica das fezes coletadas observou-se a presença de parasitas da grande família dos Strongilídeos e Strongyloides. Após contagem de ovos por grama de fezes, foi calculada a média do OPG que resultou em um total de 240 Strongilídeos e 160 Strongyloides. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que parasitas gastrointestinais acometem os bezerros do presente estudo. Tais resultados demonstram a importância em se realizar um monitoramento das contagens de ovos por grama de fezes (OPG) em bezerros, possibilitando tratamento adequado aos animais acometidos e a implementação de medidas sanitárias preventivas. a necessidade do uso de estratégias integradas que combinem medidas preventivas, como boas práticas de manejo, dando ênfase a importância do uso do OPG como ferramenta para investigação e controle do parasitismo nos animais.     

Palavras-chave: Bovinocultura, endoparasitas, OPG.  

Abstract

The present work aimed to evaluate the main gastrointestinal parasites in the rumen of calves raised in a floodplain area in the municipality of Oriximiná-PA. Six animals were used, corresponding to 10% of the total calves on the property. When microscopically reading the feces collected, the presence of parasites from the large family of Strongylidae and Strongyloides was observed. After counting eggs per gram of feces, the average EPG was calculated, resulting in a total of 240 Strongyles and 160 Strongyloides. Based on the results obtained, it can be concluded that gastrointestinal parasites affect the calves in the present study. These results demonstrate the importance of monitoring egg counts per gram of feces (EPG) in calves, enabling adequate treatment for affected animals and the implementation of preventive sanitary measures. the need to use integrated strategies that combine preventive measures, with good management practices, emphasizing the importance of using EPG as a tool for investigating and controlling parasitism in animals.

Keywords: Cattle farming, endoparasites, EPG.

Introdução

O estado do Pará possui o rebanho bovino mais comercial do Brasil, tendo o quinto maior do país com mais de 21 milhões e 200 mil cabeças (ADEPARA, 2018). No município de Oriximiná-PA existem aproximadamente 142,6 mil cabeças de gado registrados (ADEPARA, 2019).

A bovinocultura de corte dedica-se ao possesso da produção de carne desde o manejo reprodutivo até o beneficiamento (ARAÚJO, 2009; VENTUROSO; PEDRO FILHO, 2010). A evolução da pecuária ao longo das décadas levou o Brasil a um protagonismo econômico internacional oriundo da modernização do setor, possibilitando o país ocupar as posições mundiais mais elevadas (SOARES et al., 2016) tendo o segundo lugar de maior produção de carne com o maior rebanho bovino e sexta maior produção leiteira do mundo, a partir de 2003, lidera as exportações de carne bovina (BRASIL, 2011).

Um dos problemas enfrentados pelos produtores é perceber a presença de parasitoses no rebanho, dificultando assim o diagnóstico e a avaliação da carga parasitária. Há uma grande disseminação de parasitas gastrintestinais na pecuária (VENTURINI et al., 2016). A incidência e distribuição destes parasitos apresentam variações regionais e sazonais, dependendo de vários fatores (MOLENTO, 1999), são esses: idade dos animais, alterações climáticas e espécies de parasitas às quais o rebanho está exposto (CHARLES; FURLONG, 1992; NARI; FIEL, 1992; WALLER, 2005). Os animais mais jovens apresentam maior susceptibilidade e pouca resistência a nematoides gastrintestinais, podendo manifestar um efeito danoso relativamente extenso, sobre a performance de crescimento (FURLONG et al., 1993); (NARI; FIEL, 1992).

O Brasil possui condições climáticas que são propícias ao desenvolvimento dos parasitas, favorecendo que a maioria dos bovinos sejam parasitados durante todo o ano. As infecções retardam o desenvolvimento, resultando em baixa produtividade do rebanho gerando grandes perdas econômicas. As más condições da pastagem, o período de seca e o aumento da concentração de animais em certas áreas agravam a situação (LIMA et al., 1990). O crescimento na exploração mais intensiva da pecuária bovina ocasiona aumento na lotação das pastagens, observando-se que, em geral, o manejo adotado é de pastejo contínuo, sem rotação de piquetes (LIMA, 1998).

O filo Nematoda, que é o que possui o maior número de espécies parasitantes nos bovinos dentre os helmintos gastrintestinais (CARNEIRO, 1977; MELO; BIANCHIN, 1977; LEITE et al., 1981; SOUZA, 2004). Segundo Marcela Cezaro (2016) as principais espécies que acometem o trato gastrintestinal de bovinos são: Cooperia spp., Haemonchus spp., Trichostrongylus spp. e Oesophagostomum spp. Estudos realizados em diferentes regiões do Brasil mostraram que as espécies mais comuns são as pertencentes aos gêneros Cooperia e Haemonchus (BIANCHIN, 1991; LIMA, 1995).

A bovinocultura é uma atividade de grande importância econômica para o Estado do Pará, que ocupa o quinto lugar no ranking nacional, com mais de 21 milhões e 200 mil cabeças (ADEPARA, 2018). Possuem lugar de destaque as doenças parasitárias, especialmente as causadas por endoparasitas, tendo em vista que a presença desses parasitas interfere negativamente no índice de produtividade dos bovinos (Moura, 2020). Essas enfermidades acarretam prejuízos significativos à criação de ruminantes, podendo causar um déficit financeiro de grande impacto para economia.  As perdas econômicas resultantes do parasitismo gastrintestinal são associadas a efeitos fisiopatológicos em bovinos, são esses: diminuição no ganho de peso; alterações no escore corporal; comprometimento no desempenho reprodutivo e imunológico do bovino parasitado. (SOUSA et al., 2008).

O presente estudo se justifica pelo crescimento exponencial do mercado de carne no estado do Pará. Pesquisas do IBGE apontam que o Pará possui um dos maiores rebanhos de bovinos de corte e a sua criação para economia do Brasil se torna significativa. Animais da desmama são mais sensíveis às verminoses, quando parasitados apresentam baixo desempenho produtivo. Tais enfermidades acarretam prejuízos significativos à criação de ruminantes no país, podendo atingir um déficit anual de aproximadamente 10 bilhões de reais (EMBRAPA, 2000; FORBES et al., 2002)

A carga parasitária e o número de larvas infectantes presentes na pastagem variam ao longo do ano. A viabilidade das larvas na pastagem depende do grau de umidade principalmente. Na estação seca do ano, o número de larvas na pastagem fica reduzido e durante a época chuvosa, essa população aumenta substancialmente (MARCEL, 2011).

O levantamento dos principais parasitas que acometem bezerros criados em área de várzea, tendo em vista que na região esse método de criação e manejo é a realidade de muitas propriedades, se faz necessário para garantir o bem-estar animal e a qualidade da carcaça do gado após o abate.

É importante a adoção de medidas profiláticas, tais como, o controle dos vermes na época correta, realizando um protocolo de aplicação deve obedecer ao controle estratégico, recomenda-se vermifugar os bovinos no início da estação seca, meio da seca e início das águas para o gado de corte. O período coincide nos meses de maio/julho/setembro em aproximadamente 60% do território nacional (MARCEL, 2011).

Um dos principais motivos que acarretam prejuízos pra economia quando se trata de criação de gado são as parasitoses. Os vermes retardam o crescimento dos animais, resultando em uma cria com baixo ganho em desenvolvimento, uma recria e terminação tardia, alongando o ciclo pecuário de corte (MOURA, 2020). Tendo em vista que um dos pontos principais na pecuária de corte é o ganho de peso em um tempo curto para que o abate seja realizado com uma carcaça de qualidade.

O prejuízo envolvendo ecto e endoparasitas está estimado em US$ 18 bilhões por ano (GRISI, 2013). A mortalidade não é a principal perda dos animais jovens, a infecção por parasitas que afetam o desenvolvimento e o ganho de peso pode levar o animal a deixar de ganhar mais de um quilo em um mês (MINHO, 2015).

No Brasil as condições climáticas são propícias durante todo o ano para o desenvolvimento dos parasitas, facilitando que a maioria dos bovinos sejam parasitados (LIMA et al., 1990). As espécies que mais acometem o trato gastrintestinal de bovinos são: Cooperia spp., Haemonchus spp., Trichostrongylus spp. e Oesophagostomum spp. (BIANCHIN, 1991; LIMA, 1995).

Os parasitas do gênero Cooperia spp. são os mais prevalentes nos bovinos (Borges et al., 2001), apresentam epidemiologia em áreas temperadas e se alojam no intestino delgado dos ruminantes; Os do gênero Trichostrongylus spp. são pequenos e se alojam no abomaso, responsáveis pelas alterações na absorção dos nutrientes, causando diarreia, desidratação podendo levar até a morte, causando impactos negativos na produção (MARTINS, 2019).; Oesophagostomum spp. alojam-se no intestino grosso o (DURO, 2010). O parasita de maior relevância é o do gênero Haemonchus spp. que se aloja no abomaso dos ruminantes (MEANA MAÑES; ROJO VÁZQUEZ, 2002). Esses parasitos na maioria dos casos estão associados, causando no animal a chamada síndrome da gastroenterite parasitária dos ruminantes (MARTINS, 2019).

As helmintoses gastrintestinais são responsáveis por promover prejuízo ao desenvolvimento dos animais podendo causar desnutrição, distúrbios gastrintestinais, avitaminoses (SOUZA, 2013). O controle estratégico sugere meses específicos para que ocorra a vermifugação, um tratamento integrado contra carrapatos e parasitas gastrintestinais, são esses os meses de fevereiro, maio, setembro e novembro (MINHO, 2015). Pode se destacar que a principal categoria que o produtor precisa dar atenção é a dos animais criados em pasto/ campo, no período da desmama até os 20-24 meses de idade, que são períodos em que ocorrem consideráveis prejuízos decorrentes de parasitas (LOPES, 2015). É necessário avaliar a epidemiologia dos helmintos em diferentes regiões e conhecer a dinâmica nos animais e na pastagem, os efeitos do controle estratégico de verminose em bovinos apresentam resultados em médio e longo prazo (BIANCHIN; HONER, 1995).

O problema é solucionado momentaneamente com tratamento de anti-helmínticos efetivos no rebanho (CESAR; CATTO; BIANCHIN, 2008). O uso racional e criterioso em algumas circunstâncias consiste em um único método disponível existente, busca identificar os indivíduos mais infectados do rebanho de forma rápida e segura, priorizando o tratamento em animais mais suscetíveis e em períodos de risco (GOMES, 2010).

O controle de endoparasitos mais utilizado continua sendo o químico. Nos últimos anos, a indústria farmacêutica vem desenvolvendo produtos químicos cada vez mais eficazes e seguros (MELO et al., 2013).  O uso correto deve seguir as instruções do fabricante, respeitar os períodos e carência para carne e leite, estimar o peso dos animais que serão medicados (PINHEIRO et al., 2002). O anti-helmíntico ideal precisa ter amplo efeito de atividade contra formas maduras e imaturas, possuir alta margem de segurança, ser de fácil administração para um grande número de animais, não deixar resíduos e ser de uso econômico (SANAVRIA, 2014). O uso excessivo de qualquer ferramenta pode torná-la fraca ou sem efeito, desta forma os compostos anti-helmínticos devem ser respeitados, tendo em vista que são recursos preciosos para serem usados frugalmente e estrategicamente no controle de parasitas (HENNESSY, 1997).

Um dos fármacos utilizados na vermifugação de bovinos é o Albendazole, que atua contra formas jovens e adultas de nematódeos gastrointestinais, cestódeos e trematódeos. Utiliza-se também a Piperazina no controle dos nematódeos gastrointestinais na fase adulta. Os Fenotiazínicos também podem ser utilizados e atuam contra as formas adultas de nematódeos gastrointestinais e pulmonares, e a utilização de doses além do recomendado podem causar intoxicação (SANAVRIA, 2014).

Em bovinos adultos não se preconiza o tratamento, pois pode ocorrer a eliminação da pequena carga parasitária e consequentemente a perda da resistência, podendo causar casos clínicos agudos. Deve-se, assim, realizar o tratamento apenas quando se identificar casos clínicos. Desta forma, as medidas antiparasitárias precisam ser voltadas principalmente para os animais jovens de até 2 anos de idade, realizando um protocolo de tratamento a cada 30, 60 ou 90 dias dependendo da infestação.

O desmame dos bovinos ocorre quando os animais ainda não desenvolveram imunidade, entre 6 e 8 meses de idade, e pode coincidir com o período da seca, época em que ocorre a diminuição da qualidade e quantidade da pastagem (CATTO, 2015). Diante desse cenário, investir em políticas que promovam uma maior conscientização e a implantação de um programa sanitário que envolva as características epidemiológicas dos vermes e da região, levando em consideração a realidade de cada propriedade se torna uma ferramenta necessária. O teste de contagem de ovos de helmintos por grama de fezes é fundamental (CECÍLIA, 2015). O controle das verminoses na propriedade requer medidas de manejo e principalmente a realização do OPG e Coprocultura que detectam o grau de infecção no animal e de infestação nas pastagens, além dos tipos de vermes presentes. O teste de OPG pode não ser uma técnica muito precisa para bovinos, porém, é a melhor ferramenta para o produtor utilizar, além de ser um método simples, eficiente para detectar o nível de infeção dos animais por nematoides e de baixo custo (MINHO, 2015).

Partindo desta premissa, teve-se por objetivo fazer um levantamento dos principais parasitas gastrointestinais encontrados em bezerros entre 3 e 6 meses, criados em área de várzea de propriedades do município de Oriximiná, Estado do Pará.

Metodologia

O trabalho foi realizado no município de Oriximiná, Oeste do Pará, na localização geográfica 1 ° 45 ′ 57 ″ S 55 ° 51 ′ 57 ″ W.  Foram utilizados 6 bovinos (10% do rebanho total da propriedade), entre 3 e 6 meses de idade, de ambos os sexos, aproximadamente seis meses sem vermifugação, da raça nelore. Os animais foram mantidos em área de várzea, com acesso livre à água, capim nativo e suplementação durante o período da seca, entre os meses de agosto a março, e transportados para terra firme durante o período de cheia nos meses de abril a julho, realizou-se a coleta das fezes no mês de maio.

Após selecionados os animais, foram submetidos à coleta de fezes diretamente da ampola retal do animal, e armazenadas na própria luva e mantidas em isopor com gelo em um ambiente refrigerado durante no máximo 12 horas. O material foi processado em laboratório particular utilizando a técnica de contagem de ovos por grama de fezes (OPG) (GORDON; WHITLOCK;1939). Foram usados 2 g de fezes maceradas em 56ml de solução saturada, filtradas e depositadas em Câmara de McMaster. Foi realizada a leitura e identificação dos ovos dos parasitas em microscópio óptico, com objetiva de 10x e feita a contagem dos ovos. O total de ovos encontrados foi submetido ao cálculo:

Total de ovos x 100.

Os dados foram tabulados em planilha modelo Excel e submetidos à estatística para a obtenção das médias do OPG.

Resultados e Discussão

Os resultados obtidos nesse estudo revelaram que as espécies mais presentes no trato gastrointestinal de bezerros criados em várzea são os parasitas da grande família dos Strongilídeos e os Strongyloides. Foram analisadas amostras de 10% do rebanho da área de várzea, e em todos os animais analisados identificou-se ovos com morfologia sugestiva de Strongilídeos e em 0,2% identificou-se ovos com morfologia sugestiva de Strongyloides. Os animais foram vermifugados em novembro de 2020 com ivermectina (Ivermax® 3.5%). Os animais apresentaram média de OPG de 240 no total de Strongilídeos e 160 no total de Strongyloides.

Tabela 1- identificação de Strongilídeos e Strongyloides encotrados através de Contagem de ovos por grama de fezes (OPG).

Fonte: Os autores.

Considerações Finais

Ao concluir a pesquisa sobre o parasitismo em bovinos, é claro que a gestão eficaz das infestações parasitárias é de suma importância para a saúde e produtividade do rebanho. A análise abrangente das diferentes espécies de parasitas identificadas, seus ciclos de vida e os métodos de controle utilizados permitiu uma compreensão mais profunda das complexidades envolvidas. As descobertas reforçam a necessidade do uso de estratégias integradas que combinem medidas preventivas, como boas práticas de manejo, dando ênfase a importância do uso do OPG como ferramenta para investigação e controle do parasitismo nos animais. Além disso, a resistência parasitária é uma preocupação crescente, reforçando a importância da educação contínua para produtores e veterinários sobre práticas sustentáveis de controle. Este estudo irá contribuir para o entendimento das dinâmicas parasitárias em bovinos, e ressaltar a urgência de abordagens e estratégias práticas e flexíveis para lidar com os problemas causados pelos parasitas em bovinos

Referências

ADEPARÁ; Equipe gestora estadual, novembro 2018; Disponível em: http://www.adepara.pa.gov.br/artigos/equipe-gestora-estadual-do-plano-estrat%C3%A9gico-20172026-discute-suspens%C3%A3o-da-vacina-contra; acesso: 30 de setembro de 2020.

ALVES DANIELLE; SANTILIANO FABIANO; ALMEIDA BETHÂNIA; Epidemiologia das helmintoses gastrointestinais em bovinos; PUBVET, Londrina, V. 6, N. 25, Ed. 212, Art. 1414, 2012.

AZEVÊDO DANIELLE; ALVES ARNAUD; SALES RONALDO; Principais Ecto e Endoparasitas que Acometem Bovinos Leiteiros no Brasil, Revista Brasileira de Higiene e Sanidade Animal; V. 2 – N o 4 p. 43 – 55, 2008.

BATISTELLA, M., ANDRADE, R. G., BOLFE, E. L., VICTORIA, D. DE C., SILVA, G. B. S.; Geotecnologias e gestão territorial da bovinocultura no Brasil; Revista Brasileira de Zootecnia, v.40, (supl. especial), p. 251-260, 2011.

BIANCHIN, I.; HONER, M. R. Verminose bovina: ocorrência e controle estratégico, Embrapa Gado de Corte; Embrapa Pecuária Sul, 17 maio 1995 nº 07.

Boletim Regional do Banco Central do Brasil – janeiro 2018; disponível em: https://www.bcb.gov.br/pec/boletimregional/port/2018/01/br201801b1p.pdf.

LETÍCIA MEIRELLES ÁVILA; et al; Principais fitoterápicos utilizados no controle de ectoparasitas e endoparasitas de equinos e bovinos; Research, Society and Development, v. 9, n. 11, e359119503, 2020.

LINS JOSÉ; E AL; Eficácia de anti-helmínticos no controle de parasitas gastrintestinais de ovinos no Alto Sertão da Paraíba, Brasil; Revista Brasileira de Higiene e Sanidade Animal, v.2, n.4 p.43–55. 2008.

Localização geográfica do município de Oriximiná; disponível: https://geohack.toolforge.org/geohack.php?pagename=Oriximin%C3%A1&params=1_45_57_S_55_51_57_W_type:city_region:BR;

MARCEL JAN; sanidade animal verminoses causam grandes prejuízos ao produtor; Jornal Dia de campo, 2011. Disponível: http://www.diadecampo.com.br/zpublisher/materias/Materia.asp?id=21141&secao=Sanidade%20Animal; acesso: 02 de dezembro de 2020.

MARCELA C. C.; Nematódeos gastrintestinais e pulmonares e parâmetros bioquímicos séricos em bezerros naturalmente infectados; Dissertação de mestrado, julho de 2017 Disponível em: <http://hdl.handle.net/11449/143764>.

MOURA GUILHERME, Verminose bovina causa prejuízos a saúde dos animais e na produtividade do rebanho; Portal do agronegócio; 04/05/2020.

OLIVEIRA, L.A.; FERNANDES, O.C; Pesquisa de endoparasitas em bovinos abatidos no matadouro municipal de Parintins, Amazonas. Diversidade. Microbiana da Amazônia. Vol. 1, p. 389, 2015.

Programa territórios sustentáveis; disponível: http://ecam.org.br/wp-content/uploads/2020/07/Estudo-Cadeia-da-Pecu%C3%A1ria.pdf; acesso: 30 de setembro de 2020.

Sanidade animal e controle estratégicos dos bovinos; Jornal Dia de campo, 2013. Disponível: http://www.diadecampo.com.br/zpublisher/materias/Materia.asp?id=22400&secao=Sanidade%20Animal; acesso: 02 de dezembro de 2020.

SANCHES JOUSE; avaliação de diferentes princípios ativos no controle de helmintos gastrintestinais em rebanho ovino na região do taiano; Trabalho de conclusão do Curso de Bacharelado em Zootecnia, da Universidade Federal de Roraima, 2013.

SANTOS EDUARDA, ET AL; Ocorrência de parasitos gastrintestinais diagnosticados em bovinos pelo laboratório de doenças parasitárias da Universidade Federal de Pelotas (Brasil), nos anos de 2015 a 2017. Veterinária em Foco, v.16, n.1, jul./dez. 2018.

SANTOS LIVIA; Identificação molecular de estrongilídeos gastrointestinais de ruminantes domésticos e sequenciamento do genoma mitocondrial de Haemonchus placei; Portal Regional da BVS, tese 2106. VETTESES | ID: vtt-200073.

SOARES DANILO, et al; Noções básicas sobre bovinocultura de corte; INTESA – Informativo Técnico do Semiárido (Pombal-PB), v 10, n 2, p53 – 56, Jul – dez, 2016.

VENTURINI TIAGO; GLASENAPP LUIS; Parasitismo na bovinocultura de corte; Técnicas de manejo agropecuário sustentável; Técnicas de manejo agropecuário sustentável. Curitiba: UTFPR Editora, p. 117-132, 2016.

CAPÍTULO 13

EFEITO DE EXTRATO DE K. alvarezii NO DESEMPENHO DA RÚCULA EM SISTEMA DE CULTIVO HIDROPÔNICO

EFFECT OF K. alvarezii EXTRACT ON ARUGULA PERFORMANCE IN HYDROPONIC GROWING SYSTEM

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.13

Submetido em: 29/02/2024

Revisado em: 07/03/2024

Publicado em: 10/03/2024

Clarissa Castoldi Facco

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

http://lattes.cnpq.br/7781929390774155

Nataniel de Oliveira Amarante

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

http://lattes.cnpq.br/5916353798822680

Fernando Luis Diniz D’Avila

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

https://orcid.org/0009-0001-8644-0351

Raphael Ramon Buch

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

https://lattes.cnpq.br/8861530678280477

Adriel da Silva Alves

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

http://lattes.cnpq.br/8664116794205489

Christiane Fernandes de Oliveira

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

https://orcid.org/0009-0007-6415-6396

Elelan Vitor Machado

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

http://lattes.cnpq.br/9185497597006417

Vitória dos Santos Alves

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

https://lattes.cnpq.br/4401980715749803

Leonardo Khaoê Giovanetti

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

http://lattes.cnpq.br/6760678379712342

Victor Roberto da Silva

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis – SC

http://lattes.cnpq.br/2287402190969333

Resumo

O cultivo global da macroalga Kappaphycus alvarezii está em ascensão devido à sua facilidade de cultivo e alto rendimento. Esta alga apresenta diversas aplicações, desde alimentação humana até cosméticos, tornando-se uma potencial fonte de renda alternativa para os maricultores. Além disso, estudos indicam que a K. alvarezii produz compostos que podem promover o crescimento de várias espécies vegetais, contribuindo para a biossíntese hormonal das plantas. Este estudo teve como objetivo avaliar o impacto do extrato de K. alvarezii, produzido em Florianópolis/SC, no crescimento de plantas de rúcula cultivadas em sistema hidropônico. Foram conduzidos quatro tratamentos, com quatro repetições cada, totalizando 16 amostras, utilizando um delineamento experimental quadrado latino. Como resultados não foram observadas diferenças significativas no crescimento das plantas de rúcula entre as diferentes doses de extrato de K. alvarezii.

Palavras-Chave: hidroponia, Eruca sativa L., floating, maricultura.

Abstract

Global cultivation of the macroalga Kappaphycus alvarezii is on the rise due to its ease of cultivation and high yield. This algae has various applications, from human food to cosmetics, making it a potential alternative source of income for mariculturists. In addition, studies indicate that K. alvarezii produces compounds that can promote the growth of various plant species, contributing to plant hormone biosynthesis. The aim of this study was to assess the impact of K. alvarezii extract, produced in Florianópolis/SC, on the growth of rocket plants grown in a hydroponic system. Four treatments were carried out, with four replications each, totaling 16 samples, using a latin square experimental design. The results showed no significant differences in the growth of rocket plants between the different doses of K. alvarezii extract.

Keywords: hydroponic, Eruca sativa L., floating, mariculture.

Introdução

Nos últimos anos, pode-se observar aumento no cultivo de macroalgas em diversas regiões em todo o litoral brasileiro. Dentre essas, uma espécie que está se destacando é a Kappaphycus alvarezii. Originária do sudeste asiático, especialmente das Filipinas e da Indonésia, ela é cultivada em larga escala em várias partes do mundo devido à sua facilidade de cultivo e rápida taxa de crescimento, além de contar com técnicas de cultivo bem consolidadas. Esta alga é reconhecida por sua versatilidade de uso para diferentes atividades como por exemplo na alimentação humana, onde pode ser frequentemente utilizada como espessante e estabilizante em uma variedade de produtos, como produtos de panificação, laticínios, sobremesas e alimentos processados. Seu extrato também pode ser empregado na fabricação de cosméticos, produtos farmacêuticos e biotecnológicos.

Além das vantagens citadas, o cultivo de macroalgas representa uma oportunidade promissora para maricultores em todo o mundo, se mostrando uma alternativa viável e lucrativa às práticas tradicionais de aquicultura. Com a crescente demanda por produtos derivados das algas, como ágar e carragenana, o cultivo dessas espécies se destaca como uma atividade econômica. Também a versatilidade de aplicação das macroalgas, desde a alimentação humana e animal até a indústria farmacêutica e cosmética, amplia ainda mais as possibilidades de lucro para os maricultores que podem fornecer material para diferentes áreas.

O uso de extratos de algas na agricultura de maneira geral também está aumentando, atualmente Ascophyllum nodosum é a alga mais utilizada e com maior variedade de produtos disponíveis no mercado, porém é uma espécie de origem europeia que se desenvolve em clima próprio da região. Diversos trabalhos demonstram o efeito desta alga nas plantas, que variam da indução de resistência até o estímulo ao desenvolvimento (Arrais et al., 2016; Melo et al, 2017; Silva et al, 2012). Além do A. nodosum, outras algas vêm apresentando resultados interessantes na agricultura, como a Spirulina platensis (Oliveira et al., 2013) e Lithothamnium calcareum (Melo, 2003). Essas espécies são extraídas na Europa, na região nordeste do Brasil ou produzidas em reatores, sendo interessante a busca por espécies com potencial agronômico que possam ser produzidas por maricultores, como a K. alvarezii. Destaca-se também que as macroalgas marinhas constituem importante fonte de renda para diversos maricultores da região litorânea do estado de Santa Catarina que, em virtude de dificuldades relacionadas à maricultura, podem obter fonte alternativa de renda com o cultivo das macroalgas. A figura 1 mostra como é realizado o cultivo em Florianópolis/SC.

Figura 1: Cultivo da macroalga K. alvarezii no sul da ilha de Florianópolis/SC.

Fonte: FACCO, C. C. (2022).

A hidroponia é um importante sistema de produção, dentre seus inúmeros benefícios  podem ser citados: a possibilidade de cultivo em áreas desérticas, onde as formas tradicionais de cultivo não são possíveis; a redução no uso de água (a água circula no sistema, ocorrendo um baixo desperdício e menor uso deste recurso); maior valor agregado nos produtos; redução da incidência de doenças (já que as telas evitam a entrada de pragas e a distância das plantas do chão dificultam o acesso de pragas e patógenos). Além destes benefícios, a hidroponia é uma excelente forma para se estudar o efeito de diferentes produtos, tais como nutrientes minerais, vitaminas, reguladores de crescimento e biofertilizantes, isto se deve ao fato de a hidroponia constituir de um sistema com maior precisão das condições produtivas presentes, ocorrendo um alto controle de todos os elementos disponibilizados por meio de soluções nutritivas. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações do extrato de K. alvarezii produzido no litoral de Santa Catarina em plantas de rúcula cultivadas em sistema hidropônico.

Metodologia

O experimento foi conduzido em casa de vegetação do Laboratório de Hidroponia (LabHidro), no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Santa Catarina em Florianópolis/SC (Latitude 27° 34 ’58” Sul e Longitude 48º 30′ 20” Oeste) nos meses de maio e junho de 2022. A semeadura e crescimento das plantas de rúcula (Eruca sativa L.) ocorreu na casa de vegetação, esta possui estrutura do tipo arco, com 10 m de largura, 30 m de comprimento e 5 m de pé-direito, revestida de tela branca 50% nas laterais e cobertura de filme de polietileno de baixa densidade de 125 micras de espessura. Foram utilizadas rúculas crescidas no sistema de produção de plântulas desenvolvido pelo laboratório, que consiste em uma bancada do tipo NFT com 12% de declividade, local em que as plântulas ficaram durante 14 dias em espuma fenólica, após foi realizado o transplante para vasos hidropônicos, em um sistema do tipo mini floating, sendo este um sistema fechado constituído por um pote plástico com medidas aproximadas de 12 cm x 13,4 cm x 18 cm (altura x largura x comprimento) dotado de funil plástico onde o conjunto plântula e espuma fenólica foi acondicionado (Figura 1). A base do conjunto (espuma fenólica) fica em contato com a solução nutritiva durante todo o tempo. Os potes foram cobertos externamente por fita adesiva de cor prata, a fim de proteger a solução nutritiva da incidência de raios solares e do aumento de temperatura. Foi utilizada a solução nutritiva formulada por Furlani et al. (1999) com adaptações de Barcelos-Oliveira (2008), tendo condutividade elétrica de 0,9 dS.m^-1.

Figura 2: Sistema floating com planta, espuma fenólica e solução nutritiva.

Fonte: FACCO, C. C. (2022).

O extrato de K. alvarezii foi desenvolvido em Florianópolis/SC, junto aos maricultores que produzem a macroalga. Para este experimento foram utilizadas três diferentes concentrações do extrato além do tratamento testemunha, resultando nos seguintes tratamentos: T1 – tratamento sem aplicação de extrato; T2 – aplicação de 8 mL de extrato, T3 – aplicação de 16 mL de extrato e T4 – aplicação de 32 mL de extrato. Para cada tratamento foram realizadas quatro repetições, totalizando 16 unidades experimentais. O delineamento experimental utilizado foi o quadrado latino, em virtude das diferenças na incidência da luz solar além de diferença na concentração de umidade na área adjacente à casa de vegetação.

Foram empregados 1400 mL de solução nutritiva em cada unidade experimental. Primeiramente a solução foi transferida para um béquer plástico e em seguida com auxílio de uma pipeta foi feita adição do extrato, com a concentração acima informada para cada tratamento; foi realizada a mistura da solução e em seguida o composto foi transferido para cada vaso mini floating. A troca da solução ocorreu a cada sete dias durante o período de crescimento da rúcula, seguindo as quantidades indicadas de extrato para cada tratamento. O experimento foi realizado de 17 de maio a 15 de junho de 2022, resultando em 29 dias de crescimento no sistema mini floating somados aos 14 dias no sistema de crescimento de plântulas, totalizando 43 dias de desenvolvimento da rúcula.

A coleta do experimento foi realizada no dia 15 de junho, foram retiradas as plantas do sistema floating e em laboratório foram separadas as raízes da parte aérea. Para a pesagem das raízes, foi retirado o excesso de umidade deixando o material em contato com papel absorvente durante 15 minutos. Na sequência foram avaliados os parâmetros peso da massa fresca da parte aérea e peso da raiz. Para estatística foi realizada ANOVA (análise de variância) e o teste Tukey para separação de médias, com 5% de significância, através do software Sisvar.

Resultados e Discussão

As variáveis massa fresca da parte aérea e massa da raiz estão apresentadas nas tabelas a seguir (Tabela 1 e Tabela 2). As diferentes doses de extrato não proporcionaram incremento na massa das raízes e nem na massa da parte aérea, nas condições deste experimento. A concentração de K. alvarezii no extrato não pode ser mensurada pela falta de equipamento próprio para essa finalidade, além de não ter sido obtida tal informação junto ao produtor, em condições ideais conhecer a concentração do extrato auxiliaria na decisão sobre qual medida em mililitros utilizar de extrato. Hipóteses como a forma de armazenamento do extrato ou sua forma de extração, além do local de cultivo e armazenamento das algas bem como as condições ambientais a que foram expostas durante o cultivo podem ser levantadas.

Tabela 1: Análise estatística da parte aérea das plantas de rúcula.

Fonte: os autores (2023).

Tabela 2: Análise estatística da raiz das plantas de rúcula.

Fonte: os autores (2023).

No início do mês de junho, durante o experimento, ocorreram sete dias seguidos de baixa luminosidade aliado a chuvas intensas, podendo ser este um fator relevante para o baixo desenvolvimento de massa fresca da parte aérea, de maneira geral no experimento.

­­Considerações Finais

Não ocorreram diferenças significativas nos tratamentos com utilização de diferentes doses do extrato de Kappaphycus alvarezii em comparação com o tratamento testemunha. Sugere-se realização de novos experimentos onde sejam aplicadas quantidades superiores de extrato de K. alvarezii em comparação às quantidades utilizadas neste experimento, a fim de demonstrar se em maiores concentrações são produzidos efeitos nas plantas. Sugere-se também a utilização de outras espécies amplamente utilizadas no sistema hidropônico.

Referências

ARRAIS, Í. G.; ALMEIDA, J. P. N. DE; DANTAS, L. L. DE G. R.; SILVA, F. S. O.; SILVA, C. C. DA; MENDONÇA, V. Extrato da alga Ascophyllum nodosum (L.) Le Jolis na produção de porta-enxertos de Anonna glabra L. Revista de Ciências Agrárias, v. 39, n. 2, p. 234–241, 2016. Disponível em: https://revistas.rcaap.pt/rca/article/view/16378/13340. Acesso em: 20 ago. 2023

BARCELOS-OLIVEIRA, J. L. Formulação de correção para alface hidropônica em sistema NFT, com plantas de mesma idade na bancada final. In: II Encontro Sul-Brasileiro de Hidroponia, Florianópolis. Anais, Florianópolis, TecArt Editora, 2008, p.18-25.

FURLANI P.R.; SILVEIRA L.C.P.; BOLONHEZI D.; FAQUIM V. Cultivo hidropônico de plantas. Campinas: IAC. 52p. (Boletim técnico, 180), 1999.

MELO, P. C. DE; FURTINI NETO, A. E. Avaliação do Lithothamnium como corretivo da acidez do solo e fonte de nutrientes para o feijoeiro. Ciência e Agrotecnologia, v. 27, p. 508–519, 2003. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1413-70542003000300003. Acesso em: 20 ago. 2023.

MELO, T. A. DE; ARAÚJO, M. U. P.; SERRA, I. M. R. DE S.; PASCHOLATI, S. F. Produtos naturais disponíveis comercialmente induzem o acúmulo de fitoalexinas em cotilédones de soja e mesocótilos de sorgo. Summa Phytopathologica, v. 43, p. 205–211, 2017. Disponível em: https://doi.org/10.1590/0100-5405/167358. Acesso em: 20 ago. 2023.

OLIVEIRA, J. DE; MÓGOR, G.; MÓGOR, Á. Produtividade de beterraba em função da aplicação foliar de biofertilizante. Cadernos de Agroecologia, v. 8, n. 2, p. 18, 2013. Disponível em: https://revistas.aba-agroecologia.org.br/cad/article/view/13937/9475. Acesso em: 20 ago. 2023.

PEREIRA, L.; MORRISON, L.; SHUKLA, P. S.; CRITCHLEY, A. T. A concise review of the brown macroalga Ascophyllum nodosum (Linnaeus) Le Jolis. Journal of Applied Phycology, v. 32, n. 6, p. 3561–3584, 2020. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s10811-020-02246-6. Acesso em: 20 ago. 2023.

 PICKERING, T.D.; SKELTON, P., SULU, J.R. Intentional introductions of commercially harvested alien seaweeds. Botanica Marina 50, p. 338-350, 2007. Disponível em: https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/BOT.2007.039/html. Acesso em: 20 ago. 2023.

 SILVA, C. P. DA; et al. Desenvolvimento inicial de mudas de couve-folha em função do uso de extrato de alga, Ascophyllum nodosum. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v. 7, n. 1, p. 9, 2012. Disponível em: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7410308. Acesso em: 20 ago. 2023.

CAPÍTULO 14

RESTAURAÇÃO FLORESTAL COM FOCO NA MATA ATLÂNTICA: SÍNTESE DAS PRINCIPAIS TÉCNICAS E RESULTADOS ATRAVÉS DE RESENHAS BIBLIOGRÁFICAS

FOREST RESTORATION WITH A FOCUS ON THE ATLANTIC FOREST: SYNTHESIS OF KEY TECHNIQUES AND RESULTS THROUGH BIBLIOGRAPHIC REVIEWS

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.14

Submetido em: 29/02/2024

Revisado em: 07/03/2024

Publicado em: 10/03/2024

Nataniel de Oliveira Amarante

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis-SC

http://lattes.cnpq.br/5916353798822680

Clarissa Castoldi Facco

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis-SC

http://lattes.cnpq.br/7781929390774155

Christiane Fernandes de Oliveira

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis-SC

https://orcid.org/0009-0007-6415-6396

Raphael Ramon Buch

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis-SC

https://lattes.cnpq.br/8861530678280477

Adriel da Silva Alves

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis-SC

http://lattes.cnpq.br/8664116794205489

Fernando Luis Diniz D’Avila

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis-SC

https://orcid.org/0009-0001-8644-0351

Elelan Vitor Machado  

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis-SC

http://lattes.cnpq.br/9185497597006417

Jorge Andres Betancur Gonzalez

Universidade do Estado de Santa Catarina, Centro de Ciências Agroveterinárias – Lages-SC

https://orcid.org/0000-0002-6777-3361 

Paulo Henrique da Silva Câmara

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis-SC

https://orcid.org/0000-0002-2964-7866

Euvaldo de Sousa Costa Junior

Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias – Florianópolis-SC

https://orcid.org/0000-0003-3359-4944

Resumo

O bioma Mata Atlântica encontra-se severamente fragmentado devido ao desmatamento, o que torna a restauração florestal uma estratégia fundamental. Este projeto teve como objetivo analisar criticamente 10 estudos sobre técnicas de restauração empregadas nesse bioma. Realizou-se revisão bibliográfica sistemática para selecionar artigos que abordavam métodos como plantio de mudas, manejo florestal e sensoriamento remoto. Os resultados demonstram o potencial dessas técnicas, mas também apontam indicadores preocupantes de degradação, como a perda de vegetação nativa. A resiliência florestal é discutida, porém destaca-se que a constantes perturbações antrópicas comprometem essa capacidade. Conclui-se que iniciativas integradas de restauração, manejo ambiental responsável e monitoramento contínuo, com envolvimento social, são essenciais para reverter o atual cenário de fragmentação da Mata Atlântica.

Palavras-chave: Restauração florestal. Mata Atlântica. Manejo sustentável. Sensoriamento remoto. Sustentabilidade

Abstract: The Atlantic Forest biome is severely fragmented due to deforestation, making forest restoration a fundamental strategy. This project aimed to critically analyze 10 studies on restoration techniques employed in this biome. A systematic literature review was conducted to select articles addressing methods such as seedling planting, forest management, and remote sensing. The results demonstrate the potential of these techniques but also highlight concerning indicators of degradation, such as the loss of native vegetation. Forest resilience is discussed, yet it is emphasized that constant anthropogenic disturbances compromise this capacity. It is concluded that integrated initiatives of restoration, responsible environmental management, and continuous monitoring, with social involvement, are essential to reverse the current scenario of fragmentation of the Atlantic Forest.

Keywords: Forest restoration. Atlantic Forest. Sustainable management. Remote sensing. Sustainability.

Introdução

A Mata Atlântica é um dos biomas mais biodiversos e ameaçados do mundo, com apenas cerca de 12% de sua cobertura florestal original remanescente (SOS MATA ATLÂNTICA, 2020). Séculos de exploração madeireira e conversão de suas florestas para fins agropecuários e urbanos resultaram em uma paisagem severamente fragmentada (CARDOSO, 2016).

A degradação desse bioma representa sérias ameaças à biodiversidade e a serviços ecossistêmicos vitais como regulação climática, ciclagem de nutrientes e provisão de água limpa (OLIVEIRA-FILHO et al., 2000). A restauração florestal, portanto, é estratégica para reverter esse quadro.

Diversas técnicas vêm sendo aplicadas com esse propósito, incluindo plantio de mudas, condução da regeneração natural e enriquecimento da vegetação (HOLL et al., 2011; REIS et al., 2014; TRENTIN et al., 2018). No entanto, faz-se necessária uma avaliação crítica mais aprofundada da efetividade dessas intervenções em recuperar não somente a estrutura e composição, mas também funções e processos ecossistêmicos fundamentais.

Este estudo buscou realizar uma revisão sistemática da literatura enfocando especificamente a relação entre técnicas de restauração na Mata Atlântica e parâmetros como índice de área foliar, abertura de dossel e estrutura florestal.

Metodologia

A revisão sistemática foi realizada por meio de buscas nas bases de dados Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações, Scopus e Google Acadêmico. Utilizou-se palavras-chave relacionadas aos temas centrais do estudo, como índice de área foliar (IAF), abertura de dossel, restauração ecológica e sensoriamento remoto.

Os títulos mais relevantes foram selecionados e sua leitura priorizou os resumos e conclusões para identificar os estudos mais significativos para os objetivos propostos. Ao todo, foram incluídos 10 artigos científicos.

Para cada artigo, foram extraídas informações padronizadas, incluindo: título completo, instituição/local do estudo, objetivo geral, questões/hipóteses principais, métodos/abordagens analíticas, resultados/conclusões e limitações apontadas pelos autores.

Essas informações foram consolidadas e sintetizadas de forma a examinar criticamente as técnicas de restauração florestal empregadas na Mata Atlântica, com foco na sua relação com parâmetros ecossistêmicos fundamentais. O intuito foi fornecer informações valiosas para promover a recuperação e conservação desse bioma.

Resultados e discussões

Foram realizadas resenhas individuais de 10 estudos selecionados pela revisão sistemática sobre técnicas de restauração florestal empregadas na Mata Atlântica (os títulos e os nomes completos dos autores podem ser consultados na seção de Referências deste trabalho). Devido à heterogeneidade dos estudos, optou-se por consolidar os resultados de forma narrativa, conforme apresentado a seguir.

As referências completas dos 10 estudos resenhados podem ser encontradas ao final deste trabalho. Optou-se por não citar os autores de cada resenha individualmente no corpo do texto para não sobrecarregar a leitura e discussão integrada dos resultados.

• Padrões ecológicos do estrato herbáceo em florestas costeiras do sul do Brasil

A introdução contextualiza a motivação do estudo, enfocando a avaliação dos padrões de diversidade e composição florística do estrato herbáceo nessas florestas. Explora-se o conceito de fragmentação de habitat e seus efeitos negativos, como a perda de biodiversidade e o isolamento geográfico. Além disso, são discutidos os conceitos de diversidade e variação florística, relacionando-os aos fatores ecológicos que influenciam o estrato herbáceo.

O estudo abrangeu 23 fragmentos florestais na planície costeira, incluindo três tipos principais de florestas: arenosa, turfosa e pluvial. Investigou-se se a diversidade e a contribuição relativa de cada forma de vida vegetal diferiam entre os tipos florestais e quanto a variação florística do estrato herbáceo contribuía para essa diferenciação.

Os métodos incluíram amostragem do estrato herbáceo, classificação das espécies em formas de vida, cálculo de parâmetros de diversidade e análises multivariadas. A coleta foi realizada em parcelas estabelecidas nos fragmentos florestais, com classificação das plantas de acordo com a taxonomia vegetal.

Os principais resultados indicaram que a Floresta pluvial apresentou maior diversidade em relação à floresta turfosa, destacando-se a maior riqueza e abundância de árvores na floresta pluvial e de herbáceas na floresta turfosa. Este estudo representa o primeiro levantamento em grande escala geográfica sobre a diversidade e diferenciação florística do estrato herbáceo nas florestas costeiras do sul do Brasil.

• Estoque de necromassa em floresta não manejada e manejada no amazonas

Na introdução, destaca-se a vastidão da Amazônia, sua rica biodiversidade e a importância de compreendermos o papel dessas florestas no balanço do carbono atmosférico. Define-se a necromassa como matéria orgânica morta presente no solo das florestas, crucial para o estoque de carbono, e discute-se a relação entre atividades de manejo e variações na necromassa. A pesquisa visa quantificar a volumetria da necromassa, comparar estoques entre diferentes áreas e níveis de manejo florestal, e confrontar os dados do inventário florestal contínuo com os das áreas de estudo.

Os métodos utilizados envolvem inventário florestal em parcelas permanentes, cubagem rigorosa dos troncos, estimativas de peso, volume e carbono, e análises estatísticas para comparação entre áreas e tratamentos.

Entre os principais resultados, destaca-se que a floresta manejada apresentou um estoque superior de necromassa em comparação com a não manejada. Não houve influência identificada da intensidade de exploração no estoque de necromassa. As estimativas do inventário florestal mostraram-se adequadas para calcular o estoque de necromassa, com um modelo volumétrico preciso para a área não manejada.

Este estudo ressalta a relevância da necromassa como componente-chave na quantificação de carbono e biomassa em florestas.

• Proposta metodológica para classificação de estágios de regeneração da mata atlântica

A introdução destaca a importância da proteção ambiental individualizada e do equilíbrio ecológico, além da necessidade do licenciamento ambiental para projetos que impactam os recursos naturais. É ressaltada a falta de regulamentação específica para a classificação dos estágios sucessionais das florestas nativas, indicando a possibilidade de revisão da norma, com base em métodos não quantitativos que visam compreender melhor a sucessão através da flora.

As hipóteses consideradas incluem a utilização de elementos da fitossociologia florestal para classificação, a padronização da coleta de dados não dendrométricos para aumentar a confiabilidade, a integração de dados qualitativos e não qualitativos para fortalecer a acuracidade na classificação e a utilidade da metodologia proposta para analistas ambientais e peritos criminais.

O método proposto adapta o método fitossociológico de Braun-Blanquet para amostragem de variáveis não dendrométricas, como cobertura e frequência das espécies vegetais. As etapas incluem a estratificação horizontal da vegetação com apoio de geoprocessamento, a amostragem em parcelas do inventário florestal, a análise dos dados com base na Resolução CONAMA 04/94 e o refinamento dos resultados com integração de dados dendrométricos.

Os principais resultados destacam a viabilidade da metodologia proposta para classificação de estágios de regeneração florestal, promovendo o reconhecimento da biodiversidade e complexidade do ecossistema. São sugeridas melhorias nas técnicas de coleta e análise de serapilheira e espécies indicadoras, assim como a integração de formulários e técnicas para aumentar a confiança na classificação sucessional da floresta.

• Recuperação do dossel 4 anos após exploração madeireira em florestas secundárias

A pesquisa abordou a recuperação do dossel quatro anos após a exploração madeireira em florestas secundárias. Os autores destacaram a importância de compreender a dinâmica florestal para orientar práticas de manejo, especialmente em paisagens tropicais dominadas por florestas secundárias. Observaram que, apesar da expansão dessas florestas, há poucos estudos sobre o tema, principalmente devido a desafios legais e à falta de especialistas na área.

Para investigar a recuperação do dossel, utilizaram técnicas de foto hemisférica para analisar a taxa de abertura de dossel (AD), o índice de área foliar (IAF) e a fração direta e difusa da radiação absorvida fotossinteticamente ativa (FAPAR). O experimento foi conduzido em Santa Catarina, Sul do Brasil, em uma área previamente explorada e fragmentada, que recebeu enriquecimento de mudas e manejo adequado.

Os resultados mostraram que a AD e a FAPAR triplicaram após a supressão, mas se estabilizaram ao longo do tempo. O IAF também diminuiu após a colheita, porém apresentou valores maiores do que os registrados inicialmente. Todos os parâmetros analisados mostraram resultados positivos ao final do experimento, indicando a recuperação do dossel em quatro anos.

Os autores destacaram a importância de futuros estudos com dados coletados a alturas superiores a 1,30 m, considerando o crescimento de arbustos e herbáceas. Concluíram que há uma relação fraca entre a recuperação do dossel e os níveis de exploração da Mata Atlântica, sugerindo a necessidade de uma investigação mais aprofundada.

Além disso, sugeriram a inclusão da análise do número de indivíduos que atingiram mais de 30 cm de diâmetro após os quatro anos, visando entender melhor os impactos da colheita de madeira em florestas secundárias e o tempo necessário para a recuperação do dossel. Esses resultados contribuem para o entendimento dos efeitos da atividade madeireira nessas florestas e para orientar práticas de manejo mais sustentáveis.

• Detecção de estágios sucessionais por sensoriamento remoto em fragmentos florestais no RS

O objetivo principal do estudo é mapear os estágios sucessionais da Floresta Estacional Semidecídua na Serra do Sudeste do Rio Grande do Sul, utilizando dados de sensoriamento remoto e técnicas de aprendizagem de máquina na plataforma Google Earth Engine. Os objetivos específicos incluem avaliar a potencialidade dos dados Sentinel-1, Sentinel-2 e SRTM, analisar o desempenho de algoritmos como Support Vector Machine, Classification and Regression Tree e Random Forest na classificação desses estágios sucessionais, e gerar mapas detalhados, avaliando a qualidade dos resultados obtidos.

Na introdução o autor trata da importância de floresta e sua biodiversidade, e que aprimorar técnicas de monitoramento florestal é muito relevante para estudos de impactos ambientais, tratou sobre as principais diferenças entre florestas secundárias , primárias e seus estágios de sucessão, a relevância de mapear estes estágios para auxiliar aplicações variadas de manejo, monitoramento e conservação, o trabalho contou com dados de Alto do Canguçu no RS que mostrou uma lacuna de estudos biodiversos sobre a floresta e seus estágios sucessionais. A área de estudo foi abordado na metodologia, que foi Altos de Canguçu no RS onde existe uma formação granítica, localizado no bioma Pampa, em áreas como Estepe, e Floresta Estacional Semidecídua, foram utilizados modelos digitais de elevação dados ópticos e dados de radar. utilizou-se dados do Sentinel – 2 Sentinel -1 SRTM, buscaram épocas, onde tinha menos interferência de nuvens, optando pela primavera onde conseguiram presença de nuvens menores que 10%. Fizeram coletas de dados a campo para originar as camadas vetoriais para o treinamento dos classificadores, as classes, foram Lâmina da água, Agricultura, Campo, Silvicultura, Floresta Secundária em estágio Médio e estágio Avançado de 18 unidades amostrais de 20x50m.

De todos os testes, os que mais foram exatos, foram os retornos do algoritmo Random Forest que atingiram exatidão da classificação de 93 a 97%, seguidos do Classificador Cart superior a 90%. Concluíram que essas ferramentas em conjunto apresentam potencial para a classificação dos estágios sucessionais, principalmente os estágios médios e avançados para os estudos da região.  

• Mapeamento de fragmentos florestais para planos municipais da mata atlântica

O tema abordado é o sensoriamento remoto e sua aplicação no acompanhamento ecossistêmico, utilizando imagens orbitais e processamento digital para mapear recursos naturais e combater a degradação, especialmente causada por atividades humanas. O autor tem como objetivo desenvolver um método para mapear fragmentos florestais, distinguindo vegetação secundária e elementos silviculturais, a fim de gerar dados relevantes para a elaboração de Planos Municipais para a Mata Atlântica.

A eficiência dos índices Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) e fluxo de dióxido de carbono (CO²Flux) no mapeamento de fragmentos florestais foi avaliada, assim como a classificação dos fragmentos quanto à formação fitoecológica e a porcentagem presente em áreas protegidas. Os estudos indicaram que o CO² flux foi mais eficaz na cartografia da vegetação.

No referencial teórico, foram introduzidos conceitos de sensoriamento remoto, análise de imagens orbitais e vegetação, destacando a eficiência dos índices espectrais na interpretação computacional de assinaturas espectrais. Além disso, foram discutidos aspectos da Mata Atlântica, sua importância e legislação de proteção, incluindo o Plano Municipal de Conservação e Recuperação da Mata Atlântica.

Na metodologia, foi mencionado que Orleans está predominantemente inserida na Floresta Ombrófila Densa, com altitudes superiores a 1000 metros em alguns locais. Foi apresentado um fluxograma de processamento de trabalho envolvendo os softwares ArcGIS e InterIMAGE para processamento e interpretação de imagens do Sentinel-2, seguido pela análise de fragmentos no ArcGIS, considerando regras de escalonamento definidas por decreto federal.

As conclusões destacaram que o mapeamento de fragmentos florestais pode monitorar a dinâmica da paisagem temporalmente, auxiliando na elaboração de planos municipais para a Mata Atlântica. Houve dificuldade na diferenciação de espécies secundárias, sendo o CO²Flux mais eficiente e menos conflituoso que o NDVI. Cerca de 58% do território está coberto por vegetação, sendo que 72% dela está em áreas de preservação. Foi ressaltado o potencial de ferramentas gratuitas para a definição de áreas prioritárias de recuperação ecossistêmica.

• Mapeamento de degradação no MATOPIBA usando dados de sensoriamento remoto

A introdução destaca que a degradação e compactação do solo afetam 52% das áreas agricultáveis do mundo, prevendo pioras devido ao crescimento populacional. O Brasil, com vasto território, pode aumentar a produção, mas requer um equilíbrio entre produtividade e sustentabilidade. O estudo foca no cerrado, visando avanços no manejo para reverter a perda de serviços ecossistêmicos. Na região MATOPIBA, a monocultura de soja cresceu 253% em 14 anos, enquanto 50% das áreas nativas do cerrado foram perdidas em 40 anos.

O objetivo é detectar áreas degradadas no MATOPIBA. A pesquisa questiona quais áreas estão degradadas e quais fatores explicam isso. Foram usados dados de sensoriamento remoto Landsat, índices NDVI e aprendizado de máquina para mapear áreas degradadas. O MATOPIBA inclui Maranhão, Tocantins, Piauí e Bahia. O algoritmo CFMask tratou ruídos de nuvens nas imagens. A validação, usando Scikit-learn, mostrou que o modelo de árvore de decisão com oito níveis teve 97,5% de precisão global e kappa de 0,95.

A conclusão destaca a alta degradação na região, alertando para pioras sem ações. O cerrado é frágil às ações humanas, podendo chegar a níveis irreversíveis. O estudo, usando sensoriamento remoto e aprendizado de máquina, detectou a degradação, enfatizando a conservação e novos manejo. Sugere avaliações para diferenciar níveis de degradação, úteis na gestão agrícola e políticas públicas, identificando áreas prioritárias para recuperação.

• Análise do comportamento espectral da cobertura vegetal em área de caatinga após estiagens

As principais questões exploradas são os impactos das secas e da ação humana na cobertura vegetal da caatinga no município estudado. Os métodos utilizados foram geoprocessamento e sensoriamento remoto, através do processamento de imagens TM/Landsat.

O trabalho se insere no contexto da problemática ambiental e que há urgência de estudos que mostrem os impactos das ações humanas no ecossistema e o uso de sensoriamento remoto e geoprocessamento podem descrever essa realidade.

Na metodologia discute a relação da degradação ambiental com as condições socioeconômicas da população local informando que a região de São João do Cariri no Paraíba que antigamente era forte na produção de sisal e algodão perdeu espaço para a Agropecuária em geral que no seu estilo de manejo nada contribui para a sustentabilidade do ambiente.

Os resultados informam perda de recursos genéticos em diversos pontos, principalmente próximo a rios com presença humana e áreas produtivas. Redução de vegetação densa e semi densa, além da expansão de áreas com solo exposto, por ter de manter os animais vivos e produtivos, é utilizado vegetação nativa para mantê-los como a prática de queima de cactos o que corrobora para a aceleração de impactos ambientais negativos na região.

Os autores concluem que a Caatinga está sofrendo com a antropização da área e que é extremamente necessário ações para reverter esse quadro de degeneração dos habitats, não importando a origem da solução.

• Influência da recuperação de solo pós-mineração sobre a mesofauna edáfica em SC

Na introdução eles trazem que as áreas passaram por mineração sendo reconstruídas após o uso e que pesquisas utilizando a fauna invertebrada é pouco explorada para monitorar áreas ao longo do tempo com histórico de mineração. As principais questões são: como a recuperação do solo após mineração afeta a densidade e diversidade de grupos da fauna edáfica em diferentes épocas do ano; e se existem diferenças entre as áreas recuperadas e a mata nativa quanto à composição da fauna edáfica.

Os métodos foram aplicados em duas áreas que passaram por mineração e processos de reconstrução: uma área de campo naturalizado e a área controle que foi um campo nativo. Para a recuperação das minas foram usadas estratégias como rejeito piritoso, regolito argiloso, rochas, plantio de gramíneas, cama de aviário, calcário dolomítico e outras práticas. Fizeram a coletas de mesofauna, amostras de solo a 5cm de profundidade. Para a conservação dos organismos coletados foi usado álcool 70% e para o processo de identificação foi feito com lupa binocular. A análise química contribuiu com dados de PH, Ca, Mg, Al, P e K, além da matéria orgânica, ainda os autores quantificaram o teor de umidade e a temperatura do solo. Obtiveram resultados de densidade, frequência relativa e a riqueza dos grupos de táxons.

 Os principais resultados foi que houve variação na densidade e riqueza entre épocas relacionada ao clima; Acari, Collembola e Formicidae foram os grupos dominantes; a riqueza de grupos não foi afetada pelo processo de recuperação, ao total foram encontrados 19 táxons,   a mata nativa apresentou maior riqueza de biodiversidade sendo a única a ter o grupo bioindicador de equilíbrio ecológico o  Pseudoscorpionida. Os resultados podem auxiliar no monitoramento e manejo de áreas em recuperação após mineração visando a restauração da fauna edáfica. Uma limitação é que o histórico completo das áreas não estava disponível, dificultando algumas interpretações.

• USo do NDVI para análise da degradação na área de influência do açude Castanhão

O resumo trata do aumento da degradação do ecossistema, a falta de umidade no solo, os processos erosivos e a tendência à desertificação. Cita o estado do Ceará como terra majoritariamente inserida em território semi-árido, e ferramentas de sensoriamento e o uso de Índices de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI) podem ler o meio ambiente e gerar informações sobre a degradação das áreas de estudo.

A introdução relata que a humanidade explora a natureza com o intuito de sobreviver, porém de forma não sustentável. O objetivo geral da pesquisa é analisar a degradação ambiental na Área de Influência Direta do Açude Castanhão, avaliando o padrão de cobertura vegetal.  As principais questões exploradas no trabalho são o estado de conservação da vegetação no entorno do Açude Castanhão e como isso se relaciona com a degradação ambiental na região. Buscam através desse trabalho formas de garantir quantidade e qualidade hídrica e do solo da região.

Nos métodos trataram sobre o uso de modelos digitais de elevação, utilizarão sensoriamento remoto, com imagens de satélite Landsat, e o cálculo do índice de vegetação NDVI para avaliar a cobertura vegetal.  Os principais resultados são que houve aumento das áreas com baixa cobertura vegetal entre 2004 e 2014, indicando possível aumento de áreas degradadas. As principais contribuições são a análise espaço-temporal da cobertura vegetal como indicador de degradação ambiental na região de influência do Açude Castanhão.

Com os resultados e considerações, foi construído mapas temáticos com diferentes índices, para detectar as diferentes coberturas florestais em forma de classes de cobertura vegetal, sem cobertura, com baixa cobertura, moderada cobertura e alta cobertura. Foi notado que a maior parte dos solos da região é muito raso com rochas afloradas, que comprometem a resiliência de aquíferos. O estudo da cobertura vegetal por sensoriamento remoto pode apoiar pesquisas em agroecossistemas e restauração florestal, fornecendo informações sobre o estado da vegetação e o ambiente em geral.

• Análise dos dados

Devido à heterogeneidade dos estudos, os dados foram sintetizados de forma narrativa. Os resultados foram resumidos e organizados em tabelas por desfecho e tipo de intervenção. As medidas de efeito e associação reportadas pelos estudos individuais foram comparadas qualitativamente.

Resultados

Devido à heterogeneidade dos estudos, optou-se por uma abordagem de síntese narrativa (Quadro 01) para consolidar os dados coletados. Os resultados foram resumidos e organizados em tabelas, considerando os desfechos e os tipos de intervenção avaliados. As medidas de efeito e associação apresentadas pelos estudos individuais foram analisadas qualitativamente, permitindo uma compreensão abrangente das técnicas de restauração florestal na Mata Atlântica.

Quadro 01: Síntese dos principais aspectos e resultados dos estudos revisados sobre técnicas de restauração florestal na Mata Atlântica, contendo: Referência (autor, ano), onde foi realizado o estudo (localização), delineamento do estudo (experimental, observacional), técnica de restauração avaliada, principais resultados obtidos.

(Continuação)

Fonte: Acervo pessoal.

Dessa forma, consegue-se ter uma visão integrada dos métodos e resultados dos 10 estudos de forma concisa e clara. Pode-se então discutir quais foram as técnicas mais utilizadas, seus pontos positivos e negativos.

Conclusões

As técnicas de restauração florestal mais empregadas nos estudos foram o plantio de mudas nativas, a exploração madeireira manejada e o mapeamento por sensoriamento remoto de fragmentos e estágios sucessionais. Essas metodologias mostraram potencial para apoiar a recuperação e a gestão sustentável das florestas.

Contudo, os trabalhos também revelaram diversos indicadores quantitativos e qualitativos de degradação dos ecossistemas florestais na Mata Atlântica e em outros biomas. Entre os principais sinais de degradação, destaca-se a redução de áreas de vegetação densa e expansão de solo exposto, a diminuição da cobertura vegetal.

As análises indicam que a biodiversidade e a estrutura complexa das florestas permitem certo potencial de resiliência e regeneração natural mesmo após perturbações significativas. Porém, a intensificação das pressões antrópicas compromete cada vez mais essa capacidade auto integrativa dos ecossistemas.

Portanto, para reverter quadros de degradação, são necessários esforços contínuos, conciliando iniciativas de restauração ativa com um manejo e monitoramento ambientalmente responsáveis. As técnicas de sensoriamento remoto se destacam justamente pela capacidade de detectar alterações sutis na cobertura vegetal ao longo do tempo, subsidiando medidas adequadas de conservação.

Enfim, preservar as florestas exige abordagens proativas, holísticas e adaptativas, nas quais a sociedade e o governo desempenhem um papel fundamental. As contribuições da ciência e da tecnologia são inquestionáveis, mas a efetividade das ações depende de mudanças culturais e comprometimento coletivo em prol da sustentabilidade ambiental.

Referências Bibliográficas

ALBUQUERQUE, Amanda Menezes de; RIBEIRO, José Robério Cabral; SALES, Marta Celina Linhares. A aplicação do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) para análise da degradação ambiental da área de influência direta do açude Castanhão. Revista da Casa da Geografia de Sobral, Sobral, 2019.

CARDOSO, Josiane Teresinha. A Mata Atlântica e sua conservação. Revista Encontros Teológicos, v. 31, n. 3, 2016.

COSTA, Vinícius Lorini da. Detecção de estágios sucessionais por sensoriamento remoto em fragmentos florestais de Altos de Canguçu-RS. UFRS  2021.

DE CONTO, Danrlei. Mapeamento de fragmentos florestais para elaboração de Planos Municipais da Mata Atlântica. 2019. 53 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Agrimensura) – UNESC, Criciúma, 2019.

FREITAS, Filipe Campos de. Estoque de necromassa em floresta não manejada e manejada no estado do Amazonas. 2017. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais e Ambientais) – Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2017.

HOLL, K. D.; AIDE, T. M. When and where to actively restore ecosystems? Forest Ecology and Management , Netherlands, v. 261, p. 1558-1563, 2011.

LIKOSKI, J. K.; VIBRANS, A. C.; SILVA, D. A.; FANTINI, A. C. Canopy recovery four years after logging: a management study in a southern brazilian secondary forest. CERNE, v. 27, e-102366, 2021.

NAME Fernando Taufik. Proposta metodológica para auxílio na classificação de estágios de regeneração natural de Mata Atlântica em Santa Catarina. UFCS 2022.

OLIVEIRA‐FILHO, Ary T.; FONTES, Marco Aurélio L. Patterns of floristic differentiation among Atlantic Forests in Southeastern Brazil and the influence of climate 1. Biotropica, v. 32, n. 4b, p. 793-810, 2000. 

OLIVEIRA FILHO, L. C. I.; BARETTA, D.; SANTOS, J. C. P. Influência dos processos de recuperação do solo após mineração de carvão sobre a mesofauna edáfica em Lauro Müller, Santa Catarina, Brasil. Revista Biotemas, Florianópolis, v. 27, n. 2, p. 69-77, jun. 2014.

PEREIRA, R. A.; MELO, J. A. B.; SILVA, M. T.; ALMEIDA, N. V. Análise do comportamento espectral da cobertura vegetal de uma área de caatinga, após sucessivas estiagens. Caminhos de Geografia, Uberlândia, 2008.

REIS, A. et al. Nucleação: concepção biocêntrica para a restauração ecológica. Ciência Florestal , Santa Maria, v. 24, n. 2, p. 509-518, 2014.

SANTOS JUNIOR, Ronaldo dos. Padrões ecológicos do estrato herbáceo em florestas costeiras no sul do Brasil. 2019.

TRENTIN, B. E., Estevan, D. A., Rossetto, E. F. S., Gorenstein, M. R., Brizola, G. P., & Bechara, F. C. (2018). Restauração florestal na Mata Atlântica: passiva, nucleação e plantio de alta diversidade. Ciência Florestal, 28, 160-174.

VIEIRA, R. M. S. P. et al. Land degradation mapping in the MATOPIBA region (Brazil) using remote sensing data and decision-tree analysis. Science of the Total Environment, v. 782, p. 146900, 2021.

CAPÍTULO 15

A EDUCAÇÃO AMBIENTAL NA PERSPECTIVA DO TRATAMENTO ALTERNATIVO DE ÁGUA A PARTIR DA MORINGA OLEIFERA EM ESCOLAS MUNICIPAIS DO CAMPO: UMA REVISÃO DA LITERATURA

ENVIRONMENTAL EDUCATION FROM THE PERSPECTIVE OF ALTERNATIVE WATER TREATMENT FROM MORINGA OLEIFERA IN RURAL MUNICIPAL SCHOOLS: A LITERATURE REVIEW

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.15

Submetido em: 01/05/2024

Revisado em: 18/05/2024

Publicado em: 23/05/2024

Bruna Daniele Mendes de Sousa

Universidade Federal do Vale do São Francisco, Petrolina-PE

http://lattes.cnpq.br/1682835080327229

Luiza Garziera

Universidade Federal do Vale do São Francisco, Petrolina-PE

http://lattes.cnpq.br/9654543313144965

Elielma Santana Fernandes

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano, Bahia-BA

http://lattes.cnpq.br/5226720780847374

Uitamara dos Santos

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano, Bahia-BA

http://lattes.cnpq.br/1863158550666974

Dayvid Fernando Carvalho de Queiroz

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano, Bahia-BA

http://lattes.cnpq.br/8652470388264579

Wellington Dantas de Sousa

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano, Bahia-BA

http://lattes.cnpq.br/3242961729018019

Resumo

De forma geral, pode-se perceber que as populações que residem em áreas que ainda não possuem água tratada apresentam dispersão populacional. Dessa forma, o objetivo desta pesquisa é compreender acerca do acesso a água tratada, visando aprofundar o ensino da Educação Ambiental e o tratamento de água a partir da Moringa oleifera nas Escolas Municipais do Campo. Além disso, busca-se apresentar uma solução acessível e sustentável que atenda aos padrões de potabilidade. Para melhor compreender a situação interposta, foi utilizada a metodologia de revisão da literatura. A partir das análises, inferiu-se que os trabalhos incluídos apontaram que a Educação Ambiental, apesar de ser necessária, ainda enfrentar impasses para a sua implementação nas escolas e na sociedade. Em concordância com o tratamento alternativo de água, deve-se destacar que toda a população deve buscar conhecimento em relação aos métodos e aos padrões que envolvem o processo de tratamento da água com o objetivo de evitar a ocorrência de doenças patogênicas causadas pelo consumo de água contaminada. Dessa forma, se torna mais efetivocapacitar as crianças para as ações citadas, visto que, é na infância que se formam valores que serão carregados por toda vida. Portanto, é fundamental que a pesquisa em torno da Moringa oleifera como coagulante seja intensificada, visando aprimorar os métodos de tratamento, avaliar a sua eficácia em diferentes tipos de água e verificar os impactos ambientais e econômicos.

Palavras-chave: Conscientização. Sustentabilidade. Água potável.

Abstract

In general, it can be seen that populations living in areas that do not yet have treated water have population dispersion. Thus, the objective of this research is to understand about the access to treated water, aiming to deepen the teaching of Environmental Education and the treatment of water from Moringa oleifera in the Municipal Schools of the Countryside. In addition, it seeks to present an affordable and sustainable solution that meets potability standards. In order to better understand the situation, the literature review methodology was used. From the analyses, it was inferred that the included studies pointed out that Environmental Education, despite being necessary, still faces impasses for its implementation in schools and in society. In accordance with alternative water treatment, it should be noted that the entire population should seek knowledge in relation to the methods and standards surrounding the water treatment process in order to prevent the occurrence of pathogenic diseases caused by the consumption of contaminated water. In this way, it becomes more effective to train children for the aforementioned actions, since it is in childhood that values are formed that will be carried throughout life. Therefore, it is critical that research around Moringa oleifera as a coagulant is intensified, aiming to improve treatment methods, evaluate their effectiveness in different types of water and verify environmental and economic impacts.

Keywords: Awareness. Sustainability. Drinking water.

Introdução

Durante séculos, a qualidade da água não foi considerada fator restritivo, embora os aspectos estéticos (aparência, sabor, odor) possam ter influenciado na escolha da fonte. Historicamente, água pura era aquela limpa, clara, de bom sabor e sem odor. Dessa forma, os indivíduos não relacionavam a água impura às doenças e não dispunham de tecnologia necessária para reconhecer que a estética aparentemente agradável não garantiria a ausência de microrganismos danosos à saúde (PÁDUA et al., 2009).

Na atualidade, em geral, as populações que residem em locais afastados são necessitadas de serviços de abastecimento de água por estarem distantes da zona urbana e apresentarem dispersão populacional. Portanto, uma alternativa possível é a implementação de um sistema de tratamento de água para consumo a partir do extrato de Moringa oleifera.

Em relação a Moringa, trata-se de uma planta perene e arbórea, de origem indiana, pertencente à família Moringaceae, “Popularmente conhecida como moringa, esta espécie de ampla adaptação climática e edáfica, é fonte de vários princípios ativos e substâncias de valor alimentício e farmacológico, entre outros” (Gualberto et al., 2014, p. 1).

Segundo Oliveira et al. (2018) a Moringa oleifera reduz o número de partículas suspensas e tem potencial para reduzir a quantidade de microrganismos. A semente possui agentes coagulantes que ajudam na remoção da turbidez, da cor e coliformes presentes na água, além de não alterar o Potencial Hidrogeniônico (pH).

No Brasil, a Educação Ambiental (EA) possui caráter transformador, de modo a proporcionar maior aproximação dos educadores junto aos militantes de movimentos sociais e ambientalistas em prol do questionamento aos padrões industriais e de consumo exacerbado. Diante o exposto, a UNESCO (2005, p. 44) disserta que “Educação ambiental é uma disciplina bem estabelecida que enfatiza a relação dos homens com o ambiente natural, as formas de conservá-lo, preservá-lo e de administrar seus recursos adequadamente”.

A Educação Ambiental deve estar inserida no cotidiano das crianças, adolescentes e jovens em disciplinas curriculares de forma interdisciplinar, possibilitando a construção do comportamento ambientalmente sustentável desde a infância. Dessa forma, faz-se necessário uma implementação efetiva da EA no âmbito educacional onde haverá valores compartilhados entre docentes e discentes, logo:

“Posicionamo-nos por um processo de implementação que não seja hierárquico, agressivo, competitivo e exclusivista, mas que seja levado adiante fundamentado pela cooperação, participação e pela geração de autonomia dos atores envolvidos” (Andrade, 2000, p. 7).

Dessa forma, fica evidente que através dos agravamentos das questões ambientais ocasionados pela realidade atual, deve-se considerar o exercício da Educação Ambiental como grande aliado na conscientização e sensibilização da sociedade em geral. Como o tema desenvolvido no presente trabalho é “Água” a partir do eixo temático “Educação Ambiental”, deve-se salientar acerca da importância desse elemento para a manutenção da vida, onde Sato (2002, p. 24), afirma que a EA “sustenta todas as atividades e impulsiona os aspectos físicos, biológicos, sociais e culturais dos seres humanos”.

A água é um recurso escasso devido à ação humana, sendo importante destacar que essa escassez se refere não apenas à quantidade, mas também à qualidade da água. Dessa forma, é fundamental incentivar pesquisa e tecnologias para uso eficiente da água, onde o conhecimento deve ser interdisciplinar, abrangendo suas diversas dimensões, da composição química à distribuição e acesso. Portanto, o objetivo desta pesquisa é compreender acerca do acesso a água tratada, visando aprofundar o ensino da Educação Ambiental e o tratamento de água nas Escolas Municipais do Campo. Além disso, busca-se apresentar uma solução acessível e sustentável que atenda aos padrões de potabilidade.

Metodologia

A presente pesquisa possui abordagem qualitativa através da revisão da literatura, desenvolvida a partir do levantamento bibliógrafico através da seleção e leitura de livros, periódicos, artigos científicos, disponíveis na base on-line de dados (Google Acadêmico e Scielo).

Segundo Gil (2007, p. 17) “[…] pesquisa é um procedimento racional e sistemático que tem como objetivo proporcionar respostas aos problemas que são propostos […]”. Portanto, a pesquisa se torna um meio de investigação acerca da situação-problema, onde se buscam as informações significativas sobre a temática abordada.

Lakatos e Marconi (2007, p. 24) afirmam que “toda pesquisa deve ter um objetivo determinado para saber o que se vai procurar e o que se pretende alcançar”. Sob estas perspectivas, é necessário a delimitação de hipóteses e os procedimentos utilizados para a realização da pesquisa.

Os artigos foram selecionados de acordo com os critérios de inclusão: disponibilidade gratuita e intervalo de tempo dos últimos cinco anos (2018-2022). Foram excluídos trabalhos em sites pagos e fora do tempo estabelecido. Após a busca inicial, foram adotados os seguintes filtros: idioma (inglês e português) e o tipo de publicação (artigos, monografias e relatos de experiência). Após os filtros serem aplicados em cada base de dados, as palavras-chave “Moringa oleifera”, “Educação Ambiental” e “Tratamento de água” foram utilizadas. 

Sobre o a metodologia de análise dos dados, Lüdke e André (1986, p. 42) dissertam que “depois de organizar os dados, num processo de inúmeras leituras e releituras, o pesquisador pode voltar a examiná-los para tentar detectar temas e temáticas mais frequentes. Esse procedimento, essencialmente indutivo, vai culminar na construção de categorias ou tipologias”.

Na primeira etapa, selecionou-se 08 (oito) artigos científicos no eixo “Educação Ambiental” que demonstraram aderência com a proposta do presente trabalho. Posteriormente, cada um dos trabalhos recebeu um código de identificação T1 a T8, conforme apresentado no Quadro 1.

Quadro 1 – Detalhamento dos trabalhos selecionados.

Fonte: Autora, 2023.

Na segunda etapa, após leitura do material selecionado, os textos foram organizados em duas categorias a serem discutidas: importância da Educação Ambiental e possibilidades do tratamento de água a partir da Moringa oleifera. Na terceira etapa, ocorreu a interpretação dos dados obtidos após análise dos trabalhos, acompanhada de discussões qualitativas comparadas com a literatura, considerando suas possibilidades acerca do tratamento de água alternativo.

Quadro 2 – Organização das categorias.

Fonte: Autora, 2023.

O Quadro 2 apresenta a organização das categorias no trabalho, juntamente com os trabalhos incluídos em cada uma delas e o número total de trabalhos relacionados. Observa-se que há duas categorias distintas: “Educação Ambiental” e “Moringa oleifera/Tratamento de água”. Enquanto a primeira categoria incluiu três trabalhos (T2, T3 e T5), a segunda abrange um número maior, com cinco trabalhos (T1, T4, T6, T7 e T8).

Resultados e Discussão

Nesta seção, serão apresentados e discutidos os trabalhos que abrangem os dois focos principais destacados no método. Essas categorias foram organizadas com o intuito de sistematizar os trabalhos para uma melhor compreensão dos dados e qualificá-los de modo a nortear essa investigação, tendo como base o ensino-aprendizagem. Por intermédio dos estudos analisados, observou-se que os trabalhos apresentaram considerações acerca da Educação Ambiental. Percebeu-se que seguindo os critérios de inclusão houve uma pequena diferença entre as duas categorias, onde a temática “tratamento de água alternativo” obteve-se mais resultados encontrados.

• Categoria 1: Educação Ambiental

É de suma importância que as dinâmicas realizadas em sala de aula visem aumentar o conhecimento sobre a temática água e a importância da sua conservação. Segundo Bragato et al. (2018) as atividades desenvolvidas acerca da problemática do lixo e da poluição da água devem ser discutidas dentro do âmbito escolar com a comunidade escolar, bem como a necessidade da sua preservação para as gerações futuras.

Investigando detalhadamente os objetivos, metodologia e resultados dos trabalhos, a maioria pautou-se pelas abordagens “Conscientização”; “Educação Ambiental” e “Moringa oleifera” com o intuito de discutir e ampliar a discussão acerca dos assuntos destacados.

Nos estudos de T2, Bragato et al. (2018) abordam a importância da água no desenvolvimento humano, motivos que levam à sua escassez e a necessidade de preservar/conservar os recursos hídricos através de visitas as escolas e locais relacionados às diferentes temáticas relatadas.

A implementação da Educação Ambiental deve ocorrer desde a Educação Básica, de forma interdisciplinar, incorporando a temática nas demais disciplinas curriculares. Na realidade atual, o tema “Água” é causa de preocupação e debates por ser um recurso natural essencial para a manutenção da natureza que corre o risco de se esgotar (SIMÕES, 2018).

Em T3, Simões (2018) aponta, por meio de estudo de campo, a EA é fundamental para que se adote o uso consciente dos recursos naturais e, consequentemente, contribuir para a preservação do meio ambiente. É preciso ensinar desde a infância sobre a importância da sustentabilidade, dos impactos gerados pelo consumo excessivo de recursos e das consequências das ações humanas para o meio ambiente.

Dada a importância do tratamento da água, é fundamental abordar essa questão com crianças, especialmente no Ensino Fundamental, que é o público-alvo desta pesquisa. O objetivo é ressaltar a relevância da preservação e conservação da água, visando manter os mananciais saudáveis e livres de contaminações.

Segundo Simões (2018) os recursos hídricos contaminadas podem estar relacionados à problemas de saúde pública, onde as crianças estão entre as mais afetadas. Na Educação Ambiental, o estudo da água ocupa um lugar central e cotidiano, possibilitando identificar uma questão ambiental concreta e, dessa forma, tomar ações individuais para contribuir para a sua preservação.

Além da cobrança ecológica, é essencial promover a execução de uma nova postura e mentalidade frente à situação vivenciada, aspirando modificar a respeito da abundância da água e da indiferença humana quanto a real importância desse recurso que se encontra cada vez mais escasso e degradado.

Segundo Bragato et al. (2018), um dos maiores desafios é possibilitar que a Educação Ambiental se torne um processo de construção e reconstrução de conhecimento que propicie interações com os conteúdos trabalhados em sala de aula, consentindo mudanças de percepção, pensamentos e de atitudes.

A oposição que se constrói historicamente para diferenciar uma Educação Ambiental apontada à mudança social em contraponto a outra, supostamente focada apenas para a preservação da natureza (DE MOURA CARVALHO, 2020). Dessa forma, o campo específico da EA pode-se aprofundar no questionamento de algumas pautas históricas que tendem a se tornar cada vez mais extemporâneas.

Na perspectiva de enfrentamentos, em T5 pode-se concluir que a Educação Ambiental é um campo de atuação que possui uma grande relevância para a sociedade e para o meio ambiente. A EA é um processo de conscientização e transformação que busca promover ações sustentáveis, onde De Moura Carvalho (2020, p. 48-49) afirma que “O currículo escolar, por exemplo, é uma seleção de conteúdos que devem ser ensinados e aprendidos para que uma pessoa em formação seja certificada pela instituição escolar, como apta para viver no mundo instituído”.

A partir das análises da categoria 1, inferiu-se que os trabalhos incluídos apontaram que a Educação Ambiental, apesar de ser necessária, ainda enfrenta impasses para a sua implementação nas escolas e na sociedade.  Dessa forma, a presente temática pode ser trabalhada de forma prática e integrada, a fim de engajar os alunos e dialogar sobre a realidade acerca do uso sustentável da água. Logo, se torna mais efetivo capacitar as crianças para as ações citadas, visto que é na infância que se formam valores que serão carregados por toda vida, conforme corroborado por autores já citados. 

• Categoria 2: tratamento de água a partir da Moringa oleifera

Na segunda categoria de análise, os objetivos traçados pelos trabalhos dessa linha metodológica foram realizados através de métodos experimentais (com exceção de T7 e T8). Logo, destaca-se que as estações de tratamento de água (ETA) convencionais são compostas por etapas, tais como: mistura rápida, coagulação, floculação, decantação, desinfecção e fluoretação.

Em T1, Oliveira et al. (2018) relata a crescente procura por métodos alternativos para o tratamento de água que seja eficiente, de baixo custo e sustentável. Além disso, os autores dissertam que é fundamental investir em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias sustentáveis para o tratamento de água e promover sua implementação em larga escala.

Em T8, Figueiredo et al. (2022) relata que a etapa mais crítica do processo de purificação é a coagulação, devido a adição de coagulantes químicos. No Brasil, o coagulante químico mais utilizado para tratamento de água é o sulfato de alumínio Al₂(SO₄)₃, em atenção a alta eficiência na remoção de sólidos e o custo acessível para implementação. Essa ideia também é defendida pelos autores Madrona (2010); Borgo et al. (2016) e Baptista et al. (2015).

Pode-se dizer que comparado ao sulfato de alumínio, o coagulante orgânico possui efeito mais satisfatório, sendo amplamente utilizado como base para objetos de pesquisas industriais com o intuito de melhorar o processo de tratamento de efluentes (SANTOS, 2022).  A eficiência de coagulantes orgânicos a partir da Moringa oleifera demonstrou-se um coagulante próspero para o tratamento do efluente (VAZ, 2009).

A eficiência do coagulante extraído das sementes da Moringa oleifera foi avaliada através de duas etapas de tratamento de água: filtração lenta direta em manta não tecida e sedimentação (MIERZWA et al., 2008). Logo, no processo de floculação, as proteínas se ligam com as cargas negativas, agrupando as partículas presentes na água, gerando os flocos na superfície (Oliveira et al., 2018).

Constatando a importância da Moringa oleifera (T4), buscou-se investigar uma dose de pó preparado a partir da semente de Moringa oleifera eficiente na remoção da turbidez da água utilizada para abastecimento humano no campo de estudo (área rural). Com base nos experimentos realizados neste presente trabalho, Dos Santos et al. (2019) relata que a quantidade de solução que demonstrou a eficiência na remoção da turbidez da água no local de estudo, foi de 0,648g de pó para 2L de água, equivalente a aproximadamente 3 sementes trituradas.

Lo Monaco et al. (2010) disserta que o extrato da semente de Moringa como coagulante é eficaz na remoção da turbidez. Portanto, baseado nas análises dos trabalhos, pode-se perceber que doses maiores ou menores do coagulante obtido a partir da Moringa oleifera, não agem com eficiência na remoção da turbidez. Para os ensaios de coagulação/floculação pode-se utilizar o equipamento Jar Test cujo objetivo é determinar a quantidade apropriada de coagulantes a ser utilizada durante o tratamento da água.

Em T6, os estudos de Michelan et al. (2021) demonstram que as sementes empregadas com casca ou sem casca são eficazes na remoção de turbidez e cor. Pode-se observar que nestes estudos, o uso da Moringa oleifera como coagulante não altera significativamente o pH da água, logo não acidifica a água tratada. O trabalho enquadrado em T7, Santos (2022) concluiu que o uso de M, oleifera apresenta diversas vantagens em relação aos coagulantes químicos, tais como baixa toxicidade e menor geração de lodo, além de ser uma opção mais acessível economicamente para tratamento de água em regiões com recursos limitados.

Baseando-se nos estudos de Muniz et al. (2015), quando se utilizou apenas o pó da moringa adicionado à água a ser tratada obteve-se remoção de turbidez com o resultado de 98,7% e o tempo de sedimentação (120 minutos). Logo, a Moringa demonstrou potencial na obtenção da água potável, principalmente o extrato obtido da casca.

Ainda no estudo de Michelan et al. (2021), os valores de pH da “amostra controle” e das amostras coaguladas com as diferentes concentrações da Moringa resultaram em uma variação mínima de pH da água bruta coletada (6,80 a 7,30), apresentando-se próximo à neutralidade (6,85 a 7,70). Os estudos realizados em T1 constataram que a Moringa oleifera não apresenta riscos à saúde e de toxidade (OLIVEIRA et al., 2018).

Dessa forma, deve-se destacar que toda a população deve buscar conhecimento em relação aos métodos e aos padrões que envolvem o processo de tratamento da água com o objetivo de evitar a ocorrência de doenças patogênicas causadas pelo consumo de água contaminada. Portanto, é importante avaliar as condições específicas antes de optar pelo uso da Moringa oleifera como coagulante.

­­Considerações Finais

A falta de acesso à água potável e a contaminação das fontes de água comprometem a saúde da população e aumentam os riscos de doenças. Deve-se incentivar a consciência sobre o meio ambiente no indivíduo com o intuito de desenvolver um ambiente seguro para as futuras gerações. Dessa forma, a Educação Ambiental inserida nos conteúdos curriculares contribui para o exercício da cidadania.

A presente pesquisa objetificou compreender acerca do acesso a água tratada, visando aprofundar o ensino da Educação Ambiental e o tratamento de água a partir da Moringa oleifera nas Escolas Municipais do Campo. Os trabalhos resultantes de pesquisas bibliográficas e experimentais evidenciaram aspectos relevantes para a inserção da EA nas escolas e comunidade, além de discutirem sobre as possibilidades para o tratamento alternativo da água de forma segura e eficiente.

É importante ressaltar que o uso da Moringa como coagulante deve ser complementado por boas práticas de saneamento básico e tratamento de resíduos, com o objetivo de garantir a qualidade da água para o consumo humano. O uso apresenta algumas vantagens em relação aos coagulantes químicos, como baixa toxicidade, baixo custo, fácil disponibilidade e potencial de uso em regiões rurais e de difícil acesso. No entanto, alguns estudos indicam que a eficiência da Moringa oleifera pode variar em função de fatores como pH, turbidez da água e tempo de sedimentação, o que pode limitar sua aplicação em algumas situações.

Logo, é importante avaliar cuidadosamente as condições locais antes de optar pela utilização do extrato como coagulante para tratamento de água. Com base nos trabalhos, o uso de coagulantes derivados de sementes de M. oleifera pode ser uma alternativa viável e sustentável para o tratamento de água, especialmente em comunidades carentes/rurais que não têm acesso a métodos convencionais de tratamento de água. Em contrapartida, é necessário que sejam realizados estudos adicionais para entender melhor seus efeitos e limitações em diferentes condições.

Portanto, é fundamental que a pesquisa em torno da Moringa oleifera como coagulante seja intensificada, visando aprimorar os métodos de tratamento, avaliar a sua eficácia em diferentes tipos de água e verificar os impactos ambientais e econômicos.  Ademais, é necessário que haja uma conscientização e ações efetivas para a preservação e conservação da água, onde será possível garantir a disponibilidade de água potável para as presentes e futuras gerações.

Referências

ANDRADE, D.  F. Implementação da educação ambiental em escolas:  uma reflexão.  In: Fundação Universidade Federal do Rio Grande.  Revista Eletrônica do Mestrado em Educação Ambiental, v. 4. 2000.

BORGO, C.; DELLACQUA, G. S.; DIAZ, H. S. L.; CARDOSO, H. F. G.; MOTTA, L. T. A.; BISPO, Y. M. Tratamento De Água Com Semente De Moringa oleifera. Blucher Proceedings, 4 (1), 48-50. https://doi.org/10.5151/sequfes2016-011. 2016.

BRAGATO, Mirele et al. A água e a saúde no meio rural. Educação ambiental nas escolas. Expressa Extensão, v. 23, n. 1, p. 74-82, 2018.

CAMACHO, F. P.; SILVA, M. O.; MORETI, L. O. R.; BAPTISTA, A. T. A.; ARAKAWA, F. S.; SHIMABUKU, Q. L.; SANTOS, T. R.; BAZANA, S. L., COLDEBELLA, P. F.; VALVERDE, K. C.; SILVA, M. F.; BERGAMASCO, R. Uso do coagulante natural Moringa oleifera lamno tratamento de água com florações de cianobactérias. Revista Tecnológica, 305-313. 2015.

DE MOURA CARVALHO, Isabel Cristina. A pesquisa em educação ambiental: perspectivas e enfrentamentos. Pesquisa em Educação Ambiental, v. 15, n. 1, p. 39-50, 2020.

DOS SANTOS, Andresa Regina Arthuso; DA CRUZ, Larissa Aparecida; GONTIJO, Hebert Medeiros. Semente de Moringa Oleífera como solução alternativa para o tratamento de água em comunidades rurais. Research, Society and Development, v. 8, n. 6, p. 14, 2019.

FIGUEIREDO, Maria Thalillian Santos et al. Tratamento de água utilizando extrato de sementes de Moringa oleifera: Uma revisão integrativa. Research, Society and Development, v. 11, n. 2, p. e41411225889-e41411225889, 2022.

GIL, Antonio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 4. ed. São Paulo: Atlas, 2007.

GUALBERTO, A. F.; FERRARI, G. M.; ABREU, K. M. P. d.; PRETO, B. D. L.; FERRARI, J. L. Características, propriedades e potencialidades da moringa (Moringa oleífera Lam.): Aspectos agroecológicos. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, 2014.

LAKATOS, Eva Maria; MARCON I, Marina de Andrade.  Metodologia cientifica. 5 Ed. São Paulo: Altas, 2009.

LO MONACO, P.A.V.; MATOS, A.T.; RIBEIRO, I.C.A.; NASCIMENTO, F.S.; SARMENTO, A.P. Utilização de extrato de sementes de moringa como agente coagulante no tratamento de água para abastecimento e águas residuárias. Ambi-água, Taubaté, v.5, n.3, p.222-231, 2010.

LÜDKE, Menga. L975p. Pesquisa em educação: abordagens qualitativas I Menga. Lüdke, Marli E.D.A. André. – São Paulo: EPU, 1986.

MADRONA, G.S., SERPELLONI, G.B., VIEIRA, A.M.S., NISHI, L., CARDOSO, K.C., & BERGAMASCO, R. (2010). Study of the effect os saline solution on the extraction of the moringa oleifera seed ́s active component for water treatment. Water, Air, Soil Pollut, 211, 409-415.

MICHELAN, Denise Conceição de Gois Santos et al. Uso do coagulante/floculante emergente à base de moringa no tratamento de água com verificação da composição e toxicidade do lodo produzido: tratamento de água com Moringa e toxicidade do lodo. Engenharia Sanitaria e Ambiental, v. 26, p. 955-963, 2021.

MIERZWA, José Carlos et al. Tratamento de água para abastecimento público por ultrafiltração: avaliação comparativa através dos custos diretos de implantação e operação com os sistemas convencional e convencional com carvão ativado. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 13, p. 78-87, 2008.

MUNIZ, G. L.; DUARTE, F. V.; OLIVEIRA, S. B. Uso de sementes de Moringa oleifera na remoção da turbidez de água para abastecimento. Revista Ambiente & Água, 2015, 10, 454-463.

OLIVEIRA, N. T.; NASCIMENTO, K. P.; GONÇALVES, B. O.; LIMA, F. C.; COSTA, A. L. N. Tratamento de água com moringa oleífera como coagulante/floculante natural. Revista Científica da Faculdade de Educação e Meio Ambiente. Ariquemes: FAEMA, v. 9, n. 1, jan./jun., 2018.

PÁDUA, V. L. (Org). Remoção de micro-organismos emergentes e microcontaminantes orgânicos no tratamento de água para consumo humano. Rio de Janeiro: ABES, 2009. 392p. Disponível em: http://www.finep.gov.br/images/apoio-e-financiamento/historico-de-programas/prosab/prosab5_tema_1.pdf. Acesso em: 6 mar 2023.

SANTOS, Rafael Leite dos. Uso da moringa oleífera como coagulante no tratamento de água: revisão da literatura. 2022.

SATO, Michèle. Educação ambiental. São Carlos: Rima, 2002. 

SIMÕES, Robson Marani. A educação ambiental como atividade interdisciplinar em escolas do ensino fundamental. BARBAQUÁ, v. 2, n. 4, p. 63-77, 2018.

UNESCO. Década   das   Nações   Unidas   da   Educação   para   um   Desenvolvimento Sustentável. 2005-2014:  documento final do esquema internacional de implementação. –Brasília: UNESCO, 2005. 120p

VAZ, Luiz G. Performance do processo de coagulação/floculação no tratamento o efluente líquido gerado na galvanoplastia. 2009. 100f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Engenharias e Ciências Exatas, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2009.

CAPÍTULO 16

DESENVOLVIMENTO DE LICOR DE MAÇÃ VERDE E HORTELÃ PIMENTA (Mentha piperita L.) À BASE DE XAROPE DE BORDO

DEVELOPMENT OF GREEN APPLE AND PEPPERMINT LIQUEUR

(Mentha piperita L.) MAPLE SYRUP BASED

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.16

Submetido em: 26/08/2024

Revisado em: 18/09/2024

Publicado em: 25/09/2024

Alliny Samara Lopes de Lima

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Departamento de Pós-graduação em Engenharia Química, Natal-RN

https://orcid.org/0009-0001-6381-5413

Ana Terra de Medeiros Felipe

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Departamento de Pós-graduação em Engenharia Química, Natal-RN

https://orcid.org/0009-0006-5281-8172

Emanuelle Maria de Oliveira Paiva

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Departamento de Pós-graduação em Engenharia Química, Natal-RN

https://orcid.org/0000-0001-7438-6688

Luiz da Silva Ferreira Junior

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Departamento de Pós-graduação em Engenharia Química, Natal-RN

https://lattes.cnpq.br/0224453373210589

Kátia Nicolau Matsui

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Departamento de Pós-graduação em Engenharia Química, Natal-RN

https://orcid.org/0000-0003-2434-904X

Márcia Regina da Silva Pedrini

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Departamento de Pós-graduação em Engenharia Química, Natal-RN

https://orcid.org/0000-0001-6697-5036

Resumo

Os licores são bebidas alcoólicas apreciadas desde as mais antigas civilizações, obtidas por mistura e caracterizadas pelo elevado teor alcoólico e conteúdo de açúcares. Sua aromatização pode empregar matérias-primas diversas, em especial extratos e aromas de estruturas vegetais como frutos e ervas aromáticas, que quando combinadas permitem a produção de bebidas com características sensoriais únicas. Considerando que o atual segmento de bebidas alcoólicas exige uma diversificação de produtos e que existe uma crescente demanda mundial pela redução de perdas na indústria de alimentos, esse trabalho buscou desenvolver o Green apple, um licor de maçã-verde e hortelã-pimenta a base de xarope de bordo. A tecnologia empregada na elaboração do licor permite a utilização de excedentes da indústria processadora de maçã e do xarope de bordo, que tanto possibilita a utilização de cultivares mais ácidas pouco aceitas pelo mercado in natura, quanto xaropes que não atendem aos padrões de qualidade do mercado. Desse modo, o presente trabalho utiliza uma abordagem teórica e com uma ótica voltada à produção industrial, aborda as etapas de processamento da bebida incluindo seu fluxograma. O Green apple se mostra como uma bebida inovadora, com equilibrada combinação de sabores e alto valor agregado frente aos custos de produção.

Palavras-Chave: Licor, maçã verde, xarope de bordo, hortelã-pimenta.

Abstract

Liqueurs are alcoholic beverages appreciated since most ancient civilizations, obtained by mixing process, and characterized by high alcohol and sugar content. Its aromatization can use different raw materials, in particular the combination of extracts and aromas of plant structures such as fruits and aromatic herbs, which allow the production of beverages with unique sensory characteristics. Considering that the current alcoholic beverages sector demands a diversification of products and that there is an important worldwide demand for the reduction of losses in the food industry, this work sought to develop the Green apple, a green apple and peppermint liqueur sweetened with maple syrup. The technology employed in the preparation of the liqueur allows the use of surpluses from the apple and maple syrup processing industry, enabling the use of acidic apple cultivars as well as syrups that are not accepted by the market. Thus, the present work uses a theoretical approach and looks for industrial production, addresses the beverage processing steps, including its flowchart. Green apple is an innovative alcoholic beverage, with a balanced combination of flavors and high economic value considering production costs.

Keywords: Liqueur, green apple, maple syrup, peppermint

Introdução

O consumo de bebidas alcoólicas remonta tempos tão antigos quanto a própria humanidade, existindo registros da produção e consumo dessas bebidas por povos antigos como os fenícios, assírios e babilônios (AQUARONE, 1993). Atualmente, o consumo dessas bebidas permanece significativo, e segundo dados da Organização Mundial de Saúde (OMS), o consumo total mundial em 2018 foi igual a 6,2 litros de álcool puro por pessoa, sendo as bebidas destiladas as mais consumidas, seguidas da cerveja e do vinho. No Brasil, o consumo estimado em 2016 foi de 7,8 L de álcool puro per capita, valor acima da média de consumo mundial no mesmo ano. Dentro do perfil de consumo brasileiro, a cerveja se destaca como bebida mais consumida, juntamente com os destilados e vinhos (OMS, 2018).

Segundo a legislação brasileira, as bebidas alcoólicas são bebidas destinadas ao consumo humano no estado líquido, sem finalidade medicamentosa, contendo mais de meio por cento, em volume, de álcool etílico a 20 °C. Também podem ser definidas como refrescantes, aperitivas ou estimulantes, e classificadas quanto a sua tecnologia em fermentadas, destiladas, retificadas e por misturas (BRASIL, 2009).

O licor se enquadra na categoria de bebidas alcoólicas não fermentadas obtidas por mistura com teor alcoólico mínimo de 13% (v/v) e máximo 45% (v/v), e percentual de açúcar superior a 30 gramas por litro. Essas bebidas, contendo geralmente teor alcoólico superior a 15% (v/v), apresentam elevada vida útil e não necessitam de refrigeração durante seu armazenamento (DE JESUS FILHO et al., 2020).

Possuem ainda grande aceitabilidade sensorial, pois a tecnologia de licores permite a formulação de bebidas com características sensoriais diversas, que utilizam uma variedade de princípios aromáticos, sendo muitos deles extraídos de estruturas vegetais como frutos, folhas, sementes, flores, ervas desidratadas, dentre outros. Os processos para a aromatização dos licores envolvem métodos como a maceração a frio e a destilação, que se caracterizam como etapas de extração, sendo nesse caso, de componentes que conferem aroma, sabor e dependendo da matéria-prima, corantes naturais (LIMA, 2016).

A tecnologia de licores também permite a utilização de resíduos industriais, estruturas vegetais de maior perecibilidade e matérias-primas que não atendem aos critérios de qualidade do mercado in natura, havendo assim a possibilidade de agregação de valor de subprodutos pouco valorizados pela indústria de alimentos (FEITOSA et al., 2020; VILLA et al., 2021).

Dentre os mais diversos xaropes consumidos pelo mundo, o xarope de bordo, ou em inglês, “maple syrup”, se destaca pelo seu sabor e qualidade nutricional. Produzido em larga escala no continente norte americano, principalmente na província de Quebec (Canadá), seguido pelos Estados Unidos da América (REID; DRILLER; WATSON, 2020). A sua produção envolve o aquecimento da seiva drenada da árvore Acer saccharum L. até obtenção de brix estabelecido. Devido a sua composição, o xarope de bordo é comumente apreciado pelo seu valor nutricional, pois além de ser uma fonte natural de carboidratos, ainda apresenta em sua composição ácidos orgânicos, aminoácidos, vitaminas, minerais e polifenóis (MOHAMMED et al., 2022). Quando comparado a xaropes comerciais, o xarope de bordo possui também índice glicêmico relativamente baixo, o que desperta interesse do consumidor e torna a utilização desse xarope em produtos alimentícios uma alternativa rentável (ST-PIERRE et al., 2014).

A maçã (Malus domestica, Borkh) é a terceira fruta mais consumida no mundo e uma das mais indicadas para manutenção da saúde humana. Com grande aceitação sensorial, o fruto é fonte de diversos componentes benéficos à saúde humana, como vitaminas, minerais, fibras e compostos antioxidantes (HYSON, 2011). Apesar da grande variedade de cultivares, as variedades de epiderme vermelha dominam a produção, com destaque para as cultivares Gala e Fuji, que apresentam alto consumo no mercado brasileiro (BELROSE INC., 2018).

As maçãs podem ser classificadas quanto a sua finalidade em maçãs comerciais e industriais. A classificação para o mercado in natura se baseia em padrões de qualidade bem estabelecidos, e gera descartes de 15% a 30% durante a etapa de seleção. Esse descarte é encaminhado para a indústria, em especial para a produção de sucos concentrados que são exportados. As maçãs industriais também podem ser aproveitadas para a produção de bebidas, como a sidra, destilados envelhecidos, além de outros produtos (NOGUEIRA, 2007).

A hortelã-pimenta, ou mentha piperita (Mentha x piperita L.) é uma espécie híbrida de hortelã obtida pelo cruzamento entre Mentha aquática e Mentha spicata. Largamente apreciada pelas suas propriedades aromáticas, os produtos obtidos a partir dessa planta, que podem incluir o óleo essencial e extratos, são largamente utilizados pela indústria farmacêutica, de alimentos e de cosméticos (SINGH et al., 2015). As folhas da Mentha piperita L. são as principais partes vegetais utilizadas durante seu processamento, sendo comumente utilizados processos de extração para obtenção dos componentes aromáticos da planta. Dentre os constituintes presentes nessa erva aromática, incluem-se compostos fenólicos, minerais, ácidos graxos e compostos aromáticos como o mentol, mentona, eucaliptol e limoneno (GHOLAMIPOURFARD et al., 2021; MAINASARA et al., 2018).

Além da valorização como agente aromatizante, a hortelã-pimenta é também apreciada pelas suas propriedades medicinais (PYTLAKOWSKA et al., 2012), e potencial antimicrobiano, o que a torna dessa forma uma erva aromática de grande potencial tecnológico para aplicação em alimentos (DE SOUSA GUEDES et al., 2016).

Nesse contexto, o presente trabalho objetiva, a partir de uma abordagem teórica, a elaboração industrial do Green apple, um licor de maçã verde com hortelã-pimenta a base de xarope de bordo. Essa produção visa desenvolver um licor com características sensoriais distintas, de modo a contribuir com a diversificação e inovação no segmento de bebidas alcoólicas. Além disso, a elaboração do Green apple busca utilizar excedentes da produção de maçãs industriais e xarope de bordo, agregando valor a matérias-primas que, embora apresentem grande potencial tecnológico, possuem baixo valor comercial e são pouco aproveitadas pela indústria de alimentos.

Metodologia

O presente trabalho é um estudo descritivo e exploratório que apresenta a partir de uma abordagem teórica a elaboração industrial do Green apple, um licor de maçã verde com hortelã-pimenta a base de xarope de bordo e de forma experimental através dos rendimentos experimentais do processamento do licor.

O projeto qualitativo abrange o contexto histórico da bebida, a definição e legislação do produto final, as tecnologias utilizadas na indústria de bebidas, a análise do produto, do processo e das matérias primas. A forma quantitativa deste considera a capacidade produtiva através dos dados obtidos a partir de experimentos empíricos e também da literatura nos últimos anos de forma a ajudar a comunidade científica com um processo de licor com características únicas.

Resultados e Discussão

• Licor: Histórico

O licor, que vem do latim liquefacere, e significa “dissolvido em líquido, fundido”, é uma bebida alcoólica mundialmente conhecida por sua alta concentração em açúcares. Nas suposições populares, o surgimento dos licores envolve histórias de magias e alquimia, e embora a origem dos licores não seja bem estabelecida, autores relatam a utilização desde tempos antigos de bebidas elaboradas com álcool, ervas e açúcar com fins medicamentosos e digestivos (LIMA, 2016).

Os licores são bebidas tradicionais em inúmeras regiões, pois durante muitos anos fizeram parte da economia doméstica de comunidades rurais. Com produção industrial ou artesanal, muitos licores dão continuidade a antigas receitas familiares, carregando os costumes e tradições de diversos povos antigos. Alguns autores relatam que a produção de licores como os atuais surgiu na Itália, tendo se espalhado mundialmente com o tempo (TEIXEIRA et al., 2011).

Desde então, os licores estão espalhados por todo o mundo, apresentando diversidade em sabores. Países como França, Itália, Holanda e Espanha são mundialmente conhecidos pela produção de licores, dentre eles destacam-se o Cherry Brandy, Cointreau, Amarula, Limoncello, Amaretto, Advocate, dentre outros (DE JESUS FILHO et al., 2020). Os licores podem ser consumidos puros, ou misturados para criação de coquetéis com uma infinidade de bebidas, como vinhos e destilados (LEJAY LAGOUTE, 2022).

• Licor: Definição e Legislação

O licor é uma bebida alcoólica obtida por mistura, constituído por elevado conteúdo de açúcares misturados em álcool e substâncias aromáticas. As principais fontes de álcool utilizadas para formulação dessas bebidas incluem o álcool de cereais e destilados, embora o álcool neutro seja o mais empregado devido ao sabor e aroma neutros (DA SILVA MORAES, 2018).

A fonte edulcorante também apresenta variações, sendo comum a utilização do açúcar refinado e diferentes tipos de xaropes comerciais. Além da base hidroalcóolica adocicada, os licores são constituídos por ingredientes que conferem a aromatização do produto (sabor e aroma), dentre eles aromas extraídos de diversas estruturas vegetais como frutos, folhas, sementes, flores além de essências e especiarias (MACEDO et al., 2021).

No Brasil, o licor é regulamentado pelo MAPA através do Decreto nº 6.871 de 4 de junho de 2009 (BRASIL, 2009), que o define como uma bebida alcoólica por mistura com percentual de açúcar superior a 30 gramas por litro e graduação alcoólica entre 15 e 54%, em volume, elaborada com álcool de cereais potável ou destilado alcoólico, ambos de origem agrícola, ou bebidas alcoólicas, adicionada de extratos ou substâncias aromatizantes, saborizantes, corantes ou outros aditivos permitidos por atos administrativos complementares. Quanto a concentração de açúcares, os licores são classificados em: licor seco, entre 30 e 100 gramas de açúcares por litro; licor fino, entre 100 e 350 gramas de açúcares por litro; licor creme, mais de 350 gramas por litro; e licor escarchado ou cristalizado, que apresenta proporção em saturação de açúcares ou açúcares parcialmente cristalizados. Ademais, para que os licores contenham a designação de substâncias de origem animal ou vegetal, é obrigatório a presença dessa substância, sendo proibida a sua substituição (BRASIL, 2009).

• Licor: Tecnologia de Licores

Em comparação a outras bebidas alcoólicas, o processamento de licores é de fácil execução e não exige técnicas complexas, envolvendo de forma geral as etapas de preparo da matéria-prima, obtenção do princípio aromático, formulação, clarificação, envase e envelhecimento (DE JESUS FILHO et al., 2020). Os principais ingredientes que compõem essas bebidas podem ser classificados em componentes que formam a base hidroalcóolica adocicada, composta por água, açúcar e álcool, e ingredientes que conferem a aromatização do produto, incluindo-se essências, extratos vegetais, infusões, sucos, dentre outros. O equilíbrio entre teor alcoólico e concentração de açúcar é uma peça-chave para aceitação organoléptica dos licores, além da intensidade e qualidade das substâncias aromatizantes como mostrado na Figura 1 (CAFIEIRO et al., 2022).

Figura 1: Principais componentes dos licores.

Fonte: Adaptado de De Jesus Filho et al. (2020).

Para obtenção do princípio aromático, diversos processos podem ser empregados, dentre eles a maceração à frio, infusão, destilação ou mesmo simples mistura de essências. A maceração é uma das operações mais utilizadas na tecnologia de licores, e define-se como o processo de extração obtido através do contato da matéria-prima em álcool forte ou diluído, durante período determinado, sem a utilização de calor. Esse processo é utilizado especialmente quando a matéria-prima possui boa solubilidade em condições de baixas temperaturas, ou quando apresenta sensibilidade ao calor (LIMA, 2016). O processo de maceração é bastante utilizado em frutos, e as condições de extração variam de acordo com a matéria-prima utilizada, sendo o tempo de extração e a concentração do solvente alguns dos principais pontos críticos do processo (DE JESUS FILHO et al., 2018).

Muitos extratos aromáticos são misturas heterogêneas com sólidos em suspensão, e dessa forma, as etapas de filtração e/ou decantação podem ser empregadas após a operação de maceração. Posteriormente, os extratos seguem para a etapa de mistura com os demais ingredientes da receita. Cada ingrediente da formulação é adicionado em proporções bem estabelecidas, sendo o processo de homogeneização realizado por agitação a frio para evitar perdas significativas de álcool. Após obtenção da mistura final, o licor ainda pode ser clarificado a fim de evita a turbidez e presença de sólidos sedimentados no fundo das garrafas, contribuindo para a estabilidade física e qualidade sensorial da bebida (LIMA, 2016).

Os licores apresentam extensa vida útil e não necessitam de refrigeração durante seu armazenamento e comercialização, e dessa forma investimentos com a cadeia do frio são dispensados. A tecnologia de licores também se mostra como uma alternativa frente a 17 problemática da perecibilidade de frutas e hortaliças e seu consequente desperdício, agregando valor comercial a matérias-primas subutilizadas e possibilitando também o aumento de renda para a agricultura familiar (FEITOSA et al., 2020; VILLA et al., 2021).

• Matéria prima: Maçã

Originária da Ásia, a maçã é o pseudofruto pomáceo da macieira (Malus domestica, Borkh), frutífera de história milenar pertencente à família botânica Rosacea (WOSIACKI; NOGUEIRA, 2010). Com cerca de 7.500 variedades ao redor do mundo, a macieira exige clima temperado e períodos de baixas temperaturas para repouso hibernal (ABRAFRUTAS, 2021; FRANCESCATTO, 2014). Embora a quantidade de cultivares de maçã seja variada e diversa, apenas 60 delas são utilizadas no comércio, havendo um crescente interesse pelo estudo de novas cultivares para melhor atender as necessidades do mercado (WOLTER et al., 2008).

A boa aceitação sensorial, qualidade nutricional e rendimento em polpa deste fruto são as principais razões de seu elevado consumo mundial, e em virtude da sua riqueza em nutrientes e propriedades funcionais, a maçã é um dos frutos mais indicados para a manutenção da saúde. Além de possuir alto teor em fibras, o fruto possui uma variedade de compostos fenólicos, como flavonoides e ácidos fenólicos, incluindo-se especialmente quercetina, catequina, floridzina e ácido clorogênico, os quais apresentam forte ação antioxidante e desempenham ação preventiva de doenças crônicas (BOYER; LIU, 2004; HYSON, 2011).

• Matéria prima: Cultivar Granny Smith

A Cultivar Granny Smith, conhecida popularmente como maçã verde, é um cultivar de maçã que se originou na Austrália (FREIRE et al., 1994). A fruta, com epiderme de coloração verde clara, é firma e dura, apresentando acidez elevada e baixo teor de açúcares totais quando comparada a outras cultivares. O consumo mundial de cultivares mais ácidas é menor, visto que o consumidor tem preferência por maçãs com maior concentração em açúcares e baixa acidez, característico das cultivares de epiderme vermelha (JORGE; TREPTOW; ANTUNES; 1998).

No Brasil, as variedades Gala e Fuji dominam a produção e as cultivares Golden Delicious (casca amarela) e Granny Smith (casca verde) são produzidas em pequena escala, sendo quase que totalmente importadas. No entanto, o interesse por variedades mais ácidas é presente em alguns segmentos de mercado (FIORAVANÇO, 2013), podendo-se assim estimular a utilização dessas cultivares desqualificadas para consumo in natura através da fabricação de produtos de alta qualidade, como sucos, néctares e bebidas alcoólicas.

• Matéria prima: Hortelã-pimenta (Mentha piperita)

Nativa do mediterrâneo da Europa, a hortelã-pimenta ou mentha piperita (Mentha piperita L.) é uma planta perene pertencente à família botânica das Lamiaceae, obtida do cruzamento entre mentha aquática e mentha spicata. Essa espécie, que exige clima temperado, é cultivada em muitas partes do mundo, particularmente na Europa, América do Norte e Norte da África (SINGH et al., 2015). A produção mundial em 2014 de hortelã-pimenta foi de cerca de 92,3 toneladas, sendo o Marrocos responsável por cerca de 90% da produção no mesmo ano (FAOSTAT, 2017).

A partir das suas estruturas vegetais, que se resumem especialmente as folhas, obtêm-se extratos e óleos essenciais bastante valorizados pelas suas propriedades aromáticas e medicinais. Com odor fresco de mentol e sabor pungente característico, a mentha piperita é largamente apreciada para uso como agente aromatizante ou fragrância pela indústria de cosméticos, de alimentos e de produtos farmacêuticos, além de também ser comumente utilizada como tempero na culinária (HERRO; JACOB, 2010). As propriedades medicinais dessa planta, determinadas principalmente pelo seu óleo essencial, são amplamente reportadas na literatura, destacando-se uma ação digestiva, anticonvulsivante, antisséptica, e propriedades anestésicas (PYTLAKOWSKA et al., 2012).

O extrato e o óleo essencial da mentha piperita são designados como seguro (GRAS) pela Food and Drug Administration (FDA, 2022), havendo especificações de posologia e modo de administração bem estabelecidas pela monografia do “Committee on Herbal Medicinal Products (HMPC)” da Comunidade Europeia (EMA, 2020), monografia essa traduzida e disponibilizada pela ANVISA

As folhas de hortelã-pimenta contêm ácidos graxos, como os ácidos linoleico, palmítico e linolênico, e cerca de 0,5% a 4% de óleos essenciais em sua composição, sendo estes constituídos por mais de 30 componentes, dentre os quais destacam-se o mentol e mentona, além de compostos como d-carvona, eucaliptol e limoneno, havendo variações nas concentrações de acordo com a região e condições de cultivo (NAYAK et al., 2020). Outros componentes das folhas de M. piperita são os compostos fenólicos, como flavonoides, minerais, tais como K, Ca, P, Mg e Na, destes, o K apresenta-se como macronutriente mais abundante e vitamina C (GHOLAMIPOURFARD et al., 2021; MAINASARA et al., 2018).

A presença de substâncias fenólicas torna o interesse pela utilização de plantas aromáticas em formulação de bebidas crescente, não apenas pelas propriedades organolépticas características, mas também pelo potencial antioxidante e antimicrobiano que muitos constituintes dessa classe de compostos apresentam (SINGH et al., 2015). De Sousa Guedes et al., (2016) mostrou que a aplicação de óleo essencial de mentha piperita em sucos de abacaxi, goiaba e caju levaram a uma redução nas contagens de E. coli, Listeria monocytogenes e Salmonella enterica. Além disso, o óleo de hortelã-pimenta também apresentou efeito inibitório contra várias leveduras deteriorantes de alimentos em trabalho realizo por De Cruz Almeida et al. (2019), que relataram a eficácia do óleo para inibir o crescimento de células de leveduras em sucos de manga, goiaba, abacaxi e caju.

As folhas de mentha peperita contêm cerca de 75-85% de teor de umidade, e dessa forma, são altamente perecíveis. Para utilização da hortelã-pimenta fresca na indústria de alimentos, o armazenamento sob temperaturas próximas a 0° pode conservar a erva por até 21 dias, havendo redução moderada da atividade respiratória e preservação satisfatória dos componentes (ANVISA, 2015). Uma alternativa para prolongar seu tempo de armazenamento e reduzir gastos com transporte e embalagens é o processo de secagem das folhas. Durante esse processo, perdas de compostos aromáticos voláteis podem ocorrer, e desse modo, estudos buscando avaliar os parâmetros de secagem afim de reduzir as perdas desses componentes são crescentes e importantes para a indústria de alimentos (URIBE et al., 2016).

• Matéria prima: Xarope de bordo (Acer saccharum)

O xarope de bordo (Acer saccharum Marsh.), conhecido como maple syrup ou sirop d’érable na América do Norte, é um xarope extraído da seiva bruta das árvores do gênero Acer, cujo nome comum no Brasil é bordo. O xarope é elaborado a partir da seiva bruta (aproximadamente 40 litros de seiva rendem 1 litro de xarope), que é coletada no final do inverno ou início da primavera, e posteriormente fervida para evaporação da água e concentração de açúcares até Brix de 66-67°Bx. A evaporação é o método de concentração mais utilizado, embora outros métodos possam ser aplicados, como a separação por membranas (GAD et al., 2021; SING et al., 2014).

Considerado como uma fonte de carboidratos natural, o xarope apresenta grande aceitação sensorial, sendo apreciado pelos consumidores pelo seu sabor e odor característicos. Devido as condições climáticas propícias, os produtores comerciais de xarope de bordo estão localizados no continente norte americano, especificamente no nordeste dos Estados Unidos e no sudeste do Canadá, sendo a província do Quebec responsável por cerca de 75% da produção global do xarope (REID; DRILLER; WATSON, 2020). Em 2020, cerca de 54,13 milhões de litros foram produzidos no Canadá e 15,14 milhões de litros nos Estados Unidos, com um preço médio de 10,18 dólares por litro, o que evidencia que o xarope apresenta significativa importância para a economia na América do Norte (MOHAMMED et al., 2022).

Além do aumento da concentração de açúcares, o processo de transformação da seiva em xarope desencadeia também mudanças na cor e aroma, como o escurecimento não enzimático (Reação da Maillard) causado pela reação entre aminoácidos e açúcares redutores quando aquecidos, e a formação de aromas típicos do xarope, especialmente compostos aromáticos derivados da lignina (MOHAMMED et al., 2022).

Dentre os componentes que constituem o xarope de bordo, os carboidratos são a classe majoritária, com uma composição de açúcares de 88-95% de sacarose e pequenas quantidades de frutose e glicose, havendo variações dessas proporções de acordo com a idade, processamento e armazenamento dos xaropes. Os carboidratos não são os únicos componentes que compõe o xarope de bordo, a presença de aminoácidos, vitaminas, ácidos orgânicos, minerais e compostos fenólicos é relatada pela literatura (PÄTZOLD et al., 2005; MOHAMMED et al., 2022).

O xarope, considerado como uma fonte edulcorante natural, é também apreciado pelo seu conteúdo em compostos fenólicos, fator que o torna uma fonte de carboidratos mais saudável quando comparado ao açúcar refinado e outros xaropes comerciais (ST-PIERRE et al., 2014).

• Processo

Considerando a ausência de referências teóricas específicas para elaboração do processo de desenvolvimento do Green apple, o processo desenvolvido utiliza procedimentos padrões da tecnologia de elaboração de licores, além de alguns conhecimentos práticos empíricos realizados pelo autor. Os princípios aromáticos que compõe o Green apple são os extratos alcoólicos da polpa da maçã verde e da hortelã-pimenta, ambos obtidos por maceração alcoólica a frio. As proporções de matéria-prima e álcool de cereais foram estimadas a partir de experiência em indústria de licores vivenciadas pelo autor. O xarope de bordo é utilizado como fonte edulcorante e o álcool neutro de cereais como fonte alcóolica. O ácido cítrico é utilizado com a finalidade de elevar a acidez (COSTA et al. 2018), de modo a gerar uma combinação sensorial agradável entre açúcar e acidez, além de também contribuir para a conservação do produto, evitando a oxidação dos componentes aromáticos.

Para elaboração do Green apple, dois processos de maceração a frio são realizados: a maceração da polpa de maçã Granny Smith e a maceração da hortelã-pimenta. No caso da maceração da hortelã-pimenta, a matéria-prima, composta pelas folhas desidratadas da planta, passa pelos processos de pesagem, lavagem e seleção, sendo em seguida encaminhada diretamente para o processo de maceração. Para o processo de maceração da polpa, os frutos ainda devem ser higienizados e encaminhados para a etapa de despolpamento. A Figura 2 apresenta as etapas do processamento do licor, consistindo inicialmente das etapas de elaboração dos extratos, e posteriormente do licor propriamente dito.

Figura 2: Fluxograma do processamento do licor de maçã verde e hortelã à base de xarope de bordo.

Fonte: Autores, 2022.

• Balanço de massa e rendimentos experimentais

Para a realização do balanço de massa da elaboração Green apple, levam-se em consideração apenas as operações unitárias que apresentam variações significativas nos fluxos mássicos das correntes, sendo elas: despolpamento, maceração e filtração, referentes ao processo de elaboração dos extratos, e a operação de formulação do licor. Os processos de clarificação, trasfega e decantação são desconsiderados devido a desprezíveis retenções mássicas. A partir de experimentos empíricos com as maçãs da variedade Granny Smith realizado pelos autores, obtiveram-se os valores de rendimento das etapas de despolpamento, maceração, filtração e prensagem (Tabela 1). O rendimento obtido no processo de despolpamento experimental se enquadra no rendimento mencionado na literatura, que varia de 25% a 35% de resíduo obtidos no processamento da maçã (PROZ, 2017).

Tabela 1: Rendimentos experimentais do processamento do licor.

Fonte: Autores, 2022.

Considerações Finais

Considerando o atual cenário de crescimento no consumo de bebidas alcoólicas, o Green apple se mostra como um produto diferenciado e inovador, atendendo a demanda de diversificação de produtos no segmento de bebidas alcoólicas. A combinação entre maçã verde e hortelã-pimenta apresenta características sensoriais únicas, que pode agradar uma ampla variedade de consumidores. O xarope de bordo utilizado como fonte edulcorante, não apenas confere sabor característico, mas também oferta uma proposta de bebida alcoólica elaborada com uma fonte natural de carboidratos.

Além disso, a proposta de elaboração do Green apple é utilizar excedentes de produção, nesse caso, da indústria processadora de maçãs e do xarope de bordo. Muito desse excedente, embora não atenda a critérios específicos de qualidade do comércio, permanece seguro para consumo, apresentando valor nutricional e potencial tecnológico. Assim, o processo também atende a atual demanda mundial de redução de desperdício de alimentos, não apenas reduzindo os impactos ambientais gerados pelo descarte inadequado de resíduos, mas também agregando valor a subprodutos provenientes da indústria de alimentos.

Em termos econômicos, além de permitir a utilização de matérias-primas com baixo valor comercial, o processamento do Green apple não envolve operações complexas quando comparado a outras bebidas alcoólicas, apresentando dessa forma inúmeras vantagens econômicas. Dentre elas, a redução do consumo energético, visto que o processamento não necessita de métodos por aplicação de calor nem investimentos com a cadeia de frio, além da redução de perdas, tanto dos extratos alcoólicos, que podem ser armazenados durante período prolongado, e do produto final, que apresenta baixo risco microbiológico e extensa vida de prateleira. Assim, a fabricação real da bebida se torna um caminho viável e interessante.

Referências

ABRAFRUTAS – Associação Brasileira dos Produtores Exportadores de Frutas e Derivados. Frio é importante na produção de maçã e uva na Serra Catarinense. 2021. Disponível em: https://abrafrutas.org/2021/06/frio-e-importante-na-producao-de-maca-e-uva-na-serracatarinense/. Acesso: 19 nov. 2022.

ANVISA. Monografia da espécie Mentha x piperita L. (HORTELÃ PIMENTA). 2015. Disponível em: https://www.gov.br/saude/pt-br/acesso-a-informacao/participacaosocial/consultas-publicas/2017/arquivos/MonografiaMenthapiperita.pdf. Acesso em: 22 nov. 2022.

AQUARONE, E.; LIMA, U. A.; BORZANI, W. Alimentos e bebidas produzidos por fermentação. V.5. São Paulo: Edgard Blucher, 1993.

BALL, D. W. The chemical composition of maple syrup. Journal of Chemical Education, v. 84, n. 10, p. 1647, 2007. BOYER, J.; LIU, R. H. Apple phytochemicals and their health benefits. Nutrition journal, v. 3, n. 1, p. 1-15, 2004.

BELROSE INC. – World Fruit Marketins Analysis. World Apple Review 2018 Edition. Washignton, 2018. Disponível em: https://www.e-belrose.com/wpcontent/uploads/2022/10/2022-World-Apple-Review-2018.pdf. Acesso em: 01 nov. 2022.

BOYER, J.; LIU, R. H. Apple phytochemicals and their health benefits. Nutrition journal, v. 3, n. 1, p. 1-15, 2004.

BRIONES-LABARCA, V. et al. Effects of high hydrostatic pressure (HHP) on bioaccessibility, as well as antioxidant activity, mineral and starch contents in Granny Smith apple. Food Chemistry, v. 128, n. 2, p. 520-529, 2011.

BRASIL. Decreto n. 6871, de 4 de junho de 2009. Regulamenta a lei no 8.918 de 14 de julho de 1994, que dispõe sobre a padronização, a classificação, o registro, a inspeção, a produção e a fiscalização de bebidas. Órgão emissor: MAPA – Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007- 2010/2009/Decreto/D6871.htm. Acesso em: 02 out. 2022.

BRASIL. Instrução Normativa MAPA no 55, de 31 de outubro de 2008. Aprova os regulamentos técnicos para a fixação dos padrões de identidade e qualidade para as bebidas alcoólicas por mistura: licor, bebida alcoólica mista, batida, caipirinha, bebida alcoólica composta, aperitivo e aguardente composta. Órgão emissor: MAPA – Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Disponível em: http://www.agricultura.gov.br/assuntos/vigilancia-agropecuaria/ivegetal/bebidas-arquivos/inno-55-de-18-de-novembro-de-2009.doc. Acesso em: 16 out. 2020.

BRASIL. Resolução de diretoria colegiada nº 429, de 8 de outubro de 2020. Dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados. Órgão emissor: ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Disponível em: https://www.in.gov.br/en/web/dou/- /resolucao-de-diretoria-colegiada-rdc-n-429-de-8-de-outubro-de-2020-282070599. Acesso em: 02 dez. 2022.

BRASIL. Resolução de diretoria colegiada nº 727, de 1 de julho de 2022. Dispõe sobre a rotulagem dos alimentos embalados. Órgão emissor: ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Disponível em: ttps://www.in.gov.br/en/web/dou/-/resolucao-rdc-n-727- de-1-de-julho-de-2022-413249279. Acesso: 02 dez. 2022.

BRASIL. Secretaria de Vigilância Sanitária. Portaria SVS/MS nº 326, de 30 de julho de 1997. Aprova o Regulamento Técnico para condições higiênico-sanitárias e de boas práticas de fabricação para estabelecimentos produtores/industrializadores de alimentos.

BRASIL. Decreto nº 9.661, de 1º de janeiro de 2019. Regulamenta a Lei nº 13.152, de 29 de julho de 2015, que dispõe sobre o valor do salário-mínimo e a sua política de valorização de longo prazo. Disponível em: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato20192022/2019/decreto/d9661.htm

CAFIEIRO, C.S.P. et al. Elaboration of wild passion fruit (Passiflora cincinnata Mast.) liqueur: a sensory and physicochemical study. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 94, 2022.

ÇAM, M. et al. Simultaneous extraction of phenolics and essential oil from peppermint by pressurized hot water extraction. Journal of food science and technology, v. 56, n. 1, p. 200- 207, 2019.

COMEX – Sistema de Análise das Informações de Comércio Exterior da Secretaria de Comércio Exterior do Ministério da Indústria, Comércio Exterior e Serviços. 2019. “Dados de exportação de maçãs.” Disponível em: http://comexstat.mdic.gov.br/pt/home. Acesso em: 03 out. 2022.

COSTA, L. M.; SILVA, R. F. Tecnologia de bebidas: produção e análise de licores e destilados. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2018.

CURUTCHET, A. et al. Nutritional and sensory quality during refrigerated storage of fresh-cut mints (Mentha× piperita and M. spicata). Food chemistry, v. 143, p. 231-238, 2014.

DA SILVA MORAES, C. E. Desenvolvimento e análise de licor de amora com gengibre, elaborado a partir de cachaça artesanal do oeste da Bahia. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia de alimentos) – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia, Barreiras, 2018.

DA CRUZ ALMEIDA, E. T. et al. Mentha piperita L. essential oil inactivates spoilage yeasts in fruit juices through the perturbation of different physiological functions in yeast cells. Food microbiology, v. 82, p. 20-29, 2019.

DE SOUSA GUEDES, J. P. et al. The efficacy of Mentha arvensis L. and M. piperita L. essential oils in reducing pathogenic bacteria and maintaining quality characteristics in cashew, guava, mango, and pineapple juices. International journal of food microbiology, v. 238, p. 183-192, 2016.

DE JESUS FILHO, Milton et al. Tecnologia do processamento de licor: da extração ao envelhecimento. In: ROBERTO C. D.; TEIXEIRA L.J. Q.; CARVALHO, R.V. (Orgs.). Tópicos especiais em ciências e tecnologia de alimentos, v. 1, Vitória: EDUFES, 2020. p. 252-270.

DE JESUS FILHO, Milton et al. Banana liqueur: Optimization of the alcohol and sugar contents, sensory profile and analysis of volatile compounds. LWT, v. 97, p. 31-38, 2018.

DO NASCIMENTO FILHO, W. B.; FRANCO, C. R. Avaliação do potencial dos resíduos produzidos através do processamento agroindustrial no Brasil. Revista Virtual de Química, v. 7, n. 6, p. 1968-1987, 2015.

EMA – European Medicines Agency. European Union herbal monograph on Mentha x piperita L., 2020. Disponível em: https://www.ema.europa.eu/en/documents/herbalmonograph/european-union-herbal-monograph-mentha-x-piperita-l-folium-revision1_en.pdf.Acesso em: 28 nov. 2022.

FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations. Code of hygienic practice for Spices and dried romatic herbs. 1995. Disponível em: encurtador.com.br/yBKW6. Acesso em: 08 nov. 2022.

FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations. Manual on the application of the HACCP system in mycotoxin prevention and control. FAO Food and Nutrition Paper, v. 73, p. 121– 124, 2003. Disponível em: encurtador.com.br/aeIV6. Acesso em: 02 dez. 2022.

FAOSTAT – Food and Agriculture Organization, Corporate Statistical Database. Peppermint production in 2014; Crops/Regions/World list/Production Quantity (pick lists). 2014.

FDA – Food and Drug Administration. Food Additive Status List. 2022. Disponível em: https://www.fda.gov/food/food-additives-petitions/food-additive-status-list. Acesso em: 02 dez. 2022.

FEITOSA, B. F. et al. Processamento de licores tipo creme como alternativa para o aproveitamento de resíduos agroindustriais. Revista Brasileira de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, v. 7, n. 16, p. 995-1010, 2020.

FIORAVANÇO, J. C.; DOS SANTOS, R. S. S. Maçã: o produtor pergunta, a Embrapa responde. Brasília: Embrapa, 2013. Disponível em: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/964485/1/500perguntasmaca.p df. Acesso em: 04 dez. 2022.

FRANCESCATTO, Poliana et al. Desenvolvimento das estruturas reprodutivas da macieira (Malus domestica Borkh.) sob diferentes condições climáticas: da formação das gemas à colheita dos frutos. Tese de doutorado (Doutor em Ciências agrárias) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis: 2014.

FREIRE, C. J. S. et al. A cultura da maçã. Coleção Plantar. Brasília: EMBRAPA, 1994.

GAD, H. A.; RAMADAN, M. F.; FARAG, M. A. Authentication and quality control determination of maple syrup: A comprehensive review. Journal of Food Composition and Analysis, v. 100, p. 103901, 2021.

GHOLAMIPOURFARD, K.; SALEHI, M.; BANCHIO, E. Mentha piperita phytochemicals in agriculture, food industry and medicine: Features and applications. South African Journal of Botany, v. 141, p. 183-195, 2021.

HERRO, E.; JACOB, S. E. Mentha piperita (peppermint). Dermatitis, v. 21, n. 6, p. 327-329, 2010.

HYSON, D. A. A comprehensive review of apples and apple components and their relationship to human health. Advances in nutrition, v. 2, n. 5, p. 408-420, 2011.

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Pesquisa da Pecuária Municipal (2019). Disponível em: https://www.ibge.gov.br/estatisticas/economicas/agricultura-e-pecuaria/9117-producao-agricola-municipal-culturas-temporarias-e-permanentes.html?=&t=sobre. Acesso em: 23 out. 2022.

JORGE, Z.L.C; TREPTOW, R.; ANTUNES, P. Avaliação físico-química e sensorial de suco de maçãs cultivares Fuji, Granny Smith e seus “blends”. Current Agricultural Science and Technology, v. 4, n. 1, 1998.

KREUTZ, D. H. Utilização de subprodutos da industrialização de maçã para o desenvolvimento de um adoçante natural. Dissertação de mestrado (Mestre em Ciência e Tecnologia de alimentos) – Universidade Estadual do Rio Grande do Sul, Encantado, 2021.

LAZZAROTTO, J. J.; GIRARDI, L.; ZANDONÁ, G. P. Parâmetros para investimentos na produção de suco integral de maçã com alto padrão tecnológico. RS: Embrapa Uva e Vinho, 2016. Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/155224/1/CircTec133.pdf. Acesso em: 14 nov. 2022.

LEJAY LAGOUTE. Ideas for cassis cocktails: how much to use and what to put with your crème de cassis. 2022. Disponível em: https://www.lejay-cassis.com/en/cocktails-3/. Acesso em: 27 nov. 2022.

LIMA, U. A. Licores. In: VENTURINI FILHO, W.G. Bebidas Alcoólicas – Ciência e Tecnologia. 2.ed. São Paulo: Editora Blucher, São Paulo, 2016.

MACEDO, L. L. et al. Banana liqueur made with yacon syrup: evaluation of stability during maturation. Brazilian Journal of Food Technology, v. 24, 2021.

MAINASARA, M.M et al. Comparison of phytochemical, proximate and mineral composition of fresh and dried peppermint (Mentha piperita) leaves. Journal of Science and Technology, v. 10, n. 2, 2018.

MOHAMMED, F. et al. Chemical composition and mineralogical residence of maple syrup: A comprehensive review. Food Chemistry, v. 374, p. 131817, 2022.

MUSTAFA, A. M. et al. Simultaneous determination of 18 bioactive compounds in italian bitter liqueurs by reversed-phase high-performance liquid chromatography–diode array detection. Food Analytical Methods, v. 7, n. 3, p. 697–705, 2014.

NASCIMENTO, M.R.F. et al. Avaliação sensorial de licor artesanal de cravo e canela. Brazilian Journal of Development, v. 8, n. 4, p. 25795-25806, 2022.

NAYAK, P. et al. Peppermint a medicinal herb and treasure of health: A review. J. Pharm. Phytochem, v. 9, p. 1519-1528, 2020.

NOGUEIRA, A. et al. Influência do processamento no teor de minerais em sucos de maçãs. Food Science and Technology, v. 27, p. 259-264, 2007.

ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE. Global status reporto n alcoohol and health. 2018. Geneva: WHO, 2018. Disponível em: https://www.who.int/publications/i/item/9789241565639. Acesso em: 08 nov. 2022.

PÄTZOLD, R.; BRÜCKNER, H. Mass spectrometric detection and formation of D-amino acids in processed plant saps, syrups, and fruit juice concentrates. Journal of agricultural and food chemistry, v. 53, n. 25, p. 9722-9729, 2005.

PROZ, Mariel de los Ángeles. Estudo de caso envolvendo a valorização de subprodutos do processamento do suco de maçã. Trabalho de Conclusão de curso (Graduação em Engenharia de alimentos) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2017.

PYTLAKOWSKA, K. et al. Multi-element analysis of mineral and trace elements in medicinal herbs and their infusions. Food chemistry, v. 135, n. 2, p. 494-501, 2012.

REID, S.; DRILLER, T.; WATSON, M. A two-dimensional heat transfer model for predicting freeze-thaw events in sugar maple trees. Agricultural and Forest Meteorology, v. 294, p. 108139, 2020.

SCHMITZER, V.; MIKULIC-PETKOVSEK, M.; STAMPAR, F. Traditional rose liqueur – A pink delight rich in phenolics. Food Chemistry, v. 272, p. 434–440, 2019.

SEBRAE. Sebrae Mercados: Cultivo e mercado da maçã. 2014. Disponível em: encurtador.com.br/fqAVW. Acesso em: 09 nov. 2022.

SINGH, A S.; JONES, A. M. P.; SAXENA, P. K. Variation and correlation of properties in different grades of maple syrup. Plant foods for human nutrition, v. 69, n. 1, p. 50-56, 2014.

SINGH, R.; SHUSHNI, M.A.M; BELKHEIR, A. Antibacterial and antioxidant activities of Mentha piperita L. Arabian Journal of Chemistry, v. 8, n. 3, p. 322-328, 2015.

STADNIK, P.; BORGES, S.; BORGES, D. Avaliação da qualidade de licor de maçã com hortelã (Mentha sp) elaborado com açúcar orgânico em substituição ao açúcar convencional. Connection Line-Revista Eletrônica Do Univag, n. 12, 2015.

ST-PIERRE, Philippe et al. Comparative analysis of maple syrup to other natural sweeteners and evaluation of their metabolic responses in healthy rats. Journal of functional foods, v. 11, p. 460-471, 2014.

TEIXEIRA, L. J. et al. Tecnologia, composição e processamento de licores. Enciclopédia biosfera, v. 7, n. 12, 2011.

URIBE, E. et al. Assessment of vacuum-dried peppermint (Mentha piperita L.) as a source of natural antioxidants. Food chemistry, v. 190, p. 559-565, 2016.

VAN DEN BERG, A.; PERKINS, T.; ISSELHARDT, M. Sugar profiles of maple syrup grades. Maple Syrup Digest, v. 18, n. 4, p. 12-13, 2006.

VILLA, F. et al. Two alcoholic sources in the preparation, chemical characterization and acceptability of artisanal dovialis liqueurs. Ciência Rural, v. 51, 2021.

WOLTER, C; GESSLER, A; WINTERHALTER, P. Aspects when evaluating apple juice aroma. Fruit Processing, Strassenhaus, v.18, n.1, p.64-80, 2008.

WOSIACKI, G.; NOGUEIRA, A.; Suco de maçã. In: VENTURINI FILHO, W.G. Bebidas Não Alcoólicas – Ciência e Tecnologia. São Paulo: Blucher, 2010.

ZANDONÁ, G. P et al. Aproveitamento de maçãs” Fuji”,” Gala”,” Granny Smith” e” Pink Lady” para produção de sucos. In: Embrapa Uva e Vinho: Artigo em anais de congresso (ALICE), 2018.

CAPÍTULO 17

RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS EM TERRAS INDÍGENAS E PROJETOS DE ASSENTAMENTO: O RELATO DO PROJETO INTERAGIR, UNINDO FORÇAS PARA RECUPERAR, PRODUZIR E PRESERVAR NO VALE DO ARAGUAIA, MATO GROSSO.

RESTORATION OF DEGRADED AREAS IN INDIGENOUS TERRITORIES AND SETTLEMENT: THE REPORT OF THE INTERAGIR PROJECT, JOINING FORCES TO RESTORE, PRODUCE, AND PRESERVE IN THE ARAGUAIA VALLEY, MATO GROSSO.

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.17

Submetido em: 26/09/2024

Revisado em: 01/11/2024

Publicado em: 06/11/2024

Flávia Aparecida Andrade Souza

Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Doutoranda em Políticas Sociais, Campos do Goytacazes – Rio de Janeiro, Brasil

http://lattes.cnpq.br/7340940902456748

Rael Xakoiapari Tapirapé

Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Mestrando em Cognição e Linguagem, Campos do Goytacazes – Rio de Janeiro, Brasil

http://lattes.cnpq.br/3808070094049006

Lilian Sagio Cezar

Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Doutora em Antropologia Social, Campos dos Goytacazes – Rio de Janeiro, Brasil

http://lattes.cnpq.br/3579465183157792

Resumo

Este trabalho tem como objetivo relatar a experiência obtida através do Projeto Interagir: unindo forças para recuperar, produzir e preservar no Vale do Araguaia, Mato Grosso, proposto pela Associação O Povo Indígena da Nação Unida Tapirapé – APINUT, organização do povo Tapirapé (Apyãwa) da aldeia Mãjtyri – Terra Indígena Tapirapé/Karajá e patrocinado pela Petrobras, através do programa Petrobras Socioambiental. A partir da cooperação e interação entre indígenas e não-indígenas, foi possível reconverter 100(cem) hectares de área degradada em área produtiva, através da implantação de 60 (sessenta) hectares de sistemas agroflorestais e 40(quarenta) hectares de mandiocultura atendendo diretamente a 57 (cinquenta e sete) famílias de agricultores familiares indígenas e não-indígenas. Além disso, 76 (setenta e seis) hectares de áreas ciliares foram reflorestados ao longo da bacia do rio Araguaia. Distribuídas entre os sistemas agroflorestais e as matas ciliares, foram plantadas, ao todo, 90.000 (noventa mil) mudas. Foi produzido também 01 hectare de sementes crioulas de arroz, feijão e milho para distribuição entre os agricultores tradicionais da região. Espera-se que, com este relato, esta experiência se torne um estímulo àqueles que desejam se manter harmonicamente em sua propriedade rural, produzindo e prosperando de forma sustentável, condição cada vez mais indispensável à manutenção da vida no planeta.

Palavras-chave: Terra Indígena. Projeto de Assentamento. Reflorestamento. Sistema Agroflorestal. Educação Ambiental.

Abstract

This paper aims to report on the experience gained through the Interact Project: uniting forces to recover, produce, and preserve in the Araguaia Valley, Mato Grosso, proposed by the Association of the Indigenous People of the United Tapirapé Nation – APINUT, an organization of the Tapirapé (Apyãwa) people from the Mãjtyri village – Tapirapé/Karajá Indigenous Land, and sponsored by Petrobras through the Petrobras Socio-environmental program. Through cooperation and interaction between indigenous and non-indigenous individuals, it was possible to reconvert 100 (one hundred) hectares of degraded land into productive areas by implementing 60 (sixty) hectares of agroforestry systems and 40 (forty) hectares of cassava cultivation, directly benefiting 57 (fifty-seven) families of both indigenous and non-indigenous family farmers. Additionally, 76 (seventy-six) hectares of riparian areas were reforested along the Araguaia River basin. A total of 90,000 (ninety thousand) seedlings were planted across the agroforestry systems and riparian forests. One hectare of traditional seeds of rice, beans, and corn was also produced for distribution among the region’s traditional farmers. It is hoped that this account will serve as an encouragement to those wishing to maintain harmony on their rural properties while producing and thriving sustainably, a condition increasingly essential for the maintenance of life on the planet.

Keywords: Indigenous Territories. Settlement. Reforestation. Agroforestry System. Environmental Education.

Introdução

O processo de ocupação do Brasil sem nenhum tipo de planejamento gerou a inevitável destruição dos recursos naturais, principalmente das florestas, que ao longo da história vêm sendo fragmentadas dando lugar às pastagens, culturas agrícolas e às cidades.

O município de Santa Terezinha com uma área territorial de 6451 Km² e 7293 habitantes (IBGE, 2009) é um município localizado na Planície Araguaia, as margens do rio Araguaia, extremo nordeste do estado de Mato Grosso. Possui duas estações bem definidas, uma seca (de maio a outubro) e outra chuvosa (novembro a abril). Possui cerca de 60% de seus moradores residentes na zona rural, distribuídos em: grandes propriedades dedicadas ao agronegócio, pequenas propriedades tradicionais, além de três assentamentos de reforma agrária e três aldeias indígenas de duas etnias, Karajá (Iny) e Tapirapé (Apyãwa), que habitam a mesma área: a Terra Indígena (TI) Tapirapé/Karajá.

O projeto de assentamento (PA) Presidente é o assentamento de reforma agrária mais antigo do município, possui uma extensão territorial de 39mil hectares e fica distante 55km da sede do município, nele existem seis comunidades, advindas em sua maioria do estado de Tocantins e que já estão na região há mais de 30 anos. Segundo o Plano de desenvolvimento do Assentamento realizado pela Empaer – Empresa Mato-grossense de Pesquisa, assistência e extensão rural S/A – a áreas do PA Presidente tem sofrido intensa degradação de seus recursos naturais (EMPAER, 2011), o que vem inviabilizando ambiental e produtivamente as propriedades.

A Terra Indígena (TI) Tapirapé/Karajá possui 66mil hectares e fica distante 27 km da sede do município e 82km do PA Presidente. Dentro da TI existem três aldeias dos povos das etnias Apyãwa (Tapirapé) e Iny (Karajá). O povo Iny sempre habitou as margens do rio Araguaia e é essencialmente formado por pescadores e o povo Apyãwa tem tradicionalmente sua principal atividade produtiva na agricultura.

O Projeto Interagir: unindo forças para recuperar, produzir e preservar no Vale do Araguaia, Mato Grosso, foi proposto pela Associação O Povo Indígena da Nação Unida Tapirapé – APINUT, organização do povo Tapirapé (Apyãwa) da aldeia Mãjtyri – Terra Indígena Tapirapé/Karajá e patrocinado pela Petrobras, através do programa Petrobras Socioambiental.

Suas atividades aconteceram entre os meses de julho do ano de 2013 e julho do ano de 2015, na Terra Indígena Tapirapé/Karajá e no Projeto de Assentamento Presidente ambos localizados no município de Santa Terezinha, extremo nordeste do estado de Mato Grosso. A proposta foi de conciliar o conhecimento tradicional do povo indígena e dos assentados para recuperação das áreas degradadas dentro do projeto de assentamento PA Presidente e da Terra Indígena Tapirapé/Karajá.

Ao longo de todo o projeto aconteceram atividades de educação para a conservação da natureza com a participação de escolas, comunidades, assentamentos e outros segmentos da sociedade.

Este trabalho relata os acontecimentos do projeto Interagir através de suas atividades, experiências, aprendizados e resultados.

As atividades que constituíram o Projeto Interagir

Os primeiros conhecimentos sobre Sistemas agroflorestais – A novidade que não era tão nova.

• A oficina

Os Sistemas Agroflorestais, também conhecidos como SAFs são uma alternativa de produção agrícola sustentável que consorcia florestas com a produção de alimentos. Entre as principais vantagens dos SAFs está a qualidade de adubação da terra, o menor custo para manutenção, a não utilização de agrotóxicos e a possibilidade de cultivo de várias espécies em um mesmo espaço. Esse foi o tema da oficina (Figura 1) realizada com os agricultores da Terra Indígena Tapirapé/Karajá e do Projeto de Assentamento Presidente, logo após a abertura oficial do projeto.

Esta atividade deu início ao projeto e através dela os agricultores conheceram essa nova proposta de cultivo da terra e descobriram que, apesar da nomenclatura diferente, era assim a forma como seus antepassados trabalhavam, com apenas algumas diferenças. As técnicas de cultivo dos sistemas agroflorestais assim como as técnicas de cultivo dos agricultores familiares foram discutidas durante a oficina, que durou dois dias e foi encerrada com a prática de plantio de uma unidade representativa de SAF (Figura 2) na Escola Municipal de Ensino Fundamental São João, no projeto de assentamento Presidente que sediou o evento.  

Figura 1. Oficina sobre Sistemas Agroflorestais -SAFs.

Fonte: Autores (2013).

Figura 2. Plantio de Unidade representativa um de SAF na oficina .

Fonte: Autores (2013).

• A viagem: conhecendo, descobrindo, interagindo.

Após a oficina sobre SAF’s os agricultores familiares indígenas e não indígenas realizaram uma viagem para conhecimento de sistemas agroflorestais já estabelecidos no entorno do distrito federal. Lá foram visitados dois SAFs já estabelecidos e com produção regular Figuras 3 e 4) e o mercado de produtos orgânicos de Brasília.

Durante a viagem os agricultores puderam trocar informações entre si (Figura 5) e também tirar suas dúvidas a respeito dos Sistemas Agroflorestais e, a partir daí, com a bagagem teórica, era possível então começar a implantação do seu próprio SAF.

Figura 3. Visita ao SAF no Distrito Federal.

Fonte: Autores (2013).

Figura 4. Visita ao SAF no Distrito Federal.

Fonte: Autores (2013).

Figura 5. Interação entre agricultor indígena e não-indígena durante a visita.

Fonte: Autores (2013).

• A Formação dos Sistema Agroflorestais – SAFs

Após a oficina e a viagem iniciaram-se os trabalhos de implantação dos Sistemas Agroflorestais. O projeto preparou 01 hectare para cada agricultor. Antes da implantação algumas precauções foram essenciais para a intensificação do sistema. Por isso, as atividades pré-implantação foram assistidas e auxiliadas pela equipe técnica do projeto.  Umas dessas atividades foi a escolha da área, feita pelo produtor juntamente com o técnico. Nesta escolha foram levadas em consideração a distância da área até a residência, da fonte de água e das condições da vegetação no local da área. 

Logo após a escolha da área, foi realizada a medição e coleta de pontos com GPS, para mapeamento e localização das mesmas. Depois destes procedimentos foi realizada a coleta de amostras de solo para análise.

Como as áreas eram extremamente degradadas, foi necessário fazer a limpeza, a descompactação e correção do solo. Estas atividades foram realizadas com o uso de tratores de pneu, e implementos agrícolas, como lâmina, grade e calcareadeira.

Depois da mecanização da área, foi feita a distribuição de mudas e fertilizantes a todos os produtores participantes do Projeto, onde todos tiveram acompanhamento técnico referente ao plantio como, recomendação de adubação, espaçamento e dimensão da cova. Após o entendimento dos princípios de um SAF, cada agricultor escolheu livremente que mudas gostaria de plantar. Todos os SAFs tiveram uma grande diversidade de espécies entre frutíferas, palmeiras, essências florestais.

Os arranjos foram montados com uma árvore de grande porte a cada 12 m e uma de porte médio a cada 3 m, o que gerou uma densidade média final 500 espécimes por hectare. Foram levantadas aproximadamente cento e cinquenta tipos diferentes de culturas entre espécies anuais, de ciclo curto, de ciclo médio e de ciclo longo (Figura 8).

Além disso, os agricultores também receberam sementes de milho, abóbora e melancia para plantio entre as linhas das culturas (Figuras 6 e 7).

Figura 6. Colheita de cultura anual na TI Tapirapé/Karajá.

Fonte: Autores (2014).

Figura 7. Colheita de cultura anual na TI Tapirapé/Karajá.

Fonte: Autores (2014).

Figura 8. Sistema Agroflorestal no PA Presidente.

Fonte: Autores (2015).

• A Mandiocultura

Como a mandioca e seus produtos têm um alto valor comercial na região, foi também destinado 01 hectare de área degradada a ser reconvertida em área produtiva com o plantio da mesma (Figura 9). Foi necessário fazer a limpeza e descompactação do solo, pois as áreas escolhidas para o plantio de mandioca também se encontravam extremamente degradadas e compactadas, sendo a maioria delas cobertas com pastagens.

Estas atividades também foram realizadas com o uso de tratores de pneu, e implementos agrícolas, como lâmina, grade. Logo após essa etapa, foi realizada a medição e coleta de pontos com GPS. Para realização do plantio os agricultores foram orientados pelos técnicos do projeto quanto ao espaçamento, tamanho das manivas e abertura de covas, embora todos os agricultores já tivessem o costume de plantar mandioca, as orientações tinham o intuito de otimizar a produção (Figura 10).

 As manivas foram adquiridas, pelo projeto, da agricultura familiar do município de Vila Rica vizinho à Santa Terezinha, e entregues diretamente ao agricultor.

Figura 9. Preparo de área degrada para plantio de mandioca.

Fonte: Autores (2014).

Figura 10. Área degradada reconvertida em área produtiva com mandioca.

Fonte: Autores (2014).

• Revitalizando as matas ciliares

Outra atividade do projeto Interagir foi o reflorestamento de setenta e seis hectares de matas ciliares da bacia Araguaia-Tocantins. Ao todo foram plantadas 45.000 mudas de espécies nativas componentes das matas ciliares do rio Araguaia e seus afluentes.

O trabalho de reflorestamento das matas ciliares do rio Araguaia e seus afluentes teve início com uma atividade de educação ambiental com os alunos das escolas do PA Presidente e da aldeia Mãjtyri e a partir daí, o plantio foi realizado na PA Presidente, pelos agricultores e na Terra Indígena Tapirapé/ Karajá, pela comunidade, principalmente pelos jovens e crianças (Figuras 11, 12 e 13).

Foram escolhidas as mudas nativas que melhor se adaptam aos ambientes de várzea (alagados), que predominam a região e todas as todas as 45.000 (quarenta e cinco mil) mudas foram adquiridas em viveiro comercial.

O projeto também adquiriu um pequeno equipamento de prevenção e combate a incêndios que acoplado ao trator poderá prevenir e combater eventuais incêndios que possam vir a acontecer, o que garantirá a manutenção e proteção das áreas reflorestadas.

Figura 11. Atividade de reflorestamento das matas ciliares.

Fonte: Autores (2014).

Figura 12. Atividade de reflorestamento das matas ciliares.

Fonte: Autores (2014).

Figura 13. Atividade de reflorestamento das matas ciliares.

Fonte: Autores (2014).

• As sementes crioulas

Como parte das atividades do projeto Interagir, também foi preparada uma área de 01 hectare para plantio de sementes tradicionais. As sementes foram doadas por agricultores indígenas e não indígenas da região.

Houve a produção de sementes crioulas de arroz, feijão e milho que foram distribuídas entre os agricultores tradicionais da região com o intuito de aumentar as sementes disponíveis e buscar a independência da aquisição anual de sementes pelo produtor (Figura 14).  Além de representar um contexto histórico e cultural, a imensa diversidade genética que as famílias de agricultores tradicionais mantiveram ao longo da história contribuem com a biodiversidade dos sistemas de produção, uma vez que sua minuciosa seleção faz com que as sementes se adaptem ao ambiente e não necessitem de agrotóxicos e insumos.

Figura 14. Milho crioulo produzido pelo projeto Interagir.

Fonte: Autores (2014).

• As atividades de educação para conservação da natureza

Dentro de cada atividade prevista e ao longo de todo o projeto aconteceram atividades de educação ambiental que envolveram os diversos segmentos da sociedade local, como professores, alunos, agricultores, lideranças locais dentre outros.

Logo no início, paralelamente à oficina participativa sobre SAFs aconteceram atividades lúdicas interativas com a temática ambiental “Terra, Fogo, Água e Ar”, com os filhos dos produtores e professores das escolas: Estadual Indígena Tapirapé e Municipal de Ensino Fundamental São João, escolas da Terra Indígena e do projeto de assentamento, que participaram integralmente de diversas atividades durante todo o projeto (Figura 15).

Posteriormente, os alunos das escolas participantes do projeto também participaram da produção de mudas, do reflorestamento das matas ciliares e visitaram os SAFs já implantados. O projeto proporcionou também a visita de assentados de outros projetos de assentamento, do município de Santa Terezinha, aos SAFs já implantados e às áreas de mata ciliar reflorestadas. Tais atividades serviram para que ocorresse a integração entre as comunidades locais indígenas e não-indígenas e para estimular o interesse em manejar e produzir sem extinguir os recursos naturais (Figuras 16, 17 e 18).

Além disso, o projeto foi todo executado levando em consideração o uso racional dos recursos naturais.  Durante as reuniões, visitas e outros momentos de encontro foram utilizados, luz e ventilação naturais, materiais reutilizáveis, evitando ao máximo o uso de descartáveis e diminuindo a produção de resíduos. 

A divulgação, socialização e ou atividades de interação do projeto foi realizada por meios de comunicação audiovisuais não-poluentes tais como, chamadas nas rádios comunitárias locais e regionais, site e redes sociais.

Figura 15. Atividade de educação ambiental lúdica com as escolas.

Fonte: Autores (2015).

Figura 16. Atividade de educação ambiental – produção de mudas.

Fonte: Autores (2013).

Figura 17. Atividade de educação ambiental nos SAFs.

Fonte: Autores (2015).

Figura 18. Atividade de educação ambiental nos SAFs.

Fonte: Autores (2013).

Considerações Finais

A partir da cooperação e interação entre indígenas e não-indígenas, foi possível reconverter 100 (cem) hectares de área degradada em área produtiva, através da implantação de 60 (sessenta) hectares de sistemas agroflorestais com uma enorme diversidade de culturas e 40(quarenta) hectares de mandiocultura atendendo diretamente a 57 (cinquenta e sete) famílias de agricultores familiares indígenas e não-indígenas. Além disso, 76 (setenta e seis) hectares de áreas ciliares foram reflorestados ao longo da bacia do rio Araguaia.

Distribuídas entre os sistemas agroflorestais e as matas ciliares, foram plantadas, ao todo, 90.000 (noventa mil) mudas. Foi produzido também 01 hectare de sementes crioulas de arroz, feijão e milho para distribuição entre os agricultores tradicionais da região.

Espera-se que, com este relato, esta experiência se torne um estímulo àqueles que desejam se manter harmonicamente em sua propriedade rural, produzindo e prosperando de forma sustentável, condição cada vez mais indispensável à manutenção da vida no planeta.

Referências Bibliográficas

ATTANASIO, C. M., RODRIGUES, R.R. & GANDOLFI, S. 2006. Adequação Ambiental de Propriedades. Rurais Recuperação de Áreas Degradadas. Restauração de Matas Ciliares. ESALQ/USP. São Paulo.

COMISSÃO EXECUTIVA DO PLANO DA LAVOURA CACAUEIRA – CEPLAC. Sistema de produção de cacau para a Amazônia brasileira. Belém: CEPLAC, 2001. 125p.

EMPAER, Empresa Mato-grossense de Pesquisa, Assistência e Extensão Rural S/A. 2011. Plano de Desenvolvimento do Projeto de Assentamento Presidente. Santa Terezinha, Mato Grosso.

IBGE,Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. 2009. Dados Estatísticos dos Municípios Brasileiros. Disponível em: http:\www.ibge.gov.br/cidades.

RODRIGUES, R.R. & GANDOLFI, S. 2004. Conceitos, Tendências e Ações para a Recuperação de Florestas Ciliares. In:Rodrigues, R.R. & Leitão Filho, H.F. Matas Ciliares: Conservação e Recuperação. EDUSP/FAPESP 3 ed., p.235-247.

SISTEMAS AGROFLORESTAIS / SOS AMAZÔNIA – Rio Branco: SOS Amazônia, 2016. 44 p.

CAPÍTULO 18

UTILIZAÇÃO DE CINZAS COMO SUBSTITUIÇÃO DO CALCÁRIO PARA CORREÇÃO DE SOLOS

USE OF ASHES AS A SUBSTITUTE FOR LIMESTONE IN SOIL CORRECTION

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.18

Submetido em: 24/10/2024

Revisado em: 01/11/2024

Publicado em: 06/11/2024

Damiana Amancio de Souza

    Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Ciências Agrárias, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/4924641421179266

Luiz Edmundo Cincura de Andrade Sobrinho

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutorando em Ciências Agrárias,

UFRB, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/8521549955215670

Maria Selma dos Santos Silva

 Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Ciências Agrárias, Cruz das Almas-BA

http://lattes.cnpq.br/2450041157330379

Mariana Dantas Silva

  Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Ciências Agrárias, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/1387506636289718

Larissa dos Santos Machado

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

https://orcid.org/0009-0006-2093-5171

Sandra Selma Marques de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutoranda em Ciências Agrárias,

UFRB, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/8063376631228461

Leone Ricardo de Carvalho Santana

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutorando em Ciências Agrárias,

UFRB, Cruz das Almas – BA

 http://lattes.cnpq.br/5275047496672301

Daniele Oliveira Cunha

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

https://lattes.cnpq.br/7754586103908212

Camilla Pereira Furtado de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

  https://orcid.org/0000-0001-6605-0439

Bernardo José Bloisi Vaz Sampaio da Paixão

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Departamento de Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

https://lattes.cnpq.br/9580867404011186

Resumo

Os solos brasileiros são, em sua maioria, ácidos, o que torna necessária a correção para otimizar a produção agrícola. O calcário é o corretivo de acidez mais utilizado, mas a cinza tem se mostrado uma alternativa promissora e confiável. Este estudo visou avaliar a eficácia da cinza em comparação ao calcário na neutralização da acidez do solo, levando em conta diferentes níveis de umidade e tempos de incubação. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições, utilizando um esquema fatorial 4 x 2 x 1. As variáveis incluíram quatro doses de corretivos (0, 2 e 4 g de cinza e 2 g de CaCO3), dois níveis de umidade (30% e 50% da capacidade de campo) e um tempo de incubação de 4 dias, totalizando 32 unidades experimentais. O pH do solo foi determinado em água 13 dias após a abertura dos sacos. Os resultados mostraram que, ao final dos quatro dias, a correção do solo com ambos os métodos resultou em pH acima da faixa ideal para a produção agrícola, variando de 8,75 a 9,87 para os níveis de umidade de 30% e 50%, respectivamente. Além disso, a condutividade elétrica apresentou valores significativamente altos para o desenvolvimento agrícola. Contudo, nas condições deste experimento, o uso da cinza como neutralizador da acidez do solo não se mostrou eficiente.

Palavras-Chave: Efeito, Nutrientes, Análise, acidificação e Fertilidade.  

Abstract

Brazilian soils are mostly acidic, making correction necessary to optimize agricultural production. Limestone is the most commonly used acidity corrective, but ash has proven to be a promising and reliable alternative. This study aimed to evaluate the effectiveness of ash compared to limestone in neutralizing soil acidity, considering different moisture levels and incubation times. The experiment was conducted in a completely randomized design with four replications, using a 4 x 2 x 1 factorial scheme. The variables included four corrective doses (0, 2, and 4 g of ash, and 2 g of CaCO3), two moisture levels (30% and 50% of field capacity), and an incubation time of 4 days, totaling 32 experimental units. Soil pH was determined in water 13 days after opening the bags. The results showed that, at the end of four days, soil correction with both methods resulted in a pH above the ideal range for agricultural production, ranging from 8.75 to 9.87 for moisture levels of 30% and 50%, respectively. In addition, electrical conductivity presented significantly high values for agricultural development. However, under the conditions of this experiment, the use of ash as a soil acidity neutralizer was not efficient.

Keywords: Effect, Nutrients, Analysis, Acidification, and Fertility.

Introdução

O calcário é uma fonte tradicional de cálcio e magnésio, agindo lentamente na correção da acidez do solo, enquanto a cinza de madeira oferece uma solução mais rápida, rica em potássio e fósforo. O uso do calcário melhora a estrutura do solo a longo prazo, enquanto a cinza pode causar desequilíbrios nutricionais se aplicada em excesso. A escolha entre eles depende das necessidades específicas do solo e das culturas.

A calagem é uma das práticas que mais auxiliam no aumento da eficiência do adubo e, consequentemente, na produtividade e rentabilidade agrícola,  quando realizada corretamente, promove o aumento do pH do solo, o que favorece a disponibilidade de nutrientes como Ca, Mg, S, Mo, N, P e K no solo, que são as bases trocáveis, além de reduzir a presença de Al, Mn e Fe (Shaheen et al., 2014; Maraschin et al., 2020; An; Park, 2021; Maraschin et al., 2020; Lu  Ya et al., 2023). Como resultado, melhora as características físicas do solo e a atividade microbiológica é aumentada (Arruda et al., 2016).

Na busca por fontes alternativas de adubos que possam ser introduzidos no sistema agricolas sem causar grandes prejuizo a biosfera e que possam ser reciclados com segurança pelo meio ambiente a cinza tem demonstrado resultados promissores (Freitas; Landers, 2014). Contudo, ao de recomendar o uso da cinza como adubação, é necessário ter o conhecimento do material de origem, a cultura vai ser usada e as características do solo, a fim de evitar superdosagens que possam prejudicar a planta.  Por outro lado, a cinza também pode conter elementos traços como Cd e Zn, ainda que o teor desses elementos seja baixo (Osteras et al., 2005).

A maioria dos solos agrícolas apresentam acidez associado a uma alta concentração de alumínio e deficiência de nutrientes essenciais (Agegnehu et al., 2019). A maneira mais simples, precisa e econômica de resolver esses problemas é o uso de doses adequadas de calcário por meio de calagem na camada arável. Outra fonte que vem sendo bastante estudada com a finalidade de correção do solo é a cinza (Bonfim-Silva et al., 2020).

No Brasil, existe uma grande variedade solo sendo que em regiões de solos ácidos, existem carências de cálcio, magnésio e fósforo. Esses solos apresentam altos teores de alumínio e manganês, tornando necessário o uso de calagens melhorara produtividade agrícola (Speratti et al., 2018).

Este estudo tem como objetivo comparar a eficácia da cinza e do carbonato de cálcio na neutralização da acidez do solo sob diferentes condições de umidade e tempos de incubação, contribuindo assim para uma melhor compreensão do potencial da cinza como corretivo de acidez em sistemas agrícolas.

Metodologia

O estudo foi conduzido em casa de vegetação da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), no Campus de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas, localizado no município de Cruz das Almas, Bahia (12°40’19’’S e 39°06’22’’W).

O solo foi coletado no município de Cabaceiras do Paraguaçu, na camada de 0 a 20 cm. Após a coleta, o solo foi peneirado em uma peneira de 2 mm e acondicionado em sacos plásticos com capacidade para 100 g. A cinza utilizada foi proveniente de forno de uma padaria e tinha como matéria-prima para queima resíduos de madeira, sendo peneirada previamente em peneira de 2,35 mm.

O experimento foi desenvolvido em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, em esquema fatorial 4 x 2 x 1. As variáveis incluíram quatro doses de corretivos (0, 2 e 4 g de cinza, e 2 g de CaCO3), dois níveis de umidade (30% e 50% da capacidade de campo) e um tempo de incubação (4 dias), com 4 repetições, totalizando 32 unidades experimentais.

Os sacos plásticos foram preenchidos com uma porção de 50 g de solo em base seca, peneirado na malha de 2,35 mm. Após o enchimento dos sacos e a aplicação das doses de calcário e cinza, o solo foi umedecido com água para atingir uma umidade de 30% e 50% do volume total de poros.

A abertura dos sacos foi realizada 4 dias após o início do experimento. As amostras de solo foram secas ao ar e, posteriormente, levadas para o laboratório para análises de pH e condutividade elétrica (CE). O pH do solo foi medido em 5,80 e a CE foi de 66 µS/cm, enquanto a cinza apresentou pH (H2O) de 11,10 e CE > 10.000 µS/cm. O valor de pH foi determinado em água 13 dias após a abertura dos sacos, de acordo com a metodologia descrita pela Embrapa (2017).

Após 4 dias da aplicação dos tratamentos, foi realizada a primeira abertura dos sacos para a secagem do solo e análise de pH em H2O e CE. Foram coletados 10 g de solo de cada amostra para as análises de pH em H2O, sendo distribuídas em copinhos de 50 ml, acrescentando-se, 25 ml de água destilada, com uma repetição para cada amostra analisada.

Em seguida, as amostras foram agitadas com um bastão de vidro por 30 segundos e deixadas em repouso por 30 minutos. Após esse período, foram feitas as leituras com o medidor de pH, seguidas pela leitura da CE Embrapa (2017).

Esse procedimento foi repetido para as 32 amostras, totalizando 4 dias de incubação do solo com os corretivos.

Resultados e discussão

A aplicação e incubação de doses distintas de calcário e cinza no solo, após o período de quatro dias proporcionou um aumento nos valores de pH. As vantagens da calagem incluem o fornecimento de Ca e Mg, produção de cargas e correção do pH do solo, apresentando impacto direto na disponibilidade de nutrientes no sistema solo planta, uma vez que a faixa ótima de disponibilidade de nutrientes está entre 5,7 e 6,0 (Sousa et al., 2007).

Os valores de pH do solo apresentaram um desempenho crescente até a dose 4 de cinza que proporcionou valor de pH correspondente 9,79 e 9,87% para umidade 30% e 50% da capacidade de campo, respectivamente (Tabela 1).

Tabela 1: Análise do pH do solo com calcário e cinza aos 4 dias de incubação.

 Fonte: Damiana Souza.

Neste estudo o calcário após quatro dias de incubação, tanto na umidade 30 % quanto na 50 % com a dose de 2 g, elevou o pH do solo. Segundo Bonfim- Silva et al. (2020), o aumento do pH do solo também está relacionado à alcalinidade das cinzas de madeira e à presença de óxidos de magnésio e cálcio. Contudo os resultados podem ser atribuídos ao nível de pH inicial do solo e da cinza.

 O aumento do valor de pH do solo está associado ao teor de Ca presente no calcário, que beneficia a condição de alcalinidade no período de incubação (Engelhardt; Engelhardt, 2019; Bonfim- Silva et al., 2020). Acompanhado a essa ação tem-se a probabilidade da matéria orgânica ter complexado o alumínio na solução do solo, beneficiando o aumento do pH desse solo (Engelhardt; Engelhardt, 2019).

Altas quantidades de óxidos de magnésio e cálcio, acompanhadas da presença de hidróxidos e hidrocarbonetos nas cinzas de madeira, tendem a neutralizar a acidez do solo (Bonfim-Silva et al., 2018, 2019). Quanto mais arenoso for o solo, maior será sua resistência a variações de pH, conforme demonstrado pelo experimento de Bonfim-Silva et al. (2020).

Além disso, Bonfim-Silva et al. (2015) constataram um aumento no pH do solo, com os valores elevando-se de 6,3 para 7,2 após a aplicação de 20 g dm⁻³ de cinza de madeira de eucalipto em um Latossolo do Cerrado. Por outro lado, neste trabalho, tanto o calcário quanto a cinza, em pH em água, não atingiram a faixa ideal para correção do solo após 4 dias de incubação. Bambolim et al. (2015) verificaram que a aplicação de doses de calcário convencional proporcionou a correção da acidez do solo e a elevação da saturação de bases.

Maraschin et al. (2020), avaliaram os efeitos do calcário em diferentes concentrações sobre as características químicas de dois tipos de solo: um de textura arenosa e outro de textura argilosa. Os autores observaram que o aumento das doses de calcário aplicado ao Latossolo Vermelho distrófico resultou em alterações nos teores de cálcio (Ca), magnésio (Mg), hidrogênio (H), alumínio (Al) e ferro (Fe), causando variações em atributos como pH, capacidade de troca de cátions (CTC), porcentagem de saturação de bases (V%) e m%.

Adicionalmente, o aumento do pH promovido pela aplicação de cinzas estimula a atividade biológica do solo, facilitando a decomposição da matéria orgânica e a atividade de diversas enzimas (Huang et al., 1992; Arruda et al., 2016).

Bonfim-Silva et al. (2019), avaliaram o efeito de neutralização de dois corretivos de acidez do solo em um Latossolo coletado no Cerrado brasileiro usando calcário e cinza de madeira e o efeito da correção do solo no crescimento inicial do feijão-caupi. Os autores concluíram que a cinza aumentou o pH do solo, mas por um tempo mais longo do que apenas com calcário e não houve diferenças na parte aérea massa seca do feijão caupi.

Tabela 2. Análise da CE do solo com calcário e cinza aos 4 dias de incubação.

Fonte: Damiana Souza.

Neste trabalho, observamos que a aplicação de 2 g de calcário resultou em aumento na condutividade elétrica (CE) do solo, embora a cinza tenha promovido um aumento significativamente maior. Flores et al. (2018) analisaram a relação entre a CE e a produtividade do algodão, concluindo que, de modo geral, áreas com maior CE tendem a apresentar maiores produtividades na cultura do algodão. No entanto, é importante ressaltar que níveis elevados de salinidade no solo podem ser prejudiciais às plantas (Imadi et al., 2016; Paul; Rashid, 2017; Artiola et al., 2019). Esses resultados indicam que, embora a CE possa estar associada a uma maior produtividade, é fundamental monitorar os níveis de salinidade para evitar efeitos adversos sobre o desenvolvimento das culturas.

As características da condutividade elétrica estão sujeitas a diversos parâmetros internos e externos, tanto em escala micro quanto macro. A condutividade elétrica no solo ou do solo-água é a combinação da superfície condução, condução de partículas e condução de fluido nos poros. Como resultado, sua interação determina a condutividade elétrica geral (Liu, 2015).

A capacidade da água do solo em transportar corrente elétrica é medida pela sua condutividade elétrica (CE). A eletricidade é transferida principalmente através de poros cheios de água no processo conhecido como condutividade. Cátions como Ca2+, Mg2+, K+ e ânions (SO4 2-, Cl-) de sais dissolvidos em água do solo carregam cargas elétricas e conduzem a corrente elétrica. Como resultado, a CE do solo é determinada pela concentração de íons. Na agricultura a CE é usada sobretudo como uma medida de salinidade do solo (Kin et al 2016; Imadi et al., 2016; Paul; Rashid, 2017; Artiola et al., 2019).

A salinidade do solo desempenha um papel crucial na estrutura, movimentação da água e diversidade de microrganismos e vegetação presentes no solo (Artiola et al., 2019). É importante destacar que os níveis de salinidade variam amplamente entre diferentes ambientes, tornando a classificação da salinidade específica para cada local (Imadi et al., 2016; Paul; Rashid, 2017).

Solos com alta salinidade podem se tornar improdutivos, comprometendo a saúde do solo e a qualidade da água, especialmente em regiões áridas e semiáridas, o que prejudica a produção agrícola (Imadi et al., 2016; Paul; Rashid, 2017). A pesquisa de Machado et al. (2006), revelou que solos com elevados teores de argila têm maior condutividade elétrica em comparação aos solos de textura mais arenosa, o que pode afetar a sua eficácia.

Resultado que corroboram com este experimento que com o aumento do pH houve um aumento na CE nos solos com doses de cinza foi muito elevado quando comparado com o solo em adição de corretivo ainda que aparentemente uma pequena quantidade.

Portanto mais estudo faz-se necessário para a verificação de quantidades adequada de cinza que deve ser usada para a correção da acidez do solo sem elevar a CE evitando uma contaminação do solo por excesso de salinidade.

A eficiência da cinza na neutralização da acidez do solo não pôde ser comprovada devido ao curto tempo de incubação do experimento, o que limita a observação de suas reações no solo. Fatores como o pH inicial e a umidade do solo também podem ter influenciado os resultados. Além disso, Kin et al. (2016), indicaram que, embora o pH e a condutividade elétrica (CE) do solo influenciem a estrutura da comunidade bacteriana, a separação dos efeitos desses fatores é complexa. Os autores identificaram que cátions como Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺ e Na⁺ estão associados aos valores de CE, demonstrando uma relação significativa com o pH e a CE do solo. Isso sugere que a aplicação de cinzas e carbonato de cálcio não apenas afeta a acidez do solo, mas também pode alterar a dinâmica dos nutrientes e a composição microbiana, influenciando, assim, a fertilidade do solo em diferentes condições de umidade e tempo de incubação.

A adição de cinza em solo acarretará transformações nas propriedades químicas e alterar as características físicas com a redução da densidade e aumento da porosidade do solo, consequentemente, a aeração e a disponibilidade de nutrientes para as plantas serão melhores uma vez que a porosidade do solo estará em condições mais apropriadas (Karmakar et al., 2010; Arruda et al., 2016).

 Para obter uma avaliação mais precisa da eficácia da cinza, são necessárias investigações adicionais com diferentes períodos de incubação. Isso permitirá uma comparação mais robusta com o carbonato de cálcio, além de possibilitar a análise do aumento da condutividade elétrica (CE), que pode ser impactado tanto pela fonte da cinza utilizada quanto pelo excesso de umidade no solo.

Conclusão

Nas condições desse experimento o uso da cinza como neutralizador da acidez do solo não foi significativo.

Os resultados mostraram que a adição de cinza ao solo aumentou o pH, mas também elevou significativamente a condutividade elétrica (CE), indicando um potencial risco de salinidade.

São necessárias pesquisas adicionais para determinar a quantidade ideal de cinza que corrige a acidez do solo sem aumentar excessivamente a condutividade elétrica (CE).

Avaliações em diferentes tempos de incubação também são essenciais para verificar a eficácia da cinza em comparação com o carbonato de cálcio.

Referências

AGEGNEHU, G.; YIRGA, C.; ERKOSSA, T. Soil Acidity Management. Ethiopian Institute of Agricultural Research (EIAR). Addis Ababa, Ethiopia, 2019. 66 p.

AN, J.Y.; PARK, B.B. Effects of wood ash and N fertilization on soil chemical properties and growth of Zelkova serrata across soil types. Scientific Reports, 2021. 1-13 p, https://doi.org/10.1038/s41598-021-93805-5.

ARRUDA, J.A.; AZEVEDO, T.A.O.; FREIRE, J.L.O.; BANDEIRA, L.B.; ESTRELA, J.W.M.; SANTOS, S.J.A. Uso da cinza de biomassa na agricultura: efeitos sobre atributos do solo e resposta das culturas. Revista Principia, 2016. 18-30 p. Doi:10.18265/1517-03062015v1n30.

ARTIOLA, J.F.; WALWORTH, J.L.; MUSIL, A.S.; CRIMMINS, M.A. Soil and Land Pollution. Environmental and Pollution Science. 3.ed. Tucson: Academic Press, 2019. 16 p.

BONFIM-SILVA, E.M.; FREITAS, D.C.; BATISTA, E.R.; LIMA, M.A. Wood ash as corrective of soil pH and as fertilizer in ornamental sunflower cultivation. African Journal of Agricultural Research, 2015. 3253-3264 p. DOI: 10.5897/AJAR2015.10031.

BONFIM-SILVA, E.M.; SANTOS, T.M.; DOURADO, L.G.A.; SILVA, C.T.R.; FENNER, W.; SILVA, T.J.A. Wood ash as a corrective and fertilizer in safflower crop in Oxisol of brazilian Cerrado. Journal of Agricultural Science. 2018. 412-422 p. Doi: 10.5539/jas. v10n9p412.

BONFIM-SILVA, E.M.; COSTA, A.S.; JOSÉ, J.V.; FERRAZ, A.P.F.; DAMASCENO, A.P.A.B.; SILVA, T.J.A. Correction of acidity of a brazilian cerrado oxisol with limestone and wood ash on the initial growth of cowpea. Agricultural Sciences. 2019. 841–851 p. Doi:10.4236/as.2019.107064.

BONFIM-SILVA, E.M.; NONATO, J.J.; SIMEON, B.Y.G.; ALVES, R.D.S.; SILVA, M.I.L.P.L.; SILVA, T.J.A. Mung bean shoot and root growth under wood ash as a soil acidity neutralizer and fertilizer. International Journal Of Vegetable Science (Online), 2020. 1-12 p, 2020. DOI: 10.1080/19315260.2020.1789906.

BAMBOLIM, A.; CAIONE, G.; SOUZA, N.F.; SEBEN-JUNIOR, G. F.; FERBONINK, G.F. Calcário líquido e calcário convencional na correção da acidez do solo. Revista de Agricultura Neotropical, 2015. 34–38 p. Doi: 10.32404/rean.v2i3.

ENGELHARDT, J.L.M.; ENGELHARDT H. Análise das propriedades químicas de calcários calcíticos para indústria siderúrgica. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, 2019. 125-135 p.

FLORES, J.P.M.; DALMOLIN, R.S.D.; HORST, T.Z.; BUENO, J.M.M.; ROSIN, N.A. Condutividade elétrica aparente do solo correlacionada com a produtividade de culturas. In: XII Reunião sul brasileira de ciência do solo. Anais. SBCS, Xanxerê, 2018.

FREITAS, P.L.; LANDERS, J.N. The transformation of agriculture in Brazil through development and adoption of Zero Tillage Conservation Agriculture. International Soil and Water Conservation Research, 2014.  35-46 p, 2014. Doi:10.1016/S2095-6339(15)30012-5.

HUANG, H.; CAMPBELL, A.G.; FOLK, R.; MAHLER, R.L. Cinzas de madeira como aditivo do solo e agente de calagem para trigo. Estudos de campo. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 1992. 25–33 p. Doi:10.1080/00103629209368567.

IMADI, S.R.; SHAH, S.W.; KAZI, A.G.; AZOOZ, M.M.; AHMAD, P. Phytoremediation of Saline Soils for Sustainable Agricultural Productivity. Plant Metal Interaction Emerging Remediation Techniques, 2016. 455-468 p.

LIU, F. Electrical Conductivity in Soils: A Review. Research.  2015. DOI: 10.13140/RG.2.1.4868.2964.

LU, YA.; DAI, H.; ZAMANIAN, K.; SUN, Q.; WANG, C.; WU, Z.; ZHENG, Y.; LI, L.; WAN, S.; YU, T. Liming shifts the chemical properties and microbial community structures of peanut soils with different initial pH values. Applied Soil Ecology, v.181, n.1, p.104665, 2023. Doi:10.1016/j.apsoil.2022.104665.

MACHADO, P.L.O.A.; BERNARDI, A.C.C.; VALENCIA, L.I.O.; MOLIN, J.P.;  GIMENEZ, L.M.; SILVA, C.A.; ANDRADE, A.G. MADARI,  B.E.; MEIRELLES, M,S,P. Mapeamento da condutividade elétrica e relação com a argila de Latossolo sob plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2006. 1023- 1031 p. Doi:10.1590/S0100-204X2006000600019.

MARASCHIN, L.; SCARAMUZZA, J.F.; VIEIRA, C.R. Incubação do calcário e as características químicas de solos com texturas diferentes. Química Nativa, 2020. 43-51 p. DOI: 10.31413/nativa.v8i1.6908Corpus ID: 214453987.

OSTERAS, A.H.; SUNNERDAHL, I.; GREGER, M.  The Impact of wood ash and Green Liquor Dregs Application on Ca, Cu, Zn and Cd Contents in Bark and Wood of Norway Spruce. Water, Air, and Soil Polluition, 2005. 17-29 p. Doi: 10.1007/s11270-005-7747-0.

PAUL, B.K.; RASHID, H. Nonstructural Adaptation. Climatic Hazards in Coastal Bangladesh. In: Non-Structural and Structural Solutions.  Butterworth-Heinemann, 2017, 209-256 p.

SHAHEEN, S.M.; HOODA, P.S.; TSADILAS, C.D. Opportunities and challenges in the use of coal fly ash for soil improvements – A review. Journal of Environmental Management, 2014. 249-267 p. Doi: 10.1016/j.jenvman.2014.07.005.

SOUSA, D.M.G.; MIRANDA, L.N.; OLIVEIRA, A.S. Acidez do solo e sua correção. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ, V.; V.H.; BARROS, N.F.; FONTES, R.L.F.; CANTARUTTI, R.B.; NEVES, J.C.L. (ED.). Fertilidade do solo. Viçosa: SBCS, 2007. 1017 p.

SPERATTI, A.B.; JOHNSON, M.S.; SOUSA, H.M.; DALMAGRO, H.J. Biochar feedstock and pyrolysis temperature effects on leachate: DOC characteristics and nitrate losses from a Brazilian Cerrado Arenosol mixed with agricultural waste biochars. Journal of Environmental Management, 2018. 256-268 p. Doi:10.1016/j.jenvman.2017.12.052.

CAPÍTULO 19

EFEITO DO COBALTO, MOLIBDÊNIO E FERRO NA EFICIÊNCIA DA FIXAÇÃO BIOLÓGICA DO NITROGÊNIO

EFFECT OF COBALT, MOLYBDENUM AND IRON ON THE EFFICIENCY OF BIOLOGICAL NITROGEN FIXATION

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.19

Submetido em: 24/10/2024

Revisado em: 01/11/2024

Publicado em: 06/11/2024

Sandra Selma Marques de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutoranda em Ciências Agrárias, UFRB, Cruz das Almas – BA

 https://lattes.cnpq.br /8063376631228461

Damiana Amancio de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Ciências Agrárias, UFRB, Cruz das Almas – BA

 https://lattes.cnpq.br/4924641421179266

Leone Ricardo de Carvalho Santana

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutorando em Ciências Agrárias, UFRB, Cruz das Almas – BA

 https://lattes.cnpq.br/5275047496672301

Luiz Edmundo Cincura de Andrade Sobrinho

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutorando em Ciências Agrárias, UFRB, Cruz das Almas – BA

 https://lattes.cnpq.br/8521549955215670

Michelle Luan Gonçalves Santiago

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB, Cruz das Almas – BA

https://orcid.org/0009-0003-7232-598X

Maria Selma dos Santos Silva

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Ciências Agrárias, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/2450041157330379

Mariana Dantas Silva

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Ciências Agrárias, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/1387506636289718

Larissa dos Santos Machado

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

https://orcid.org/0009-0006-2093-5171

Camilla Pereira Furtado de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

  https://orcid.org/0000-0001-6605-0439

Ossival Lolato Ribeiro

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Dr. Prof. Adjunto, UFRB, Cruz

das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/1497977439998897

Resumo

A fixação biológica de nitrogênio é responsável pela transformação do nitrogênio atmosférico por meio de reações de transferência de elétrons, resultando na produção de amônia. Em todos os organismos fixadores de nitrogênio, a redução é catalisada pelo complexo enzimático da nitrogenase. A eficiência da FBN é influenciada por vários elementos ambientais, como pH, disponibilidade de água, calor e por alguns micronutrientes a exemplo de cobalto, ferro e molibdênio que participam diretamente da nitrogenase. O cobalto é o elemento necessário para a síntese de leghemoglobina e, portanto, para o crescimento de leguminosas que depende de nitrogênio fixado simbioticamente. O ferro é necessário para várias enzimas-chave do complexo nitrogenase, bem como para o elétron transportador ferredoxina para algumas hidrogenases. O molibdênio participa do crescimento e desenvolvimento da planta por influenciar o metabolismo do nitrogênio, ele age como um cofator da enzima nitrogenase. É um micronutriente específico para plantas que formam nódulos radiculares com fixação de nitrogênio através de bactérias, embora as plantas que não formam nódulos também usem pequenas quantidades dela em uma proteína envolvida com metabolismo e absorção de nitrogênio. O objetivo dessa revisão de literatura foi analisar a importância dos micronutrientes ferro, cobalto e molibdênio na eficiência da fixação biológica do nitrogênio.

Palavras-chave: Inoculante, Fixação Biológica de Nitrogênio, Micronutrientes, Microrganismos.

Biological nitrogen fixation is responsible for the transformation of atmospheric nitrogen through electron transfer reactions, resulting in the production of ammonia. In all nitrogen-fixing organisms, the reduction is catalyzed by the nitrogenase enzyme complex. The efficiency of BNF is influenced by various environmental factors, such as pH, water availability, heat, and some micronutrients like cobalt, iron, and molybdenum, which are directly involved in nitrogenase activity. Cobalt is essential for the synthesis of leghemoglobin and, consequently, for the growth of legumes, which depend on symbiotically fixed nitrogen. Iron is required for several key enzymes in the nitrogenase complex, as well as for the electron transporter ferredoxin and some hydrogenases. Molybdenum influences plant growth and development by affecting nitrogen metabolism; it acts as a cofactor for the nitrogenase enzyme. It is a specific micronutrient for plants that form root nodules with nitrogen-fixing bacteria, although non-nodulating plants also use small amounts of it in a protein involved in nitrogen metabolism and absorption. The objective of this literature review was to analyze the importance of the micronutrients iron, cobalt, and molybdenum in the efficiency of biological nitrogen fixation.

Keywords: Inoculant, Biological Nitrogen Fixation, Micronutrients, Microorganisms.

Introdução

O nitrogênio (N) é um elemento essencial para os organismos vivos por ser constituinte de moléculas como aminoácidos, proteínas, ácidos nucléicos, bases nitrogenadas e clorofila. Cerca de 94 % do nitrogênio do planeta Terra (93,8%) está na crosta terrestre, o restante, 6,0% estão na ecosfera. Nesta, 99,96% do nitrogênio está na forma de gás nitrogênio (N₂) na atmosfera e, os restantes 0,04%, nas formas orgânicas ou inorgânicas existentes nos ecossistemas aquáticos e terrestres (Roswall, 1979).

O reservatório de N₂ (78% da atmosfera) não é acessível para a maioria dos organismos vivos, sendo que apenas uma parcela relativamente pequena das espécies de procariotos possui a enzima nitrogenase que é capaz de reduzir o N₂ para a forma de amônia (NH₃) (Goyal et al., 2021; Branco; Prestes Júnior, 2022). Essa enzima é sensível ao oxigênio e requer fornecimento de energia, armazenada na forma de ATP (Goyal et al. 2021).

Em 2013, a produção anual de amoníaco foi estimada em 140 milhões de toneladas, dos quais cerca de 80 % foram usados na indústria de fertilizantes (NAÇÕES UNIDAS BRASIL, 2021), o que permitiu o aumento do número de pessoas alimentadas e juntamente com a revolução verde, permitiu que a população mundial ultrapassasse, em 2012, a marca de 7 bilhões de habitantes. Sem a fixação industrial de nitrogênio, originada pelo processo Haber-Bosch, seria necessário um aumento de 225% no espaço destinado ao cultivo agrícola para atender uma população estimada de 9,2 bilhões em 2050 (Dawson; Hilton, 2011).

O crescimento do uso de fertilizantes nitrogenados aumentou a emissão global de NH₃ o que provoca efeitos adversos nas mudanças climáticas em todo mundo, no ambiente e na saúde pública. A amônia pode também reagir na atmosfera com óxidos de enxofre para formar sulfato de amônio, que chega ao solo por meio da chuva, e causa acidificação. Embora a NH₃ não tenha efeito direto no aquecimento global (Bellenger, 2011), ela pode ser oxidada na atmosfera para N₂O, que é um gás de efeito estufa.

A FBN realizada por microrganismos diazotróficos se apresenta como uma ferramenta importante para uma produção mais sustentável, ecológica e viável, uma vez que essas bactérias irão sintetizar N₂ às plantas, permitindo maiores rendimentos na produção e reduzindo a necessidade de aplicação dos fertilizantes nitrogenados. Acredita-se que a adubação nitrogenada pode ser substituída parcial ou totalmente (Branco; Prestes Júnior, 2022) com o objetivo de suprir as plantas e assim a demanda de nitrogênio requerida pela sociedade.

Nesse contexto, a presente revisão de literatura buscou obter informações sobre os microelementos, cobalto, ferro e molibdênio e sua participação para a eficiência na fixação biológica do nitrogênio.

Fixação biológica do nitrogênio

A fixação biológica de nitrogênio (FBN) é um processo bioquímico de redução, restrito a alguns grupos de organismos procariotos, sejam eles de vida livre, que fixam o N para o seu próprio uso, ou associados simbioticamente a outros organismos vegetais, formando estruturas diferenciadas denominados nódulos ou rizóbios. Por esse processo, o nitrogênio molecular (N₂) localizado na atmosfera é incorporado diretamente às plantas após ser transformado em amônia (Marchetti; Barp, 2015).

A FBN realizada por bactérias diazotróficas, podem suprir até 100% a necessidade de nitrogênio da planta através de relações mutualistas nodulíferas, a exemplo da soja, ou associativas estabelecidas com gramíneas, contribuindo com 17% do N, entre a bactéria e a planta hospedeira (Embrapa, 2019).

Os nutrientes minerais podem influenciar a fixação de N₂ em leguminosas e não leguminosas em vários estágios do processo simbiótico: infecção e desenvolvimento do nódulo, função do nódulo e crescimento da planta hospedeira (Weisany, et., al 2013). No entanto, para favorecer o processo da FBN, é comum a prática da inoculação das sementes pré-plantio com o uso de inoculantes comerciais, produto que contém grande quantidade de bactérias benéficas e intensifica o processo natural da FBN. Isso aumenta a interação das bactérias fixadoras de nitrogênio com as plantas (EMBRAPA, 2020).

Em leguminosas, a fixação do N₂ é altamente sensível a baixa umidade no solo e a deficiência de água no solo. Em geral, é mais prejudicial à nodulação e fixação do N₂, quando ocorre durante o crescimento vegetativo do hospedeiro (Goldinho et al., 2015).

Quando o nitrogênio mineral, presente no solo excede determinado valor mínimo (esse valor varia de cultura para cultura), há um efeito negativo na adesão das bactérias às raízes, no processo de infecção e desenvolvimento do nódulo. Devido a isso, a fertilização nitrogenada não é recomendada para leguminosas, pois estas podem fixar o N₂ atmosférico (EMBRAPA, 2017). O fósforo utilizado em vários processos bioquímicos e moleculares da planta quando em baixos teores no solo limitam o processo, o que refletem na redução do número nódulos e biomassa dos nódulos, e diminue atividade da nitrogenase (Sulieman; Tran, 2015).

               A FBN é realizada por uma parcela dos procariotos que, apesar de relativamente pequena, apresenta alta diversidade morfológica, fisiológica, genética e filogenética (Moreira e Sequeira, 2006). Esses organismos fixadores de nitrogênio podem ser encontrados entre os aeróbios, anaeróbios e anaeróbios facultativos e em vários grupos filogenéticos representativos de Bacteria e de Archaea (Branco; Prestes Júnior, 2022).

As bactérias fixadoras de nitrogênio instalam-se nos pelos radiculares e multiplicam-se rapidamente, formando nódulos resultantes da íntima interação entre bactéria e planta numa relação simbiótica (Goyal et al., 2021).  A relevância da FBN para plantas não leguminosas também tem sido demonstrada em trabalhos de Paes e Lima, (2015). A presença de bactérias fixadoras de N₂ junto às raízes de gramíneas forrageiras, indica que são capazes de estabelecer associações com microrganismos fixadores de nitrogênio (Barbero, 2016).

Micronutrientes na fixação biológica do nitrogênio

• Molibdênio

O molibdênio (Mo) é micronutriente essencial na atividade de duas das principais enzimas da FBN, a nitrogenase e a redutase do nitrato, influenciando, no metabolismo do nitrogênio (Carvalho, 2019). É especialmente importante na fixação simbiótica de nitrogênio nas leguminosas, pois o Mo é constituinte da enzima nitrogenase, relacionado com transportes de elétrons durante as reações bioquímicas (Carvalho, 2019).

O molibdênio é essencial para a fixação biológica de nitrogênio em plantas, especialmente nas que formam nódulos radiculares. Ele atua como componente central do cofator FeMoco da nitrogenase, enzima responsável pela redução do nitrogênio atmosférico (N₂) em amônia (NH₃), forma utilizável pelas plantas. Essa enzima contém dois átomos de molibdênio e outros centros de oxidação-redução, sendo o FeMoco o sítio ativo da reação (Moreira; Siqueira, 2006).

O molibdênio está mais disponível para as plantas e consequentemente maior eficiência da FBN com o pH acima de 7,0, sendo encontrado na forma aniônica (HMoO₄^– e MoO₄^-2). A absorção desse nutriente pode ser estimulada pelo ânion fosfato (Malavolta et al., 1997; Negri, 2015).

 Vários estudos têm demonstrado a eficácia de sementes quando tratadas com Mo. Carvalho et al. (2019), conduziu um trabalho e obteve resultados promissores para a aplicação de molibdênio, via tratamento de sementes de feijão, em doses de até 88g/100k g-1 de sementes sem causarem danos à qualidade fisiológica das sementes. Conclui, também, que o crescimento da taxa de Mo nas plântulas de feijão foi linear ao aumento das doses aplicadas na semente. Comiran (2019), observou que o fornecimento do molibdênio via semente no tratamento de semente otimiza a fixação biológica de nitrogênio.

As bactérias do gênero Bradyrhizobium, segundo Butke & Leite (2020) na cultura da soja, afirmaram que é possível repor todas as necessidades em nitrogênio.  Para isso é fundamental a disponibilidade de cobalto (Co), molibdênio (Mo) e níquel (Ni) no interior do nódulo. Floss (2011), afirma que o aumento do teor de Mo nas sementes tem forte influência no rendimento de grãos.

Rosa et al., (2020), trabalhando com o desempenho agronômico e viabilidade econômica da adubação nitrogenada e molibdica no feijão comum, observou que na primeira houve aumento nos caracteres agronômicos, número de vagens por planta, estatura de plantas, a massa de mil grãos e produtividade. Ambas as adubações elevaram as mesmas variáveis, com exceção do número de vagens por plantas.

Santos et al. (2019) avaliaram o efeito da aplicação de Mo no sulco de plantio para a cana de açúcar na fixação biológica de N. Os autores concluíram que a aplicação do micronutriente aumentou o acúmulo de N na biomassa das cultivares RB967515 e RB92579 em 20% e 16%, respectivamente. Pode-se perceber um aumento na biomassa e que o Mo foi responsável por melhorar a eficiência da cana-de-açúcar em 22%, independente da variedade (Santos et al., 2019).

Em trabalhos de Oliveira et el., (2015), a adubação de feijão comum com Mo aumentou o teor de nitrogênio foliar no feijão, a inoculação com R. tropici elevou o teor de nitrogênio foliar, houve acúmulo de biomassa vegetal, aumento no número de vagens e peso de 1000 grãos e produtividade na cv. Pérola (Oliveira, et al., 2015). São muitos os exemplos na literatura onde não se observa efeito da aplicação de molibdênio no número de nódulos, possivelmente porque a adição deste micronutriente pode estar associada com a elevação da eficiência do nódulo, pela maximização da atividade da enzima nitrogenase, e não com a elevação do número de nódulos por planta. Nos trabalhos de Almeida et al. (2013) relataram que aumento na atividade da nitrogenase no estágio vegetativo quando se utilizou o molibdênio.

Na cultura do feijão (Phaseolus vulgares), a demanda por nitrogênio requer a utilização de fertilizantes como uréia, sulfato de amônio e nitrato de amônio, no entanto, outra possibilidade de suprir boa parte do N pode ser realizada por meio da relação simbiótica com bactérias do gênero Rhizobium, o que proporciona o crescimento e desenvolvimento (Almeida et al., 2013).

A soja requer elevadas quantidades de nitrogênio devido alto teor de proteína nos seus grãos. Hungria, et al., (2006) observou que em cultivares altamente produtivas, FBN fornece até 94% do N requerido pela cultura e que, na ausência da simbiose, os custos com adubação nitrogenada se elevam (Hungria et al., 2007). Gelain et al., (2011) observou que as diferentes doses de molibdênio proporcionam incrementos na produtividade e no teor de proteínas dos grãos de soja, proporcionalmente.

Toso et al. (2017) acrescentam que após o florescimento, as plantas de feijão não alocam grandes quantidades de fotoassimilados de carbono às raízes; como consequência desse processo verifica-se uma redução na atividade dos nódulos radiculares que acaba prejudicando o desenvolvimento da cultura.

Li et al., (2013) ratificam que além de altamente móvel no xilema e floema, o Mo também participa da formação de outras enzimas como a sulfito oxidase, relacionada ao metabolismo do enxofre via citocromo c, a xantina desidrogenase, envolvida no catabolismo das purinas e biossíntese de ureídios e a aldeído oxidase, enzima integrante da biossíntese de hormônios de crescimento como o ácido indolacético e giberelinas. Nas condições em que os experimentos foram conduzidos, os efeitos da adubação molíbdica sobre a cultura do feijão, independeram do uso de nitrogênio e a dose de 140 g ha-1 proporcionou o melhor desempenho agronômico (Li et al., 2013).

• Cobalto

O cobalto apresenta grande importância para FBN como parte da molécula cobalamina (vitamina B12) e leghemoglobina (Dantas; Negrão, 2015). É um micronutriente essencial para os microrganismos fixadores de nitrogênio. Participa da fixação simbiótica de nitrogênio por leguminosas e não leguminosas apresentando resultados favoráveis hospedeira (Weisany et al., 2013).

            O papel do cobalto na fixação de N₂ é essencialmente como cofator de cobalamina (vitamina B6) que funciona como uma coenzima envolvida na fixação de N₂ e no crescimento do nódulo, produziram evidências da necessidade de cobalto para a formação de nódulos leguminosas e trigo (Dantas e Negrão, 2015).

A deficiência do cobalto afeta o desenvolvimento e a função do nódulo em diferentes níveis e em diferentes graus. Foi estabelecido que Rhizobium e outros fixadores de N₂, têm uma necessidade absoluta de cobalto, estejam ou não crescendo dentro de nódulos e independentemente de se eles são dependentes de um suprimento de nitrogênio da fixação de N₂ ou de nitrogênio mineral (Teixeira et al., 2018).

A cobalamina (vitamina B12), proteína que atua nas reações metabólicas para a formação da leghemoglobina, regula a concentração de oxigênio nos nódulos impedindo a inativação da enzima nitrogenase (Dantas; Negrão, 2015). Nas plantas com deficiência de Co, a diminuição da síntese de vitamina B12 reduz a FBN, o que pode causar deficiência de N nas plantas (Teixeira et al., 2018).

O cobalto é um micronutriente presente no solo, com concentrações variando de acordo com o tipo de solo. Solos argilosos e ricos em matéria orgânica tendem a ter mais cobalto que solos arenosos. A disponibilidade do cobalto no solo é influenciada pelo pH e pela presença de oxigênio. Solos com pH mais alto adsorvem mais cobalto, diminuindo sua disponibilidade para as plantas (Dantas; Negrão, 2015).

Nas leguminosas, o cobalto é importante para os microrganismos fixadores de nitrogênio, que vivem em simbiose com as leguminosas. Nestes microrganismos, o cobalto é fundamental para sintetizar vitamina B₁₂, necessária para formar hemoglobina, que é necessário para o funcionamento da fixação do nitrogênio atmosférico. Assim, entende-se que a deficiência de cobalto pode resultar em deficiência de nitrogênio em culturas importantes como a soja. No caso da cultura, as indicações técnicas atuais recomendam a aplicação de 2 a 3 g de cobalto por hectare nas sementes (Embrapa, 2006).

O Co aplicado na semente ou na folhagem, sem o uso de adubo fosfatado, dobrou a produtividade de grãos de feijão em experimento de campo no município de Paula Cândido, Zona da Mata de Minas Gerais. Geralmente a dose de Mo necessária para enriquecer as sementes de feijão é em torno de 600 g ha-1, ou seja, seis vezes maior que a indicada para prevenir deficiência na lavoura (Vieira et al., 2014).

Baixas doses de Co aplicadas no solo também podem aumentar a atividade do nitrato redutase em feijoeiro. Além disso, o íon cobalto (Co2+) inibe a biossíntese do etileno, que está envolvido na germinação de sementes, maturação dos frutos, nodulação nas raízes, senescência da folha e da flor (Taiz; Zeiger, 2013). A aplicação de Co pode aumentar a produtividade do feijão-comum, soja (Gad et al., 2013).

Gad et al. (2013) ao trabalhar com a aplicação do Co em plantas de feijão-caupi, resultou em efeito positivo sobre a nodulação das raízes em diferentes doses de nitrogênio quando comparadas as plantas não tratadas. A deficiência de Cobalto mostrou redução da produção de vitamina B12 e menor fixação de nitrogênio comprovando o papel vital desempenhado no aumento da atividade da enzima nitrogenase. Comiran (2019), afirma em seus trabalhos que o cobalto tem sido pouco estudado no Brasil, necessitando de informações sobre toxicidade, mobilidade.

• Ferro

O ferro é necessário para várias enzimas-chave do complexo da nitrogenase, bem como para transportadora da ferredoxina algumas hidrogenases. Existe uma alta exigência particular de ferro em leguminosas para a leghemoglobina (Gitti, 2015).

O ferro é um micronutriente essencial para a manutenção da vida, porém está pouco disponível na maioria dos solos (Moreira e Siqueira, 2006). Em plantas, ele está relacionado a diversas atividades metabólicas, participando da formação de algumas enzimas (catalase, peroxidase, citocromo oxidase e xantina oxidase), além de ser indispensável nos processos de respiração, fotossíntese, fixação de N₂ e transferência de elétrons através do ciclismo entre o Fe²+ e Fe³+ (Taiz; Zeiger, 2013).

O ferro é um micronutriente que constitui 5% da crosta terrestre e é resultante da presença dos óxidos livres, entretanto, a maior parte deste nutriente se apresenta em formas não disponíveis para as plantas, a forma iônica absorvida pelas plantas é Fe²⁺ (Moreira; Siqueira et al., 2006).  

A leghemoglobina é uma proteína que produzida no nódulo é leghemoglobina,derivado do elemento ferro. Nas bactérias, a nitrogenase e a nitrogenase redutase contêm FeS clusters e o primeiro tem o cofator FeMoCo no sítio ativo para redução de N₂. Mais longe, bacteróides têm uma demanda respiratória muito alta, exigindo citocromos abundantes e outros doadores de elétrons, cada um com seus próprios centros de Fe (Moreira e Siqueira, et al., 2006).

O ferro está ligado a enzimas que transferem elétrons como os citocromos da cadeia transportadora, a catalase, peroxidase e a xantina oxidase atuante no metabolismo das purinas, nos tecidos foliares encontra-se 80% do ferro nos cloroplastos e plastídios (Taiz; Zeiger, 2013). Em déficit, provoca clorose internerval, pois apesar de não compor a clorofila, participa de sua síntese, e em folhas jovens, pois não é móvel, de modo que, caso não haja um fornecimento do nutriente no decorrer do tempo as nervuras podem se tornar cloróticas tornando a folha branca (Taiz; Zeiger, 2013)

O ferro é essencial para a fixação biológica de nitrogênio em leguminosas, pois apresenta, enzimas como a nitrogenase e a leghemoglobina, proteínas cruciais para a formação de nódulos nas raízes dessas plantas. A deficiência de ferro limita a atividade da nitrogenase, comprometendo a fixação de nitrogênio (Gitti, 2015).

A cultura da soja (Glycine max), a seleção de genótipos superiores para essa característica na cultura é uma necessidade válida e exploratória aos argumentos de sustentabilidade, reduzindo os custos de produção, elevando o potencial da cultura em se beneficiar da FBN e por consequência, restringindo o impacto negativo causado ao ambiente pela dinâmica de perdas do nitrogênio no sistema produtivo (Weisany et al., 2013).

A maior disponibilidade de ferro está na faixa de pH entre 4,0 e 6,0, sendo que a eficiência do mesmo é causada pelo desequilíbrio em relação a outros metais, como molibdênio, cobre e manganês. Excesso de fósforo, pH elevado, calagem excessiva, baixas temperaturas e altos níveis de bicarbonato também podem levar a deficiência de ferro no solo (Weisany et al., 2013).

Embora a deficiência de ferro não tenha afetar o crescimento da parte aérea, deprimiu severamente a massa do nódulo e particularmente o conteúdo de legemoglobina, número de bacteróides e atividade de nitrogenase, em comparação com aquelas plantas cinco dias após uma pulverização de ferro. Ao contrário do amendoim, no tremoço (Lupinus angustifolius) o ferro não é retranslocado para o nódulos após uma pulverização foliar e fornecimento direto de ferro nos locais de infecção nas raízes necessários para nodulaçãoefetiva (Dantas; Negrão, 2015).

Em condições de laboratório, a falta de Fe tem efeitos dramáticos no desenvolvimento do nódulo. Em tremoço e amendoim, o desenvolvimento de nódulos é muito mais suscetível à escassez de Fe do que outros parâmetros, como o peso da parte aérea e das raízes (Moreira; Siqueira et al., 2006).  

O processo de ativação dos genes Nod, inicia-se a síntese dos fatores de nodulação, que consiste na produção e liberação de exopolissacarídeos como, succinoglucanas, oliglucurananas e glucanas cíclicas na rizosfera, e têm como função principal a condução das bactérias até as raízes das plantas e a aderência dessas aos tricomas pela formação de um biofilme (Dantas; Negrão, 2015).

A FBN é uma alternativa mais sustentável para a substituição do uso de fertilizantes nitrogenados, considerando os custos e as condicionantes ambientais. Em um processo natural de interação planta/bactéria, o processo torna nitrogênio inorgânico presente no ar atmosférico em nitrogênio orgânico que será assimilado pelas plantas (Moreira; Siqueira et al., 2006).

Considerações finais

No último século, a população humana passou de 1,6 bilhão de pessoas, 1990, para 7,7 bilhões de pessoas, em 2020 (NAÇÕES UNIDAS BRASIL, 2021). A demanda por mais alimentos para suprir a essa quantidade de pessoas fez com o homem buscasse novas tecnologias para o aumento da produtividade.  O grande desafio será aumentar a produção de alimentos que continua em constante crescimento.

O processo de FBN apresenta inúmeras vantagens podendo aumentar a produção de alimentos e não afetar muito o ambiente. Entre essas vantagens estão: redução nos custos de produção dos fertilizantes nitrogenados; redução na emissão dos Gases do Efeito Estufa que estão relacionados com uso dos adubos químicos, que contribuem para o aquecimento global; há ganhos ambientais devido à redução da poluição de lagos, rios e lençóis freáticos; facilitação do sequestro de carbono que fixa mais de 90 milhões de toneladas de N, o que equivale a quase 1 bilhão de toneladas/ano de carbono (NAÇÕES UNIDAS BRASIL, 2021)

A disponibilidade de tecnologias alternativas que visem aumentar essa margem produtiva na exploração dos recursos da FBN ainda é pouco explorada (Bertoldo et al., 2015). Faz-se necessário estudos que visem aumentar a eficiência da FBN, visto que é uma tecnologia capaz de ter aumentos na produção de alimento e de forma sustentável. Para isso, informações do processo como a atuação das enzimas, microrganismos e elementos constituintes e que não pode faltar no processo enzimáticos como o cobalto, ferro, molibdênio e outras formas de aumentar a eficiência na fixação biológica do nitrogênio atmosférico (NAÇÕES UNIDAS BRASIL, 2021).

Referências

ALMEIDA, F. F. D.; ARAÚJO, A. P.; ALVES, B. J. R. Sementes com alta concentração de molibdênio aumentaram o crescimento e a aquisição de nitrogênio de plantas de feijoeiro inoculadas com rizóbio ou sob fertilização nitrogenada. Revista Brasileira Ciências Solo, 2013; 37 (2):367-378. https://doi.org/10.1590/S0100-06832013000200008.

BARBERO, L. Inovações em nutrição de plantas forrageiras: adubação foliar, fixação biológica de nitrogênio e biorreguladores. In: TORRES, A. de M., OLIVEIRA FILHO, F. P. W.; Marzocchi, M. Z. Anais... Ribeirão Preto, 2016. 288 p.

BELLENGER, J. P.; WICHARD, T.; Xu, Y.; KRAEPIEL, A. M. L. Essential metals for nitrogen fixation in a free-living N₂ bacterium: chalation, homeostasis and high use efficiency. Environ Microbiol. 2011;13(6):p 1395-1411.

BRANCO, J. S; JUNIOr, P.P. Fixação biológica de nitrogênio na produção sustentável de forragem. Revista Edutec. 2022; 3(1):p101-114. DOI: 10.55028.

BUTKE, R. LEITE, J. M. Como Potencializar a Fixação biológica de Nitrogênio
em Soja? Compass minerals. https://revistacampoenegocios.com.br/como-potencializar-a-fixacao-biologica-de-nitrogenio-na-soja.

CARVALHO, I. L.; XAVIER, F. M.; MENEGUZZO, M. R. R.; MARTINS, A. B. N.; MENEGHELLO, G. E.; Villela, F. A. Translocação de molibdênio em plântulas de feijão. Colloquium Agrariae. 2019;v.15 n.1, p.95-103.

COMIRAN, A. G. Aplicação de cobalto e molibdênio na cultura da soja. Trabalho
de Conclusão de Curso [Graduação]. Mato Grosso: Universidade Federal de Mato Grosso, Campus de Sinop; 2019.

DANTAS, C. C. O.; de MATTOS NEGRÃO, f. Funções e sintomas de deficiência dos
minerais essenciais utilizados para suplementação dos bovinos de
corte. UNICiências. 2015.v.14 n.2, 2015.

DAWSON, C. J., HILTON, J. Fertilizer availability in a resource-limited world: Production and recycling of nitrogen and phosphorus. Food Policy. 2011.36v., p.14-22.

DIXON, R., KAHN, D. Genetic regulation of biological nitrogen fixation. Nat Rev Micro. 2044:2(8):621-631. DOI: 10.1038

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA. Soluções tecnológicas: Fixação Biológica de Nitrogênio em Soja. 2017.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUARIA EMBRAPA. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília, 2006. 412p.

EMBRAPA AGROSSILVIPASTORIL. Primeiras contribuições para o desenvolvimento de uma Agropecuária Sustentável. Brasília, 2019. Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/200291/1/2019-cpamt-agrossilvipastoril-part-1-cap-9-fixacao-biologica-nitrogenio-gramineas-leguminosas-mato-grosso-p-80-84.pdf. Acesso em: 13/12/2022.

FLOSS, E. L. Fisiologia das plantas cultivadas. 5ª ed. Passo Fundo. UPF, 2011.

GITTI, D. C. INOCULAÇÃO E COINOCULAÇÃO NA CULTURA DA SOJA. Fundação MS, Tecnologia e Produção: Soja 2014/2015, 2015. Disponível em: < https://www.fundacaoms.org.br/base/www/fundacaoms.org.br/media/attachments/209/209/newarchive-209.pdf >, acesso em: 31/05/2023.

GODINHO, F. B. et al. AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DA CO-INOCULAÇÃO NOS PARÂMETROS DE NODULAÇÃO E NO RENDIMENTO DA SOJA. IX EPCC – Encontro Internacional de Produção Científica UniCesumar 03 a 06 de novembro de 2015. Disponível,em:<http://www.cesumar.br/prppge/pesquisa/epcc2015/anais/fernanda_brunetta_godinho_2.pdf >, acesso em: 13/12/2023.

GOYAL, R. K.; SCHIMIDT, M. A.; HYNES, M. F. Molecular biology in the improvement of biological nitrogen fixation by rhizobia and extending the scope to cereals. Microorganisms, 2021;9:24. doi: 10.3390/microorganisms9010125.

HUNGRIA, M.; CAMPO, R.J.; MENDES, I.C. A importância do processo de fixação biológica do nitrogênio para a cultura da soja: componente essencial para a competitividade do produto brasileiro. Londrina: Embrapa Soja; Embrapa Cerrados; 2007.

HUNGRIA, M.; CAMPO, R. J.; MENDES, I. C.; GRAHAM, P. H. Contribution of biological nitrogen fixation to the N nutrition of grain crops in the tropics: the success of soybean (Glycine max (L.) Merr.) in SouthAmerica. In: SINGH, R.P.; SHANKAR, N.; JAIWAL, P.K. (Ed.). Nitrogen nutrition and sustainable plant productivity Houston: Studium, 2006. p.43-93.

LEMOS, M. J. Resposta de cultivares de trigo à inoculação em sementes com Azospirillum brasilense e à adubação nitrogenada em cobertura. 2011, p. 62 . Tese (Doutorado) – Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Marechal Cândido Rondon.

LI, S. X.; WANG, Z.; STEWART, B. A. Responses of crop plants to ammonium and nitrateo N. Advances in Agronomy. 2013. v.118:p. 205-397.

MALAVOLTA, E. Manual de nutrição mineral de plantas São Paulo: Agronômica Ceres, 2006.

MARCHETTI, M. M.; BARP, E. A. Efeito rizosfera: a importância de bactérias fixadoras de nitrogênio para o solo/planta – revisão. 2015; 4(1):61-71.

MOREIRA, F. M. D. S.; SIQUEIRA, J. O. Microbiologia e Bioquímica do Solo. Lavras: UFLA; 2006.

NAÇÕES UNIDAS BRASIL. População mundial deve chegar a 9,7 bilhões de pessoas em 2050, diz relatório da ONU. 2021. Disponível em: //nacoesunidas.org/populacao-mundial-deve-chegar-a-97-bilhoes-de-pessoas-em-2050-diz-relatorio-da-onu/. Acesso: 23 abr. 2021.

OLIVEIRA, L. E. M. Enzima Nitrogenase-Temas em Fisiologia Vegetal. Universidade Federal de Lavras, 2015. Disponível em: http://www.ledson.ufla.br/assimilacao-e-transporte-de-nitrogenio-2/fixacaobiologica-do-nitrogenio-fbn/nitogenase-como-funciona-essa-enzima;

PAES, H. M., LIMA, E. S. Pastagens consorciadas como alternativa sustentável na produção de ruminantes. Atas de Saúde Ambiental. 2015. v. 3.n.2,p.112-118. 

ROSA, W. B., DUARTe JÚNIOr, J. B., COSTA, A. C. T., LANA, M. C., QUEIROZ S. B., PEREGO, I., ABRAÃO, P. C. Desempenho agronômico e viabilidade econômica da adubação nitrogenada e molíbdica no feijão comum. Braz. J. of  Develop.2020; v.6 n.9, p. 65815-65831. DOI:10.34117/bjdv6n9-129.

ROSWALL, T. Nitrogen losses from terrestrial ecosystems: global, regional and local considerations. In: INTERNATIONAL MEET. GLOBAL IMPACTS OF APPLIED MICROBIOLOGY BANKOK, 5, 1979. Proceedings…. 1979. p.17-26.

SAMPAIO. F. A. R. Inoculação com Azospirillum brasilense e Bacillus subtilis associada à adubação nitrogenada na nutrição, desenvolvimento e produção do capim Urochloa brizantha cv. Marandu. [Tese Doutorado em Agronomia]. Ilha Solteira: Universidade Estadual Paulista;  2020.

SANTOS, R. L.; FREIRE, F. J.; OLIVEIRA, E. C. A.; TRIVELIN, P. C. O.; FREIRE, M. B. G. S.; BEZERRA, P. C.; OLIVEIRA, R. I.; SANTOS, M. B. C. Changes in biological nitrogen fixation and natural-abundance N isotopes of sugarcane under .molybdenum fertilization. Sugar Tech. 2019; v.21. n.6, p.925-935.

TAIZ, L.; ZEIGEr, E. Fisiologia Vegetal. 5. ed. Porto Alegre: Artmed,2013. 954 p.

TEIXEIRA, R. N. V; PEREIRA, C. E; KIKUTI, H; DEMINICIS, B. B. Brachiaria brizantha (Syn. Uroclhoa brizantha) cv. Marandu sob diferentes doses de nitrogênio 172
e fósforo em Humaitá-AM, Brazil. Pesquisa Aplicada & Agrotecnologia. 2018; v.11. n.2, p.35-41. DOI: 10.5935/PAeT.V11.N2.04.

TOSO, V.; ANDRIOLO, J. L.; LERNER, M. A.; SCHIMITT, O. J.; CARDOSO, F. L. Nitrogen in Plant Growth and Yield of Common Bean. Journal of Plant Nutrition. 2017; v.40. n.14, p. 2006-2013.

VIEIRA, R. F. et al. Genotypic Variability in Seed Accumulation of Foliar-Applied Molybdenum To Common Bean. Revista Brasileira de Ciências do Solo, v.38, p. 205–213, 2014.

WEISANY, W., RAEI, Y., ALLAHVERDIPOOr, K. H. Role of Some of Mineral Nutrients in Biological Nitrogen Fixation. Bull. Env. Pharmacol. Life Sci. 2013. V.2. n.4, p.77-84.

CAPÍTULO 20

BIOFORTIFICAÇÃO COM FÓSFORO E ZINCO EM CULTURAS ALIMENTARES

BIOFORTIFICATION WITH PHOSPHORUS AND ZINC IN FOOD CROPS

DOI: https://doi.org/10.56001/22.9786500451016.20

Submetido em: 25/10/2024

Revisado em: 01/11/2024

Publicado em: 06/11/2024

Mariana Dantas Silva

  Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Ciências Agrárias, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/1387506636289718

Damiana Amancio de Souza

    Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Ciências Agrárias, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/4924641421179266

Luiz Edmundo Cincura de Andrade Sobrinho

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutorando em Ciências Agrárias,

UFRB, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/8521549955215670

Daniele Oliveira Cunha

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

https://lattes.cnpq.br/7754586103908212

Maria Selma dos Santos Silva

 Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestre em Ciências Agrárias, Cruz das Almas-BA

http://lattes.cnpq.br/2450041157330379

Larissa dos Santos Machado

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

https://orcid.org/0009-0006-2093-5171

Sandra Selma Marques de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutoranda em Ciências Agrárias,

UFRB, Cruz das Almas – BA

http://lattes.cnpq.br/8063376631228461

Leone Ricardo de Carvalho Santana

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutorando em Ciências Agrárias,

UFRB, Cruz das Almas – BA

 http://lattes.cnpq.br/5275047496672301

Camilla Pereira Furtado de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestranda em Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

  https://orcid.org/0000-0001-6605-0439

Bernardo José Bloisi Vaz Sampaio da Paixão

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Departamento de Ciências Agrárias, UFRB,

Cruz das Almas – BA

https://lattes.cnpq.br/9580867404011186

Resumo

O objetivo dessa revisão é analisar a biofortificação agronômica em diferentes culturas, destacando suas contribuições para o enriquecimento nutricional e combate à fome. Desde os primórdios da agricultura, a relação entre o solo e a qualidade dos alimentos tem sido estudada. No século XIX, o aumento populacional e a maior demanda por alimentos resultaram em uma produção em larga escala, dobrando a produtividade, mas reduzindo a qualidade nutricional dos alimentos. Nesse cenário, surge o conceito de ‘fome oculta’ e biofortificação, que se refere à deficiência de nutrientes essências. A biofortificação lida com o manejo das culturas, considerando também a sua composição nutricional, e não somente os ganhos em produtividade, ou seja, a qualidade nutricional dos alimentos passa a ser levada em consideração. A biofortificação agronômica, acessível e eficaz, enriquece alimentos com nutrientes como vitamina A ferro e zinco, combatendo a desnutrição. No Brasil, a EMBRAPA lidera iniciativas com apoio do Haverst Plus Challenge Programs, com trabalhos focados no enriquecimento de alimentos, especialmente milho, trigo, alface e mandioca.

Palavras-Chave: Deficiência nutricional; Nutrientes; Manejo agronômico; Segurança alimentar.

Abstract

The objective of this review is to analyze agronomic biofortification in different crops, highlighting its contributions to nutritional enrichment and the fight against hunger. Since the dawn of agriculture, the relationship between soil and food quality has been studied. In the 19th century, population growth and increased demand for food resulted in large-scale production that doubled productivity but reduced the nutritional quality of food. In this scenario, the concepts of ‘hidden hunger’ and biofortification emerge, referring to the deficiency of essential nutrients. Biofortification addresses crop management, also considering their nutritional composition, not just productivity gains; that is, the nutritional quality of food is taken into account. Agronomic biofortification, accessible and effective, enriches food with nutrients such as vitamin A, iron, and zinc, combating malnutrition. In Brazil, EMBRAPA leads initiatives supported by the Harvest Plus Challenge Programs, focusing on the enrichment of staple foods, especially corn, wheat, lettuce, and cassava.

Keywords: Nutritional deficiency; Nutrients; Agronomic management; Food security.

Introdução

O tema da fome é bastante vasto e complexo.  Apesar dos diversos fatores que determinam seus fundamentos e origens, entende-se que a fome é um problema social. De acordo com World Health Statistics (2018), déficits nutricionais constituem um sério problema de saúde pública e afetam mais de metade da população mundial, particularmente nos países em desenvolvimento.

Dados da FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations e OPS – Organizacion Panamericana de la Salud (2017) mostram uma prevalência da desnutrição atingindo 6,6% da população (em 2015 era de 6,3%). Ou seja, neste período, 42,5 milhões de pessoas não tinham a alimentação necessária para cobrir suas necessidades diárias de energia, um aumento de 2,4 milhões de pessoas em relação a 2015.

            Segundo a FAO (2021), a fome mundial, que já era considerada preocupante, passou por um agravamento em 2020, e provavelmente este aumento está relacionado às consequências da COVID-19. O relatório construído pela FAO e colaboradores – Fundo Internacional para o Desenvolvimento Agrícola (FIDA), o Fundo das Nações Unidas para a Infância (UNICEF), o Programa Mundial de Alimentos das Nações Unidas (WFP) e a Organização Mundial da Saúde (OMS) – ressalta que cerca de um décimo da população mundial (estima-se 811 milhões de pessoas) estava subalimentada no ano em questão.      Fatores como mudanças climáticas, crises econômicas e alta desigualdade, o relatório identifica como os principais motivos da insegurança alimentar, que por sua vez interagem entre si.

             Diante desse cenário, para combater os impulsionadores da fome e da má nutrição subentende-se que é necessário transformar os sistemas alimentares, buscando intervir ao longo das cadeias de abastecimento para reduzir o custo de alimentos, incentivando o plantio de safras biofortificadas ou facilitando o acesso dos produtores de frutas, legumes e verduras aos mercados (FAO et al., 2021). Neste contexto, surge a ‘Fome oculta’. Esta pode ser entendida como estado de carência de determinados nutrientes no organismo, vitaminas ou minerais e, diferente da fome clássica, ela ocorre mesmo entre pessoas que ingerem calorias em quantidades suficientes (OMS, 2014).

            Assim, a técnica da biofortificação se apresenta como estratégia eficiente na luta contra a carência de determinados nutrientes no organismo humano, podendo ser realizada por dois métodos: a biofortificação agronômica e a biofortificação genética. No Brasil, a Embrapa coordena projetos de biofortificação, intitulado de Rede Biofort, os quais contam com o financiamento da Embrapa e CNPq e tem o apoio dos programas internacionais AgroSalud, apoiado pela CIDA – Agência Canadense para o Desenvolvimento Internacional e Harvest Plus. Os projetos têm como foco os alimentos básicos da dieta da população como arroz, feijão, mandioca, batata-doce, milho, abóbora, trigo e desde 2009 tem desenvolvido pesquisas relacionadas à produção desses alimentos com teor de micronutrientes que supram as quantidades requeridas pelo homem (Bastos; Santos, 2014).

Revisão da Literatura

• A fome no Brasil

            Apesar de o Brasil ter se estabelecido como uma área de exploração e produção agrícola, a preocupação com as culturas alimentares se faz presente desde o século XVI. Mesmo assim, o problema da fome só veio à tona através de Josué de Castro, autor do livro “Geografia da Fome”, entre as décadas de 1940 e 1950. A obra possibilitou uma maior compreensão das problemáticas envolvidas ao unir aspectos biológicos, antropológicos, socioeconômicos e políticos (de Souza et al., 2017). Assim, a fome e a desnutrição se tornaram temas de constantes debates no Brasil, principalmente nos últimos anos. O país saiu do Mapa da Fome da Organização das Nações Unidas (ONU) em 2014, contudo, em meio ao contexto pandêmico em 2020, está problemática voltou a assombrar os brasileiros. Segundo Inquérito Nacional sobre Insegurança Alimentar no Contexto da Pandemia de Covid-19 mais da metade (58,7%) da população brasileira convive com a insegurança alimentar em algum grau: leve, moderado ou grave (Guedes, 2022).

            Ainda, em pesquisa realizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em 2018 a insegurança alimentar grave acometeu 5,8% da população brasileira, sendo o primeiro aumento registrado desde 2004. Já considerando os impactos provocados pela pandemia de Covid-19, dados da Rede Brasileira de Pesquisa em Soberania e Segurança Alimentar mostraram a insegurança alimentar grave afetando 15,5% da população, ou seja, mais de 33 milhões de brasileiros (Penssan, 2022).     Frente a esse cenário, no decorrer dos anos, a solução encontrada para o problema da fome no Brasil foi o uso de políticas públicas que, por sua vez, buscaram aumentar a produção e distribuição de alimentos básicos. Apesar de obterem êxito na produção elevada de alimentos e embora esses alimentos minimizem o problema da fome em si, o seu consumo não garante as quantidades mínimas de nutrientes requeridas pelo homem. Ou seja, são fontes de energia e atendem à necessidade básica da população. Porém, possuem baixos teores e/ou disponibilidade de vitaminas, nutrientes e minerais essenciais aos seres humanos (Vergütz, 2016).

            Assim, uma alimentação baseada nesses alimentos gera outro grave problema de saúde pública: a fome oculta. Ela está presente tanto na cidade, quanto no campo e indica qualquer estado de deficiência nutricional no organismo humano. É caracterizada justamente pela deficiência de nutrientes e vitaminas, especialmente Fe, Zn, I e vitamina A (Boas, 2016). Ou seja, a partir de pesquisas e estudos acerca da fome e da desnutrição, as dimensões dos campos de pesquisas ampliaram. Entendendo que, além da fome propriamente dita, ainda existem problemas relacionados ao ‘comer e não se alimentar’, causados por dietas pobres, com pouca variedade de alimentos e baixa qualidade nutricional dos alimentos. Para explicar o porquê de alimentos pobres nutricionalmente, Vergütz et al. (2016) afirma que a baixa qualidade nutricional dos alimentos está intimamente relacionada à baixa disponibilidade dos nutrientes minerais nos solos. Em especial, em solos dos países de clima tropical, como o Brasil, muito intemperizados, estes não conseguem manter quantidades satisfatórias dos nutrientes na solução que permitam o enriquecimento dos alimentos.

            Também, deve-se considerar que a produtividade e a qualidade dos alimentos são dependentes do manejo adequado das culturas, assim também como do clima e do solo.  A nutrição de plantas influencia diretamente tanto a produtividade como a qualidade dos alimentos, para tal se faz necessária análise prévia da fertilidade do solo, que indicará a necessidade da correção e ou fertilização, bem como o acompanhamento do estado nutricional das culturas (Boaretto e Natale, 2016). Dessa forma, pressupõe-se que atualmente, cada vez que é preciso produzir mais, a qualidade do alimento na maioria das vezes, é deixada de lado. A questão da produtividade de fato é influenciada por questões financeiras e ambientais, mas também pela problemática da fome, que deve ser a preocupação maior.

• Biofortificação Agronômica

            Com o surgimento da biofortificação de alimentos, a qualidade dos alimentos está sendo levada em consideração. Neste sentido, não basta que exista comida para todos. É preciso que os alimentos sejam saudáveis, nutritivos e produzidos em condições sustentáveis. A biofortificação consiste no enriquecimento nutricional dos alimentos no campo, durante seu processo produtivo. Tal processo pode ser feito de duas maneiras: pelo melhoramento genético das culturas e/ou pelo manejo da cultura, por meio da adubação. O enriquecimento dos alimentos via melhoramento genético recebe o nome de biofortificação genética, já o enriquecimento via manejo da cultura recebe o nome de biofortificação agronômica (Vergütz et al., 2016).

            Embora ambas sejam importantes, a biofortificação genética representa um processo mais caro e de longo prazo. Por sua vez, a biofortificação agronômica é uma ferramenta mais acessível e de implementação instantânea, modificando-se apenas o manejo da cultura, em especial a adubação (Loureiro et al., 2018).             Várias práticas compõem a biofortificação agronômica, principalmente as que influenciam o aumento dos teores de micronutrientes como Zn, Fe, Se e I (dos Reis et al., 2014). Contudo, esta é considerada uma prática complementar a biofortificação genética, geralmente sendo utilizadas em conjunto. Ela se destaca pela praticidade, agilidade e viabilidade, uma vez que é realizada diretamente no campo, sendo a adubação a mais comumente adotada.

            Segundo Saltzman et al. (2013), a biofirtificação agronômica é baseada na aplicação de adubos minerais e na melhora da sua solubilização e mobilização, aumentando a disponibilidade dos mesmos para melhor absorção pelas plantas. Sua viabilização depende de fatores como: a composição do solo, mobilidade do mineral no solo e a capacidade da planta armazená-lo nas partes comestíveis. Assim, é importante ressaltar que a biofortificação agronômica proporciona aumentos temporários de micronutrientes através da aplicação de fertilizantes via solo, foliar ou na semente. Ou seja, a cada ciclo de cultivo esses procedimentos de adição de nutrientes devem ser implementados novamente (de Souza Lima et al., 2021).

            De acordo com Junior et al (2017), as técnicas que compreendem a aplicação da biofortificação agronômica são: adubação via solo, tratamento de sementes ou aplicação foliar. Outras práticas também são adotadas visando aumentar o teor de minerais nas culturas, como por exemplo, a aplicação de biofertilizantes, inoculação com bactérias fixadoras, fungos micorrízicos, rotação de culturas e irrigação. No Brasil, os trabalhos sobre biofortificação de alimentos são recentes e tiveram início nos anos 2000, quando a Embrapa desenvolveu uma rede de pesquisa que recebeu o nome de Rede BioFORT vinculada ao HarvestPlus, com foco na biofortificação genética.  Em relação à biofortificação agronômica no Brasil, esta é ainda mais recente e tem se concentrado no projeto HarvestZinc, que também é vinculado ao HarvestPlus e visa à biofortificação agronômica dos alimentos com Zn (Vergütz et al., 2016).

            Mundialmente falando, os programas de biofortificação visam aumentar os conteúdos de micronutrientes nas culturas que são à base da dieta da população, sendo elas: arroz (Oryza sativa L.), milho (Zea mays L.), trigo (Triticum spp.), batata doce (Ipomoea batatas L.), mandioca (Manihot esculenta Crantz), milheto (Pennisetum glaucum) e feijão (Phaseolus vulgaris L.). Em nosso país, destacam-se o arroz, feijão, milho, mandioca e trigo (Bouis e Saltzman, 2017). Diante do exposto, a biofortificação no Brasil, tanto a genética quanto a agronômica, possui grandes desafios a serem superados. Entre eles desenvolver cultivares mais nutritivas, resistentes à seca, pragas e doenças e boa aceitação no mercado, focando nesses alimentos que já fazem parte da dieta da população, para que não sejam necessárias alterações em seus hábitos de consumo. Além disso, é preciso ainda promover o melhoramento participativo dos alimentos, a retenção de nutrientes e a disponibilidade dos mesmos, averiguar as condições socioeconômicas e o estado nutricional das populações alvo (de Carvalho; Nutti, 2012; Vergütz et al., 2016).

• Zinco e Fósforo

            A ingestão insuficiente de micronutrientes, também denominada de “fome oculta”, é responsável por causar desordens no funcionamento do corpo humano, resultando em impactos negativos na saúde e bem-estar do indivíduo a longo prazo. Apesar de menos aparente que as deficiências protéicas e energéticas, as deficiências de micronutrientes também são graves (Gregory et al., 2017). Segundo Hotz e Brown (2004), o fósforo e o zinco, tem sido os nutrientes que causam maior preocupação em relação à saúde humana, principalmente nos países em desenvolvimento. Em relatório, os autores estimam que um terço da população mundial vive em países considerados de alto risco em relação à deficiência de fósforo e de zinco e que um quinto da população mundial pode não estar ingerindo esses nutrientes em quantidades suficientes.

            O Zn, por exemplo, tem função no sistema imunológico, manutenção da pele em bom estado, na formação de tecidos e metabolismo energético (Canadian Food Inspection Agency, 2018). Também participa da síntese de ácidos nucléicos, do crescimento e diferenciação celular, da saúde reprodutiva e da função sensorial (Mayer et al., 2008). A ingestão diária de Zn recomendada para humanos é em média 12 mg, variando de acordo com a idade, gênero e tipo de dieta (Hotz e Brow, 2004). Cominetti et al. (2017), afirmam que o Zn possui influência direta no desenvolvimento, crescimento e manutenção da saúde do indivíduo. Os autores Beinner et al. (2010) e Pedraza et al. (2011) estimaram que a deficiência de zinco afetava, respectivamente, 11,2% e 16,2% da população. Já Pedraza e Sales (2015) estimaram que cerca de 20,3% da população brasileira apresenta risco de consumo inadequado do nutriente.

            Para Vergütz et al. (2016), a deficiência de Zn na população mundial está relacionada à ingestão de alimentos com baixos teores e disponibilidade desse nutriente, somado à elevada deficiência de Zn encontrada na maioria dos solos do mundo. De acordo com Cristofolini (2020) os solos com predominância de arenitos e granitos geralmente apresentam baixos teores de Zn.  Nos solos calcários observa-se concentração mais elevada desse elemento. Oliveira (2019) afirma que o zinco se apresenta na solução do solo na forma de Zn²⁺ e sua dinâmica no ambiente é complexa. Segundo o autor sua disponibilidade pode ser afetada pelo teor de matéria orgânica, pH, concentração de outros nutrientes (Cu, Fe, Mn e P), além de teores de argila e do próprio sistema de produção agrícola.

            Sendo assim, a deficiência de Zn nos solos, e consequentemente nas plantas, podem resultar em menor produtividade e qualidade nutricional do produto colhido. Os principais sintomas visuais de deficiência de Zn nas plantas são:  menor crescimento, folhas novas pequenas, clorose internerval nas folhas novas, entre nós curtos e necrose do meristema apical da raiz (Marenco; Lopes, 2009). Dessa forma, a disponibilidade de Zn no solo influencia diretamente o sucesso dos programas de biofortificação com esse nutriente, sendo necessário manter quantidades suficientes de Zn no solo, a fim de aumentar a sua absorção pelas raízes e seu armazenamento nas partes comestíveis das culturas.

            O fósforo por sua vez tem função essencial para vários organismos vivos, como plantas e animais.  É constituinte do ATP (Adenosina Trifosfato) e está presente nas estruturas do DNA e RNA (Pantano et al., 2016). Possui como uma das suas mais importantes funções a formação e mineralização da matriz orgânica do osso. Além disso, participa da manutenção da pressão osmótica, do equilíbrio ácido básico e dos sistemas enzimáticos envolvidos no metabolismo da glicose. Entre as fontes alimentares de fósforo estão alimentos ricos em proteínas e também as leguminosas e os cereais (Litz, 2013; Eliza, 2013).    As plantas que apresentam deficiência de fósforo possuem sintomas como: crescimento reduzido e geralmente coloração verde escura, devido ao acúmulo de pigmentos como antocianinas. As folhas também ficam necróticas e tendem a caírem, juntamente com flores e frutos (Marenco; Lopes, 2011).

            Em solos muito intemperizados, ácidos e bem desenvolvidos, nos quais predomina o íon Al3+, parte do P adicionado ao solo como fertilizante precipita e se torna indisponível para as plantas.  Nos solos jovens, alcalinos e ricos em cálcio, a maior parte do P adicionado ao solo como fertilizante precipita com o Ca²⁺, o que pode diminuir a eficiência da adubação fosfatada (Pinto et al., 2013; Hadgu et al., 2014). Por conta disso, Melo et al. (2018) apontam que a maioria dos solos brasileiros são deficientes em fósforo, e sua adição para correção da deficiência, associada à elevação do pH pela calagem, é uma prática fundamental para o incremento da produtividade das culturas anuais, porém tal prática pode induzir a deficiência de zinco.

            Segundo Marschner (2012), as respostas vegetais em função da interação do fósforo e zinco podem ser baseadas em três mecanismos: 1) o P insolubiliza o Zn nas raízes reduzindo sua absorção; 2) a absorção de Zn é reduzida pelo P através da inibição não competitiva; 3) o P reduz o transporte de Zn no xilema.          Dessa forma, uma vez que os solos brasileiros apresentam baixa disponibilidade de fósforo, é bastante comum a utilização de altas doses do macronutriente, pela adubação fosfatada. Por outro lado, para minimizar os efeitos da interação entre fósforo e zinco, mediante a análise de solo, se faz necessário o fornecimento de zinco para suprir as necessidades nutricionais da planta e consequentemente do indivíduo que irá consumi-la. 

            Atualmente, a produção de alimentos requer entradas de fertilizantes que interajam dinamicamente umas com as outras. Para que se colha um produto com teores de nutrientes essenciais para as culturas e para suprir as quantidades mínimas requeridas pelo homem, é preciso conhecer a interação entre os nutrientes, nesse caso do fósforo e zinco, para um adequado o manejo da adubação de solos tropicais (Múnera Vélez, 2014).

• Alimentos Biofortificados

            Conforme Bouis e Saltzman (2017), mais de 150 variedades biofortificadas de 10 culturas foram lançadas em 30 países, entre os anos de 2003 e 2016. Variedades biofortificadas de 12 culturas estão sendo avaliadas para lançamento em mais 25 países nos próximos anos. No Brasil, ainda predomina a biofortificação genética combinada a biofortificaçao agronômica. Através do melhoramento genético convencional (seleção e cruzamento de plantas da mesma espécie), são geradas cultivares mais nutritivas (BioFORT, 2020). 

            Consoante Vergütz et al. (2016), as cultivares, mais promissoras são selecionadas ainda em campo para reprodução. Este processo é repetido até que os níveis desejáveis do micronutriente-alvo sejam obtidos, através de cruzamentos e adubação adequada. Ao passo que se seleciona as cultivares em campo, estudos de biodisponibilidade são realizados nos laboratórios da Embrapa e universidades parceiras, para avaliar se o corpo humano será capaz de absorver os micronutrientes presentes nestas cultivares melhoradas. Uma vez obtidas as variedades biofortificadas, as sementes, ramas e manivas são multiplicadas por parceiros, a fim de serem distribuídas para escolas agrícolas, municípios, programas de merenda escolar e agricultores familiares.

            Duarte (2021) acompanhou o processo de produção, distribuição, utilização e aceitação de alimentos biofortificados na Escola Estadual Técnica Nossa Senhora da Conceição, em Cachoeira do Sul/RS.  A ação surgiu por meio do projeto Cooperar e Crescer realizado através da parceria entre a empresa ConnectFarm, Banco de alimentos Mesa Brasil/Sesc, Coojetc (cooperativa dos alunos) e Rede BioFort. Os alunos participam ativamente no manejo da produção dos alimentos e desenvolvimento do projeto e os alimentos excedentes foram disponibilizados para o Mesa Brasil/Sesc, Rede Nacional de Bancos de Alimentos que atua contra a fome e o desperdício.

            Em relação aos alimentos biofortificados disponibilizados atualmente, tem-se três variedades de mandioca amarela de mesa como alto teor de betacaroteno que estão sendo recomendadas pela Embrapa: BRS Dourada, BRS Gema de Ovo e BRS Jari, lançadas em 2005 pela Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical – Cruz das Almas BA (Silva, 2016). Ainda, a Embrapa Arroz e Feijão desenvolveu a variedade de feijão comum BRS Pontual, com média de 90 mg a mais de ferro e 50 mg mais zinco por quilo, ante 50 mg de ferro e 30 mg de zinco por quilo nas convencionais. Já a cultivar de feijão-caupi BRS Xique Xique, lançada em 2008 pela Embrapa-Meio Norte, a média é de 77 mg de ferro e 53 mg de zinco, comparada à média de 50 mg de ferro e 30 mg de zinco por quilo nas cultivares comuns (SNA, 2014).

            O milho biofortificado é rico em provitamina A e já pode ser encontrada na merenda escolar de diversas escolas públicas no Brasil. A variedade BRS 4104 foi desenvolvida pela Embrapa Milho e Sorgo. O projeto Hora de Plantar, da Secretaria do Desenvolvimento Agrário do Estado do Ceará (SDA-CE), distribuiu seis toneladas de sementes para plantio da cultivar de milho biofortificado BRS 4104, para 600 famílias, em dezembro de 2019 (Pires, 2021).

            Ainda há a batata-doce. A cultivar Beauregard foi selecionada no âmbito do programa “BioFort: Biofortificação no Brasil – Desenvolvendo produtos agrícolas mais nutritivos”, tendo sido registrada no país pela Embrapa, em 2010, e recomendada após avaliações em várias regiões do território nacional. Ela apresenta 10 vezes mais carotenoides – provitamina A – do que as cultivares mais plantadas no país (Pires, 2021).

            Sendo assim, pode-se destacar os alimentos biofortificados já inseridos na dieta da população brasileira o milho, batata-doce, feijão e mandioca, constituindo em alternativas ao combate da fome oculta. Neste contexto, abre-se espaço para a industrialização e agregação de valor de tais matérias-primas biofortificadas, através de farinhas, barras de cereais, pães e mingaus. O objetivo seria contribuir com a segurança alimentar através da oferta de produtos mais nutritivos e acessíveis à população, como estratégia de mitigar deficiências nutricionais e a insegurança alimentar. Mais estudos devem ser realizados a fim de popularizar a oferta desses alimentos para a população brasileira, bem como seus subprodutos. 

            Avaliar a aceitação desses alimentos biofortificados também é de fundamental importância. Costa et al. (2015) analisaram sensorialmente formulações de baião-de-dois elaborados a partir de arroz integral e feijão-caupi biofortificados, com assessores não treinados, com idade entre 18 a 45 anos, de ambos os gêneros, recrutados na Universidade Federal do Piauí, em um total de 100 provadores. Dentre as formulações testadas, o baião-de-dois 3 (Arroz integral Chorinho + feijão-caupi BRS Xiquexique) apresentou boa aceitação, em comparação ao baião controle (Arroz integral comercial + feijão-caupi comercial), podendo ser recomendada para os demais consumidores. 

            Já Manos et al. (2015) verificou a aceitação do flocão obtido a partir do milho biofortificado com Pró-vitamina A (variedade BRS 4104). Por meio da identificação de atributos tradicionalmente valorizados, preferências e hábitos locais de consumo, com um total de 480 consumidores. Os autores comprovaram elevada aceitabilidade do flocão de milho obtido a partir da variedade biofortificada BRS 4104 considerando os atributos relevantes para os participantes do estudo, bem como na avaliação geral e na disposição a comprar. Concluíram que se trata de um produto com elevado potencial de entrada no mercado de baixa diferenciação e concorrência de 14 marcas que predominam nos supermercados.

            Por sua vez, Kubit et al. (2022) avaliaram as características físicas e sensoriais de biscoitos formulados com diferentes proporções de batata-doce biofortificada cultivar Beauregard e margarina. Como resultado, os biscoitos de batata-doce biofortificada cultivar Beauregard apresentaram uma boa aceitação por parte dos consumidores, sendo um produto com boas características sensoriais e que atende as demandas tecnológicas para a elaboração de biscoitos, demonstrando características físicas favoráveis para a indústria e melhor valor nutricional.

Considerações Finais

            A biofortificação é uma prática que ainda tem um longo caminho pela frente. A combinação do manejo da adubação e do melhoramento genético é promissora e uma importante estratégia para o enriquecimento de alimentos. Esta deve ser explorada e considerada uma política pública com o objetivo de diminuir o problema da desnutrição de micronutrientes na população brasileira. Entretanto, biofortificação não deve ser tratada como uma única maneira de combate à desnutrição de micronutrientes. Ela deve ser somada às técnicas já utilizadas, como a fortificação, suplementação e a diversificação da alimentação diária.        Ainda, a necessidade de uma regulamentação específica para alimentos biofortificados e para o enriquecimento de alimentos a partir de meios agronômicos é uma realidade. Buscando controlar não só os teores de nutrientes e seus impactos na saúde, mas a maneira como tal procedimento é realizado.

            Por fim, para que os programas de biofortificação de alimentos sejam eficazes, diversos fatores devem ser levados em conta, como a superioridade agronômica dos novos materiais, a relação custo-benefício, a sustentabilidade, o valor nutricional dos alimentos e a sua biodisponibilidade.

Referências

BASTOS, A.; SANTOS, R. Plantas biofortificadas têm alta produtividade e fornecem alimentos enriquecidos. EMBRAPA, 2014. 

BEINNER, M.A.; MENEZES, M. Â. D. B. C.; SILVA, J.B. B. D.; AMORIM, F.R. D.; JANSEN, A.K.; LAMOUNIER, J.A. Plasma zinc and hair zinc levels, anthropometric status and food intake of children in a rural area of Brazil. Revista de Nutrição, 2010. 75-83 p.

BOAS, L.G.V. Fome oculta e seus liames com a economía, a política e a sociedade. GeoGraphos: Revista Digital para Estudiantes de Geografía y Ciencias Sociales, 2016. 207-232 p. DOI: 10.14198/GEOGRA2016.7.90.

BOUIS, H.E.; SALTZMAN, A. Improving nutrition through biofortification: a review of evidence from HarvestPlus, 2003 through 2016. Global Food Security, 2017. 49-58 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gfs.2017.01.009.

BOARETTO, A.E.; NATALE, W. Importância da Nutrição Adequada para Produtividade e Qualidade dos Alimentos. Nutrição e adubação de hortaliças. Jaboticabal-SP: FUNEP—Fundação de Apoio à Pesquisa, Ensino e Extensão, 2016.

CANADIAN FOOD INSPECTION AGENCY (CFIA). Food Labelling for Industry. Health Claims. Nutrient Function Claims. Guidance Document Repository (GDR), 2022.

COMINETTI, C.; COZZOLINO, S.M.F. Funções plenamente reconhecidas de nutrientes Zinco. São Paulo: Série de Publicações ILSI Brasil, 2009.

COSTA, N.Q.; SILVA, K.; FRANCO, L.J.D.; MOREIRA ARAÚJO, R.D.R.; ROCHA, M.D.M. Aceitabilidade de formulações de baião-de-dois elaboradas a partir de arroz integral e feijão caupi biofortificados. In: REUNIÃO DE BIOFORTIFICAÇÃO NO BRASIL, 5., 2015, São Paulo. Anais… Brasília, DF: Embrapa, 2015. 102-104 p.

CRISTOFOLINI, T.R. Variabilidade espacial dos teores de Cu, Zn e Mn em solos não antropizados do estado de Santa Catarina. 2020. 62 f. Dissertação (Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo) – Universidade Estadual de Santa Catarina, Lajes, SC, 2020.

CARVALHO, J.L.V.; NUTTI, M.R. Biofortificação de produtos agrícolas para nutrição humana. In: Embrapa Agroindústria de Alimentos-Resumo em anais de congresso (ALICE). REUNIÃO ANUAL DA SBPC, 64., 2012, São Luís. Ciência, cultura e saberes tradicionais para enfrentar a pobreza. São Luís: SBPC: UFMA, 2012.

SOUZA, N.P.; DE LIRA, P.I.C.; FONTBONNE, A.; DE LIMA PINTO, F.C.; CESSE, E.Â.P. A (des)nutrição e o novo padrão epidemiológico em um contexto de desenvolvimento e desigualdades. Ciência & Saúde Coletiva, 2017. 2257-2266 p. DOI: http://10.1590/1413-81232017227.03042017.

SOUSA LIMA, F.; SOUZA, R.D.P.M.; BRITO, E.R.; DOS SANTOS, T.R.; XAVIER, P.P.C.; BRITO, R.R.; OLIVEIRA, V.A. Biofortificação de alimentos: métodos de campo utilizados no enriquecimento de partes comestíveis de vegetais com zinco e o enfrentamento da desnutrição humana. 2021. DOI: http://10.37885/210805916.

REIS, A.R.; JÚNIOR, E.F.; MORAES, M.F.; DE MELO, S.P. Biofortificação agronômica com selênio no Brasil como estratégia para aumentar a qualidade dos produtos agrícolas. Revista Brasileira de Engenharia de Biossistemas, 2014. 128 – 138 p.

DUARTE, V.D.L. Alimentos biofortificados na merenda escolar: relato sobre o projeto Cooperar e Crescer. 2021.

ELIZA, M. Determinação de proteínas e fósforo em alimentos foliares cultivados nas províncias de Maputo, Inhambane e Zambézia. Monografia (Trabalho de licenciatura em Química) – Universidade Eduardo Mondlane, Maputo, 2013.

FAO. O Estado da Segurança Alimentar e Nutricional no Mundo. Transformando os sistemas alimentares para a segurança alimentar, nutrição melhorada e dietas saudáveis acessíveis para todos. Roma: FAO, 2021. [cited 2022 Dez 05]. Disponível em: https://www.fao.org/3/cb4474en/online/cb4474en.html.

FAO; OPS. Panorama de la Seguridad Alimentaria y Nutricional en América Latina y el Caribe. Santiago de Chile, 2017. [cited 2022 Dez 05]. Disponível em: https://www.fao.org/3/i 7914s/i7914s.pdf.

GUEDES, A. Retorno do Brasil ao Mapa da Fome da ONU preocupa senadores e estudiosos. Agência Senado, 2022. [cited 2022 Dez 07]. Disponível em:https://www12.senado. leg.br/noticias/infomaterias/2022/10/retorno-do-brasil-ao-mapa-da-fo me-da-onu-preocupa-senadores-e-estudiosos#:~:text=O%20pa%C3%ADs%20havia% 20as% C3%ADdo%20d o,mea dos%20da%20d%C3%A9cada%20de%201990.

GREGORY, P.J.; WAHBI, A.; ADU-GYAMFI, J.; HEILING, M.; GRUBER, R.; JOY, E.J.; BROADLEY, M.R. Approaches to reduce zinc and iron deficits in food systems. Global Food Security, 2017. 1-10 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gfs.2017.03.003.

HOTZ, C.; BROWN, K.H. Assessment of the risk of zinc deficiency in populations and options for its control. 2004. https://archive.unu.edu/unupress/fo od/fnb25-1s-I Z i N CG.pdf.

IBGE – INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Pesquisa de orçamentos familiares 2017-2018: análise da segurança alimentar no Brasil. Rio de Janeiro: [S.N.], 2020. https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101749.pdf.

JUNIOR, E.M.; LORENZONI, R.M.; ROSADO, C.C.G.; SOARES, T.C.B. Alimentos biofortificados: o futuro da alimentação mundial. Colhendo as safras do conhecimento, 2022. 116 p. https://www.researchgate.net/profile/Luiz-Silva 31/ publi cation /322901357M ELHORAMENTOGENETICOVISANDOQUALIDADEDOGRAODESOJA/links/5e657913a6fdcc37dd11c947/MELHORAMENTO-GENETICO-VISANDO-QUALIDADE-DO-GRAO-DE-SOJA.pdf#page=117.

KUBIT, D.M.; DE CARVALHO, J.L.V.; DA SILVA, E.M.M.; ASCHERI, J.L.R. Caracterização tecnológica e sensorial de biscoitos formulados com batata-doce de polpa alaranjada. DOI: 10.37885/220609273. 2022.

LITZ, F.H. Biodisponibilização do fósforo, incremento de energia e digestibilidade de nutrientes na dieta de frangos de corte contendo exoenzima fitase. Dissertação (Mestrado em Ciências Veterinárias) – Faculdade de Medicina Veterinária – UFU, Uberlândia. 2013.

LOUREIRO, M.P.; CUNHA, L.D.; NASTARO, B.T.; PEREIRA, K.D.S.; NEPOMOCENO, M.D.L. Biofortificação de alimentos: problema ou solução. Segurança Alimentar e Nutricional, 2018. 66-84 p. DOI: http://dx.doi.org/10.20396/san.v25i2.8652300.

MANOS, M.; GALVÃO, D.D.O.; ALMEIDA, M.D.O.; DE MORAIS, L.C.; BARROSO NETO, J.; VEDEVOTO, G. Avaliação de aceitação do flocão de milho biofortificado em áreas de atuação da rede Biofort no Nordeste brasileiro. V Reunião de Biofortificação no Brasil, 2015. 233 – 237 p.

MARENCO, R.A.; LOPES, N.F. Fisiologia vegetal: fotossíntese, respiração, relações hídricas e nutrição mineral. 2005.

MARENCO, R.A.; LOPES, N.F. Fisiologia Vegetal. 3. ed. Viçosa: UFV, 2011. 486 p.

MAYER, J.E.; PFEIFFER, W.H.; BEYER, P. Biofortified crops to alleviate micronutrient malnutrition. Current Opinion in Plant Biology, 2008. 11(2), 166-170. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pbi.2008.01.007.

MARSCHNER, H. Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, 2012. 651 p.

MELO, F.D.B.; BASTOS, E.A.; CARDOSO, M.J.; RIBEIRO, V.Q. Cowpea response to phosphorus and zinc. Revista Caatinga, 2018. 240-245 p. DOI: https://doi.org/10.1590/1983-21252018v31n128rc.

OLIVEIRA, F.S.D. Biofortificação agronômica do milho verde com ferro e zinco. Dissertação (Mestrado em Horticultura Tropical) – Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar, 2019.

MÚNERA VÉLEZ, G.A. El fósforo elemento indispensable para la vida vegetal. 2014.  https://repositorio.utp.edu.co/server/api/core/bitstreams/7377066a-bac4-4402-a306-eb45caa49 d1c/content.

OMS – ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD. Documento final de la Segunda Conferência Internacional sobre Nutrición: Declaración de Roma sobre la Nutrición. Roma: OMS; 2014. Available from: https://www.fao.org/3/mm215s/mm215s.pdf.

PANTANO, G.; GROSSELI, G.M.; MOZETO, A.A.; & FADINI, P.S. Sustentabilidade no uso do fósforo: uma questão de segurança hídrica e alimentar. QUÍMICA NOVA, 2016. 732-740 p. 2016. DOI: https://doi.org/10.5935/0100-4042.20160086.

PEDRAZA, D.F.; SALES, M.C. Deficiência de zinco: diagnóstico, estimativas do Brasil e prevenção. NUTRIRE REV. SOC. BRAS. ALIMENT. NUTR, 2015. 397-408 p.

PEDRAZA, D.F.; ROCHA, A.C.D.; QUEIROZ, E.O.D.; & SOUSA, C.P.D.C. Estado nutricional relativo ao zinco de crianças que frequentam creches do estado da Paraíba. REVISTA DE NUTRIÇÃO, 2011. 539-552 p. DOI: https://doi.org/10.1590/S1415-52732011000400003.

PENSSAN, R. Inquérito Nacional sobre Insegurança Alimentar no contexto da pandemia da COVID-19 no Brasil. Rio de Janeiro: Rede Penssan. 2021. Available from: https://olheparaafome.com.br/wp-content/uploads/2022/06/Relatorio-II-VIGISAN-2022.pdf.

PIRES, C.V. Ensino, Pesquisa e Extensão em Engenharia de Alimentos. 1. ed. Recife: Even3 Publicações, 2021. https://even3.blob.core.windows.net/even3publicacoes-assets/book /522644-ensino-pesquisa-e-extensao-em-engenharia-de-alimentos-226445.pdf.

SALTZMAN, A.; BIROL, E.; BOUIS, H.E.; BOY, E.; DE MOURA, F.F.; ISLAM, Y.; & PFEIFFER, W.H. Biofortification: progress toward a more nourishing future. GLOBAL FOOD SECURITY, 2013. 9-17 p.  DOI: https://doi.org/10.1016/j.gfs.2012.12.003.

SILVA, A.G.D.M. Avaliação da qualidade de alimentos biofortificados produzidos em sistemas agroecológicos do trópico úmido. Tese, 2016. 106 p.

SNA – SOCIEDADE NACIONAL DE AGRICULTURA. Biofortificação cria super alimentos no Brasil. 2014. Available from: https://www.sna.agr.br/biofortificacao-cria-superalimentos-no-brasil.

VERGUTZ, L.; LUZ, J.M.R. da; SILVA, M.C.S.; & KASUYA, M.C.M. Biofortificação de alimentos: saúde ao alcance de todos. BOLETIM INFORMATIVO DA SBCS, 2016. 20-23 p. Available from: https://www.sbcs.org.br/wp-content/uploads/2016/10/vol42_n2.pdf

WORLD HEALTH STATISTICS. Monitoring health for the SDGs sustainable development   goals. 2018. Available from: https://apps.who.Int/iris/bitstream/handle/10665/ 272596/9789241 565585eng.pdf?sequence=1&isAllowed=y.